Автотрансформаторлар

Ә. Мусин атындағы Балқаш гуманитарлы-техникалық колледжі

КЕЛІСІЛДІ БЕКІТІМІН

ПЦК төрағасы Әдіскер

_____________С.А. Коршнякова _______Н.А. Субботина

« » 2014 ж. « » 2014 ж.

Ашық сабақ

Тақырыбы: Автотрансформатордың құрылысы, жұмыс процессінің ерекшеліктері

Топ: Э-12-9

Балқаш қаласы 2014 ж

Күні __ Пән: Электр машиналары және трансформаторлар

Топ: ____Э-12-9____

Оқытушы: Тенисбаева Э.С

Тарау: Автотрансформаторлар және үш орамалы трансформаторлар.

Сабақтың тақырыбы: Автотрансформаторлардың құрылысы, жұмыс процессінің ерекшеліктері.

Сабақтың түрі: Жаңа білім беру сабағы

Сабақтық мақсаты: Студенттердің алған білімін әрі қарай дамыта отырып, бір жүйеге келтіру автотрансформаторлардың атқаратын рөлімен таныстыру, кәсіптік құзыреттілігін қалыптастыру.

Міндеттері:

Білімділік: Студенттерді автотрансформатордың атқаратын рөлімен таныстыра отырып, оларға қойылатын талаптарды таныстыру.

Тәрбиелік: Студенттерді өз бетінше қорытынды-тұжырым жасап, өз жауабын дәлелдей алуға тәрбиелеу, жауапкершілікке, тиянақтылыққа, іздемпаздылыққа тәрбиелеу.

Дамытушылық: Студенттердің техникалық ойлау, есте сақтау зейінін, қызығушылығын дамыту және тәжірибемен ұштастыру, құрылғының түрлерін ажырата білуге дағдыландыру.

Сабақта қолданылатын көрнекіліктер: карточкалық тапсырмалар, тест тәріздес тапсырмалар, интерактивті тақта , сұлбалар

Күтілетін нәтижелер:

Оқушылар білу керек: Автотрансформатордың құрлысын және жұмыс істеу принципін

Оқушылар меңгеруі керек: Энергетикалық диаграммаларды құру, формулаларды пайдалана отырып есеп шығару

Оқушылар иегеру керек: Автотрансформатордың трансформатордан айырмашылығын

Пәнаралық байланыс:

«Физика», «Электротехникалының теориялық негіздері», «Электр жетек негіздері»

Әдебиеттер:

1. Кацман М.М., Электрлік машиналар,-М .: Жоғарғы мектеп,19832. Кацман М.М., Электрлік машиналар мен автоматтық құрылғылардың электржетегі,- М : Жоғарғы мектеп 1987

3 М.Исханов, Ш.Өмірзақов «Электр машиналары және траснформаторлар»

Сабақтың барысы

 Ұйымдастыру кезеңі: Оқушылармен сәлемдесу. Түгендеу . Сабақтын тақырыбы және мақсатымен таныстыру.

 Актуализация

Бірінші кезең : Презентация тақырыбы:1. «Трансформатор» оқушы Жүзбай Ерболат

2. «Трансформатордың жұмыс режимі» оқушы Қуанышбек Нияз

Екінші кезең: Карточкалық тапсырмалар ( біріші қатарға)

1. нұсқа

2. формуласы

   атауы

   қысқаша анықтамасы

   U_1x=U_1н

   бос жүріс режимі

   трансформатордың екінші орамасы ажыратылуы ал бірінші орамасының номиналды кернеуге қосылуы кездегі жұмысы

   K_m≈U₁/U_2x

   трансформатордың жүксіз жұмысының режимі

   трансформалациялау коэффициентін жуықтап есептеуге пайдаланады

   ∑P=P_m1+P_m2+Pcт

   трансформатордың ПӘК-і

   кернеудің бір орамадан екіншісіне трансформалациянған кездегі электрлік және магниттік шығындарының қосындысы

