Generator

Generator (lot. generator — ishlab chiqaruvchi) — tashqi energiya manbai hisobiga elektr energiyasi ishlab chiqaruvchi yoki energiyani bir turdan ikkinchi turga oʻzgartiruvchi qurilma; apparat yoki mashina. Mac, atsetilen G.i, muz G.i, bugʻ G.i, gaz G.i, elektr G. i va h. k. Xususan, elektr G.lari oʻzgarmas tok, oʻzgaruvchan tok G.lariga boʻlinadi. G. tushunchasi oʻzgaruvchan va oʻzgarmas tok elektr mashinalariga ham, elektr tebranishlarini hosil qiluvchi asboblarga ham bir xil qoʻllaniladi. Birinchi holda, mexanik energiya elektr energiyasiga aylantirilsa, ikkinchi holda manbaning elektr energiyasi maʼlum chastotali, kerakli shakl va quvvatli tebranishlar energiyasiga aylantiriladi. G.ning umumiy makromodeli quyidagi sxemada koʻrsatilgan. G.lar asosan turli koʻrsatkichlar asosida yaratiladi. G.larning elektr mashina, lampa, tranzistor; mikrosxemali, yoyli, impulyeli, gidroturbina, bugʻ turbina, har xil chastotali, molekulyar va b. xillari boʻladi. Misol tariqasida standart signal generatorining tuzilishini koʻrish mumkin (sxemaga q.). Ularning koʻpchiligi 50— 100 kGs dan bir necha ming MGs gacha chastotada ishlaydi. G.ning asosiy funksional qismini 50 kGs — 30 MGs chegarada ishlaydigan signal generatorlari tashkil etadi. Uning chastotasi maxsus chegaralangan diapazonlarda va oʻzgaruvchan sigʻimlar yordamida bir tekis sozlanadi. Chastotani oʻzgartish aniqpigi, odatda, 0,5—1,5% oraligʻida boʻladi. Signal G.dan modulyatorga beriladi. Modulyatorda signal amplitudasi boʻyicha modulyatsiyalanadi. Modulyatsiyalovchi signal vazifasini ichki past chastota G.i (/=1000 Gs) va tashqi ulangan G.lar bajarishi mumkin. G.lar radiouzatish, radioqabul qilish va televizion qurilmalarda, oʻlchov texnikasida, turli texnologik jarayonlarda, fan va texnikaning turli sohalarida qoʻllaniladi. Ular yordamida koʻplab elektrotexnika va radioelektronika qurilmalari yaratilgai, yangi "generatormashina" tizimlari ishlab chiqariladi (qarang Elektrmashina generatori, Oʻlchash generatori).

1,1. UMUMIY TUSHUNCHALAR. SINXRON MAShINALARNING ISHLASH PRINSIPI

Aylanish tezligi (n) o'zgarmas bo'lib, stator tokining chastotasi f = np/60 nisbat orqali bog'liq bo'lgan o'zgaruvchan tok mashinasi sinxron mashina deb ataladi. Sinxron mashinalar elektr generatorlari, dvigatellari va reaktiv quvvat kompensatorlari sifatida ishlatiladi. Barcha Elektr mashinalari kabi ular ham qaytuvchanlik xususiyatiga ega. Sinxron mashinalar, asosan, barcha elektr stansiyalarda uch fazali elektr generatorlari sifatida ishlatilmoqda. Zamonaviy issiqlik elektr stansiyalarida quvvati 800 kVa va undan ortiq bo'lgan generatorlar o'rnatilgan. Gidravlik elektr stansiyalardagi generatorlarning quvvati birmuncha kam bo'lib, 500 — 600 kVA ni tashkil etadi. Atom elektr stansiyalarida esa bitta blokning quvvati 1.5 ming MBA ga etadi.Stator va rotor sinxron mashinaning asosiy qismlari xisoblanadi. Statorning o'zagi o'zaro izolyasiyalangan elektro­texnik po'lat yaproqchalardan yig'ilgan bo'lib, silindrsimov yaxlit kordusning ichki sirtiga mahkamlanadi. Stator o'zagi-1 ning ichki qismidagi pazlarg'a uch fazali o'zgaruvchan tok chulg'amlari joylashtiriladi .Mashina o'qiga mahkamlangan kontakt halqalariga rotor chulg'amining ikki uchi mahkamlangan bo'lib, halqalar sirtida qo'zg'almas tok ulovchi cho'tkalar sirpanadi. Rotor uchun doimiy tok manbai sifatida quvyati uncha katta bo'lmagan o'zgarmas tok generatori — uyg'otgich ishlatiladi. Odatda, uygotgichning quvvati sinxron mashina quvvatining (1- 3) % ini tashkil etadi. Ayrim hollarda sinxron generator hosil qilgan tokni; to'g'rilash yo'li bilan doimiy tok hosil qilinadi. Yaqqol ko'rinadigan qutbli sinxron mashinalarni tayyorlash texnologiyasini hamda konstruksiyasining mexanik mustahkamligini ta'minlash uchun ularni aylanish tezligi 1000 ayl/min dan kam bo'lgan hollarda ishlatish uchuntavsiya etiladi. Aniq namoen qutbli generatorning birlamchi dvigateli sifagida, ko'pincha, gidravlik turbine ishlatiladi. Shuning uchun bunday generatorlar gidrogenerator lar deb atalkb, ularning aylanish tezligi 60 dan 750 ayl/min oralig'ida buladi. Tezlikning bunday katta oraliqda o'zgarishi gidrogansiyalarda suv bosimi va isrofining turlicha bo'lishi bilan bog'liqdir.

