Байланыс құрылғыларын электрмен қоректендіру

Мазмұны:

Дәріс 1.Кіріспе...................................................................................................

Дәріс 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дәріс №1

Пәні: Байланыс құрылғыларын электрмен қоректендіру

Тақырыбы: Кіріспе

 

Қазіргі ғылым мен техниканың жаға жетістіктерінің арқасында радиоэлектроника құралдары жылдам қарқынмен дамып келе жатыр.

Электрмен қамтамасыз ету көздері - радиотехникалық және электронды есептеу құралдарының құрамды бөлігі болып табылады. Телекоммуникация облысындағы инженерге, оның мамандандырылған түріне қарамастан радио электронды құралдарының РЭҚ күштік құрылғыларын таңдап қана қоймай жобалау да қажет.

Пәнін оқытудың мақсаты электрмен қамтамасыз ету түрлендіру қондыргылары, даму жүйесі және электрмен қамтамасыз ету тораптарының жүйелік құрылысын  қамтамаларын жүзеге асыруға қатысты жабдықтарын құру мен  іске асырудың негізгі әдістемелік принциптерін оқыту болып табылады. «Байланыс құрылғыларын электрмен қоректендіру» пәнді оқу нәтижесінде :

-  жүйелері және тораптарын  басқару принциптерін;

-  электрмен қамтамасыз ету құрамдас бөліктерінің қызметтерін;

- электрмен қамтамасыз ету,  жүйелері  және тораптарындағы есептеу үрдістерін, сұраныстарын;

- телекоммуникация қорларын басқаратын программалар құру принциптерін

қарастырып, игереміз.

Қазіргі заманғы радиоэлектрондық құрылғылар халық шаруашылығында өндірістік процестер мен объектілерді тиімді басқарудың маңызды құралы ретінде кең қолданылады. Радиоэлектронды құралдардың жоғары техника-экономикалық көрсеткіштері екіншілік электрмен қоректендіру жүйесінің параметрлеріне тәуелді.

Екіншілік электрмен қоректендіру жүйесі деп біз нені түсінеміз? Электр энергиясын түрлендіретін функционалдық түйіндер жиынтығын айтады. Екіншілік электрмен қоректендіру жүйесінің функционалдық түйіндері мыналар болып табылады: түзеткіштер, инверторлар, тұрақты кернеуді айнымалы кернеуге түрлендіргіштер (конверторлар), кернеу мен токтың стабилизаторлары, қорғаныс құралдары.

.

 Сұрқтар:

1. Байланыс құрылғыларын электрмен қоректендіру пәнінің  радиотехника саласында маңызы қандай?
2. Байланыс құрылғыларын электрмен қоректендіру пәнінің мақсаты қандай?
3. Электр энергиясын жалпы тұтынатын  қандай байланыс құрылғыларын білесіңдер?
4. Жалпы ток көздері қандай болып бөлінеді?

 

 

 

Лекция №2

 

Жоспары:

1. Трансформатордық құрылымы
2. Трансформатордық жұмыс істеу принципі

Көптеген жағдайда бір ток көзінен әртүрлі кернеуге арналған құралдарды қоректендіру қажет болады. Мысалы, теледидарды 220 В - тық ток көзіне қосқан кезде оның iшiндегi қыздыру шамдарына 6, 3 В, транзисторларға 1 - 2 В, ал электронды - сәулелендіру түтiкшесiне 15000 В кернеу беру қажет. Кернеуді осылай қажетiмiзше көтеріп, немесе төмендету үшін трансформаторлар деп аталатын құралдар пайдаланылады. Қуаттың тұрақты дерлік мәнінде айнымалы ток кернеуінің ток күшімен қатар өзгеруін айнымалы токтың трансформациясы дейді. Айнымалы токтың трансформациясын жүзеге асыратын құрал трансформатор деп аталады. Ол электромагниттік индукция құбылысына негізделген. Трансформаторды алғаш рет 1878 жылы орыс ғалымы П. Н. Яблочков ойлап тапқан, кейін оны 1882 жылы И. Ф. Усагин жетілдірді.  
Қарапайым трансформатор ферромагниттi өзекшеге кигiзiлген өткiзгiштердiң екі жақты орамдарынан тұрады. Бiрiншi реттi орам қоректендiрушi кернеу көзіне, ал екiншi ретті орам тұтынушыларға қосылған. Олардың сәйкес орамдарының саны n1 және n2 - ге тең. 
Трансформатордың жұмыс істеу принципі электромагниттік индукция принципіне негізделген. Бірінші ретті орамдар арқылы айнымалы ток өткен кезде ферромагниттік өзекшеде айнымалы магнит ағыны пайда болады. Бұл магнит ағыны өз кезегінде екінші ретті орамдарды тесіп өтетін болғандықтан осы орамдарда индукциялық ЭКҚ - ін туғызады. Егер екінші ретті орамдар тұтынушыларға қосылған болса, онда бұл тізбектен де айнымалы ток өтеді. Ал бұл айнымалы ток өзекшеде қайтадан өзінің айнымалы магнит ағынын туғызады. Екінші орамдардың туғызған магнит ағыны өзекшедегі толық магнит ағынын кемітеді, бұл өз кезегінде бірінші ретті орамдардағы өздік индукция ЭКҚ - інің кемуіне алып келеді. Өздік индукция ЭКҚ - інің кемуінен бірінші ретті тізбекте ток арта бастайды. да, қоректендіруші кернеудің мәні өздік индукция ЭКҚ - іне теңескенде жүйеде тепе - теңдік орнайды.

