1-Мавзу: Кириш. Ўзгармас ток манбалари ва электр занжирлари Режа

Уч фазали ЭЮК, кучланиш ва ток системасини ҳосил қилиш.
Уч фазали ЭЮК уч фазали синхрон генераторда ҳосил қилинади. Ушбу генератор (3.1-расм.а) қўзғалмас статор ва унинг ичида айланувчи ротордан иборат.
Статорнинг пазларига (ариқчаларига) ўрамлар сони ўзаро тенг бўлган ва бир-биридан фаза бўйича 120⁰ га силжиган (ёки T/3 даврга фарқ қилган)
A-X; В-Y; C-Z; учта чулғамлар жойлаштирилган. Чулғамларнинг бош учлари А, В,С ва охирги учлари X, Y, Z, ҳарфлари билан белгиланган. Ҳар бир чулғам уч фазали генераторнинг алоҳида фазаси ҳисобланади*.
^*“Фаза атамаси икки хил маънога эга синусоидал ўзгарувчан катталикларнинг оний қийматини аниқловчи фаза бурчаги ҳамда уч фазали занжирларнинг ташкилий қисми”.
Бу чулғамларда(фазаларда) индукцияланган ЭЮКларнинг таъсир этувчи қийматлари Е_А, Е_В ва Е_С ҳарфлари билан белгиланади.


3.1-расм
Ротор ўзгармас магнит (электромагнит)дан ясалган бўлиб, машинанининг асосий магнит майдонини ҳосил қилиш учун хизмат қилади. Унга ўралган “уйғотиш чулғами”дан ўтадиган ток ёрдамида роторнинг магнит майдонини бошқариш мумкин.
Ротор ўзгармас бурчак тезлиги билан айланганда унинг магнит куч чизиқлари статорнинг ҳар бир чулғамида (фазасида) электромагнит индукцияси қонунига кўра, амплитуда ва частоталари бир хил бўлган, аммо бир-биридан фаза бўйича 2 /3 га (ёки Т/3 даврга фарқланувчи) қуйидаги синусоидал ўзгарувчан ЭЮК ларни индукциялайди:


(3.1)

Бу ифодаларга мос графиклар 3.1-расм, б да кўрсатилган.

3.1 ифодадан уч фазали ЭЮК лар системасининг симметриклиги кўриниб турибдики. Юқоридагига ўхшаш йўл билан уч фазали кучланиш ва ток системаси учун ҳам қуйидаги ифодаларни ёзиш мумкин:






Демак, уч фазали ЭЮК, кучланиш ва токларнинг ўзгариш қонуниятлари бир хил экан.
Частота ва амплитудалари бир хил бўлиб, фаза жиҳатдан га фарқ қилган учта ЭЮК лар (ёки токлар) йиғиндиси уч фазали ЭЮКларнинг (ёки токларнинг) симметрик системаси дейилади. ЭЮКларнинг симметрик системасида учала фаза ЭЮК лари оний қийматларининг йиғиндиси исталган лаҳзада нолга тенг. Масалан, графикдан (3.1-расм, б) фойдаланиб, t₁ вақт учун қуйидагини ёзиш мумкин:

Шунингдек, графикдан кўринадики (3.1-расм, б), ҳар бир фаза ЭЮК лари ўзларининг максимумларига Т/3 давр ўтиб эришади. Шунга кўра, ЭЮК векторлари ларнинг геометрик йиғиндиси (3.1-расм, в)

бўлиб, қиррали симметрик юлдуз шаклини ташкил этади.
3.1-расм, б ва в даги график ҳақида векторлар диаграммаси генератор роторининг соат мили ҳаракати йўналишида айланишига мос келади. Бунда ҳосил бўлган фазаларнинг А-В-С кетма-кетлиги (алмашинуви) фазаларнинг тўғри кетма-кетлиги дейилади. 3.1-расм, в да кўрсатилган вектор диаграммада эса ЭЮК векторлари ўзининг эффектив қийматларида ифода қилинган.