Gidrogenerator qutblarining eoni gidroturbinaning tezligiga bog'liq holda bir necha o'ntagacha bo'lishi mumkin. Masalan, turbinaning aylan tezligi 75 ayl/min va standart chastota 50 T s bo'lganda R = 60f/n2 = (60 • 50)/75=> 40 juft qutb yoki 80 ta qutb bo'ladi. Yaqqol ko'rinmaydigan qutbli mashinalar, acosan, rotorning aylanish tezligi katta 1500, 3000 ayl/min bo'lganda qo'llaniladi. Bunday mashina rotorining konstruksiyasi bo'rtib chiqmagan qutb sifatida, ya'ni o'yg'otish chulg'ami joylashtiriladigan pazli silindrsimon shaklda yasaladi . Yaqqol ko'rinmaydigan qutbli generatorlarning birlamchi dvigateli sifatida bug' turbinasi qo'llanilgani uchun bunday generatorlar turbogeneratorlar deb ataladi.

Sinxron dvigatellar quvvati bir necha o'n ming kiyaovattgacha va yaqqol ko'rinadigan kutbli qilib ishlab chiqariladi. Sinxron mashinalarning ishlash prinsipi rotor chulg'amiga o'zgarmas tok berilganda. O’zgarmas magnit maydoni hosil bo'lishi va rotor bilan birga aylanib stator chulg'amlarini kesib o'tib, ularda chastotasi f ga teng bo'lgan EYK induksiyalashiga asoslangan.

Agar stator chulg'amlariga nagruzka qarshiligi Zn ni ulasak, generatorning faza chulg'amlarida hosil bo'lgan iA , iB va iC toklar tezligi (n1=60f/p) rotor tezligiga teng bo'lgan aylanuvchan magnit maydoni xosil qiladi. Shuning uchun bunday elektr mashinalar, rotorning aylanish tezligi stator magnit maydonining aylanish tezligiga teng bo'lgani uchun. sinxron mashinalar deb yuritiladi. Quvvati nisbatan katta bo'lmagan (100 kVA gacha) mashinalarning o'zgarmas va o'zgaruvchan tok chulg'amlari, ko'pincha o'zaro o'rin almashgan bo'ladi. Iste'lolchi ulanadigan chulg'am rotorga, uyg'otish chulg'ami esa statorga joylashtiriladi.

1.2Asinxron dvigatelning tuzilishi.

