Asinxron motorlarda shikastlanishlarni kelib chiqish sababalarini va uni bartaraf qilish yo‘llarini tadqiq qilish muhim amaliy ahamiyatga EGA

3- rasm. Asinxron motorni almashtirish sxemasi.
Rostlanmaydigan elektr yuritmani tahlil qilish uchun bu sxemani soddalashtirishimiz mumkin. Buning uchun magnitlanish konturini motor qisqichlariga o’tkazamiz. Soddalashtirilgan П simon sxema bu 3–rasmda keltirilgan. Bu sxemadan kelib chiqib, rotor tokini aniqlaymiz:
(18)
bunda x_k=x₁+x¹_2n – qisqa tutashuv induktiv qarshiligi
Rotor tokining aktiv tashkil etuvchisi quyidagicha bo‗ladi:
(19)
(9) hamda (19)ni (3) formulaga qo’yib asinxron motor momenti ko’rinishini topamiz:
(20)
Bu ko’rinish asinxron motorning mexanik xarakteristikasi S=f(M) ni aks ettiradi.
Chulg’amlari qisqa tutashtirilgan faza rotorli asinxron motorning xarakteristikasi 3.5 - rasmda keltirilgan.

4 - rasm. Chulg‘amlari qisqa tutashtirilgan faza rotorli asinxron motorning taxminiy mexanik (1) va elektromexanik (2) xarakteristikalari.
Shu joyda motorning elektromexanik xarakteristikasi S=f(I1) ham ko’rsatilgan. Bu xarakteristika 5 - rasmdagi asinxron motor vektor diagrammasi orqali ham aniqlanadi, I1=I0+I2 .
Magnitlanish tokini reaktiv deb qabul qilib, quyidagini hosil qilamiz;
(21)
(22)



5- rasm. Asinxron dvivgatelning soddalashtirilgan vektor diagrammasi.
dM/dS ni 0ga tenglashtirib, asinxron motor momenti maksimal qiymati Mk va unga mos keladigan sirpanishning kritik qiymati Sk ni topamiz.
(23)
Moment maksimal qiymatini nominal qiymatiga nisbati asinxron motor zo'riqish qobilyati deyiladi.
λ=M_k/M_n (24)
(25)
bunda, Sk –kritik sirpanish; (+) belgisi bu qiymat xarakat rejimiga tegishli ekanini bildiradi; (-) belgi esa generator rejimini bildiradi.
(23) va (24) larni e‘tiborga olgan xolda (20) formulani qo’llash uchun birmuncha qulay ko’rinishga keltirish mumkin.
(26)
(26) formula Kloss formulasi deyiladi.
15 kW dan ortiq quvvatga ega bo’lgan motorlarda r₁ katta qiymatga ega emas, 50 Gts chastotada esa Xk dan ancha kam bo’ladi. Shuning uchun yuqoridagi formulalarda r1 ni e‘tiborga olmasak ham bo’ladi. Unda
(27)
S_k=r₂/x_k yoki S_k=S_n(λ+√(λ²-1)) (28)
r₁ ni e‘tiborga olmasak Kloss formulasi quyidagi ko’rinishga keladi:
(29)
Asinxron motorning posportida berilganlarini, ya‘ni nominal momenti Mn, sirpanish nominal qiymati Sn hamda, motor zo’riqish qobilyati λ ni bilgan holda (28) va (29) lardan foydalanib uning mexanik xarakteristikalarini aniqlashimiz mumkin.
4- rasmda korsatilgan asixron motorning mexanik xarakteristikalarini tahlil qilib koramiz. U egri chiziqli bo’lib ikki qismdan iborat. Birinchisi sirpanish 0 dan S_k gacha bo’lgan ishchi qism. Bu qism chiziqli ko’rinishga yaqin va manfiy bikirlikka ega. Bu yerda motor hosil qilayotgan moment stator toki I₁ ga hamda rotor toki I₂ ga taxminan proportsional bo‘ladi. Xarakteristikalarning bu qismida Sk bo‘lgani uchun (29) formula mahrajidagi ikkinchi bo’linma birinchisiga nisbatan juda kichik qiymatda bo’ladi. Shuning uchun uni inobatga olmasa ham bo’ladi.
Unda mexanik xarakteristikaning ishchi qismini chiziqli xolda korishimiz mumkin bo’ladi:
M=2M_k*S/S_k yoki M=M_n*S/S_n (30)
S_k katta qiymatga ega bo’lganda (S>S_k), mexanik xarakteristikaning ikkinchi
qismi egri chiziqlardir va tizim bikirligi β musbat bo’ladi. Sirpanish ortishi bilan motor toki ham ortib boradi, shunga qaramay moment aksincha kamayib boradi. Agar asinxron motor rotor chulg’amlari tashqi zanjirda qisqa tutashtirilgan bo’lsa, bunday motorning yurgazish toki (ω=0, S=0) juda katta bo’ladi va nominal tokdan 10-12 barobar ortib ketadi. Shu paytning o’zida yurgazish momenti nominal momentning 0,4 -0,5 barobarida ko’rsatiladiki qisqa tutashgan rotorli motorlar uchun yurgazish toki (5,5+7) I_n bo’ladi va yurgazish momenti (0,9+1.3)M_n bo’ladi.
Bunday nomutanosiblikni, ya‘ni yurgazish toki va yurgazish momenti qiymatini turli nisbatlarda bo’lishini tushuntirish uchun rotor zanjirining vector diagrammalarini 3 xil holat uchun ko’rib chiqamiz:
a) sirpanish katta bo’lganda (xarakteristikaning yurgazish qismi); b) sirpanish kichik bo’lganda (xarakteristikaning ishchi qismi). Yurgazish paytida (S=1 bo’lganda) rotor toki iste‘mol tarmog’i chastotasiga teng bo’ladi (f₂=50Gts). Rotor chulg’ami induktiv qarshiligi (11) juda katta va rotorning aktiv qarshiligi r₂ dan ancha yuqori, tok kuchi esa rotor E.Yu.K. dan φ₂ katta burchakka orqada qoladi, ya‘ni rotor toki asosan reaktiv. Bu holatda rotor E.Yu.K.i katta bo’lgani uchun (E_2,5=1=E_2n), yurgazish toki juda yuqori bo’ladi. Biroq cos φ₂ ning kichik bo’lganligi tufayli rotorning aktiv tashkil qiluvchisi I_2a uncha katta bo’lmaydi, demak, motor hosil qilayotgan moment ham uncha katta bo’lmaydi.
Motor tezligi oshib borganda sirpanish kamayadi, rotor E.Yu.K.i, rotor toki chastotasi, rotorning induktiv qarshiligi proportsional ravishda kamayadi. Mos ravishda rotor va statorning to’liq tok qiymati kamayadi. Biroq cos φ₂ oshgani sababli rotor tokining aktiv tashkil etuvchisi ortadi, shuningdek, motor momenti ham ortadi.
Motorning sirpanish S_k kamayganda rotor tokining chastotasi shunchalik kamayadiki, induktiv qarishilik aktiv qarshilikdan pasayib ketadi va rotor toki deyarli aktiv tokka teng bo’lib qoladi (6- rasm.b) motor momenti esa rotor tokiga proportsional bo’ladi.