Орамдар санының бір - біріне қатынасын n1/n2 қатынасын K трансформациялау коэффициенті деп атайды. K>1 болғанда төмендеткіш трансформатор, 
K<1 болса жоғарлатқыш трансформатор болып табылады. Бірінші және екінші орамдардағы ток күші, кернеу мен орам сандарының арасында мынандай байланыс бар: 
U1/U2=I1/I2=n1/n2=K 
Энергияның сақталу заңына сәйкес P2=P1 - Pор - Pөз 
Трансформатордың пайдалы әсер коэффициенті (ПӘК) 
η=P2/P1 
Бүгінгі күннің технологиялары ПӘК - і 97 - 98% болатын трансформаторлар жасауға мүмкіндік береді. Трансформатордың электр энергиясын тасымалдаудағы рөлі ерекше. Электр энергиясын қашық аралықтарға тасымалдау күрделі ғылыми - техникалық мәселе болып табылады. Бұл жердегі негізгі мәселе энергия шығынымен байланысты. Өткізгіштердің қызуынан болатын энергия шығыны Джоуль - Ленц заңына сәйкес тізбектегі ток күшінің квадратына пропорционал, яғни Q=I2 Rt. Олай болса, тасымалдау кезіндегі бос шығынды азайту үшін тасымалданатын қуатты кемітпестен, ток күшін мүмкіндігінше азайту қажет. Оның бірден - бір жолы кернеудің шамасын аса жоғары жүздеген мың вольтқа көтеру. Жоғарғы вольтты электр тасымалдау жүйелерінің болуы осымен байланысты. Электр энергиясын өндіретін жерде кернеуді трансформаторлардың көмегімен 400 - 500 мың вольтқа дейін жоғарылатады да, тасымалдап жеткізген соң энергияны тұтынатын жерде керісінше өндірістік 220 вольтқа дейін кемітеді.

 

Лекция №4

Тақырыбы: Қорғасынды аккумулятор

Жоспары:

1. Аккумулятордың қызметі мен түрлері
2. Қорғасынды аккумулятор

Көптеген байланыс өндірістерінде түрақты токтың электр энергия көздерінің бірі аккумуляторлы батарея болып табылады. Қышқылды (қорғасынды) аккумуляторлардың түрлері мен қүрылысы. Қышқылды қорғасынды аккумулятор деп гальваникалық элемент айтылады, онда оң электродтың активті заты ретінде қорғасынның қос қышқылы, ал терісінде губкалы қорғасын қолданылады. Байланыс өнеркәсіптерінде түрлі номинал кернеуге арнап батареяға жиналған қышқылды аккумуляторды пайдаланудың негізгі режимі, зарядтап түру режимі болып табылады. Электроэнергия қорек көзі бар болса мысалы, айнымалы ток желісі, байланыс аппаратурасының қорегі және батареяны зарядтау буферлі түзеткіштен жүргізіледі. Айнымалы ток желісін өшіргенде батарея разряды басталады, ал айнымалы ток кернеуін қалпына келтіргенге дейін немесе аккумулятор сыйымдылық берілісіне дейін жұмыс істейді.

Түрлері

Аккумулятор – энергия жинауға арналған құрылғы. Ол жиналатын энергеия түріне сәйкес электор аккумуляторы, гидравликалық аккумулятор, пневматикалық аккумулятор, жылу аккумуляторы және инерциялық аккумулятор болып бөлінеді.

Электр аккумуляторы – электр энергиясын жинап (химиялық энергияға айналдыру арқылы), қажет болғанда сыртқы тізбекке бере алатын химиялық ток көзі. Ол ішінде электролит (қышқыл не сілті) және электродтары бар оқшаулағыш материалдан (эбонит, шыны, пластмасса) жасалған ыдыстан тұрады. Электр аккумуляторы тұрғылықты және тасымалды болып бөлінеді. Тұрғылықты аккумулятор электр, радио, телефон және телеграф стансаларында тұрақты ток көзі ретінде, тасымал аккумулятор көшпелі қондырғыларда (көшпелі радиоаппаратураларда, автомобильдерде, ұшақтарда, электркарларда, т.б.) қолданылады.

