Щзгармас ток машиналари

Умумий тушунчалар

Ротори синхрон тезлик билан айлнаётган синхрон машинани тармоқ билан параллел ишлаш режими синхрон ишлаш деб аталади. Синхрон машинани иш реждимларни ўрганишда уни энергосистема билан параллел уланган U=const ва f= const деб қабул қилинди. Текширилаётган машинанинг қуввати ва унинг иш режимини ўзгариши тармоқнинг кучланиши ва частотасига таъсир этмайди. Синхрон машинанинг якор чўлғамидаги ток:

(27.1)
Қўзгатиш чўлгамидаги қўзгатиш токини ўзгартириш якорнинг реактив токини яъни, j x_d реактив қувватини ўзгаришига сабаб бўлади. Е  U бўлганда машина ўта қўзғатилган ва агар Ебўлса синхрон машина етарлича қўзгатилмаган режимда ишлайди. Юқоридагилардан қўзғатиш токининг ўзгартирилиши актив юкламани ўзгатирмасдан фақат якоръ чўлгамидаги токнинг реактив ташкил этувчисини ўзгартиради.


Синхрон машинани ўзгармас қувват ва ўзгарувчан қўзғатиш токи билан ишлаши

Айтайлик, синхрон машина U=const ва f= const бўлган чексиз катта қувватли тармоқ билан параллел ишлаётган бўлсин. Синхрон машинанинг якор токини Iда қўзғатиш чўлғамидаги қўзғатиш токи i_қ билан орасидаги боғлиқликни кўриб ўтамиз. Масалани соддалаштириш мақсадида аёнсиз қутбли синхрон машинани тахлил қиламиз. Чунки

Расм- .
олинган натижаларни аён қутбли синхрон машиналарига ҳам қўллаш мумкин. Бу режимни ўрганишда қўзғатиш токининг якор токига келтирилган қийматларидан фойдаланамиз. Қабул қилинган шартга кўра шунинг учун якор токининг актив ташкил этувчиси . Шунинг учун 35-15 вектор
диаграммадаги якор токининг вектори АВ тўғри чизиқ бўйича сирпанади. Агар соддалаштириш учун деб қабул қилсак, якор чўлғамида индукцияланган ички э.ю.к. ва қўзғатиш токини ташкил этувчиси ҳам ўзгармайди, бу ток ҳаво бўшлиғидаги умумий магнит оқим Ф_δ ни ҳосил қилади. Тўла қўзғатиш токи:
(27.2)
Б у ток вектор диаграммадан осон аниқланади. Қўзғатиш токининг векторини боши 0` нуқтада бўлиб охири АВ чизиғи бўйлаб сирпанади. Расмда тўғри чизиқ билан қўзғатиш токининг битта қиймати учун чизилган, узилган чизиқ билан эса нинг бошқа қийматларига чизилган. Якор токи I нинг вектори охири ва токнинг векторини охирлари АВ чизиқдаги 1,2,3,4, 5 нуқталарида жойлашган, Вектор диаграммалардан кўриниб турибдики, қўзғатиш токи ўзгарганда якор токи I ва қувват коэфициенти cosφ ҳам узликсиз ўзгармоқда. Қўзғатиш токи нинг аниқ битта қийматида якор токи I ўзининг энг кичик қийматига эришади, cos φ=1 бўлади. Агар катталаштирилса ва камайтирилса (етарлича қўзғатилмаган) якор токи ортади. Чунки якор токининг реактив ташкил этувчиси ортади.

Якор токи I билан қўзғатиш токи орасидаги боғлиқлик (35-16) расмда келтирилган. Расмдаги эгри чизиқлар ни хар хил қийматларига таалуқли. Бу боғланишнинг кўпинча синхрон машиналарнинг U кўринишдаги характеристикаси деб аталади. Хар бир эгри чизиқдаги якор токи I нинг энг кичик қиймати унинг актив ташкил этувчисини ифодалайди ва қувват P=mU_Ia Характеристикадаги энг пастдаги эгри чизиқ Р=0 га, яъни салт ишлаш режимига тўғри келади. Характеристикадаги қўзғатиш токи i_f0 якор чўлғамида номинал кучланишга тенг бўлган э.ю.к.ни индукциялаш учун керак бўлган қўзғатиш токи бўлиб ҳисобланади. Расмдаги эгри чизиқнинг ўнг томони ўта қўзғатилган машинага

тааълуқли бўлиб, тармоққа индуктив ток ва реактив қувватни узатади, чап омонида эса етарлича қўзғатилмаган машинага тегишли бўлиб, тармоққа сиғим арактеридаги токни узатади ва тармоқдаги ортиқча реактив қувватни исътемол қилади. Расмда =0 ва cos φ=1 чизиқ қувват ортган сари ўнг томонга оғиб боради, чунки I кучланишнинг пасайиши катталашган сари Е_δ ва cos φ=1 даги қўзғатиш токи ҳам ортади. Расмдаги А нуқта етган чизиқ қўзғатилмаган синхрон машинанинг идеал салт юриш характеристикаси бўлиб ҳисобланади.