6- bob. Uch fazali zanjirlar

6- BOB. UCH FAZALI ZANJIRLAR


6.1. Umumiy ma'lumotlar

Elektr zanjirlarining ko‘p fazali tizimi – bu umumiy elektr energiya manbayidan hosil qilinayotgan bir xil chastotali, faza jihatdan bir–biridan (simmitrik uch fazali tizimda ga) farq qiladigan elektr yurituvchi kuchlar ta’sirida bo‘lgan elektr zanjirlar majmuasidir.

Elektr energiyasi asosan (generatorlar, quyosh batareyalari) manbalar orqali ishlab chiqariladi, uch fazali uzatish liniyalari yordamida uzatiladi va iste’molchilar tomonidan iste’mol qilinadi. Bu holat uch fazali tizimlarni bir fazalilarga nisbatan quyidagi bir qator afzalliklari bilan izohlanadi:
1) elektr energiyasi uch fazali toklar sistemasi ko‘rinishida uzatilganda bir fazali tok ko‘rinishida uzatilgandagiga nisbatan qariyb 50% rangli metall tejaladi;
2) uch fazali toklar sistemasi tuzilishi jihatdan sodda, yaxshi ish xarakteristikalariga ega bo‘lgan, ishlashda ishonchli va arzon hamda bir necha 10 Vt dan 100 kVt va undan katta quvvatli motorlar, transformatorlar va boshqa qurilmalarni yaratish imkonini beradi;
3) uch fazali simmetrik va to‘rt simli nosimmetrik sistemada bir-biridan ga farq qiluvchi ikkita kuchlanishdan foydalanish mumkin bo‘ladi.
Uch fazali zanjirlarni hisoblash bir fazali sinusoidal tok zanjirlarini hisoblashga ma’lum jihatdan o‘xshash bo‘lsa-da, zanjirda boshlang‘ich fazalari har xil bo‘lgan bir nechta EYK va toklar ishtiroki hisoblashni ancha murakkablashtiradi.


6.1.1. Uch fazali tizimlar. Uch fazali sinxron generator

Bir xil chastotali va fazalari bo‘yicha o‘zaro siljigan sinusoidal EYK lar ta'sirida bo‘lgan uchta zanjirlar majmuasi uch fazali sinusoidal tok tizimlari deb ataladi. Agar uch fazali tizimni hosil qiluvchi zanjirlar elektr jihatdan o‘zaro ulanmagan bo‘lsa, u holda bunday tizim bog‘lanmagan uch fazali tizim deb ataladi (6.1- rasm, a). Amaliyotda asosan bog‘langan uch fazali tizimlar qo‘llaniladi. Bunda toklarni manbaga qaytishi uchun uchta emas, balki ko‘pi bilan bitta simdan foydalaniladi (6- rasm, b).

Uch fazali tizimlarni birinchi bo‘lib mashhur rus olimi M. O. Dolivo-Dobrovolskiy yaratgan. 1891 yilda bu olim uch fazali tizimlarning barcha zvenolari - generator, transformator va motorlarni ishlab chiqqan.

a)	b)
6.1- rasm

Uch fazali tok elektr energiyasi uch fazali sinxron generatorlar yordamida ishlab chiqariladi. Bu generator asosan ikkita qismdan - qo‘zg‘almas stator 1 va aylanuvchan rotor 2 dan iborat bo‘ladi (6.2- rasm).

6.2- rasm

Rotor chulg‘ami o‘zgarmas tok manbayidan ta'minlanadi va ushbu tok rotor va statorni kesib o‘tuvchi doimiy magnit oqimini hosil qiladi.
Statorda bir-biridan 120⁰ ga siljigan uchta chulg‘am joylashtiriladi. 6.2-rasmda bu chulg‘amlar statorning uchta diametral qarama-qarshi pazlarida joylashtirilgan holatda ko‘rsatilgan. Chulg‘amlar boshlari A, B, C, oxirlari esa X, Y, Z harflari bilan belgilanadi.
Elektromagnit induksiya qonuniga ko‘ra bu chulg‘amlarda qiymatlari teng va fazalari bo‘yicha o‘zaro 120⁰ (davrning uchdan bir bo‘lagi)ga siljigan sinusoidal EYK lar tizimi hosil bo‘ladi, ya'ni
,
, (6.1)
.
Hosil bo‘lgan EYK larning vaqtga bog‘liqlik to‘lqin diagrammasi 6.3-rasm, a da, kompleks tekislikdagi vektor tasviri esa 6.3- rasm, b da keltirilgan. EYK lar kompleks ifodalarini quyidagicha yozish mumkin:
(6.2)

a)	b)
6.3- rasm

Bir xil chastotali, amplitudali va fazalari bo‘yicha o‘zaro 120⁰ ga siljigan sinusoidal EYK lar tizimi uch fazali simmetrik EYK lar tizimi deb ataladi. Bu tizimning asosiy xususiyati shundan iboratki, vaqtning istalgan paytida EYK lar oniy qiymatlarining algebraik yig‘indisi nolga teng bo‘ladi, ya'ni

. (6.3)
(6.3) ifodaning to‘g‘riligiga 6.3- rasm, a dagi EYK lar oniy qiymatlarini istalgan vaqt uchun algebraik qo‘shib yoki tenglik orqali ishonch hosil qilish mumkin, ya'ni:

EYK chastotasi generatordagi qutblar soniga va rotorning aylanish chastotasiga bog‘liq, ya'ni:
,
bu yerda p - juft qutblar soni, n - rotorning aylanish chastotasi.
Rotorning konstruktiv tuzilishiga ko‘ra, sinxron generatorlar ayon va ayon bo‘lmagan qutbli generatorlarga bo‘linadi.