Andijon mashinasozlik instituti «elektrotexnika» fakulteti

1-mavzu: ELEKTROTEXNIKA VA ELEKTRONIKA FANIGA KIRISH
Reja:

Fanning predmeti va uslublari

Fanni o‘qitishda zamonaviy axborot va pedagogik texnologiyalar

Elektrotexnika fani deb – elektr energiyasi hosil qilib, uni amaliy maqsadlar uchun foydalanish yo`nalishlarini o`rganadigan fanga aytiladi. Hozirgi paytda elektr energiyasi ma`lum bo`lgan barcha energiyalardan farqli ravishda hamma joyda sanoatda, transportda, mashinasozlikda, maishiy hizmatda va xalq xo`jaligini barcha sohalarida alohida tengi yo`q o`rinni egallaydi. Bu energiyani ustunlik tomonlari shundaki;

a) uni hohlagan energiya turiga aylantirish mumkin, yoki hohlagan energiyani elektr energiyasiga aylantirish mumkin,
b) eng sodda va arzon moslamalar yordamida elektr energiyasini juda katta tezlik bilan istalgancha ko`p miqdorda va hohlagancha uzoq masofalarga uzatish mumkin,
s) ekologik jihatdan toza, atrof muhitni ifloslantirmaydi, hidi yo`q, rangi yo`q, o`zidan chiqindi chiqarmaydi.
Elektrotexnika fanini rivojlantirishga rus olimlari va muhandislari katta hissa qo`shdilar. Elektr hodisalarini o`rganish,
- 1650 yilda birinchi elektr mashinasini yaratilishidan boshlandi.
- 1785 yilda Kulon elektr zaryadlarining o`zaro ta`siri qonunini yaratdi.
Kuchlanishning birinchi elektrokimyoviy manbaasini o`rganish,
- 1799 yilda A.Vo`lta tomonidan, elektr manbaasini yaratilgan davridan boshlandi.
- 1802 yili fizik olim professor, V.Petrov elektr yoyini hosil qildi:
- 1832 yili rus olimi P.Shilling telegrafni yaratdi.
- 1834 yili E.H. Lens elektromagnit induktsiyasi qoidasiga asos soldi:
- 1838 yili B.Yakobi birinchi bo`lib doimiy tok elektrodvigatelini yaratdi.
- 1873 yili rus olimi A.N.Lodigin lampochkani ihtiro qildi:
- 1876 yili P.N.Yablochkov elektr apparati hisoblangan transformatorni yaratdi.
- 1877 yili Tomas Edison magnit tasmasiga ovoz yozish mumkinligini isbotladi.
19 asrning ohirlariga kelib - 1891 yili rus injeneri M. O. Dolivo-Dobrovolskiy uch fazali o`zgaruvchan tok hosil qiluvchi tizimni, transformatorni va uch fazali asinxron motorlarni kashf qildi. Hozirgi vaqtda sanoatda, transportda va xalq xo`jaligi tarmoqlarida boshqa energiyalar kabi elektr energiyasidan keng ko`lamda foydalanilmoqda.
Insoniyat bir necha yuz yillar mobaynida har hil hodisalarni o`rgana borib, bizni atrofimizni o`rab turgan bizdan tashqari muhitdan shunday hulosalarni o`zlariga oldilarki, bizni o`rab turgan bu muhitda barcha narsalar ko`rinishi, tuzulishi qanday bo`lishligidan qat’hiy nazar ular eng sodda elementlardan–atomlardan tuzilgandir. Bir necha atomlar esa o`zaro birlashib molekulalarni tashkil qiladi. Bir necha molekulalar birlashib esa o`z navbatida siz va bizga ko`rinib-ko`rinmay turgan qattiq, suyuq va gaz holatidagi jismlarni predmetlarni, tashkil qiladi. Ho`p shunday ekan, bizdan tashqi muhitdagi barcha narsalar hammasi atomlardan, ya`ni proton va neytronlardan, (bitta musbat va bitta manfiy) zarrachalardan iborat ekan. Bir necha protonlar birlashib atomni yadrosini, bir necha neytronlar birlashib esa moddalarni elektronlarini tashkil qiladi. Yadro va elektron bu bir butun atom demakdir.
Hozirgi kundagi ilmiy nazariyaning ko`rsatishlaricha har bir atom ikki qismdan musbat zaryadlangan yadrodan va manfiy zaryadlangan elektrondan iborat. Atom o`zini tarkibida ikki hil zaryadni bir hil miqdorda ushlab turganligi uchun hech qanday elektr hossasiga ega emas. Har hil elementlarning atomlari bir biridan faqat atom og’irligi bilangina farq qilishlari mumkin. Ularning og’irligi, o`zlarining tarkibida saqlab turgan elektronlari va protonlarining miqdoriga bog’liqdir. Masalan; vodorod (H) atomining og’irligi Mendeleev jadvalidagi 1 ga teng deb olingan, chunki uning atomi tarkibiy jihatidan, 1 ta elektron va 1 ta protondan tashkil topgan bo`ladi. Mis atomida esa yadroning atrofida 29 ta elektron aylanib yuradi, oltinni atomi atrofida esa 79 ta manfiy zaryadlangan elektroni bor. Elementlar atomi tarkibidagi elektronlari soni har doim uning D.Mendeleev jadvalidagi o`rniga to`g’ri keladi.
Elektrotexnika fanining kelajak istiqboli haqida gapiradigan bo`lsak, qisqacha qilib aytganda kundalik hayotda elektr energiyasiga bo`lgan talablarimizdan tashqari, kosmosga tushib chiqayotgan kosmik kemalarning ishini ham, elektr energiyasiga yurayotgan elektromobillarning ishini ham, xalq xo`jaligidagi yuzaga kelayotgan yangi ihtirolarni
ham, elektr energiyasi istirokisiz amalga oshirishimiz qiyin.
2.Zamonaviy elektrotexnik qurilmalarini tavsifi, tarixi va rivojlanish kelajagi.

