Трансформатор.Трансформаторлардың қолдану аймақтары

Электр энергиясында күш трансформаторлары елеулі орын алады. Олардың көмегінсіз электрэнергиясын беру, тарату мен қолдану мүмкін емес. Электр энергиясын шығаратын көздердің кернеуі 20…30 мың Вольттан артпайды. Мұндай кернеумен электр энергиясын жүздеген километр қашықтыққа жеткізу мүмкін емес, себебі оның барлығы электр тасымалдау желісінде (ЭТЖ), ток күшінің квадратына тура пропорциялық электр шығыны ретінде жоғалады.

ЭТЖ электр энергиясының шығынын айтарлықтай төмендетуді бір мезгілде кернеуді жоғарылата отырып, ток күшін азайту арқылы іске асыруға болады.

Осы жағдайда берілетін электр қуаты S= UІ күйінде қалады да оның шығыны P=І2R квадраттық деңгейде төмендейді. Энергетиканың қазіргі өркендеген кезеңінде электр қуаты миллион Вольттық кернеулермен мыңдаған километр қашықтықтарға тасымалданады. Мұндай жоғары кернеуді тек трансформаторлар көмегі арқылы ғана алуға болады.

Басқа тұрғыдан алып қарағанда, жүздеген мың Вольттық кернеуді тұрғын үйлерге кіргізу, техникалық қауіпсіздік тұрғысынан көңілге сыйғысыз.

Күштік және тұрмыстық жабдықтардың жұмысы үшін көп жағдайларда 380 және 220 Вольтты кернеу пайдаланады, ондай кернеуді трансформаторлар арқылы алады.

Кернеуді жоғарылату және төмендету трансформатордың тамаша қасиеті. Егер желіге трансформатордың орам саны көп орамасын қосса кернеуді төмендетеді, ал орам саны аз орамасын электр энергия көзіне қосса кернеуді жоғарылатады

 

2. ЦБР пайдалана отырып, екінші сұрақты түсіндіру(5-6).

Трансформатор негізгі екі бөлшектен: магнитөткізгіштен және екі орамнан тұрады.

Трансформатор жіктеледі:

1.Арналымы бойынша

• Күштік

• Арнаулы

• Өлшеуіш

2.Фаза саны бойынша

• Бір фазалы

• Үш фазалы

• Көп фазалы

3.Фазага келетін орам саны бойынша

• Екі орамды

• Үш орамды

• Көп орамды

4.Салқындатудың түрі бойынша

• Табиғи

• Ауамен

• Маймен

 

3.ЦБР пайдалана отырып, үшінші сұрақты түсіндіруі және оқушыларға сұрақтар беру(5-6).

Трансформатордың құрылысы мен қызметі электрмагниттік индукция құбылысына негізделген. Фарадейдің заңы бойынша магниттік сызықтарды қиып өтетін өткізгіште электр тогының пайда болу құбылысы электрмагниттік индукция деп, ал пайда болатын ток индукциялық ток деп аталады.

Темірден (болаттан) жасалған өзекшеге екі орама (W1, W2) орайды. Ол ораманың біреу (W1) электр генераторымен (немесе электр энергия көзімен), ал екіншісі (W2) электр энергиясы тұтынушыларына қосылады. Электр тогы генератордан немесе бірінші орамнан (W1) өткенде, темір өзекшеде айнымалы магнит өрісі пайда болады.

Осы айнымалы магнит өрісі екінші ораманы да қиып өтеді (16 суретке сәйкес).

 

Сурет 16 Трансформатордың сұлбасы

Нәтижесінде екінші орамада электр қозғаушы күші пайда болады. (ЭҚК-Е2). Ал, егерде осы екінші ораманы (W2) тұтынушылармен (Z) қоссақ, онда бұл тұйық тізбектен электр тогы жүреді (3.1 суретте электр тогының бағыты нұсқама тілмен (стрелкамен) көрсетілген).

Егерде трансформатордың темір өзекшесі болмаса да оның жұмыс істеу принципі электрмагнитгік құбылысқа негізделген.

