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

O‘zgarmas tok mashinalarining qo‘llanilishi. O‘zgarmas tok generatorlari ko‘proq kimyo sanoatida elektroliz jarayonlarida, metallurgiyada va transportda ishlatiladi. O‘zgarmas tok dvigatellari esa elektr transportida (temir yo‘l, tramvay, trolleybul, metro, elektr yuk ko‘targichlari va hokazo) aylanish tezligi boshqarilishi talab etiluvchi mexanizmlarda, kam quvvatli sistemalarda ko‘proq ishlatiladi.

Ichki yonuv dvigatellari asosidagi transport vositalarining mexanik yuritmalarida ham o‘zgarmas tok dvigatellari ishlatiladi. Masalan yengil avtomobilning o‘zida bir necha turdagi o‘zgarmas tok dvigatellarini ko‘rishimiz mumkin. Bular motorni o‘t oldiruvchi dvigatel (startyor), oyna tozalagichning dvigateli (6.38-rasm), ventilatorning dvigateli va boshqalar.

13- rasm. Avtomobilda o‘zgarmas tok dvigatelining ishlatilishi.

Bu dvigatellar 12V kuchlanishli o‘zgarmas tokda ishlashini yaxshi bilamiz. Shuningdek avtomobil sanoati rivojlangani sari ko‘plab mexanizmlarni (masalan eshik oynalarini boshqarish, ko‘zgular va o‘rindiqlar holatini boshqarish va boshqalarni) elektr yuritmali boshqaruvga o‘tishida o‘zgarmas tok dvigatellarining roli katta. Ayrim sohalarda ishlatiliuvchi o‘zgarmas tok dvigatellari va generatorlarining asosiy ko‘rsatkichlari 6.1- jadvalda keltirilgan

					6.1- jadval
Mashina	Ishlatilish	Quvvati	Tok	Kuchlanishi
ish						Izoh
	sohasi	R, kVt	I, A	U, V
rejimi
	Tramvay	5040	10075	550		Imeyut
						preimuщestva pered
	Elektrovoz	900600	600400	1500		dvigatelyami
						peremennogo toka:
	Stanoklar	11500	11500	1000		1) shirokoe
Dvigatel						regulirovanie
						chastotы vraщeniya;
						2) razvivayut
	Kemalar	18000	18000	1000		bolshoy puskovoy
						moment
						Chaщe ispolzuyutsya
						generatorы
		12060	10000	126		peremennogo
	Elektroliz					toka s
Generator						vыpryamitelyami
	Dastlabki	2700	3600	750
	teplovozlar

Elektr mashinalaridagi quvvat isroflari. Elektr energiyasini har qanday boshqa turdagi energiyaga aylantirishda va aksincha har qanday turdagi energiyadan elektr energiyasi hosil qilishda birlamchi enegiryaning biror qismi isrof bo‘ladi. Isrofsiz energiyani bir turdan boshqa turga aylantirish mumkin emas. Odatda

energiya almashinuvi jarayonlaridagi isrofni quvvat birliklarida keltiriladi. Buning uchun isrof bo‘lgan energiyaning vaqtga nisbati olinadi

R_isr = Ye_isr/t ,

Mashinaning chiqishidagi foydali quvvat R_chiq esa mashina kirishiga berilgan R _kir quvvatdan R_isr miqdorga farq qiladi

Rchiq = R kir - Risr

Energiya almashinishi jarayonida yuzaga kelgan isroflar mashinaning foydali ish koeffitsientini (f.i.k.) aniqlaydi. Umumiy holda, mashinaning f.i.k.

• 
   ^Pout 100%
  

^Pin

Mashinaning kirishidagi va chiqishidagi quvvatlari farqi absolyut isrofni, bu farqning kirish quvvatiga nisbati nisbiy isrofni beradi

• 
  _ ^Pin ^{ P}loss _100% ^Pin
  

Elektr mashinalarida isroflarni, ularni yuzaga kelish tabiatiga qatab elektr isroflari, o‘zakdagi magnit isroflari, harakatlanuvchi qismlardagi mexnaik isroflar va o‘zgaruvchan isroflar kabi turlarga ajratish mumkin.