   U^∆₁=U^∆_ф

   «үшбұрыштап» қосылуы

   жалғау симметриясыз жүктеме кезінде тұтынушыларға ыңғайлы жағдай жасаунұсқа

формуласы

атауы

қысқаша анықтамасы

U^y₁=√3U^y_ф

«жұлдызша» қосылуы

жүктеме жарықтандыру күштік түрінде аралас келгенде ыңғайлы

I_{m =} I_cm * I_xm

магниттендіргіш ток

индугтивті шарғыдағы жалған ток

Z_{1x =} U_1н / I_1x

Z_1x

трансформатордың бос жүріс кезіндегі толық кедергі

R1+ R_ст=r_1x

активті кедергі

R1 мен R_ст активті қуат тұтынушы болғандықтан, олардың жиынтық мәні

Трансформатордың құрылымы ( тақтада 2 қатардағы оқушылармен жұмыс)

Жауабы: 1-магнитөткізігш

2. Төменгі кернеу орамасы

3. Жоғарғы кернеу орамасы

4. Бак қабырғалары

5. Радиатордың түтіктері

6. Кернеулерді ауыстырып қосқыштың сабы

7. Төменгі кернеу сыртқа шығарылған өткізгіштері

8. Жоғарға кернеу сыртқа шығарылған өткізгіштер

9. Кеңейткіш бак

Үшінші кезең: .

1. Тест тәріздес тапсырмалар (2 қатардағы оқушыларға)

2. Трансформаторлардың үлгілерін анықтау (1 қатармен жүмыс интерактивті тақтада)

Тест

Трансформаторлар

ІІ нұсқа

1.Магнит энергиясын түрлендіру кезінде болатын құбылыс;

А)гистерезис С)топталу

В)иондалу Д)индукция

2.Екінші орама ажыратылған кезде бірінші ораманы қандай кернеу желісіне қосады

А)U₂ C)Ф₁

B)U₁ Д)U₃

3.Магнит ағынының таңбасы

А)ЯC)Ф

B)UД)В

4.Трансформатордың номиналды өлшемдері жазылған металл қаңылтыр

А)төлқұжатC)ВА

B)конструкторД)өлшем

5)Трансформатордың номиналды кернеуге қосылуы кезіндегі жұмыс

А)қысқа тұйықталуC)индукция

B)бос жүрісД)теңелу

6. Трансформаторлық майдың атқаратын міндеті:

А) Майлау С) ағымды көбейту

В ) салқындату Д) ағымды азайту

7. Бос жүрісі режимінде трансформатордың жүктеме кедергісі, Z

А) Z=Z_Hoм С) Z=шексіздік

В) Z=0 Д) Z=5

8.Ауамен қосылатын трансформатордың магниттік ағыны қалай аталады

А) негізгі ағын С) сейілу ағыны

В) қосымша ағын Д) бөлікше ағын

9. Өлшеуіш ток трансформаторының екінші реттік тогы,амперде

А) 1,0 С) 0,2

В) 3,5 Д) 5,0

10. Трансформатордың бірінші реттік орамасының атқаратын міндеті түрлендіреді.

А) электр энергиясын механикалыққа С) электр энергиясын жарыққа

В ) электр энергиясын магниттікке Д) магниттік энергияны электрлікке

Тест

Трансформаторлар

І нұсқа

1.Трансформатордың болат магнитөткізгішінің атқаратын қызметі:

А) Орамалар арасындағы магниттік байланысты күшейту үшін С) Фуко тоқтарын азайту үшін

В) трансформатордың беріктігін көбейту үшін Д )салмағын өсіру үшін

2. Трансформатордың магнитөткізгіші қандай материалдан жасалады?

