Щзгармас ток машиналари

Умумий тушунчалар.

Ишлаб чиқариш корхоналарида асинхрон машиналар билан бир қаторда синхрон машиналар хам кенг қўлланилади.

Роторнинг айланиш тезлиги статорда ҳосил бўлган айланма магнит майдоннинг айланиш тезлигига тенг ўзгарувчан ток электр машинаси синхрон машина дейилади. Синхрон машиналар ҳам генератор ва мотор сифатида ишлатилади, лекин бу машиналар асосан уч фазали ток генераторлари сифатида кўп ишлатилади. Синхрон машина генератор сифатида ишлаганда унинг чулгамларида ҳосил бўладиган э.ю.к. нинг частотаси f_­1 роторнинг айланиш тезлигига пропорционал бўлади:

бунда: р- жуфт қутублар сони.
Машина мотор сифатида ишлаганда роторнинг айланиш тезлиги тармоқ кучланишининг частотасига пропорционал бўлади. Синхрон моторлар асосан қуввати катта ҳамда айланиш тезлиги доимий бўлган механизмларни харакатга келтиради. Синхрон моторларнинг қувват коэффициентини исталганча осон ўзгартириш мумкин, шунинг учун ҳам бу машиналар электр тармоқлари ва қурилмаларининг қувват коэффициентини ростловчи электр машиналар—синхрон компесаторлар сифатида ҳам ишлатилади.


Синхрон машиналарнинг тузилиши ва турлари.

Синхрон машиналарнинг статори (қўғалмас қисми) ва ротори (айланувчи қисми) асосий қисми ҳисобланади.

Синхрон машина статорининг тузилиши асинхрон машина статорининг тузилишига ўхшаш.Статор—машинанинг корпуси, асоси (станини) ва корпус ичидаги темир ўзак, унинг пазларида жойлашган якор чулғамларидан иборат бўлади. Статорнинг темир ўзаги қалинлиги 0,35-0,5мм (катта қувватли машиналарда 1-1,5мм) бўлган (махсус пўлатдан тайёрланган) айрим пластинкалардан йиғилади. Статор чўлғами мис симдан ўралади. Одатда статор чулғамлари бир неча бўлакдан иборат бўлади. Синхрон машинанинг статор чулғамлари кўпинча юлдуз усулида уланади. Статор чўлғамининг учлари асинхрон мотор статорнинг чўлғами учлари каби бош учлари АВС, охирги учлари XYZ харфлари билан белгиланади. Синхрон машиналар роторонинг тузилишига қараб икки хил бўлади.
А) магнит қутблари яққол кўриниб турадиган , яъни аён қутбли ротор;
В) магнит қутблари кўринмайдиган , яъни аёнмас қутбли ротор.
Аён қутбли ротор, асосан вал ва унга кийдирилган ротор гардиши ва шу Расм— Аён қутбли ротор. 1-вал; 2-гардиш юлдузи; 3-ротор гардиши; 4- магнит қутбли ва қўзғатиш чўлғами

гардишига махкамланган магнит қутблардан тизилган. Магнит қутблари ёки қутб темир ўзаги махсус пўлатдан тайёрланган айрим пластинкалардан йиғилади. (расм ) . Роторнинг магнит қутбларига чулғам ўралади. Айрим қутбларга ўралган чўлғамлар ўзаро кетма-кет уланади.Бу чулғам ротор чўлғами ёки генераторнинг қўзғатиш чўлғами дейилади. Магнит қутбларига ўралган чулғам синхрон генераторнинг асосий магнит майдонини ҳосил қилади.Ротор чўлғамининг икки учи машинанинг валига махкамланган иккити мис ёки жез ҳалқага уланади. Ҳалқалар ўзаро ва валдан яхши изолацияланади, ҳалқаларда чўткалар сирпанади ва чўткалар машинанинг клеммаларига уланган. Машинанинг асосий магнит майдони ҳосил қиладиган ротор чўлғами ўзгармас ток манбаига уланади. Аён қутбли роторнинг умумий кўриниши берилган. Аёнмас қутбли ротор валдан ва валга кийдирилган махсус пўлатдан ясалган цилиндрик (яхлит ёки йиғма) ротор танасида иборат бўлади. Яхлит ротор танасидан ротор чўлғами жойлашадиган пазлар бўлади. Пазлар ротор танасининг 2/3 қисмидагина ҳосил қилинади. Ротор чўлғами изолцияланган мис симдан ўралади. Чўлғам учлари ҳалқа ва чўткалар орқали машинанинг клеммалар қутисига чиқарилади. Бу чўлғам ўзгармас ток манбаига уланади.

Синхрон машиналарда юқорида қайд қилинган асосий қисмлардан ташқари подшипниклар ўрнатилган қопқоқлар, чўтка қурилмаси ва ўртача қувватли машиналарда ротор валига ўрнатилган вентелятор каби қўшимча қисмлар бўлади. Одатда, ўзгарувчан ток машинари ўзгармас ток машиларарига қараганда, анча содда бўлади, чунки уларда коллектор бўлмайди. Машинанинг колектори бўлмаслиги якор чўлғамини машинанинг қўзғалмас қисмига ўрнатишга имкон беради.
Демак, синхрон машинанинг асосий магнит майдони унинг ротор чўлғамидан ўзгармас ток ўтганда ҳосил бўлади. Умуман электр машиналарда асосий магнит майдонини ҳосил қиладиган қисмини индуктор дейилади. Ўзгарувчан э.ю.к. ҳосил қиладиган чулғамли қисми якорь дейилади.
Айланувчан якорли синхрон машиналар амалда кам ишлатилади,чунки кучланиш юқори ва ток кучи
к атта бўлганда якорь чулғамини роторга маҳкам ўрнатиш ва уни изоляциялаш анча қийинлашади.
Ток кучи катта бўлиши сабабли машинанинг чўтка ва ҳалқалар узоқ ишлай олмайди. Кўпинча кам қувватли, бир фазали ўзгарувчан тон генераторлари айланувчан якорли бўлади. Агар якорь чўлғами машинанинг статорида ўрнатилган бўлса, жойлашса, юқоридаги қийинчилик осон хал қилинади. Бунда истеъмолчи тўғридан-тўғри якорь чўлғами клеммаларига уланади. Машинанинг магнит майдонини ҳосил қиладиган чўлғами унинг айланувчи қисмига ўрнатилади, чулғамга ўзгармас ток ҳалқа ва чўткалар орқали берилади. Синхрон генераторнинг қўзғатувчи чўлғамининг токи якорь чўлғамининг токидан бир неча ўн марта кичик бўлади. Бундай шароитда чўтка ва ҳалқалар узоқ вақт ишлайди.
Шунинг учун синхрон машиналарда якорь машинанинг статори, индуктор эса машинанинг айланувчи қисмидир.