O‘zgaruvchan tok elektr mashinalari

Asinxron dvigatelning xarakteristkalari.
n = n_o(1- S) =
formulani xisobga olib n(M) grafigini kurish ham mumkin.
M(S) ning M(n) ga boglikligi asinxron dvigatelning mexanikaviy xarakteristkasi deyiladi.
Sirpanish S=1 ga teng bo‘lganda dvigatelning yurgizish momenti quyidagiga teng bo‘ladi:
М_ю = …..
Dvigatelning yurgizish momenti statik momentdan katta, ya’ni M….. M bo‘lsarotor aylana boshlaydi. Aylantiruvchi moment statik momentga tenglashgunga kadar rotorning aylanish tezligi orta boradi. Shu bilan dvigatel turgun ishlay boshlaydi.
Amalda asinxron dvigatelning induktiv qarshiligi (X .) uning aktiv qarshiligi (R..) dan katta bo‘ladi. Aylantiruvchi moment induktiv qarshilikka ham boglik. Bundan tashkari, dvigatelning tezligi ortgan sari sirpanish kamaya boradi.
Sirpanish S=0 bo‘lsaaylantiruvchi moment ham M=0 bo‘ladi. Sirpanish S ning, rotor aylanishlari soni n.. ning, hosil qilingan moment M ning, iste’mol kilinadigan tok kuchi I.. ning, sarflanadigan quvvat R.. ning, quvvat koeffitsiyenti cos.. va f. i. k…. ning dvigatel validagi foydali quvvat R.. ga boglanishini kursatuvchi grafiklar asinxron dvigatelning ish xarakteristkalari bulib xisoblanadi. Bu xarakteristkalar dvigatelning tabiiy ish sharoitida, ya’ni dvigatel idora kilinmaydigan, f chastota, tarmokning U.. kuchlanishi kattaligi o‘zga rmaydigan va fakat dvigatel validagi nagruzka o‘zgaradigan sharoitdagina olinadi.
Olingan ma’lumotlar asosida ..M, cos.. va I..=f(R..) egri chiziqlar kuriladi. 136-rasmda asinxron dvigatelning ish xarakteristkasi tasvirlangan.
Dvigatel ish xarakteristkalarining ba’zilari bilan tanishib chiqamiz:
tezlik xarakteristkasi, ya’ni boglanish egri chizigi n ..=f(R.), bunda n. Kuyidagicha aniklanadi:

Bunda sirpanish quyidagicha bo‘ladi.

Demak, asinxron dvigatelning sirpanishi rotor chulg‘amida isrof bulgan quvvatning elektromagnitaviy quvvatga nisbati bilan aniklanadi.
Dvigatel salt ishlaganda rotor chulg‘amidagi isrof bulgan quvvat elektromagnitaviy quvvatga karaganda juda kichik bo‘ladi, u e’tiborga olinmasa (Р..=о), u holda S=0 va ….. bo‘ladi.

1. 
   Nagruzka ortishi bilan sirpanish qiymati ortadi va nagruzka nominal bo‘lganda sirpanish ham nominal qiymatga erishadi. Demak, dvigatel nominal nagruzka bilan ishlaganda ….. bo‘ladi.
   

Dvigatel aylantiruvchi momentning foydali quvvatga boglanish egri chizigi М=f(Р..), bunda M ning nominal qiymati bo‘ladi.