6.4-расм
Генератор чулғамларини учбурчак ва юлдуз усулида улаш.
Генератор чулғамларини юлдуз усулида улашда линия симлари генератор чулғамларининг А, В ва С учларига уланади. Чулғамларнинг X, Y, Z охирлари генераторнинг нейтрал ёки нол нуқтаси деб аталадиган тугунга туташтирилади. Ана шу нуқтага нейтрал сим уланади. (6-4 расм.) Фазанинг учи билан охири орасидаги кучланиш фаза кучланиш деб аталади ва U_A, U_B ёки U_C орқали, умумий ҳолда U_Ф орқали белгиланади. Ҳар бир линия сими билан нейтрал сим орасида ҳам фаза кучланиши бўлади.
Агар генератор чулғамларида кучланиш тушишини эътиборга олмасак, у ҳолда фаза кучланишлари фаза ЭЮК ларига тенг бўлади.
Чўлғамларнинг бошлари (ёки уларга уланган симлар) орасидаги кучланишлар линия кучланишлари деб аталади ва U_AВ, U_ВС ёки U_СА орқали, умумий кўринишда эса U_Л орқали белгиланади.
Биринчи фазанинг охири Х иккинчи фазанинг боши билан эмас, унинг охири Y билан туташтирилган, шу сабабли А ва В симлар орасидаги линия кучланишининг оний қиймати мос кучланишларнинг йиғиндисига эмас, балки айирмасига тенгдир.

Худди шунга ўхшаш бошқа линия кучланишларининг оний қийматлари
ва
Фаза ва линия кучланишлари синусоидал ўзгаради, шу сабабли бу катталикларнинг эффектив қийматлари орасидаги муносабатларни векторлар диаграммасидан (6-5 расм) топиш мумкин.


6.5-расм
Фаза кучланишларининг векторлари бир-бирларига нисбатан 120⁰ га бурилган. Линия кучланиши вектори U_AВ ни топиш учун фаза кучланишининг вектори U_A га 180⁰ га бурилган U_В кучланиш вектори қўшилади. Худди шу каби линия кучланиш вектори U_ВС, U_В ва U_С векторларининг айирмаси каби, кучланиш вектори U_СА, U_С ва U_A векторларнинг айирмаси каби топилади.
Линия кучланиши вектори масалан, U_ВС ўртасидан перпендикуляр ўтказиб, ОНМ тўғри бурчакли учбурчакни (6-5 расм) ҳосил қиламиз, бу учбурчакдан

(6-4)

Шундай қилиб, юлдуз усулида улаганда фазалар кучланишларининг симметрик системаси учун линия кучланишининг эффектив қиймати фаза кучланишининг эффектив қийматидан марта катта бўлар экан. Ундан ташқари, векторлар диаграммасидан кўринишича (6-5) U_AВ линия кучланиши U_A фаза кучланишидан 30⁰ га илгари юради ва U_ВС ҳамда U_СА линия кучланишлари мос U_В ҳамда U_С фаза кучланишларидан ўша бурчакка илгари юради. Линия кучланишлари векторлари юлдузи фаза кучланишлари векторлари юлдузига нисбатан соат стрелкаси айланишига тескари йўналишда 30⁰ бурчакка бурилгандир.

Амалда уч фазали генераторларнинг чулғамларини юлдуз усулида улаш афзал кўрилади.
Сабаби: агар генераторнинг ЭЮК синусоидал шаклидан четга чиқса, унда юқори гармоник қисмлар пайдо бўлади ва уларнинг оний қийматларининг йиғиндиси нолга тенг бўлмайди. Натижада, учбурчак усули билан уланган генератор чулғамларида юклама йўқлигида ҳам токлар пайдо бўлади. Бу токлар чулғамларни қизитади ва генераторнинг фойдали иш коэффициентини пасайтиради. Нейтрал сим ишлатилганда уч фазали занжир тўрт симли бўлади. Бу эса фаза ва линия кучланишларини олишга имконият беради.