Бірінші орамда пайда болған электр қозғаушы күші - өзіндік индукция ЭҚК-і (Е1), ал екінші орамадағы - өзара индукция ЭҚК-і (Е2) деп аталады.

Егерде, екінші ораманың кернеуі бірінші орамадағы кернеуден артық болса, бұндай трансформаторды жоғарылатқыш трансформатор деп атайды. Ал егерде, екінші ораманың кернеуі бірінші орамадағы кернеуден кем болса, онда мұндай трансформаторларды төмендеткіш трансформаторлар деп атайды. Автотрансформаторлар да дәл осындай принциппен жұмыс істейді. Бірақ та автотоансформаторлардың өзінің ерекшеліктері бар [20].

Трансформаторлардың (автотрансформаторлардың) негізгі параметрлері мыналар: номиналдық қуаты; орамдардың номиналдық кернеуі, номиналдық ток; қысқа тұйықталу кернеуі; орамаларды қосу түрі және схемасы.

 

4. Жаңа сабақты  бекіту: (10-12) Тест сұрақтары бойынша жұмыс. Ақпараттық-компьютерлік технологияны пайдаланып цифрлық білім беру ресурсында жасалған тесттік сұрақтарға жауап беру.

1. Трансформатордың әсері ...құбылысында негізделген:

1. электромагниттік индукция
2. токтар резонансы
3. керннеулер резонансы
4. магниттік индукция
5. токты түрлендіру

2. Трансформатор орамдарының әр тармағында индукцияланған э.қ.к.

тәуелді:

1. магнит ағынынан
2. токтан
3. кернеуден
4. қуаттан
5. электр өрісінен

3. Трансформатор түрлендіреді

1. айнымалы токтың кернеуін
2. тұрақты токтың кернеуін
3. тұрақты токты
4. айнымалы токты
5. жиілікті

4.Трансформатор магнитөткізгіші болу керек...

1. Ш - тәрізді формада
2. Г - тәрізді формада
3. Т - тәрізді формада
4. цилиндр формасында
5. трапеция формасында

5.Трансформаторлардың магнитөткізгіші қалыңдығы ...электротехникалық болаттың бөлек беттерінен жиналады.

1. 0,25…3,0 мм
2. 5,0…6,5 мм
3. 0,2…0,25 мм
4. 3,0…3,4 мм
5. 3,5…5,0 мм

5.Қорытындылау: (4-6 )

Оқушылардың жаңа сабақты түсінгендігін білу мақсатында топ оқушыларына сұрақ - тапсырмалар берілді. Берілген сұрақ – тапсырмаларға жауап беріп, сабаққа белсене атсалысып отырған оқушыларды бағалау.

6.Үй тапсырмасын беру: (3-4)

Қалықов Б.Р., Исаханов М.Ж., Өмірзақов Ш. «Электр машинелері және электр жетегі»  258 бет

 

 

3.3«Электротехника» пәнінен «Трансформатор» тақырыбын түсіндіруге ақпараттық технологияны қолдану.

 

Цифрлық білімдік ресурстардың құрамдас бөліктері өзіндік бірліктер ретінде дидактикалық мақсаттарға сәкес сабақтың әр түрлі кезеңінде: жаңа материалды түсіндіру кезінде, өзіндік жұмысты бекіту кезінде, қорытынды қайталау кезінде және т.б. пайдаланылатын болады. Бір сабақта барлық 4 құрамдас бөлікті пайдалану тіпті міндетті емес: мұғалім ЦБР-ды пайдалануға байыпты түрде қарауы және оларды сабақтың нақты мақсатын, дидактикалық міндеттерін, нақты сыныптың дайындық ерекшеліктерін ескеріп қолдануы тиіс.

