ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. ТРАНСПОРТ
УДК 621.313.32
Nurali Pirmatov, Mahmud Mo'minov, Akmal Egamov, Nodir Mamarasulov
(Tashkent, Uzbekistan)
AVTONOM SINXRON MOSHINALARNING NOAN'ANAVIY QO'ZG'ATUVCHI TIZIMINI ISHLAB CHIQISH
Annotatsiya: Ushbu maqolada shamol o’zgarmas tok generatorlari orqali sinxron mashinalarni qo’zg’atish masalasi ko’rib chiqilgan. Ma’lumki sinxron mashinalar ishlash printspiga ko’ra qo’zg’atish chulg’amiga o’zgarmas tok berilgan holda qo’zg’atiladi. Tog’-kon sanoatida kompressorlar, nasoslar, dizel-generator majmualari asosan ochiq maydonda joylashgan sinxron mashinalari orqali qo’zg’atiladi, aynan shu yerlarda sinxron mashinalarni qo’zg’atish uchun shamol o’zgarmas tok generatorlaridan foydalansa bo’ladi.
Kalit so’zlar: shmol generatorlari, akkomulyator, shamol tezligi, aylanish chastotasi, elektromagnit qo’zg’atish, sinxron motorlar, sinxron generatorlar
Summary: In this article, the problem of excitation of synchronous machines by means of wind constant current generators is considered. It is known that according
to the principle of operation, synchronous machines are excited by applying a constant current to the excitation coil. In the mining industry, compressors, pumps, diesel-generator complexes are mainly driven by synchronous machines located in the open field, it is in these places that wind constant current generators can be used to drive synchronous machines.
Keywords: wind generators, battery, wind speed, rotation frequency,
electromagnetic excitation, synchronous motors, synchronous generators.
Shamol energiyasidan odamlar qadim zamonlardan foydalanib kelishadi. Bu energiyadan foydalanish qadimgi Misirdagi toshli shamol tegirmonlari orqali bilsak bo’ladi. Bug’li mashinalari ixtiro qilnganga qadar shamol energiyasi yelkanli kemalarda qo’llanilgan. Olimlarning hisob kitoblariga ko’ra shamol energiya zaxirasi suv energiyasiga nisbatan bir nech yuz baravar ko’p [1].
Klassik tariflarga ko’ra shamol generatori yoki shamol elektr qurilmalari shamol energiyasini elektr energiyaga aylantirib berishni taminlab beradi [2]. Strukturaviy jihatdan shamolning kinetik energeyasini o’rnatilgan rotorlar orqali elektr energiyasiga aylantiriladi.
Odatda shamol generatorining quvvati 5 kW dan 4500 kW gacha o’zgarib turadi, bunday quvvat olish uchun shamol tezligi kamida 4 m/s bo’lishi kerak. Shamol elektr qurilmalarining qo’llanish sohasi davlat va ijtimoiy obyektlardagi avtanom taminot tizimlarida muammolarni hal qilishga yordam beradi, bu “yashil makon” tarifiga to’g’ri keladi. Bu asosan mustaqil va lokal obyektlada dolzarb hisoblanadi [4].
Shamol energiyasini shamol generatorida aylantirish jarayoni konstruktiv darajada hal qilinadi, bu yerda turbinaning bir qismi bo'lgan parraklarga tegib o'tadigan shamol oqimlari uning aylanishiga olib keladi. Shu bilan birga, shamol turbinasida hosil bo'lgan energiya qabul qilingan shamol oqimiga mutanosib bo'lib, uni ishlab chiqarish uchun rotor validan multiplikatorga o'tkaziladi. Biroq, ularning tarkibida multiplikatorga ega bo'lmagan o'rnatishlar samaraliroq, chunki o'qning aylanishini tezlashtirish uchun sarflangan energiyaning behuda sarflanishi yo'q. Olingan shamol tezligi shamol turbinasining optimal ishlashi uchun yetarli, chunki turbinaning "supurilgan" maydoni bilan o'lchanadigan kuchi parraklarning geometrik parametrlariga proportsionaldir [5].
Bugungi kunga kelib shamol generatorlarining
ikkita asosiy turi mavjud, xususan:
gorizontal aylanish o'qi bo'lgan shamol generatori eng keng tarqalgan shamol turbinasi bo'lib, u rotor qo'zg'algan vali (shamol rotori) yoki tayanch orqasida gorizontal aylanish o'qi bo'lgan ikki yoki uchta aylanadigan parraklarni ("monolitik bo'lmagan" qurilmalar) o'z ichiga oladi. - ish holatida tayanchning oldida joylashgan bo'lishi mumkin bo'lgan rotorlar. Rotor maydonidan o'tadigan shamol oqimlarining maksimal "qoplanishi" ni ta'minlash uchun ushbu qurilmalar parraklarning aylanish tezligi juda yuqori.
Monolitik shamol turbinalari (ko'p sonli parrakli modellar) odatda suv nasoslari sifatida ishlatiladi, odatda past aylanish tezligida ishlaydi. Biroq, rotorning parraklari soni parraklar bir-biriga ta'sir qiladigan shovqin tufayli o'rnatish samaradorligini aniqlamaydi.
vertikal aylanish o'qi (H shaklidagi) bo'lgan shamol turbinalari juda keng diapazonga ega, chunki dizayn xususiyatlari tufayli bo’lishi mumkin istalgan yo'nalishda esayotgan shamolni "qo'lga olish". Bu xususiyat shamol oqimlarining yo'nalishini o'zgartirganda o'zgartirilishi mumkin bo'lgan rotorning o'rnini o'zgartirish imkoniyatida yotadi. H shaklidagi shamol turbinalarining konstruktiv xususiyati rotorning harakatlantiruvchi valining joylashuvi bilan belgilanadi, u vertikal ravishda joylashgan va turbinaning qanotlari uzun va yoysimon bo'lib, minoraning yuqori va pastki qismlariga biriktirilgan.