А) Пластмассадан С) алюминийде

В) болаттан Д) мыстан

3. Трансформатор орамасының минимал саны:

А) 1,0 С) 3,0

В )2,0 Д) 4,0

4.Гистерез пен құйынды тоқтың меншікті шығыны:

А) p₂ мен p_вх С) l_p мен z

В ) р мен l Д) Z

5.Трансформатордың жоғары кернеу орамаларының шартты белгісі:

А) ҚО С) ҚОО

В ) ЖК Д) ТК

6.Магнитөткізгішті қандай материалдан жасайды:

А) мыс С) электротехникалық болат

В ) алюминий Д)конструкциялық болат

7.Орамдарды сууту үшін не қолданылады:

А) май С) арнайы сұйықтық

В ) су Д)сууытқыш

8.Трансформатордың магнитөткізгіш өзегінің қимасы:

А) R_H С) H

В ) Q_C Д)L_H

9.Трансформатордың бірінші орамасында шашырау ағынының индуктивтігі:

А) Q_C С) R_H

В )H Д)L_IQ

10. Кернеу трансформаторының атқаратын міндеті:

А) жиілікті өзгерту С) электр қуатын өзгерту

В) кернеудің шамасын өзгерту Д) потенциалды көбейту

Жауаптары

І нұсқа

1.А

2.В

3.В

4.А

5.В

6.С

7.А

8.В

9.Д

10.В

ІІ нұсқа

1.А

2.В

3.С

4.А

5.В

6.В

7.С

8.С

9.Д

10.Д

2. Екінші қатармен жұмыс

Сабақтың тақырыбы: Автотрансформаторлардың құрылысы, жұмыс процессінің ерекшеліктері.

Жаңа тақырып түсіндіру:

Жоспар: 1. Автотрансформатордың құрылымы, жұмыс принципі

2. Автотрансформатордың трансформатордан айырмашылығы

Автотрансформатор деп кірмелік және шықпалық орамаларының ортақ орамдары болатын трансформаторларды айтады.

Автотрансформаторлар бір фазалы және үш фазалы болады, үш өзекті немесе бір фазалы трансформаторлар тобынан тұрады. Басқа трансформаторлар сияқты автотрансформаторлар кернеуді төмендеткіш не жоғарлатқыш ретінде, әр түрлі кернеулі электр желілерін байланыстыру үшін және лабораториялық жағдайда кернеуді біртіндеп реттеу үшін қолданылады.

Төмендеткіш автотрансформатордың принциптік схемасы көрсетілген. Бірінші реттік жоғарғы кернеу орам саны ω1 бірінші реттік ораманың А-Х қысқышына беріледі. Екінші реттік орама а-Х бірінші реттік ораманың бір бөлігі болып табылады, оның орам саны ω2 .

Бос жүріс кезінде I2=0, бірінші реттік ораманың кедергілеріне түсетін кернеуді есепке алмасақ, бірінші және екінші реттік орамаларының ЭҚК-терінің тепе-теңдік теңдеулерін мына түрде жазуға болады:

U1=E1 =4.44ω1ƒФm; U2=E2 =4.44ω2ƒФm;

Бірніші және екінші реттік орама кернеулерінің қатынасын автотраснформаторлардың трансформация коэффиценті деп атайды. Яғни U1/U2=ω1/ω2=n

Егер автотрансформаторлардың екінші реттік ормасын қандай да бір энергия қабылдағышына тұйықтасақ, онда екінші реттік тізбекте I2 тоғы жүреді. Энергия шығынын есепке алмасақ, автотрансформаторлардың желіден тұтынатын қуаты оның екінші реттік орамаға беретін қуатына тең деп қарауға болады, яғни P=U1I1=U2I2 I1/I2=W2/W1=1/n

Сонымен трансформатордың негізі қатынастары автотрансформаторлар үшін де орындалады.

Төмендеткіш автотрансформаторларда I12 ток бағыты I2 тогымен бағыттас болса,жоғарылатқыш автотрансформаторда ол- I2 тогына қарама қарсы.