Elektrotexnika – elektr energiyasini uning mahsus manbaaalarida ishlab chiqarish, elektr va magnit hodisalaridan amalda foydalanish haqidagi fandir. Bu fan elektr energiya ishlab chiqarish uni uzoq masofalarga uzatish va undan amaliy maqsadlarda foydalanish haqidagi barcha masalalarni hal qiladi. Elektr energiya – energiyalarning shunday bir universal formasi bo`lib, u oldiga quyilgan barcha vazifalarni bajara oladi va o`zining oldiga quyidagi vazifalarni maqsad qilib qo`yadi;

-elektr energiyani ishlab chiqaruvchi qurilmalarni tuzulishi va ishlash printsipini o`rgatadi;
-shu energiyaga ishlaydigan elektr mashinalarini tuzulishi va ishlash printsipini o`rgatadi;
-elektr energiyasini boshqarish va himoya vositalarini tuzulishi va ishlatilish sohalarini o`rgatadi; -ishlab chiqarishni har taraflama avtomatlashtirishga imkon yaratadi
20 asr energetika va elektrotexnika sohasida muhim davr hisoblanadi. Chunki bu davr radio va yarim o`tkazgichlar texnikasining paydo bo`lishini, televideniyaning kashf etilishini, avtomatika va telemexanikaning taraqqiy etishi, mikroelektronika va energetikaning misli ko`rilmagan darajada o`sishini, integral mikrosxemani va atom energiyasining kashf etilishining va taraqqiyotining jadal rivojlanishi bilan bog’liqdir.
Umuman Elektrotexnikaning yutuqlaridan xalq xo`jaligining barcha sohalarida, keng foydalaniladi: Elektrotexnika–elektr zanjirlarida va elektromagnit maydonlarida elektr va magnit energiyalarining hosil bo`lishi va o`zgarish qonuniyatlarini o`rgatadigan fan va texnika sohasidir. Elektr energiyasidan foydalanuvchi qurilmalarni takomillashib borishi, texnologik jarayonlarni shunday tezlikda va aniqlikda bajarilishini ta`minlaydiki uni inson sezgi organlari bilan sezib ko`rib boshqara olmaydi. Bu esa o`z navbatida ishlab chiqarish jarayonlarida avtomatlashtirishni yuzaga kelishiga sabab bo`ladi. Ayniqsa xalq xo`jaligini mexanizatsiyalash va avtomatlashtirish sohalarida erishilgan yutuqlarni elektr energiyasisiz tasavvur qilib bo`lmaydi. Elektrotexnika fanining maqsadi yuqorida keltirilgan barcha narsalarni o`rgatishdan iboratdir.
Bizdan tashqi muhitdagi jismlar hammasi atomlardan, ya`ni proton va neytronlardan iborat ekan, ularni alohida hossalari haqida to`htalib o`tishimiz zarur bo`ladi. Elektronlar – manfiy zaryadlangan zarrachalar, musbat zaryadli protonning atrofida mahsus orbita tashkil qilib, shu orbita bo`ylab aylanib yuradilar. Bu orbita bo`yicha chekka qismlarda joylashgan elektronlarni yadro markazidan uzoqda bo`lganligi uchun ularni ozgina tashqi kuchlar ta`sirida, kichik energiya yordamida uni shu orbita ta`siridan chiqarib yuborish mumkin. Tabiiy holatda atom tarkibidagi elektronlar va protonlar tashqi muhit bilan o`zaro muvozanatda bo`ladi. Agar biror ta`sir natijasida u o`zini tarkibidan elektronlarni yoki protonlarni yo`qotsa, u holda bu muvozanat buziladi. Atom o`zini tarkibidan qancha ko`p zaryadini yo`qotsa u shuncha kuchli elektrlanadi. Zaryadlangan jismdagi elektr miqdori elektr zaryadi deb ataladi va q harfi bilan belgilanadi. Ikki zaryad orasidagi o`zaro ta`sir kuchini Kulon qonuni bilan quyidagicha ifodalanadi.
