5-ma’ruza sinxron mashinalar, sinxron generatorlar va dvigatellar. Temir yo‘l avtomatika va telemexanikasining elektr mashinalari reja

5.3-rasm. Ayon qutbli sinxron mashinalarning tuzilishi:
1–korpus, 2–stator o‘zagi, 3–stator cho‘lg‘ami, 4–rotor, 5–ventilyator,
6–stator cho‘lg‘amlarining chiqishlari, 7–kontakt halqalari,
9–cho‘tkalar, 9–qo‘zg‘atkich
Rotorning ayon qutblarida qo‘zg‘atish cho‘lg‘amining g‘altaklari joyla-shtiriladi, ular-ning uchlari, valda joylashtirilgan va puxtalik bilan undan va bir-biridan izolyatsiyalangan, ikkita kontakt halqalariga chiqariladi.



5.4-rasm. Ayon qutbli rotor:
1 – val, 2 – kontakt halqalari,
3 – qo‘zg‘atish cho‘lg‘ami, 4 – qutb uchligi




5.5-rasm.
Noayon qutbli rotor

Rotor aylanganda, halqalar ustidagi sirpan uvchi cho‘tkalar yordamida, qo‘zg‘atish cho‘lg‘amiga o‘zgarmas tok keltiriladi, u qo‘zg‘atish cho‘lg‘ami-dan oqib o‘tib, rotor magnit maydoni – qo‘zg‘atish maydoni xosil qiladi.
Ayon qutbli sinxron mashinalar, odatda ko‘p qutblidir. Ular, qoida bo‘yicha, katta bo‘lmagan aylanish tezliklari-ga xisoblanadi. Masalan, ma’lum bir gidroelektr stansiyadagi gidrogenerator 88 ta qutbga ega (2r = 88) va sinxron tezlik p₁ = 68,3 ayl/min bilan aylanadi.
Gidrogenartorlar doim ayon qutbli bo‘ladi. Gidroturbina xosil qilayotgan kichik aylanish tezligi n₁ da, ular sanoat chastotasi 50 Gts li elektr energiyani berishi kerak va buning uchun ularning qutblar juftligi katta songa ega bo‘lishi zarur
p = (60·50)/n₁.
Gidrogeneratorlarning rotorlari katta diametr (qutblarni joylashtirish uchun) va kichik uzunlikga ega.
Turbogeneratorlar tez yurar sinxron mashinalar xisoblanadi. Bu bug‘ turbinalar-ning aylanish tezligi katta bo‘lgani bilan tushuntiriladi, chunki tezlikning ortishi bilan uning FIK ortadi. Odatda, turbogeneratorlar ikki qutbli qilinadi (2p = 2) va aylanish tezligi n₁ = 3000 ayl/min ga teng bo‘ladi.
Bunday katta aylanish tezligida, mexanik mustaxkamligi yetarli darajada bo‘l-magani sababli, ayon qutbli tuzilish yaramaydi. Shuning uchun, turbogeneratorlar noayon qutbli – qo‘zg‘atish cho‘lg‘amini joylashtirish uchun frezerlangan ko‘ndalang pazli bolg‘alangan po‘lat tsilindrik rotorga ega (5.5-rasmga qarang).
Noayon qutbli rotorlar uzunligiga nisbatan uncha katta bo‘lmagan diametrga ega.
Sinxron mashinalarda qo‘zg‘atishning ikki usuli qo‘llaniladi: elektr magnitli va doimiy magnit bilan qo‘zg‘atishli. Qo‘zg‘atish cho‘lg‘amini o‘zgarmas tok bilan ta’minlashga bog‘liq xolda mustaqil va o‘z-o‘zini qo‘zg‘atishlar farqlanadi.
Mustaqil qo‘zg‘atishda o‘zgarmas tokni olish uchun qo‘zg‘atgich 9 (5.3-rasmga qarang) qo‘llaniladi. Bunday qo‘zg‘atgich, sinxron mashina bilan bir valda joylashadi va u o‘zgarmas tok generatori xisoblanib, uning quvvati sinxron mashina quvvatining 2...5% dan ortiq bo‘lmaydi.
Sinxron mashinalarda, shuningdek, o‘z-o‘zini qo‘zg‘atish ham qo‘llaniladi. Bunday qo‘zg‘atishda, qo‘zg‘atish cho‘lg‘amini o‘zgarmas tok bilan manbalash uchun, to‘g‘rilagichlar ishlatiladi.
Rotorni doimiy magnitlar bilan qo‘zg‘atish xolatida, rotor qo‘zg‘atish cho‘l-g‘amiga ega bo‘lmaydi. Uning qutb-larini doimiy magnit ifodalaydi. Bun-da, mashinaning kontakt halqalari bo‘lmaydi, demak uning ishonchliligi va FIK ortadi.
Rotorning ayon qutblari uchlik-larida pazlar bo‘lib, ularga asinxron mashinalarning qisqa tutashgan rotor cho‘lg‘am kabi bajarilgan, dempferli qisqa tutashgan cho‘lg‘am o‘zaklari yotqiziladi. Bu cho‘lg‘am, genera-torlarda rotorni tinchlantirish (tebranishni kamaytirish) uchun, shuningdek, sinxron dvigatellarni ishga tushirish uchun xizmat qiladi.
Kam quvvatli sinxron mashinalarni, ayrim xollarda, almashtiriladigan (o‘zgar-mas tok mashinalar kabi) qilib chiqariladi. Bunday mashinalarda, o‘zgaruvchan tok cho‘lg‘ami rotor pazlariga yotqiziladi va ularning uchlari uchta kontakt halqalariga chiqariladi, qo‘zg‘atish cho‘lg‘ami esa statorning ayon qutblarda joylashtiriladi.
Bu mashinalar yirik qilinmaydi, chunki bunday tuzilishda, kontakt halqalaridan yuqori kuchla-nishdagi katta o‘zgaruvchan tok – mashinaning asosiy tokini o‘tkazish kerak bo‘ladi.
Odatdagi bajarilgan mashinalarda, rotorning kontakt halqalaridan, 440 V gacha bo‘lgan kuchlanishdagi, qiymati bo‘yicha uncha katta bo‘lmagan qo‘zg‘atish toki o‘tadi.