Sinxron mashina va ularning turlari

Ayon qutbli sinxron generator magnit sistemasining to‘yinishi hisobga olinmagan hol uchun yakor reaksiyasining o‘ziga xos xususiyatlari. Ikki reaksiya usuli. Ayon qutbli mashinada stator va rotor orasidagi havo oralig‘i har xil bo‘ladi, bu oraliq qutb uchliklari chetida uning o‘rtasiga nisbatan katta bo‘ladi va qo‘shni qutblar oralig‘ida kattalashib ketadi.
Shuning uchun yakor magnit oqimi F_a faqat yakor MYUK F_a ning qiymatiga emas, balki rotor qutblariga nisbatan MYUK F_a ning tarqalish egri chizig‘i F_a = (x) ning holatiga ham bog‘liq bo‘ladi.

Masalan, agar   0 bo‘lsa, MYUK F_a sinusoidal tarqalgan bo‘lsa ham, yakor magnit induksiyasining tarqalish egri chizig‘i egarsimon shaklda bo‘la- di (19.2,a-rasm).

Agar   90 bo‘lsa, yakorning magnit oqimi F_a mashinaning bo‘ylama o‘qi bo‘yicha yo‘naladi(19.2,b-rasm) va magnit induksiyasining egri chizig‘i d-d o‘qqa nisbatan simmetrik bo‘ladi. Bu o‘q bo‘yicha havo oralig‘ining magnit qarshiligi nisbatan kichik bo‘lgani uchun, magnit induksiyasining qiymati = 0 dagi induksiyaga nisbatan katta bo‘ladi. Shu sababli induksiyalarning birinchi garmonikalari V_ad1 va V_aq1 ham turlicha maksimal qiymatlarga ega bo‘ladi (19.2-rasm).
19.3-rasmda ayon qutbli sinxron generatorning qo‘zg‘atish chulg‘ami va yuk-lamaning xarakteri: a – aktiv ( = 0^), b – induktiv ( = +90) va s – si-g‘imiy ( = –90) bo‘lgandagi yakor chulg‘ami magnit oqimlarining o‘zaro yo‘na-lishlari va ularga tegishli vektor diagrammalari ko‘rsatilgan.
Yuklamaning xarakteri aktiv bo‘lganda (19.3,a-rasm) A fazada tok va EYUK lar bir vaqtning o‘zida maksimumga erishadi. Bu holda yakor tokining magnit maydoni ko‘ndalang o‘q bo‘yicha yo‘nalib yakorning qutb tagiga kirib kelayotgan qismini kuchsizlantiradi, qutb tagidan chiqib ketayotgan qismini esa kuchaytiradi. Mashinaning magnit zanjiri to‘yingan bo‘lganligidan nati-javiy magnit oqim nisbatan kamayadi. Burchak  = 0^ bo‘lganda stator chulg‘a-midan o‘tadigan toklar hosil qilgan elektromagnit kuchlar rotorning ayla-nish yo‘nalishi bilan mos tushadi. Bunda rotorga miqdor jihatdan teng va qarama-qarshi yo‘nalgan (tormozlovchi elektromagnit momentini hosil qiluv-chi) kuchlar taʼsir qiladi. Bu momentni muvozanatlash uchun generator valini aylantiruvchi birlamchi motorning mexanik momenti oshirilishi zarur.
Induktiv xarakterli yuklamada yakor tokining vektori I₁ EYUK vektori E₀ dan  = /2 burchakka orqada qoladi. Rotorning 19.3,a-rasmda ko‘rsatilgan holatidagi paytga mos keluvchi EYUK larning yo‘nalishi o‘tkazgichlar yonida «x” va nuqta «» belgilari orqali belgilangan. Qutblar o‘qida joylashgan A faza o‘tkazgichlarida induksiyalangan EYUK ning qiymati maksimal qiymatga erishadi (qo‘zg‘atish induksiyasi maksimal bo‘lganda).