2. 
   Agar ..= const bo‘lsaМ= f(Р..) boglanish tugri chiziqdan iborat bo‘ladi.
   

Kuvvat koeffitsiyentining foydali quvvat bilan boglanish egri chizigi cos …= f(R..).
Bunda asinxron dvigatel quvvat koeffitsiyentining dvigatel nagruzkasi kattaligiga boglikligi tasvirlanadi. Nagruzka nominal qiymatga yakin bo‘lsaquvvat koeffitsiyenti eng katta bo‘ladi.
4) Foydali ish koeffitsentining foydali quvvat bilan boglanish egri chizigi = f(..)
Bunda dvigatelning foydali quvvat R.. ni aniqlash uchun u oladigan quvvat Р..dan ..Р ni ayirish kerak bo‘ladi. Nagruzkaning xar xil qiymati uchun quvvatlar aniklanadi va ..=f(…) egri chizigi chiziladi (137-rasm).
Mexanikaviy znergiya elektr energiyaga elektr mashinalari yordamida aylantiriladi. Bunday mashinalarga elektr generatori deyiladi. Generator bug, gidravlik va gaz trubinalari, ichki yonuv dvigatellari va boshkalar yordamida xarakatga keltiradi.
Agar elektr mashinasi elektr energiyani mexanikaviy energiyaga aylantirilsa, bunday mashinaga elektr dvigateli deyiladi.
Uzgarmas tok generatori elektroliz kurilmalarida, akkumulyatorni zaryadlashda va o‘zgarmas tok dvigatellariga tok berishda ishlatiladi.
Uzgarmas tok generatori uch kismdan tuzilgan: mashinaning kugalmas kismi – stator 1, aylanuvchi kismi yakor 2 va kollektor 3

Mashinaning ko‘zga lmas kismi a) bosh kutblar 1, kushimcha kutblar 2 va statina 3 dan iborat. Bosh kutb b) magnitaviy okim hosil kiluvchi elektromagnitdir. Bosh kutb uzak 4, uygotish chulg‘ami 7 va kutb uchlari 8 dan tashkil topadi. Kutblar stanina 6 ga boltlar 5 yordamida maxkamlanadi. Kutb uzagi pulatdan oval kesimli qilib yasaladi.Unga izolyatsiyalangan mis simlardan uralgan uygotish chulg‘amining galtagi kiydiriladi. Barcha kutblarning g‘altak lari ketma – ket ulanib, uygotish chulg‘amini hosil kiladi. Uygotish chulg‘amidan utayotgan tok magnitaviy okim hosil kiladi. Kutb uchlari uygotish chulg‘amlarining kutbda to‘tib turadi va kutbda magnitaviy maydonni bir tekis taksimlaydi.
Kutb uchlariga kutb bilan yakor orasidagi bushlik kutb yoyining butun uzunligi buyicha bir xil bulishini ta’minlaydigan shakl beriladi. Kushimcha kutblarning ham uzagi va ularga kiydirilgan g‘altak shaklidagi chulg‘amlari bo‘ladi.
Kushimcha kutblar bosh kutblar orasidagi oralikka joylashtiriladi va ularning soni bosh kutblar soniga teng yoki undan ikki marta kam bo‘ladi. Kushimcha kutblar katta quvvatli mashinalarda bo‘ladi va chutkalar ostidan chikadigan uchkunlarni yukotadi.