Жоспар 2 Автотрансформатордың трансформатордан айырмашылығы

Бірдей пайдалы қуатты автотрансформаторлардың трансформатордан артықшылығы: орама материалдардың болаттың аз жұмсалуында,энергия шығынының аздығында,пайдалы әсер коэффициентінің жоғарылығында және жүктеме өзгеруіне байланысты кернеу өзеруінің аздығында.Бірдей ток тығыздығында автотрансформаторлардың орамаларының өткізіштерінің массасы трансформатордыкінен кіші болады.Бұл жағдай түсіндіріледі.Трасформатордың магниттік өткізішінде екі орама бар-көлденең қимасы I2 тогына есептелген,орам саны w1 бірінші реттік орама және көлденең қимасы I2 тогына есептелген, орам саны w2 -екінші реттік орама.Автотрансформаторларда да екі орама бар,бірақ олардың бірі (А-α бөлігі) (w1- w2) орам саны бар көлденең қимасы I1 тогына есептелген өткізгіштерден, ал екіншісі (α-Х бөлігі) w2 орам саны және орам өткізгіштерінің көлденең қимасы I2- I1= I12 тогына есептелген.

Автотрансформаторлардағы магниттік өткізішінің болатының массасы және оның көлденең қимасы да трансформатордың магниттік өткізгішінің көлденең қимасынан және болат массасынан аз.Бұл мынаған байланысты: трансформаторда энергия бірінші реттік желіден екіншісіне орамалар арасындағы электромагниттік байланыс арқылы болатын магниттік жолмен беріледі.Автотрансформаторда энергияның бір бөлігі бірінші реттік желіден екіншісіне екі орама арасындағы электрлік байланыс арқылы,яғни электрлік жолмен беріледі.Бұл энергияны беру барысында магнит өрісі қатыспағандықтан,автотрансформатордың электромагниттік қуаты трансформаторға қарағанда кіші.Активтік жүктеме кезінде автотрансформатордың пайдалы қуаты P2=U2 I2. I2 = I1+ I12 болғандықтан P2 =U2 I1+U2 I12= P3+Pм, мұндағы Pм- автотрансформатордың пайдалы қуаты Pм- автотрансформаторлардың электромагниттік қуаты, бұл қуат мөлшері қажетті магниттік ағынды, магниттік өткізгішінің көлденең қимасы мен массасын анықтайды және ол автотрансформатордың есептік қуаты немесе габариттік қуаты болып табылады.

Трансформатормен салыстырғанда автотрансформатордың елеулі кемшіліктері де бар: қысқа тұйықталу кедергісінің аздығы, қысқа тұйықталу еселігін арттырады: энергия көзі мен тұтынушы арасындағы электрлік байланыс жоғары кернеудің төмен кернеулі желіге берілу мүмкіндігін тудырады.Энергия көзі мен қабылдағыш желілері арасында электрлік байланыстың болуы, автотрансформаторларды полюстарының бір ұшы жерге қосылған энергия қабылдағыштада (түзеткіш құрылғылары) пайдалануға мүмкіндік бермейді.

Трансформация коэффициенті бірге жуыктаған сайын автотрансформаторларды трансформация коэффициенттері үлкен емес (n=1÷2) жағдайларда қолданылады.

Үш фазалы желілерде, әдетте орамалары жұлдызша қосылатын, үш фазалы автотрансформаторлар пайдаланады.

Жаңа тақырыпты бекіту:

Оқушыларды 2топқа бөлу

1 топқа Сызбалардың атауларын табу және автотрансформатор сұлбасын көрсету, түсіндіру.

2 топқа Энергетикалық диаграмманы құрастыру

1 топқа

2- топ

V Үй жұмысы:

1. Өткен тақырыпты конспект бойынша қайталау. 90 бет «Трансформаторлар» бөліміне арналған бақылау сұрақтар (51,52,53)

М.Исханов, Ш.Өмірзақов «Электр машиналары және трансформаторлар»

V Сабақты қортындылау

Оқушыларды Бағалау