Гидравликалық аккумулятор гидравликалық қондырғылардағы сұйық заттың шығыны мен қысымын реттеп отыруға арналады. Құрылымы цилиндр мен плунжерден тұрады. Ол сорғылардан (компрессорлардан) келетін артық сұйық затты (газды) өз қысымымен жинап, шығын көбейгенде оны жұмыс машиналарына беріп отырады. Мұндай аккумулятор гидравликалық және пневматикалық қондырғылардағы сұйық заттың қысымы мен шығынын реттеп отыруға пайдаланылады.

Пневматикалық аккумулятор пневматикалық қондырғылардағы ауа шығыны мен қысымын реттеу мақсатында сығылған ауа энергиясын жинауға арналады. Ол ауа құбырына жалғанған резервуардан тұрады. Артық ауа резервуарда жиналады да, шығын көбейгенде ауа тартқыш жүйеге беріліп отырылады. Пневматикалық аккумулятор ірі пневматикалық желілерде, жел электрстансаларында, т.б. қолданылады.

Бу аккумуляторымен көбінесе пайдаланылған буды жинау үшін қуаты аз бу қозғалтқыштары жабдықталады. Одан бу әртүрлі технологиялық мақсаттарға (мысалы, кептіру камералары), сондай-ақ сантехникалық қондырғылар қажетіне жұмсалады.

Жылу аккумуляторы жылу қондырғыларында жылу жинауға арналған. Олар айнымалы қысымды және тұрақты қысымды болып бөлінеді. Көбінесе бу-сулы аккумулятор деп аталатын айнымалы қысымды жылу аккумуляторы қолданылады. Онымен бу шығыны тұтынуға байланысты күрт өзгеріп отыратын кішігірім және орташа қуатты жылу электр стансалары жабдықталады. Тұтыну кеміген кезде бу қазанынан жылу аккумуляторына жіберілген артық бу ондағы суға өзінің жылуын береді. Бу шығыны көбейгенде, жылу жүйесіндегі бу қысымының төмендеуі салдарынан қызған су буға айналады. Соның негізінде тұтынушылар буды жалғыз бу қазанынан емес, жылу аккумуляторынан да алады.

Инерциялық аккумулятор қызметін айналып тұратын маховик атқарады. Маховик салмағы мен оның айналу жылдамдығы неғұрлым көп болса, онда жиналатын энергия мөлшері де соғұрлым мол келеді. Инерциялық аккумулятор жел электр стансаларында генератордың, сондай-ақ штамптау станогы, механикалық балға, поршеньді сорғы, т.б. жұмыс қалпын тұрақтандыру мақсатында қолданылады.

Қолданылуы

Аккумуляторлар электр тоғын сыммен жеткізу мүмкін болмайтын жерлерде пайдаланылады. Завод ауласында не вокзал платформасында жүретін электр арбасы – электрокардың двигателі аккумулятордың тоғымен жұмыс істейді. Автомобильдің моторын жұмыс істету үшін, оның білігін ең алдымен айналдырып жіберу керек. Осыны электрлік двигатель – стартер іске асырады, ал стартер аккумулятордағы жинақталған электр энергиясымен қоректенеді. Сүңгіуір қайықтардың ескек винттерін электр моторлары айналдырады, оларға энергияны биіктігі адамның бойындай үлкен аккумуляторлар береді. Космос корабльдерінде де аккумуляторсыз ештеңе істеуге болмайды.

Аккумулятордан алынатын электр тоғы өте қымбатқа түседі, олай болмағанда аккумуляторлар тіптен де жиі қолданылған болар еді.

Қазіргі кезде ғалымдар жеңіл және қуатты аккумуляторлар жасауға көңіл бөлуде.

Қазақстанда 1970 жылдан Талдықорған қаласында сілтілі және қорғасынды аккумулятор шығарылып келеді. 1975-85ж. Талдықорған аккумулятор зауыты қайта жабдықталды. Бүгінде аккумуляторлар зауытта жартылай автоматты желімен құрастырылады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лекция №4

Тақырыбы: Қышқылды аккумуляторлар

Жоспары:

1. Аккумуляторлврдың жұмыс істеу принципі
2. Акккумулятор батареясын

Қарапайым қорғасын аккумулятор электролит құйылған ( тазартылған судағы күкірт қышқылының ерітіндісі) пластмассадан жасалған банкадан және екі қорғасын пластинадан тұрады. Электролиттегі пластиналардың беті күкірт қышқылды қорғасынмен басқаша айтқанда қорғасын сульфатымен жалатылған.

