3-mavzu sinusoidal o’zgaruvchan tok. Vektor diagrammalar. Tok, kuchlanish va e. Yu. K. Larning effektiv va o’rtacha qiymati reja

Sinusoidal o’zgaruvchan EYuK ni hosil qilish

Sinusoidal o’zgaruvchan tok, asosan, elektrostanstiyalarda bug’ va gidravlik turbinali generatorlar yordamida hosil qilinadi. Mazkur generatorlarning ishlashi esa elektromagnit indukstiyasi va elektromagnit kuch qonunlariga asoslangan.

O’zgaruvchan tok generatori ikkita asosiy qismdan, ya’ni aylanuvchan rotor (elektromagnit) va qo’zg’almas statordan iborat (3.2-rasm).

Statorning pazlariga miss chulg’amlar joylashtirilgan (chulg’amning bitta “a-x” o’rami 3.2-rasm, a da ko’rsatilgan, bunda a - o’ramning bosh uchi, x-oxirgi uchi).

Rotor o’zgarmas magnit yoki elektromagnitning bir turi hisoblanib, generatorning asosiy magnit maydonini hosil qilish uchun xizmat qiladi. Kuchli generatorlarning rotori elektromagnit rejimida ishlaydi, bunda u hosil qilgan magnit maydonining magnit oqimini boshqarish mumkin.

Rotor o’zgarmas burchak tezlik bilan aylanganda uning magnit kuch chiziqlari har bir pazdagi o’tkazgichda qiymati ga teng bo’lgan EYuK ni hosil qiladi (indukstiyalaydi). Bunda B – magnit indukstiyasi, (Vb/m²) = Tl; -o’tkazgichning aktiv uzunligi, m; o’tkazgichning nisbiy harakat tezligi, m/s.

e ning o’zgarish xarakteri rotorning qutbi bilan stator oralig’idagi magnit indukstiyasining taqsimlanish qonuniga asoslanadi. Sinusoidal o’zgaruvchan EYuK ni hosil qilish uchun rotorning magnit qutblariga maxsus konstruktiv shakl beriladi. Bunda stator bilan qutb orasidagi havo bo’shlig’i qutbning o’rtasida minimal bo’lib, uning chekkasi tomon kattalasha boradi. Bunda havoli oraliqdagi muhitning magnit qarshiligi bir xil bo’lmasligi tufayli magnit indukstiyasi qutbning o’rtasida, ya’ni havoli oraliq minimal bo’lgan joyda maksimal qiymatga ega bo’lib, uning chekkasi tomon sinusoidal qonun bo’yicha tekis kamaya boradi. Magnit indukstiyasining bunday taqsimoti 3.3-rasmda ko’rsatilgan.

Endi o’ramida indukstiyalangan EYuK ning rotor holatiga bog’liqligini ko’rib chiqaylik. Agar rotorning 3.2-rasm, a da ko’rsatilgan gorizontal holatini boshlang’ich vaqt bilan belgilasak, o’rami joylashgan erda magnit indukstiyasi bo’lgani uchun unda indukstiyalangan EYuK nolga teng bo’ladi( . Qandaydir vaqtda rotor burchakka burilganda (3.2-rasm, b) o’ramining sterjenlari (o’tkazgichlari) joylashgan erda magnit indukstiyasi bo’lgani uchun bitta sterjenda indukstiyalangan EYuK:

U holda o’ramda indukstiyalangan EYuK:

(3.1)

O’ng qo’l qoidasini qo’llash bilan o’ramda indukstiyalangan EYuK ning yo’nalishi ni aniqlash mumkin. O’ramning yuqori kesimidagi  ishora unda indukstiyalangan EYuK shartli yo’nalishi ning boshlanishini (nayzaning dumi), pastki kesimidagi esa (nayzaning bosh uchi) oxirini bildiradi.

Rotor o’zining boshlang’ich holatiga nisbatan 90⁰ ga burilganda (3.2-rasm, v) o’ramining sterjenlari joylashgan erda magnit indukstiyasi bo’lib, indukstiyalangan EYuK ham o’zining maksimal qiymatiga erishadi:

(3.2)

Agar ekanligi hisobga olinsa, (2.1), (2.2) formulalardan indukstiyalanayotgan EYuK ning sinusoidal qonun bo’yicha o’zgarishini ifodalovchi quyidagi formula hosil qilinadi:

(3.3)

bu erda o’zgaruvchan tokning burchak chastotasi.

3.4- rasmdagi grafikda rotorning to’liq bir marta aylanishida sinusoidal EYuK ning o’zgarishi ko’rsatilgan.

Agar o’ramning qismlariga biror yuklama ulasak, zanjir bo’ylab:

(3.4)

tok o’ta boshlaydi. Bu vaqtda o’ramining qismlaridagi kuchlanish:

(3.5)

Sinusoidal o’zgaruvchan kuchlanish va tok uchun ham 3.4-rasmdagiga o’xshash grafiklarni chizish mumkin.