Mashinaning yakor deb ataladigan aylanuvchi kismi uzak 1, chulg‘amlar 2 va kollektor 3 dan iborat. Yakorning uzagi elektrotexnik pulati plastinalaridan tsilindr shaklida yigiladi. Bu plastinalar uyurma toklar bilan boglik bulgan isrofni kamaytirish maksadida bir – biridan lak yoki kogoz bilan izolyatsiya qilingan bo‘ladi.
Yakor chulg‘ami izolyatsiyalangan sim simlardan yoki tugri turtburchakli kesimli mis sterjenlardan tayyorlanadi. Chulgam maxsus shablonlarda tayyorlangan va yakor uzagi arikchalariga joylashtirilgan ayrim sektsiyalardan tuziladi. Bir uramli sektsiya bir- biriga ulangan ikkita aktiv o‘tkazgichdan iborat bo‘ladi.
Sektsiyalarda bitta yoki undan ortik uramlar bulishi mumkin. Uramlari soni ko‘p sektsiyalar ko‘p uramli sektsiyalar deb ataladi. Chulgam uzakdan yaxshilab izolyatsiya kilinadi va arikchalarga yogoch ponalar bilan maxkamlanadi. Torets kismidagi ulanmalar esa pulat belboglar bilan maxkamlanadi. Chulgamning yakorga joylashtirilgan hamma sektsiyalari bir butun yopik zanjir hosil qilgan holda bir – biriga ketma – ket ulanadi.
Chulgam sxemasi buyicha ketma – ket ulanuvchi ikki sektsiyani tutashtiradigan simlar kollektor plastinalariga ulanadi.
Kollektor aloxida – aloxida mis plastinkalardan tsilindr shaklida yasaladi .
Kollektor generatorda mexanikaviy tugrilagich vazifasini bajaradi, chunki u yakor chulg‘amlaridagi o‘zgaruvchan tokni o‘zgarmas tokka aylantirib tashki zanjirga beradi.
Yakor chulg‘amlarini tashki zanjirga ulash uchun kollektorga ko‘zga lmas chutkalar 1 joylashtiriladi. Chutkalar maxsus chutka tutkichlar 2 da turadi .Chutkalar kollektorda prujina 3 bilan sikib turiladi. Uzgarmas tok generatorining ishlash printsipi elektromagnit induktsiyasi xodisasiga asoslangan. Eng oddiy o‘zgarmas tok generatori bir jinsli magnit maydoniga joylangan abcd o‘tkazgichdan iborat.

Agar generatorning yakori magnitaviy maydonda aylantirilsa, yakorda o‘zgaruvchan e. yu. k. hosil bo‘ladi:

e = B l 
Bu yerda V-magnitaviy maydon induktsiyasi ; l – o‘tkazgichning uzunligi; (- o‘tkazgichning siljish tezligi.
ab va cd o‘tkazgichlarda bir xil e. yu. k. hosil bo‘ladi. Bu e. yu. k. lar kushilib yakorda to‘la e. yu. k. ni hosil kiladi, ya’ni
E = 2e = 2Bl
Tula e. yu. k. Yе o‘zga rib turadi, chunki o‘tkazgich abcd magnit kutblari orasida xarkatlanadi. Shuning uchun o‘tkazgichda e. yu. k. ning yo‘nalishi ham o‘zga rib turadi.
Agar A va V plastinkalar tashki zanjirga ulansa, tashki zanjirda va shuningdek, yakorda tok hosil bo‘ladi. Tok kollektordan utgandan keyin tashki zanjirda o‘zgarmas bulib koladi.
Amalda mashina yakoriga ko‘p aktiv o‘tkazgichlar joylashtiriladi. Bu o‘tkazgichlar sonini W bilan belgilaylik. Bu o‘tkazgichlar 2a ta parallel chulg‘amining xar bir parallel tarmogida o‘zaro ketma – ket ulangan W/2a aktiv o‘tkazgich bo‘ladi. Shunday qilib, mashinaning bitta parallel tarmokning e. yu. kuchi bilan aniklanadigan e. yu. kuchi quyidagicha bo‘ladi:
E = e = Bl
bu yerda v- o‘tkazgichning magnit maydonida siljish tezligi;
a – chulg‘am parallel bulaklarining soni, v quyidagi formuladan aniklanadi:
 = 2 p  n /60
bu yerda 2 r – generatorning kutblar soni; ( - kutblar markazlari orasidagi masofa.
Ф = B l 
ekanligini xisobga olsak, generatorning e. yu. kuchi quyidagicha bo‘ladi:
E = n Ф
Har bir generator uchun r, W va a o‘zgarmas kattaliklar bulganidan pW / 60a =S ham o‘zgarmas kattalikdir. U holda o‘zgarmas tok generatorining e. yu. kuchi quyidagicha aniklanadi:
E = C n Ф
ya’ni o‘zgarmas tok generatorining e.yu. kuchi konstruktiv o‘zgarmas son S, yakorning minutiga aylanishlari soni n va kutblar magnitaviy okim F ning ko‘p aytmasiga teng. Yukoridagi ifodadan kurinib turibdiki, generatorning e.yu. kuchini o‘zga rtirish uchun yo yakorning aylanishlari sonini yoki kutblarning magnitaviy oqimini o‘zga rtirish kerak bularkan. Generatorni xarakatlantiradigan dvigatelning aylanish chastotasini o‘zga rtirish uchun ancha kiyin bulgani uchun amalda e.yu.k. va kuchlanish uygotish chulg‘amidagi tokka boglik bulgan magnitaviy okimni o‘zga rtirish yuli bilan boshkariladi. Buning uchun esa uygotish chulg‘ami zanjiriga reostat ulanadi. Reostatdagi qarshiliklar o‘zgartirilsa, uygotish toki ham o‘zgaradi. Generatorning yakori aylantiruvchi moment M hosil kiluvchi biror dvigatel orqali xarkatga keltiriladi. Yakor chulg‘amining o‘tkazgichlari kutblarning magnitaviy maydonini kesib o‘tishi natijasida e.yu.k. induktsiyalanadi. Agar yakorning minutiga aylanishlari soni n bo‘lsauning chulg‘amlarida induktsiyalangan e.yu. k. ifodaga kura quyidagicha bo‘ladi:
E = C n Ф
Agar yakor chulg‘ami chutkalar orqali biror nagruzkaga ulansa, yakordagi tok quyidagicha bo‘ladi:
I_я =
Tok bilan kutblar magnitaviy maydonining ta’siri natijasida elektromagnitaviy moment hosil bo‘ladi:
Mэ =
Bu yerda - generatorning elektromagnitaviy quvvati. Generator elektromagnitaviy quvvatini e.yu.k.ning muvozanat tenglamasidan topish mumkin:
UI_я = EI_я I_я² R_я yoki quvvat
P₂ = P_э – P_чул bundan P_э = P₂ + P_chul
Generator hosil kiladigan moment Me tormozlovchi moment bulib, u yakorning aylanish yo‘nalishiga teskari yunaladi. Shu sababli, yakorni aylantirish uchun birlamchi dvigatel tormozlovchi elektromagnitaviy momentni yenga oladigan aylantiruvchi moment M1 hosil qilishlozim. Momentlar muvozanatlashganda, ya’ni M1=Me bo‘lganda generator yakori o‘zgarmas chastota bilan aylanadi. Momentlar muvozanati buzilsa, yakorning aylanishlari soni o‘zgaradi. Agar biror sabab bilan birlamchi dvigatel momenti M1 kamayib ketsa, unda generator yakorining aylanishlari soni ham kamayadi. Natijada yakordagi tok hamda undagi e.yu.k..ham kamayib, uz navbatida yakor tormozlovchi elektormagnitaviy momentni kamaytiradi. Birlamchi dvigatel momenti oshganda esa (M1>Me ) yakor aylanishlari soni hamda uning chulg‘amidagi e.yu.k. va tok kuchi oshib, tormozlovchi elektromagnitaviy momentni oshirib yuboradi.
Demak, momentlar muvozanati buzilganda yakorning aylanishlari soni, uning chulg‘amidagi e.yu.k. va tok o‘zga ra boshlaydi va bu o‘zga rishlar momentlar muvozanati tiklanmaguncha, ya’ni generatorning elektromagnitaviy momenti birlamchi dvigatel momentiga tenglashmaguncha davom etadi. Yakorning burchak tezligi:
 =
Elektromagnitaviy quvvat P_э = EI_я bunda
E = nФ
demak, generatorning elektromagnitaviy momenti quyidagicha bo‘ladi:
М _э = Ф I_я
bu yerda - birlamchi generator uchun o‘zgarmas kattalik bulib, uni K bilan belgilasak,o‘zgarmas tok generatorining elektromagnitviy momenti quyidagicha bo‘ladi:
М _э= KФ I_я
Demak, generatorning elektromagnitaviy momenti kutblarning magnitaviy maydon oqimi bilan yakordan utadigan tokning ko‘p aytmasiga tugri proportsional ekan.