Elektr zaryadi ta`sir eta oladigan fazo elektr maydoni deyiladi. Zaryadlangan har bir jism atrofida mahsus elektr maydoni bo`ladi. Elektr maydonining ma`lum nuqtasidagi zaryadni bu maydon ta`siridan tashqariga chiqarish uchun maydondagi kuchlar ish bajarishi lozim, ana shu ishni ifodalovchi kattalik shu nuqtaning potentsiali deyiladi. Tashqi kuchlar ta`sirida zaryadlangan zarrachalarni tartibli harakatiga elektr toki deyiladi. Uzunligi 1 m, yo`g’onligi 1mm bo`lgan o`tkazgichning o`zidan 1 A miqdordagi elektr toki o`tganda zaryadlangan zarrachalarni harakatiga ko`rsatadigan ta`sir kuchi shu o`tkazgichni qarshiligi deyiladi. Tashqi kuchlar ta`sirisiz o`zidan elektr tokini o`tkazmaydigan materiallarga dielektrik materiallar deyiladi Mendeleevning kimyoviy jalvalidagi yarim o`tkazgichli elementlar shunday bir ajoyib hossaga egaki, ular yorug’lik nuri ta`siridan o`zidan elektronlarni qo`yib yuboradi yoki elektronlarni o`ziga oladi. Bu ajoyib hodisa fotoefekt deb ataladi. Buni birinchi bo`lib 1888 yili rus olimi A.G.Stoletov kuzatgan, va bu hodisani fotolyumensatsiya deb atagan. Issiqlik ta`sirida metallardagi elektronlarning harakati tezlashadi, elektr o`tkazuvchanligi ortadi va bu termoelektron emissiya deyiladi. 2001-yildan ko`mir sanoati korhonalarini ham o`z ichiga olgan O`zbekiston elektr energetikasi «O`zbekenergo» ochiq turdagi Davlat Aksiyadorlik Kompaniyasi bo`lib faoliyat yuritmoqda. Kompaniya tarkibiga 53 ta korhona va tashkilot, shulardan 39 ta ochiq aksiyadorlik jamiyati, 11 ta unitar korhona, 2 ta masuliyati cheklangan jamiyat va kompaniyaning «Energosotish» filiali kiradi. Kompaniya aholi va xalq xo`jaligini markazlashgan elektr energiyasi hamda Respublika miqyosida issiqlik energiyasi bilan kommunal-xo`jalik iste’molchilarini ta`minlashni amalga oshiradi. 2005-yilda kompaniya elektr energiyasi ishlab chiqaruvchi stantsiyalari tomonidan 46,2 mlrd. kW/soat elektr energiyasi ishlab chiqarilib, iste’molchilarga 9,9 mln. Gkal issiqlik energiyasi yetkazib berildi, 16,9 mln. dollarlik elektr energiyasi qo`shni mamlakatlarga sotildi. Respublikadagi 42 ta elektr stansiyalarining o`rnatilgan quvvati 12,3 mln. kW dan yuqori bo`lib, O`rta Osiyo birlashgan energetika tizimi ishlab chiqarayotgan quvvatining tahminan 50 % ini tashkil etadi. «O`zbekenergo» kompaniyasi Respublikada deyarli yagona elektr energiyasini ishlab chiqaruvchi va ta`minlovchi kompaniya hisoblanadi. O`zbekiston Respublikasi elektr energetika tizimi asosiy tarkibi quyidagicha elektr energiyasi ishlab chiqaruvchi manbaaalardan iborat. 1-jadval

O`zbekistonda elektr energiyasi ishlab chiqaruvchi manbaaalar va ularning yangi
o`rnatilgan quvvatlari.

O`zbekiston Respublikasi elektroenergetika tizimi 2009 yilda tashkil etildi, shu yili 28 avgustda Senat tomonidan elektroenergetika haqida mahsus qonun qabul qilindi. Elektroenergetika tizimi Respublikamiz yalpi sanoat mahsulotini hajmida milliy daromadini 11,5 % tashkil qiladi. Turli elektr energiyasi ishlab chiqaruvchi elektrostantsiyalarning bitta yuqori voltli havo liniyasiga birlashtirilishi va markazdan boshqarilishi elektroenergetika tizimi deyiladi. Mamlakatda ishlab chiqarilayotgan elektr

energiyasini 85 % i issiqlik elektrostantsiyalarida hosil qilinmoqda.

