«elеktrotеxnika» fakultеti «elеktr mеxanikasi elеktr tеxnikasi va elеktr tеxnologiyalar» kafеdrasi

Uch fazali tizimlar. Uch fazali sinxron generator

Bir xil chastotali va fazalari bo‘yicha o‘zaro siljigan sinusoidal EYuK lar ta'sirida bo‘lgan uchta zanjirlar majmuasi sinusoidal tok uch fazali 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 (3.1 a-rasm). Amaliyotda ko‘pincha bog‘langan uch fazali tizimlar qo‘llaniladi. Bunda toklarni manbaga qaytishi uchun uchta emas, balki ko‘pi bilan bitta simdan foydalaniladi (3.1 b-rasm).
Uch fazali tizimlarni birinchi bo‘lib mashhur rus olimi M. O. Dolivo-Dobrovolskiy (1862-1919) yaratgan. 1891 yilda bu olim uch fazali tizimlarning barcha zvenolari - generator, transformator va motorlarni ishlab chiqqan.
U ch 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 (3.2- rasm).
Rotor chulg‘ami o‘zgarmas tok manbaidan 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. 3.2-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.
3.2-rasm
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 EYuK lar tizimi hosil bo‘ladi, ya'ni
,
, (3.1)
.
Hosil bo‘lgan EYuK larning vaqtga bog‘liqlik grafigi 3.3 a-rasmda, kompleks tekislikdagi tasviri esa 3.3 b-rasmda keltirilgan. EYuK lar kompleks qiymatlarini quyidagicha yozish mumkin:


(3.2)



a) b)
3.3-rasm

Bir xil chastotali, amplitudali va fazalari bo‘yicha o‘zaro 120⁰ ga siljigan sinusoidal EYuK lar tizimi uch fazali simmetrik EYuK lar tizimi deb ataladi. Bu tizimning asosiy xususiyati shundan iboratki, vaqtning istalgan paytida EYuK lar oniy qiymatlarining algebraik yig‘indisi nolga teng bo‘ladi, ya'ni
. (3.3)
(3.3) ifodaning to‘g‘riligiga 3.3 a-rasmdagi EYuK lar oniy qiymatlarini istalgan vaqt uchun algebraik qo‘shib yoki Е_А + Е_В + +Е_С = 0 tenglik orqali ishonch hosil qilish mumkin, ya'ni

EYuK 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.
Uch fazali zanjirlarda generatorlar, motorlar, transformatorlar chulg‘amlari va iste'molchilar asosan yulduz va uchburchak sxemalari
bo‘yicha ulanadi.
Agar generator chulg‘amlarining uchlari o‘zaro ulansa, u holda yulduz sxema hosil bo‘ladi (3.4 a-rasm). Buning uchun elektr mashina va transformatorlar chulg‘amlari uchlarini sim bilan ulash yetarli bo‘ladi (3.4 b-rasm).



а) b) v)
3.4-rasm

Faza chulg‘amlarining uchlari o‘zaro ulangan umumiy nuqta generator neytral nuqtasi deb ataladi va N harfi bilan belgilanadi. Sxema ko‘rinishini soddalashtirish maqsadida generator fazalarini o‘zaro 120⁰ burchak ostida emas, balki parallel joylashtiramiz (3.4 v-rasm).

Uch fazali zanjirda yuklama ham yulduz sxemasida ulanishi mumkin. Iste'molchilar fazalari o‘zaro ulangan umumiy nuqta iste'molchilar neytral nuqtasi n, uni generator neytral nuqtasi bilan ulab turuvchi Nn sim neytral sim deb ataladi (3.5- rasm). Neytral sim fazalar kuchlanishlarining o‘zaro bog‘liqsizligini ta'minlaydi.
Generator va iste'molchi mos fazalarini ulovchi АА, ВВ, СС simlar liniya simlari, ulardagi I_A, I_В, I_С toklar esa liniya toklari deb ataladi. Liniya simlari orasidagi U_AВ, U_ВC, U_CA kuchlanishlar liniya kuchlanishlari deb ataladi. Liniya simlaridagi toklarning musbat yo‘nalishi generator (manba)dan yuklama (iste'molchi)ga tomon, neytral simdagi tokning musbat yo‘nalishi esa yuklamadan generator tomon olinadi. Generator faza chulg‘amlaridan yoki iste'molchilardan o‘tayotgan toklar faza toklari deb ataladi. 3.5-rasmdan ko‘rinib turganidek, yulduz sxemada liniya toklari faza toklariga teng bo‘ladi.

3.5-rasm
Uch fazali generator faza chulg‘amlarini uchburchak sxemasi bo‘yicha ulash uchun ular o‘zaro ketma-ket ulanadi (3.6 a, b- rasm). Uchburchak ulanganda chulg‘amlar berk kontur hosil qilsada, konturdagi tok nolga teng, chunki EYuK lar geometrik yig‘indisi nolga teng bo‘ladi.



а) b)
3.6-rasm

Uchburchak sxemasida faza kuchlanishi unga mos liniya kuchlanishiga teng, ya'ni U_Ф = U_Л. Yuklama fazalaridagi I_AВ, I_ВС, I_СА toklar faza toklari deb ataladi (3.7 a, b-rasm).
Elektroenergetikada generator chulg‘amlari hamda yuklamaning "yulduz-uchburchak", "uchburchak-yulduz", "yulduz-yulduz", "uchburchak-uchburchak" sxemalari keng qo‘llaniladi.