Yakorning magnit maydoni (oqimi) F_a yakor toki I_a yo‘nalishi bilan mos tushib qo‘zg‘atish maydon Fqo_‟z ga qarshi yo‘nalib uni kuchsizlantiradi. Demak,  = +90^ da yakor reaksiyasi magnitsizlovchi taʼsir ko‘rsatib, natijaviy magnit oqim va uning yaqor chulg‘amida hosil qilgan EYUK yuksiz ishlash re-jimidagiga nisbatan kam bo‘ladi.
19.3,b-rasm bo‘yicha chap qo‘l qoidasidan foydalanib yakor chulg‘ami o‘tkaz-gichlariga taʼsir etadigan kuch f aniqlansa, yakor chulg‘amiga taʼsir etuvchi kuchlar yig‘indisi nolga teng bo‘lishi kelib chiqadi. Demak, sinxron generator yuklamasi induktiv xarakterli bo‘lganda uning elektromagnit momenti nolga teng bo‘lar ekan.
Sinxron generator yuklamasi sig‘imiy ( = –90^) xarakterli bo‘lganda ham (19.3,srasm) uning elektromagnit momenti nol bo‘ladi, chunki yuklamaning xarakteri sof induktiv yoki sof sig‘imiy bo‘lgan hollarda yakor toki faqat reaktiv tashkil etuvchidan iborat bo‘ladi.
Ayon qutbli SM larda havo oralig‘ining natijaviy qarshiligi o‘zgarib turishi sababli, mashinaning ish xossalarini tahlil qilishda ikki reaksiya usuli qo‘llaniladi. Bu usulga asosan yakorning MYUK F_a ikkita tashkil etuvchidan iborat bo‘ladi (19.4-rasm), yaʼni:
bo‘ylama taʼsir etuvchisi
F_ad  F_a sin (19.2) va ko‘ndalang taʼsir etuvchisi
F_aq F_a cos. (19.3)
Bunda yakorning MYUK F_a F_ad F_aq bo‘ladi. Yakorning bo‘ylama tashkil etuvchi MYUK F_ad yakorning bo‘ylama magnit oqimi F_ad ni, yakor MYUK ning ko‘ndalang tashkil etuvchisi F_aq esa yakorning ko‘ndalang magnit oqimi F_aq ni hosil qiladi. Fad va
Faq oqimlar o‘zlaridan 90 orqada qoladigan yo‘nalishda (o‘qda) yakor chulg‘amining bo‘ylama E_ad va ko‘ndalang E_aq EYUK larini hosil qiladi.
Agar generatorning yuklamasi aktiv-induktiv xarakterli bo‘lsa, F_a vek-tor E0 dan 0
<  < 90 burchakka keyinda bo‘ladi (19.4,a-rasm), aktiv-sig‘imiy xarakterli bo‘lganda esa, F_a vektor EYUK vektori E₀ dan 0 <  < 90 burchakka oldindan keladi (19.4,b-rasm).
Shunday qilib, ayon qutbli SG da yuklama xarakteri aktiv-induktiv bo‘l-sa – yakor reaksiyasi magnitsizlovchi taʼsir ko‘rsatib, aktiv-sig‘imiy bo‘lganda esa – magnitlovchi taʼsir ko‘rsatar ekan.
Ayon qutbli mashinalarda qo‘shni magnit qutblari oralig‘ining magnit qarshiligi qutb uchliklari bilan stator orasidagi oraliqning magnit qar-shiligidan katta bo‘ladi. Shuning uchun ayon qutbli sinxron generatorlarda yakor magnit oqimining ko‘ndalang tashkil etuvchi qismi noayon qutbli mashi-nanikiga nisbatan ancha kichik bo‘ladi. Shu sababli, MYUK ning kamayishini hisobga oladigan maxsus koeffitsiyent kiritiladi:
F_aq k_qF_aq k_qF_a cos , (19.4)
bu yerda: kq – yakor ko‘ndalang reaksiyasining taʼsirini hisobga oluvchi ko-effitsiyent.
Odatda, bu koeffitsiyent k_q  0,30  0,65 ga teng bo‘ladi.
Shuningdek, ayon qutbli sinxron mashina MYUK ning bo‘ylama yo‘nalgan qismini topish tenglamasiga k_d koeffitsiyenti kiritiladi:
F_ad  k_d F_ad  k_dF_a sin  , (19.5) bu yerda k_d – yakor bo‘ylama reaksiyasining taʼsirini hisobga oluvchi koef- fitsiyent. Odatda, k_d  0,80  0,95 ga teng.