Elektr isroflari. Energiyaning elektr toki ko‘rinishidagi isroflari mashina chulg‘amlarining (rotor va stator chulg‘amlari), hamda elektr kontaktlarning aktiv qarshiliklari hisobiga sodir bo‘ladi. Ma’lumki, chulg‘amlar asosan mis simlardan o‘raladi, demak mashinadagi tok isroflari mis simning aktiv qarshiligi hisobiga yuzaga
keladi (shuning uchun, ingliz va amerika adabiyotlarida bu isrofni misdagi isroflar deb yuritiladi va uni P_SCL - stator copper losses-stator misidagi isrof deb belgilanadi). Umumiy holda stator va rotor chulg‘amlaridagi isroflar

Risr = I2 R.

bu yerda I – chulg‘amdagi tok kuchi, R- chulg‘amning aktiv qarshiligi. Elektr isrofda elektr toki issiqlik energiyasiga

aylanib sochilib ketadi.

O‘zakdagi isroflar. Elektr energiyasi o‘zakda magnit maydon hosil qiladi. Mashinaning o‘zaklarida hosil qilingan magnit maydonning hammasi ham elektromagnitik jarayonlarda qatnashmaydi. Magnit maydoni o‘zak bo‘ylab tarqalganda uning bir qismi sochilib ketadi. Odatda bu sochilishni kamaytirish uchun mashinalarda o‘zaklar turli konstruksion ko‘rinishlarda yasaladi. Uyurmali toklar hisobiga sodir bo‘luvchi isroflar ham o‘zakdagi magnitik isroflarga kiradi. Magnit maydon isroflari mashinadagi isrofning asosiy qismini tashkil qiladi.


Mexanik isroflar. Bu isrof, mashinaning harakatlanuvchi mexanik qismlaridagi (masalan podshipniklardagi) ishqalanishni yengishga sarflanadigan energiyadir. Mexanik isroflarni ikkiga ajratish mumkin, ishqalanishni yengishga sarflangan isroflar va havoning qarshiligini yengishga sarflangan isroflar. Ishqalanishga sarflangan isroflar asosan aylanuvchi va o‘zaro tegib turuvchi yuzalarda paydo bo‘ladi (masalan, podshipniklarda). Bu isroflar mashina rotori aylanishi tezligining uchinchi darajasiga proporsional. Bu isrofni kamaytirish uchun ishqalanish kuchi turli mexanik usullar bilan kamaytiriladi, Masalan podshipniklar moylanadi, ishqalanuvchi sirtlar sayqallanadi va hokazo.

Mexanik isroflar va o‘zakdagi magnitik isroflar mashinaning salt rejim isroflari, deb ham yuritiladi. Chunki, mashinaning yuklamasiz salt ishlash rejimida, mashinaga berilayotgan quvvvatning hammasi aynan shu isroflarni yengishga sarflanadi. Demak, mashinaning salt rejimda iste’mol qilayotgan quvvatini mexanik va magnitik isroflar quvvati, deb qabul qilish mumkin.

O‘zgaruvchan isroflar.

Ushbu isroflarni yuqorida ko‘rib o‘tilgan isrof turlariga kiritib bo‘lmaydi. Bu isroflar mashina ishlashidagi tashqi muhitning ta’siri va mashinaning yuklangan darajasiga bog‘liq holda kelib chiqadi. Bunday isrofga masalan mashinani katta yuklama bilan ishlagandagi qizib ketishi va bu qizish natijasida mashinada yuzaga

keluvchi isroflarni kiritish mumkin. Ko‘rinib turibdiki bunday isroflar asosan mashina nominal ish rejimining buzilishi oqibatida yuzaga keladi.

Tayanch iboralar.

Aylanuvchi magnit maydon, stator, rotor, paz, sirpanish, yuklama koeffitsienti, kollektor, yakor, cho‘tka, reverslash, kommutatsiya, yakor reaksiyasi.

Sinov savollari.

1. 
   O‘zgarmas tok mashinasining asosiy qismlarini ayting.
   

2. Yakor reaksiyasi va yakor kommutatsiyasi tushunchalari nimani bildiradi?

3. O‘zgarmas tok mashinasining generator rejimi.

4. Generatorni uyg‘otishning qanday sxemalari mavjud?