1-rasm: Elektr energiyasi ishlab chiqarish va uning iste’molchilarga taqsimlanishi.

Fan va texnika tezkor rivojlanib borayotgan hozirgi paytda sanoat korxonalaridagi zamonaviy texnologik qurilma va majmualarni ishga tushirishga va ularning texnologik jarayonlarni boshqarishga hizmat qiluvchi elektr jihozlari turlichadir. Elektr jihozlarning asosini elektr mashinalar, kuch transformatorlari, boshqarish va nazorat elektr apparatlari va elektr o`lchov asboblari tashkil etadi. Sanoat korhonalari elektr jihozlarini yetarli texnik darajada, bir maromda ishlab turishini ta`minlashda, bu elektr jihozlarga hizmat ko`rsatishni tashkil etish va o`z vaqtida nosozliklarini bartaraf etuvchi ta`mirlash ishlarini olib borish juda muhim ahamiyatga egadir. Elektr jihozlarning turlari va soni tinmay oshib borayotganligi ularni ta`mirlashda istiqbolli, yangi texnologiyalarni qo`llash va takomillashtirilib borilishini, ta`mirlash muddatlarini qisqartirish va mutahassislarning malakasi oshirib borishni talab etadi.

Hukumat qarorlarini bajarilishi uchun kompaniya mablag’lari hisobiga energetika korhonalari, ko`p honadonli uylar va hususiy uylarga yuqori sifatli elektr energiyasini o`lchash asboblari va tizimlarini o`rnatish dasturi amalga oshirilmoqda. Ushbu ishlarni 2020 yilgacha tugallash rejalashtirilmoqda. Zamonaviy asbob va tizimlar asosida elektr energiyasining kommersiya hisobini tashkil qilish, iste’molchilardan o`z vaqtida maksimal darajada mablag’ yig’uvi, sarflangan energiya uchun to`lovlar intizomini tashkil etish ishlari davom etmoqda. Umuman olganda mamlakatning iqtisodiyotini taraqqiyoti hamda xalq xo`jaligini rivojlantirishda elektroenergetik tizim asosiy vazifalarni bajaruvchi, hal etuvchi kafolatli omil hisoblanadi. Ma`lumki, har qanday mamlakatning iqtisodiy
rivojlanish istiqbollari o`z energetika bazasiga ega ekanligi bilan belgilanadi. Bu jithatdan
O`zbekiston Respublikasi qudratli energetika tizimiga ega.

2-rasm: O`zbekiston Respublikasida elektr energiyasi ishlab chiqarish bosqichlari.

O`zbekistonda 1970 yilda 18,3 mlrd kVt soat, 1980 yilada 33,9 mlrd kVt soat, 2007 yilda

49,0 mlrd kVt soat, 2010 yilda 55 mlrd kVt soat, 2015 yil statistika ma’lumotlariga ko`ra
57,7 mlrd kVt soat elektr energiyasi ishlab chiqarilgan. Bu jithatdan O`zbekiston Respublikasi elektr energetika tizimi qudratli o`rtacha tezlikda bajariladigan rejasiga ega.

Mamlakat iqtisodiyotining rivoji uchun elektr energiyasining tan narhi arzon bo`lgani
muhimroq hisoblanadi. Bu energiyaning tan narhi avvalo shu energiyani ishlab chiqarish
uchun sarflanadigan yoqilg’ining tan narhiga, uni qazib olish va tashib keltirishga sarflanadigan harajatlarga bog’liq bo`ladi. Shuning uchun yangi elektrostantsiyalarni barpo etishda shu faktorlarni hisobga olish muhim hisoblanadi.
Elektr energiyasini uzatish masofasi fan–texnika taraqqiyotini o`sishi bilan yil sayin ortib borayapti. Elektr energiyasini simlar orqali uzatish uning avfzalliklaridan biridir. Iqtisodiyotning hamma sohalarida elektr energiyasidan foydalanilishi bu energiyaning ikkinchi muhim avfzalliklaridan hisoblanadi. Mahalliy yoqilg’ilardan keng foydalanish mumkinligi imkoniyatlari uning uchinchi avfzalligi va nihoyat elektr energiyasini qudratli elektrostantsiyalarda ishlab chiqarish mumkinligi, ya`ni bir joyni o`zida bir necha mln kVt soat energiyaning hosil qilinishi mumkinligi uning navbatdagi avfzalligidir.