1-құрамдас бөліктің – мультимедиалық дыбысталған таныстырылымдардың негізгі мақсаты – оқытудың мақсаты мен жаңа оқу материалының мазмұнын оқушылардың жете түсінуіне, пәнге қызығушылығын арттыруға, жаңа білімдерді толық меңгеруіне қол жеткізуге көмектесу. Бұл – ақпараттық-қатынастық технологиялардың техникалық мүмкіндіктерін пайдаланып білімдерді жанды, ашық, қызықты, әсершең баяндау. Мультимедиалық таныстырылымдардың көмегі кезінде деректерді, оқиғаларды, өзара байланыстарды, құбылыстарды және т.б. бейнелі баяндау жүзеге асырылады. Мультимедиалық таныстырылым анимацияланған оқиға желісінің, бояулы безендірулердің, анимацияланған тарихи карталардың, мұрағаттық құжаттардың көмегімен тақырыптың мазмұнын ашады, бұл оқушыларды виртуальдық тарихи әлемге шомуға, нақты тарихи кезеңнің ерекшеліктерін жаңадан жасауға және т.б. мүмкіндік береді. Ол, мұғалім осы көлемде өзі таңдауына қиын сол материалды оқушыларға дейін жеткізу үшін арналған. Сезімнің әр түрлі мүшелеріне әсер – көру бейнелерін көрнекі ұсыну, кәсіби диктор дыбыстаған мәтін – қабылдауды, танымдық белсенділікті белсенді етеді, түсініктерді қалыптастырады, мүддені, білуге құмарлықты, қиялдау мен ойлау қабілетін дамытады.

2-құрамдас бөлік  – мәтін оқытудың мазмұндық құрамдас бөлігін қамтамасыз етеді, ол оқу материалын мәтіндік баяндау ретінде, мұрағаттық құжаттардан үзінді, алғашқы көздерден үзінді, логикалық-құрылымдық схемалар және т.б. ретінде де ұсыныла алатын болады. Оның мақсаты –  оқушылардың танымдық іс-әрекетін белсенді ету және оларды қажетті оқу ақпаратын тауып алудың өзіндік процесіне тарту, оқушыларды зерттеушілік іс-әрекетке ояту және қатыстыру.

Оқу мәтіндерімен жұмыс істеу – әрбір мектеп оқушысының ие болуы тиіс өзіндік білім алудың маңызды білігі. Бұл құрамдас бөлік оқушылардың ақпаратпен әлденеше рет жұмыс істеуіне мүмкіндік береді: оқу мен түсіну, есте сақтау, жинақтау, оқығанды салыстыру және т.б.; жадты дамытуға, жад бойынша жаңғыртуға, жалпы оқу біліктеріне (саналы, жұмылдырылған машықтар, мәтін жоспарын құру, тезистер жазу, схемалар мен графиктер құру, зерттелетін құбылыстардың, деректердің салыстырмалы сипаттамасын құру, оқып білетін материалда негізгіні, маңыздыны атап көрсету білігі) ие болуға мүмкіндік туғызады.

3-құрамдас бөлік  – оқушыларды белсенді өзіндік жұмысқа қосуға, материалды меңгеруді ынталандыруға, өзіндік білім алуға үйретуге мүмкіндік беретін интерактивтік тапсырмалар. Қазақстан тарихы бойынша әрбір ЦБР-та 4 тапсырма бар. Бұл картамен жұмыс істеуді, хронологиялық оқиғаларды даталармен сәйкес қалпына келтіруді, тарихи қайраткерлердің есімдері мен өмірінің даталары/фактылары арасындағы сәйкестікті орнатуды, тарихи терминдерді бекітуді, кроосвордтарды шешуді, шығармашылық міндеттерді орындауды және т.б. ұйғаратын алуан түрлі үйретуші және тексеруші тапсырмалар. Интерактивтік тапсырмалардың маңыздылығы мезеттік кері байланысты орнатады, мысалы, оқушы өз жауабының дұрыстығын бірден тексере алады. Сондай-ақ басып шығаруға болатын оқушылардың жазба жауабын білдіретін тапсырмалар бар – бұл жағдайда жауаптарды автоматтық тексеру жүзеге аспайды.

