Щзгармас ток машиналари

Синхрон генераторнинг бурчак характестикаси.

Машинанинг индуктив қаршилиги x_c ҳам ўзгармас миқдор у холда синхрон машинанинг электромагнит қуввати ёки моменти фақат  бурчакга боғлиқ бўлади: P_эм=f() ва M_эм=f()бу боғланишлар синхрон машинанинг бурчак характеристикаси дейилади.Синхрон машиналарнинг бурчак ҳарактеристикаси синусоидал эгри чизиқ бўлиб муҳим амалий аҳамиятга эгадир бу ҳарактеристикаси ёрдамида синхрон машинанинг синхрон ишлашининг мукаммалроқ ўрганиш мумкин. Бирламчи моторнинг айлантирувчи моменти тормозловчи электромагнит момент билан

мувозанатлашган холда ишласа машинанинг ротори бир хил тезлик билан айланади. Агар бирламчи моторнинг айлантирувчи моменти ортса ва яна тезда бошланғич мотори камайса _H бурчак ҳам  га катталашади. (175-расм), мос равишда электромагнит момент ҳам ортади ва қиймати аниқланади. Бунда юк моменти бирламчи моторнинг айлантирувчи моментидан га катта бўлиши сабабли ротор тормозланади ва машинанинг айланувчи қисмларининг инерцияси сабали  бурчак бошланғич _H қийматидан камаяди. У холда генераторнинг тормозловчи (юк) моменти биринчи моторнинг айлантирувчи моменти кичик бўлади ва ротор ортиқча момент таъсирида яна ҳам тезроқ айлана бошлайди. Шундай қилиб,  бурчак _H теварагида ўзгариб туради. Роторнинг айланиш тезлиги ҳам синхрон тезлик атрофида ўзгаради. Одатда бу ўзгариш ротор занжирида ҳосил бўлган токнинг тормозловчи таъсирида тез сўнади.



Расм- . Синхрон генераторнинг бурчак характеристикаси

Тормозловчи момент ёки бирламчи моторга айлантирувчи моментининг ҳар қандай ўзгариши натижасида ротор айланиш тезлиги ўзгаради. Бу ўзгариш роторнинг хусусий тебраниш дейилади.
 бурчак 090_­⁰ гача ўзгарганда синхрон генератор турғун ва барқарор ишлайверади.Юкланиш бурчаги =90⁰ да генераторнинг электромагнит қуввати ва моменти ўзининг максимал қийматига эришади:
P_эммакс= (24.11)
М_эммакс= (24.12)
электромагнит қувват ёки моментнинг максимал қиймати машинанинг статик турғунлик даражасини белгилайди. Электромагнит момент максимал қийматигача бўлган ораликда мувозанат вазияти бир оз бузилса ҳам машина қисқа вақт тебраниб, яна синхрон ишлайверади. Лекин  бурчак 90⁰ яқинлашганда машина синхрон ишлай олмайди. Агар бирламчи моторнинг айлантирувчи моменти генераторнинг максимал электромагнит (тормозловчи) моментидан катта бўлса,  бурчакнинг 90⁰ дан ортиб кетиши натижасида электромагнит момент камаяди. Ортиқча айлантирувчи момент таъсирида ротор тезроқ айлана бошлайди. Бунда  бурчак янада катталашади ва тормозловчи момент янада камаяди ва натижада генератор синхрон ишламайди бунда тармоқ частотаси билан роторнинг айланиш тезлиги орасидаги автоматик боғланиш бузилади. Генераторнинг э.ю.к. ва тармоқ кучланиши бир-бир билан мувозанатлашмайди ҳамда статор чўлғамида ток хатто қисқа туташув токи қийматигача ортиб кетади, чунки бу холда статор, э.ю.к. нинг ва тармоқ кучланишининг оний қийматлари ўзаро қўшилади. Статор токи ортиб кетганида генераторни сақловчи автоматлар тармоқдан тезда узиб қўяди.
Демак  бурчак 90⁰ дан 180⁰ гача ўзгарганда синхрон генератор турғун ишламайди буни бурчак характеристикасида ҳам кўриш мумкин. Масалан, ишлаб турган генератор бурчак характеристикасининг А нуқтасида моментлар мувозанати бузилса, агар М_г>М_бм бўлса генератор турғун ишлайди ёки М_г<М_бм генератор синхронизмдан чиқади.
Максимал электромагнит моментнинг номинал электромагнит моментга нисбати синхрон машинанинг ортиқча юк билан ишлаши ёки ўта юкланиш қобилияти дейилади:
(24.13)
Ортиқча юк билан ишлаши синхрон генраторнинг статик турғунлигини характерлайди, яъни юк қиймати секин-аста ортганда машина бера оладиган қувватнинг энг катта қийматини характерлайди. Генератор бир турғун режимдан иккинчи турғун режимга ўтаётганда айланиш тезлиги ўзгармайди нормал шароитда ишлаб турган генераторнинг юки бирданига ортиб ёки камайиб кетганида машинанинг синхрон ишлай олиши унинг динамик турғунлиги дейилади.
Синхрон генераторнинг динамик турғунлиги ҳам катта амалий аҳамиятга эга генераторга уланган истемолчи занжири қисқа тўташса, унинг юқи бирданига кўпайиб кетади. Бунда тармоқ кучланиши пасайиб кетади. Натижада паралел ишлаб турган генераторнинг динамик турғунлиги пасаяди. Бу вактда энергетика системаси бузилмаслиги учун генераторнинг қўзғатиш токини (э.ю.к.ни) тез кўпайтириш яъни тезлатиш (форсировка қилиш) лозим, ҳар бир генераторнинг қўзғатиш системаси қўзғатиш токини тез кўпайтирувчи махсус қурилма билан жихозланади. Одатда, . синхрон генератор номинал юк билан ишлаганда θ бурчак 20⁰—30⁰дан ошмайди. Бунда генераторнинг ўта юкланиш қобилияти 2÷25га тенг бўлади.