Аккумулятор жұмыс істеу үшін міндетті түрде зарядтау, яғни ол арқылы электр тогын өткізу керек. Тысқары көзден аккумулятор арқылы электр тогы өткен кезде химиялық реакцияның нәтижесінде, пластинада қорғасынның асқын тотығы, ток көзінің теріс полюсімен жалғастырылған пластинада борпылдақ кеуекті қорғасын пайда болады. Сонымен бірге электролитте оның тығыздығын арттыратын күкірт қышқылы бөлінеді. Пластиналарға қосылған шам зарядталғаннан кейін жанады. Олай болса, зарядталған кезде аккумуляторға жинақталған химиялық энергия, разрядталу кезінде электр энергиясына айналады. Аккумулятор пластиналары белсенді массамен – ұнтақ қорғасынмен толтырылған , темір тор түрінде жасалынады. Энергия қорын арттыру үшін жұп плстина санын көбейтеді. Токтың тұрақты күшімен белгілі бір түпкі кеонеуге дейін үздіксіз разрядталу кезінде, зарядталған аккумулятор толық беретін электр мөлшерін аккумулятор сыйымдылығы деп атайды. Аккумулятор сыйымдылығы ампер – сағатпен өлшенеді. Аккумулятор батареясы ішкі жағынан бөгеттермен бөлінген бактан тұрады. Әрбір бөлікке ( банкада ) бір аккумулятор орналастырылады. Бакты қышқылға төзімді пластмассадан немесе эбониттен жасайды. Оның түбінде пластиналар тірелетін қырлары болады. Әр банкаға оң және теріс пластиналар жиыны орналасқан.Оң пластиналарды полюс таңбалы полюсті штырға, ал теріс пластиналарды минус таңбалы полюсті штырға жалғайды.Оң пластина теріс пластиналар аралығына орналасқан, сондықтан теріс пластинаның саны,оңға қарағанда біреуі артық.Пластиналар бір-бірінен ұсақ тесікті бөгеттер-сеператорлармен бөлінегн.Олар арнайы өңделген ағаштан, өте ұсақ тесікті пластмассадан немесе шыны талшығынан жасалады.Спекторлар пластиналарды қысқа тұйықталудан сақтайды және өз бойынан электролитті еркін өткізеді. Банканы электролиттермен толтыруға қажеті бар тесігі бар қақпақпен жабады.Май құятын тесік тығынмен жабылады.Тығында аккумулятор қуысын атмосферамен жалғастыратын желдеткіш тесігі бар ол химиялық реакция кезінде бөлінетін газдың шығуы үшін қажет.Батерияны құрастырғаннан кейін, аккуммуляторлар қақпақтарының жиегін арнаулы қышқылға төзімді мастикамен құйып тастайды.

Жеке аккумуляторларды біріктіретін ұстатқышта батерияның жалғанған күнімен маркасы, мысалы 6 ТСТ-50 ЭМС, көрсетіледі.Батерия маркасы былайша түсіндіріледі.Бірінші цифр тізбекті жалғастырылған аккумуляторлардың санын көрсетеді. Ондай батарея ерекше ерекше берік болып келеді. Бұндай батареялар Камаз – 740 сияқты ауыр жүк машиналарында кеңінен қолданылады.50 цифры жиырма сағаттық разрядталу кезінде батареяның ампер сағаттық сыйымдылығын көрсетеді. Цифрдан кейінгі бірінші әріп бактағы материалдың сипатын (Э) эбонит береді, ал екіншісі сеператорлар материалы, шыны талшықты ( С ) өте ұсақ тесікті пластмасса (М). Құрғақ зарядталған батарея маркасының шетінде З әрпі болады. Электролитті химиялық таза күкірт қышқылы мен тазартылған судан дайындайды. Қышқылмен суды қышқылға төзімді ыдысқа құйып араластырады., мұндайда қышқылды суға аз-аздан сыздықтатып құяды. Егер суды қышқылға құятын болса тасқынды реакция болады, қышқыл шашырап, ыдыстың ернеуінен асады, ал денеге тисе күйдіріп жіберуі мүмкін. Электролиттегі қышқылмен судың ара қатынасын оның тығыздығы арқылы анықтайды. Электролитті климат жағдайын ескере отырып жасайды(2-таблица) Қысқы температура 300-С-қа дейінгі орталық аудандар үшін толық зарядталған аккумуляторда электролиттің тығыздығы жыл бойына 1,27 болуға тиіс