4-құрамдас бөлік  – тестілер – оқып білген тақырып бойынша оқушылардың оқу жетістіктерін әділ бақылау мен бағалауды қамтамасыз етеді. ЦБР-дың тестілейтін  бағдарламасында оқушылар үшін 10 сұрақтан бар.  

ЦБР жиынтығы білімдік процесс қатысушыларының интерактивтік арақашықтықтық өзараәрекеттестігі ретінде электрондық оқытудың ақпарқатынастық білімдік ортасын жасауды қамтамасыз етеді. 

Білім беруді ақпараттандырудың контенттік жасақтамасы оқытудың жаңа парадигмасына өту тетігі болып саналады, өйткені өзінің міндеті бойынша ортақ масатқа – ақпараттық қоғам жағдайында бүкіл ғұмыр бойы табысты әлеуметтендіруге, кәсіптік өзін-өзі анықтауға, өзіндік білім алуға және өзін-өзі іске асыруға дайын тұлғаның қалыптасуына мүмкіндік туғызатын білім берудің қазіргі заманғы сапалы мазмұнын қамтамасыз етуге  біріктірілген педагогикалық пен ақпараттық-қатынастық технологиялардың кірігуін бейнелейді. 

 Білім беруді ақпараттандыру  контенті оқыту технологиясын  қамтамасыз етеді.  Цифрлық контентті  пайдалану, әдістемені дайындау  жағдайларында оқытудың әр түрлі  типтері кезінде білім алушылардың  белсенді танымдық іс-әрекетін  ұйымдастырудың дидактикалық тәсілдері  мен білімдік процесс субъектілерінің  ақпарқатынастық өзараәрекеттестігін  ұғыну және жүйелеу қажет.

Ақпараттық-компьютерлік технологияны пайдаланып «Трансформатор» тақырыбына жасалған цифрлық білім беру ресурстарының фрагменттері (17-21 суреттерге сәйкес) көрсетілген .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сурет 17 Тансформаторға мінездеме

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сурет 18 Автотрансформаторға мінездеме

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сурет 19 Трансформатордың құрылысы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сурет 20 Трансформатордың жұмыс істеу принципі

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сурет 21 Трансформатордың қолданылуы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Қауіпсіздік техникасы және  еңбек қорғау іс –шаралары

4.1 Электр тогының адам организіміне әсері

 

Жақсы өтккізгіш болып саналатын адамның денесі арқылм электр тогы өткенде, айтарлықтай қауіпті болатындығы, тіпті адам өліміне дейін әкеп соғатыны белгілі. Электр тогының адамға әсері әр түрлі болуы мүмкін: бұлшық еттің жеңіл дірілдеп кысқарғанымен жүректің тоқтауы көптеген себептерден тәуелді болады. Адамға әсер ететін токтың сипатына адамның денесінің кедергісі және оған түсірілген керену ықпал жасайды. Токты үш шекті мәндерге (ол бір қолдан екінші қолға өткен жағдайда) боледі: сезінерлік, жібермейтін жэне фибрилляциондық.

Сезінерлік ток (0,6... 1,5 мА) аздап, әлсіз қышыну және жеңіл шаншу байқалады. Сезінерлік ток өмірге қауіпті емес, алайда ұзақ уақыт әсер еткенде, адамның денсаулығына зиян келтіреді.

3...5 мА қолдың барлық  қоспаларын (кисть) тітіркендіреді. 8...10мА  ток кезінде ауырганы күшейіп, барлық қолдарды қамтиды, қолдардың  және білектердің бұлшық еттері  еріксіз жирылады (қысқарады).

Жібермейтін ток (10...15мА) күшті ауыртады, кұрысып-тартылып қалу күшейе түседі, зардап шеккен адам ток жүрген қолын аша алмайды. 25...50 мА ток тек қолдың бұлшық еттеріп ғана емес, сол сияқты тұлғаның бұлшық еттеріне де әсер етеді, бұл кезде қан жүретін тамырлар тарылып, артериальдық қысым жоғарлайды, зардап шегуші есінен танады. Мұндай токтың үзақ әсер етуі кезінде адамның тынысы тарылады, тіпті өліп кетуге дейін барады.