Elektr dvigatellari orasida eng kơp tarqalgan dvigatel uch fazali asinxron dvigateldir. Bu dvigatelni birinchi bơlib M.O.Dolivo-Dobrovolskiy ixtiro qilgan. Asinxron dvigatelning paydo bơlishiga aylanuvchi magnit oqimini hosil qiluvchi qurilmalarni yaratish imkonini bergan uch fazali tok sabab bơldi. Ularning asinxron deb atalishining sababi dvigatelning aylanuvchi qismi rotor magnit oqimi tezligiga ega bơlmagan, ya'ni u bilan sinxron bơlmagan holda aylanadi. Uni aylanish tezligini doimiy saqlash zarur bơlmagan ishlarda, shuningdek, bir fazali qilib kichik quvvatlarda ishlatish mumkin. Bu lektr dvigatelning tuzilishi sodda bơlib, boshqa dvigatellarga qaraganda ishlatish ishonchli va arzondir. Har qanday elektr mashina, jumladan, asinxron dviatel ham qaytuvchanlik xossasiga ega bơlib, ham generator (mexanik energiyani elektr energiyaga aylantiruvchi), ham dvigatel bơlib ishlaydi. Bir qancha katta kamchiliklari borligiga kơra asinxron generatorlar amalda deyarli qơllanilmaydi. Har qanday elektr mashinasi kabi, asinxron dvigatel ham ikki asosiy qismdan, stator va rotordan iboratdir. Dvigatelning qơzğalmas qismi stator aylanadigan qismi esa rotor deb ataladi. Stator tashqi pơlat tana va unga presslangan pơlat ơzakdan iborat. Stator tanasi-ning sovutiladigan sirti kattaroq bơlishi uchun, u qirrali qilib saladi. Ơzak shtamplangan bơlib, bir-biridan lak bilan izolyatsiyalangan pơlat listlardan yiğiladi. Pơlat ơzakning ichki tomonida ariqchalari bor. Bu ariqchalarga statorning uch fazali chulğami joylashtiriladi. Stator ichiga mashinaning aylanuvchi qismi - rotor joylashtiriladi.Rotor ơzagi ham ingichka pơlat tunukalardan yiğiladi. Rotor ơzagining tashqi tomonida ariqchalari bor. Bu ariqchalarga rotor chulğami joylashtiriladi. Rotor chulğamlarining turiga qarab, asinxron dvigatel rotori qisqa tutashgan va fazali rotori dvigatellarga bơlinadi. Qisqa tutashtirilgan rotorning ariqchalarda joylashgan chulğami, mis yoki alyuminiy sterjenlardan iborat bơladi. Bu sterjenlar rotorning ikki tomonidan mis yoki alyuminiy halqalarga qisqa tutashtirilgan bơladi va ơzaksiz kơrinishda bunday chulğam «olmaxon ğildiragi»ni eslatadi. Fazali rotor uch fazali asinxron dvigatelning stator tuzilishi rotori qisqa tutashtirilgan asinxron dvigatelning statoriga ơxshaydi. Fazali rotor chulğami stator chulğamiga ơxshaydi va uning uchlari uchta mis halqalarga ulanadi. Bu halqalarga dvigatelni yurgizish yoki tezligini rostlash uchun qơshimcha qarshiliklar (reostatlar) ulanadi.

STATOR CHO’LG’AMI Stator chulğamining tuzilish prinsipi uchta qơzğalmas ğaltaklar AX, VY, SZ statorning ichki yuzasida joylashgan va bir-biriga nisbatan 120ga siljigan bơladi.Lekin asinxron dvigatelning haqiqiy chulğami murakkabroqdir. Har bitta faza seksiyalardan iborat.. Seksiyalarning EYKlarini bir-biriga qơshish uchun ularni bir-biri bilan ketma-ket ulanadi. Seksiyalarning barcha simlari birgalikda izoliyatsi qilinadi va kelgusida seksiya uning ơramlari sonidan qat’i nazar bir ơramli qilib tasvirlanadi. Seksiyalarning barcha aktiv tomonlari ariqchalarga ikki qatlam qilib joylashtiriladi. Stator ariqchalarning soni quyidagicha hisoblanadi:



Bunda: 2p- qutblar yoki qutb bơlimlari soni (qutb bơlimlari deb, ikkita yonma-yo yotgan turli nomdagi qutblarning ơrtalari orasining doimo 180 l.grad.ga teng bơlgan masofasiga aytiladi); m- chulğam fazalari soni, n - qutb va fazaga tơğri keladigan ariqchalar soni, ya'ni har bir fazaning har bir qutb bơlagiga band bơlgan ariqchalari soni. Agar,  bơlsa, stator ariqchalarining soni z=2 ga teng bơladi. Agar chulğam ikki qatlamli bơlsa, unda seksiyalarning soni ham 12 ga teng bơladi. Har bitta fazaga z/3=12/3=4 ta seksiya tơğri keladi. Bu seksiyalar ketma-ket ulangan ikkita ğaltak hosil qiladi. Ular qutblarning turli nomdagi ta'sir doirasida joylashgan.Aylana yoyilmasida ikki qutb bơlinmasi   ning ta'sir doirasi kơrsatilgan. Har bir qutb bơlimida har bir faza ikkita ariqchani egallaydi, ya 'ni  q=2 C 1,C2,C3 deb fazalarning boshlari, deb fazalarning oxirlari belgilangan. Agar 1 va 2- ariqlari fazaga tegishli deb olinsa, u holda xuddi shu fazaning kelgusi ikki ariqchasi ikkinchi qutb bơlimida bơlishi, ya'ni 180 l.grad.ga surilgan (7 yoki 8 ariqchalar) bơladi, chunki  =z/2p=12/2=6.2/3 Demak, fazaga 5,6 va 11,12 ariqchalar tegishli bơladi. fazaga 9,10 va 3,4 ariqchalar tegishli. Faza EYKni olish uchun ğaltaklarni tashkil qiladigan seksiyalar ketma-ket, ğaltaklar esa bir-biriga qarama-qarshi ulanadi. Masalan,  C1-C2 fazaning EYK: