17-ma’ruza o‘zgarmas tok mashinasining tuzilishi va ishlash prinsipi

Kollektor. Elektr mashinalarida texnologik jihatdan murakkab masalalardan biri, mashinaning aylanuvchi qismi yakor bilan uning qo‘g‘almas qismi induktorni elektr jihatdan ulashdir. Mashinada bu vazifa kollektor-cho‘tka tizimi amalga oshiradi. Kollektor, 4-rasm yakorning o‘qiga maxkamlangan holda aylanadi, cho‘tka kollektor plastinkalariga tegib turadi. Kollektor zanjiridagi tok cho‘tka yordamida tashqi zanjrga ulanadi (elektr dvigatelda aksincha, taqi manba toki cho‘tka orqali kollektor zanjiriga beriladi).

4-rasm. O‘zgarmas tok mashinasinin yakor-kollektor qismi va kollektordagi

pulsatsiyali kuchlanish.
O‘zgarmas tok generatorida kollektor mexanik to‘g‘rilagich vazifasini bajaradi, shuning uchun ham o‘zgarmas tok mashinalari ba’zan kollektorli mashinalar deb ham ataladi.

5-rasm. Kollektor va cho‘tkaning mashinada joylashgan holati.

Kollektor plastinkalari rangli metalldan, odatda misdan ishlanadi. Yakor chulg‘amining uchlari kollektor plastikalariga tutashadi. Bunda chulg‘am uchlari tutashgan plastinkalar kolektorda o‘zaro 180° ostida joylashgan bo‘lib ―musbat‖ va ―manfiy‖ qutblarni hosil qiladi.

Cho‘tka. Kollektor plastinkalariga tegib turuvchi cho‘tkalar yumshoqroq materialdan, asosan grafitdan tayyorlanadi.

Izoh: aslida o‘zbek lug‘atida cho‘tka (ruscha ―Щyotka‖ so‘zining buzilgan formasi) so‘zi bo‘lmasa ham, keng iste’molga kirib ketganligi uchun shu so‘z ishlatildi.

a b
6 -rasm. O‘zgarmas tok generatori cho‘tkalarning turlari (a) va cho‘tkaning tutqichi (b).

Bu grafit kontaktlar maxsus asoslarga o‘rnatilgan bo‘ladi va elastik prujinalar yordamida kollektor plastinkasiga uncha katta bo‘lmagan kuch bilan bosilib turadi. Amalda mashina turiga qarab cho‘tka va cho‘tkani tutib turuvchi tutqichlari konstruksiyalar turlicha bo‘lishi mumkin 6-rasm.

Mashinaning ishlashi davomida cho‘tka tez yeyilib ketadi va almashtirib turiladi. Shuning uchun konstruksiyalarda bu hisobga olinib, cho‘tkani almashtirish osonroq qilib ishlanadi 7-rasm.

7- rasm. O‘zgarmas tok mashinasi kollektor-cho‘tka qismi va cho‘tka.

Rasmdan ko‘rinib turibdiki, uzoq vaqt ishlash davomida grafit cho‘tka kollektor plastinkasiga ishqalanib uni qoraytirib qo‘ygan. Lekin bunda kollektor plastinkasi yemirilmasligi kerak.

4. 
   O‘zgarmas tok mashinasining ish rejimlari va qo‘llanilishi
   

O‘zgarmas tok mashinasi generator yoki dvigatel rejimida ishlashi mumkin. Bunda mashinaning ish rejimiga mos holda energiyaning bir turdan ikkinchi turga aylanish jarayoni ham teskarisiga o‘zgaradi.

Izoh: O‘zgarmas tok mashinasining generator va dvigatel rejim deganda bitta mashinaning ikki xil rejimda ishlashi nazarda tutilmaydi. Odatda bitta mashinani ham generator, ham dvigatel rejimida ishlatish samarasiz hisoblanadi. Amalda generator va dvigatellarning konstruksiyalari o‘ziga xos xususiyatlarga ega bo‘ladi. Ham generator, ham dvigatel rejimida ishlatiluvchi mashinalar esa alohida hollarda (masalan ayrim transport vositalarida, harbiy va kosmik texnikalarda va bir qator boshqa hollarda) ishlab chiqariladi va alohida konstruksiyaga ega bo‘ladi.

Mashinaning generator rejimini ko‘rib chiqamiz. Generator qutblari-dagi U kuchlanish

U  E  rYa I Ya ,

(6.9)

bu yerda r_ya – yakor zanjiri qarshiligi, Ye-generatorda hosil bo‘lgan e.yu.k., . I_ya –yakor zanjiridagi tok kuchi. Generator yakori tekis aylangan paytda aylantiruvchi mexanik moment (generatorni aylantirayotan mexanik kuchning momenti) elektromagnitik momentga (rotorni aylanishiga qarshilik ko‘rsatayotgan elektromagnitik kuchning momenti) teng bo‘ladi. Demak generator rejimida mashina hosil qilgan e.yu.k.

		E U  rYa I Ya			(6.10)
Ifodani har ikki tomonini Iya (yakor					chulg‘amidagi tok kuchiga) ko‘paytirib, generatordagi quvvatlar uchun
quyidagiga tenglamaga ega bo‘lamiz
I	Ya	E  I	Ya	U  r I ^2	(6.11)
				Ya Ya

Generatorni qarakatga keltirayotgan mexanik kuch aynan shu quvvatga qarshi ish bajaradi.

Mashinaning dvigatel rejimida esa tashqi manbadan yakor chulg‘amiga kuchlanish beriladi. Bu kuchlanish yakor chulg‘amida tok hosil qilib, yakorni aylanishiga sabab bo‘luvchi elektromagnitik momentni paydo qiladi. Yakor magnit maydonida harakatlanganda unda teskari yo‘nalishdagi e.yu.k. Ye hosil bo‘ladi. Shuning uchun, mashinaning dvigatel rejimida yakor zanjiri elektr tenglamasi

E U  rYa I Ya ,

(6.12)

ya’ni yakorga zanjiriga tashqaridan berilgan U kuchlanish, yakor zanjiri- dagi kuchlanish tushuvi va teskari e.yu.k. yig‘indisiga teng. Tenglikni yakor chulg‘amidagi tok kuchiga ko‘paytirib, dvigatel rejim uchun quyidagi quvvatlar tenlamasiga ega bo‘lamiz

UI	Ya	 EI	Ya	 r I ^2	(6.13)
				Ya Ya