Aylanish o'qlarining joylashuvidagi tashqi farqga qaramay, bular dizayndagi o'xshash shamol tizimlaridir, chunki havo oqimlarining parraklar bilan o'zaro ta'siri natijasida olingan shamol tomonidan havo oqimidan hosil bo'lgan kinetik energiya shamol orqali uzatiladi. Elektr energiyasi generatoriga uzatish tizimi, bu turli xil shamol tezligida o'rnatish samaradorligini ta'minlash imkonini beradi.
Shuningdek, shamol generatorlari ekologik toza energiya manbai hisoblanadi. Shunday qilib, dizel stantsiyasi va quyosh panellari bilan taqqoslaganda, ular atrof-muhitga chiqindilarni chiqarmaydi, arzon va eng muhimi, kechayu kunduz shamol mavjud.
Umuman olganda, shamol turbinalarining samarali ishlashi to'g'ri geografik joylashuv bilan belgilanadi. Qoida tariqasida, bular shamol uchun maksimal darajada ochiq bo'lgan joylar, shuningdek, tog'
va boshqa tepaliklar, qirg'oq zonalari, dashtlar va ochiq joylardir. Ushbu tuzilmalarni o'rnatishda asosiy cheklov ularning binolarini va past daraxtlarni olib tashlashdir. Shu sababli, asosiy ochiq maydonda ish olib boriladigan tog'-kon, qidiruv, neft va gaz sanoatida ko'rib chiqilayotgan qurilmalarni o'rnatish ularni keyingi qo'llash uchun yaxshi tadqiqot yo'nalishi hisoblanadi. Barcha sanab o'tilgan sanoat ob'ektlari kompressor, nasos, turli moslamalar, asinxron yoki sinxron motorli dizel generatorlariga ega, o'rta va katta quvvatli qurilmalar esa sinxron motorlardan foydalanadi.
Shunday qilib, “Olmaliq kon-metallurgiya kombinati” aksiyadorlik jamiyati tarkibiy bo‘linmalarida bir nechta konlar,
jumladan, Kouldi koni mavjud bo‘lib, bu yerda uchta sinxron motorli kompressor bloklari qo‘llaniladi, ulardan ikkitasi tunu-kun ishlaydi, biri esa zaxirada. Sharqiy Kuramin tizmasining tog'li hududida joylashgan Kauldi konida shamol tezligi 10 m/s dan oshadi. O'rnatishning xarakteristikalari quyidagicha: kompressor motorning quvvati P=200 kW, kuchlanish U=380 V, qo'zg'alish kuchlanishi U=33 V, qo'zg'atish tok kuchi I=150 A, tiristorli qo’zg’atish tizimiga ega. O'z navbatida, biz o’zgarmas tok shamol generatorini sinxron motorlar uchun qo'zg'atgich sifatida ishlatish variantini taklif qilamiz.
Sinxron mashinalar uchun ishlatiladigan qo'zg'atish tizimlari qo'zg'atish quvvatiga ega, sinxron mashinalar quvvatining 0,3-35% ga teng. Bunday holda, qo'zg'atish elektromagnit ta'sir tufayli ham, doimiy magnit orqali ham amalga oshirilishi mumkin. Elektromagnit qo'zg'atish holatida qo'zg'atuvchi qurilma – chulg’amlarni energiya bilan ta’minlovchi maxsus o’zgarmas tok generatori ishlatiladi. Amaldagi qo'zg'atish tizimi ikkita versiyada ishlaydi - ta'sir qilish usullari - to'g'ridan-to'g'ri va bilvosita. To'g'ridan-to'g'ri qo'zg'atish usuli bilan sinxron mashinaning vali to'g'ridan-to'g'ri qo'zg'atishning rotoriga mexanik ravishda bog'langan va bilvosita usul bilan rotorning aylanishi boshqa motordan, masalan, asinxron elektr mashinasidan foydalanadi [6, 7].
Hozirgi vaqtda ko'pincha to'g'ridan-to'g'ri qo'zg'atish usuli qo'llaniladi, lekin quvvati katta sinxron elektr
mashinalari bilan ishlaganda, asosan mustaqil qo'zg'atishli o’zgarmas tok generatorlari ishlaydi, ularning chulg’amlarini qo'zg'atish uchun boshqa manba bilan ta'minlanadi. Biroq, ko'rib chiqilayotgan tizimning afzalliklariga qaramay: ishlashda yuqori barqarorlik, tezligini yanada silliq roslash muhim, kamchiligiga konstruksiyasining murakkabligi kiradi [8].
Kompressorlarni harakatga keltiradigan sinxron motorning elektromagnit ta'siri tufayli qo'zg'atishi bo'yicha adabiyotlarni o'rganish va tahlil qilish o’zgarmas tok shamol generatori tomonidan quvvatlanadigan elektromagnit ta'sir bo'yicha tavsiyalar berishga imkon berdi. Buni "Kauldi" konining kompressor zavodi yonida o'rnatish orqali amalga oshirilishi mumkin, bu yerda kompressor stansiyasi binosi shaxtaga yaqin hovlida joylashgan va shamol generatorining o'zi esa tomlarning ustki qismida o'rnatilishi kerak.
Shuni ta'kidlash kerakki, kichik va o'rta quvvatli avtonom sinxron motorlar uchun qo'zg'atgich sifatida ozgarmas tok shamol generatoridan foydalanish ham mumkin [8]. O’zgarmas tok shamol generatori tomonidan sinxron motorning qo'zg'atish tizimi 1-rasmda ko'rsatilgan.
