Синхрон машиналар режа

Гидрогенераторларда роторининг айланиш частотаси кам (n = 50 500 айл/мин) бўлиб, уларнинг катта қувватлиси вертикал (тик) ўрнатиладиган қилиб ясалади. 6-расмда бундай гидрогенераторларнинг осма ва соявон типларининг конструктив схемалари тасвирланган.

18.3-расм. Гидрогенераторларнинг конструктив схемалари – осма (а) ва соявон (b) типлари:
1 – устки крестовина (яъни роторни юқоридан кўтаргич);
2 – ёнбош таянчи;
3 – йўналтирувчи пошипниклар;
4 – ротор; 5 – статор; 6 – пастки таянч;
7 – вал фланеци (яъни турбина ва генератор валларини бирлаштирувчи деталь);
8 – турбина; 9 – фундамент (асос);
10 – турбинанинг йўналтирувчи подшипниклари

Гидрогенераторларда статор ва ротор чулғамлари ҳамда статор пўлат ўзаги бевосита дистилланган сув билан совитилади. Агар бундай совитиш системасини худди шундай қувватга эга бўлиб, ташқаридан (сиртидан) ҳаво билан совитиш системаси билан солиштирилганда дистилланган сув билан совитиш системасида бир хил ўлчамдаги гидрогенератор қувватини 2 маротаба ошириш мумкин.

Ҳозирги вақтда Саяно-Шушенск ГЭС да (Россия) ҳар биттасининг қуввати қуввати 640 MW (720 MVA) айланиш частотаси n = 142,8 айл/мин бўлган гидрогенераторлар эксплуатация қилинмоқда. Унинг ташқи диаметри тахминан 15 м, роторининг диаметри 12 м, статор магнит ўтказгичининг узунлиги 2,75 м, қутблар сони 2р = 42.
Хитойнинг Янцзи дарёсида 2010 йилда ишга туширилиши режалаштирилган дунёда энг катта ГЭС қурилиши давом қилмоқда. Бунда ҳар биттасининг қуввати 700 MW бўлган 26 та гидрогенератор қўйилади.
Синхрон моторларнинг қуввати бир нечта ўнлаб MW га етади. Уларнинг айланиш частотаси n = 100  3000 айл/мин оралиқда бўлиб: айланиш
частотаси n  1500 айл/ мин. гача бўлганда аён қутбли қилиб, n  1500 айл/мин бўлганда эса ноаён қутбли қилиб тайёрланади.
Аён қутбли синхрон машина қутбларининг пўлат ўзаги юпқа (катта қувватлида қалинлиги 1-2 мм бўлган конструкцион пўлат тунукасимон пластиналаридан, кам қувватлида эса қалинлиги 0,5-1 мм бўлган электротехник пўлат пластиналаридан) йиғилади. Аён қутбли роторнинг ҳар қайси қутб ўзаги ташқарисига қўзғатиш чулғами жойлаштирилади ва улар кетма-кет уланади. Бу чулғамларнинг икки учи, валга маҳкамланган ва ундан изоляцияланган мис ёки латундан ясалган контакт ҳалқаларга уланади. Машинанинг қўзғалмас қисмига чўтка тутқич орқали маҳкамланган чўткалар ҳалқаларнинг сиртига тегиб контакт ҳосил қилади. Чўткалар симлар ёрдамида машинанинг ташқи клеммасига уланади.
Қўзғатиш чулғами (3,а-расм), яъни индукторнинг учлари И1 ва И2 (янги стандарт бўйича – F1 ва F2 лотин) ҳарфлари билан белгиланади.
Синхрон машинанинг қутб учлигидаги пазларга махсус қисқа туташган чулғам, яъни демпфер чулғами (3,а-расм) жойлаштирилади. Бу чулғам мотор режимида ишга тушириш, генератор режимида эса – тинчлантириш (сўндириш) вазифасини бажаради.
Машинада синусоидал ЭЮК олиш учун машинанинг ҳаво оралиғида магнит оқими синусоидага яқин шаклда тарқалган бўлиши керак. Бунга эришиш учун ноаён қутбли синхрон машиналарда қўзғатиш чулғамини жойлаштиришда юқори гармоника МЮК ларнинг амплитудаси энг кам бўлишига интилади, яъни қўзғатиш чулғами ротор пўлат ўзаги юзасининг тахминан 2/3 қисмида тайёрланган пазларга тақсимланган ҳолда жойлаштирилади, қолган 1/3 қисмини эса «катта тиш» ҳосил қилади. Аён қутбли синхрон машиналарда эса қутб учликларининг четларидаги ҳаво оралиғи унинг марказидаги ҳаво оралиғига нисбатан каттароқ қилиб олинади.
Якорь (статор) чулғамида эса тарқалган ва қадами қисқартирилган чулғам ишлатилади. Токнинг 3-гармоникасини йўқотиш ва машинада қувват исрофини камайтириш мақсадида уч фазали генераторларнинг якорь чулғами «юлдуз» усулида уланади. Бунда линия кучланишларида ҳам 3-гармоникалар бўлмайди. Юқоридаги тадбирларни амалга ошириш йўли билан магнит оқими ва якорь чулғамидан олинадиган ЭЮК нинг шакли деярли синусоидал бўлади.