Асинхрон машиналарнинг тузилиши ва ишлаш принципи. Асинхрон машина хакида тушунча

3.Фаза роторли асинхрон двигателни юргизиш
Фаза роторли асинхрон двигателларнинг статорида хам, роторида хам уч фазали чулгам булади. Роторнинг уч фазали чулгами юлдуз усулида уланган булади. Ротор чулгами учлари валда урнатилган ва ундан изоляцияланган учта контакт халкаларга уланади. Махсус чутка тутк.ичларда турадиган, мис пластинкаларидан ёки кумирдан ишланган чуткалар контакт халкаларда сирпанади, чуткалар роторнинг ташки клеммасига уланади.
Фаза роторли асинхрон двигателлар махсус уч фазали юргизиш реостати ёрдамида юргизилади (37-расм). Юргизиш реостати ротор чулгами билан кетма-кет уланади, реостатнинг айрим фазалари юлдуз усулида уланган булади. Юргизиш реостати ёрдамида роторнинг актив каршилигини ошириб, юргизиш токи камайтирилади ва юргизиш моменти оширилади. Юргизиш реостати уланганда юргизиш токининг киймати куйидагича аникланади:

Одатда, юргизиш реостати уч, олти боскичли булади (38-расм, а). Двигателни юргизишда юргизиш реостати каршилигини аста камайтириб борилади. Энг олдин двигатель 4-характеристика буйича ишлай бошлайди (38-расм, б). Бунда реостатнинг каршилиги R_ю=R_ю1+ R_ю2 +R_ю3 га тенг булади, айлантирувчи момент максимал моментга тенг булади (М=М_тах).


37-расм
Двигателнинг айланиш частотаси ортиб боргани сари шлантирувчи момент камая боради. М=М_ютiп булганида юргизиш реостатининг бир кисми (боскичи) схемадан чикарилади, контакторнинг контактлари ёпилади. Бунда айлантирувчи момент бирданига М_ютах гача купаяди, сунгра айланиш тезлиги ортгани сари момент 3-характеристика буйича камая боради. Бунда реостатнинг каршилиги R_ю R_ю1 R_ю2 га тенг булади. Момент яна М к М_ют1п гача камая боради; К2 контакт ёпилади ва двигатель 2-характеристика буйича ишлай бошлайди, бунда юргизиш реостатининг каршилиги R_ю= R_ю1 га тенг булади. Шундай килиб, юргизиш реостатининг каршилиги секин-аста камайтирилганда айлантирувчи момент М_макс дан М_мин гача узгаради, айланиш тезлиги эса 2-эгри чизик. буйича усиб боради (38-расм, в). Юргизишнинг охирида К1 контакт ёпилади ва реостатни схемадан бутунлай чикаради, ротор чулгамлари каршиликсиз туташади ва двигатель 1-табиий характеристика буйича ишлай бошлайди. Демак, фаза роторли асинхрон двигателга уланган юргизиш реостатининг боскичи канча булса, двигатель шунча механик характеристикага эга булар экан. Бу фаза роторли двигателларнинг мухим афзаллигидир. Юргизиш реостатининг каршилиги двигателнинг нагрузка билан ишлаш моментининг кийматига караб танланади. Агар нагрузка билан ишлаш моменти катта булса, двигателнинг дастлабки юргизиш моменти максимал моментга тенг булиши мумкин. Нагрузка билан ишлаш моменти катта булмаса, яъни юргизиш моменти унча катта ахамиятга эга булмаса, реостат каршилиги янада каттарок. олинади. Бунда юргизиш моменти максимал кийматидан кичикрок. булади, лекин юргизиш токи анча камаяди. Юргизиш реостатлари махсус кртишма, металл сим ёки ленталардан тайёрланади. Реостатлар хаво ёки мой билан совитилади, улар факат киска вакт ишлашга мулжалланган. Двигатель юргизилгандан сунг баъзи двигателларда чуткалар бехуда ейилмаслиги учун ва исроф буладиган кувватни камайтириш максадида махсус даста ёрдами да халкалар узаро туташтирилади, чуткалар эса улардан кутарилади. 38-расм, в да фаза роторли асинхрон двигатель юкоридаги усул билан юргизилганда ток I, ва ротор айланиш тезлиги п₂ нинг узгариш характери курсатилган. Двигатель юргизилаётганда реостатнинг боскичларини схемадан чикариш кулда ёки автоматик усулда контакторлар ёрдамида бажарилиши мумкин. Фаза роторли двигателларни юргизиш ва улар тузилишининг мураккаблиги, таннархининг к,имматлиги, назорат киладиган кисмларининг (чутка ва халкалар) булиши ва техник курсаткичларининг пастрок. булиши бундай двигателларниг камчилиги хисобланади. Шунинг учун фаза роторли двигателлар асосан юргизиш шароити огир булган механизмларда кулланилади.

38-расм
Юкорида киска туташтирилган роторли ва фаза роторли асинхрон двигателларни юргизишнинг асосий ва махсус усуллари билан танишдик. Фаза роторли двигателлар хам, киска туташтирилган роторли двигателлар хам маълум афзалликларга ва маълум камчиликларга эга. Амалда киска туташтирилган роторли ва фаза роторли двигателларнинг афзаллик томонларини бирлаштирадиган асинхрон двигателлар хам ишлатилади. Улар механик характеристикаси яхшиланган асинхрон двигателлардир.
Юргизиш моменти катталаштирилган киска туташтирилган роторли двигателлар
киска туташтирилган роторли асинхрон двигателларнинг тузилиши оддий, ишлатишда пишик. булса хам, уларда юргизиш токининг катта булиши ва юргизиш моментининг унча катта булмаслиги бундай двигателларнинг мухим камчилиги хисобланади. Бу камчиликларни йукотиш максадида М. О. Доливо-Добро-Вольский 1893 йилда «олмахон халкали» махсус двигатель конструкциясини таклиф килди. Ундан кейин юргизиш характеристикаси анча яхшиланган чукур пазли роторли двигатель яратилди. Чукур пазли ротор узагининг пазлари чукур яъни, баландлиги унинг энидан 10 ... 12 марта катта булади. Пазларда баландлиги энидан анча катта булган, кундаланг кирким юзаси туртбурчак мис симлар — стерженлар ётади. Стерженлар икки томондан мис халкаларга пайвандланади. Юргизишнинг бошлангич пайтида ротор токининг частотаси катта булади (f₂ = f_{). Стерженларнинг пастки кисми сочилма оким билан уларнинг юкори кисмига караганда Купрок. куршалади. Стерженларнинг индуктив каршилиги уларнинг паст томонида анча катта булади. Шунинг учун ротор токининг деярли хаммаси стержен кундаланг кесимининг юкрри кисмидан утади.
39-расм, а да чукур пазли ротор стерженида юргизиш токи ва нормал ишлаш токи зичлигининг таксимланиши курсатилган. Юригиш вактида ток асосан стерженнинг юкори кисмидан утади. Стержен юкрри кисмининг кундаланг кесими бутун стерженнинг кундаланг кесимидан кичик. Бу ротор стержени актив каршилигининг катталашувига олиб келади. Актив каршиликнинг Купайиши ротор токини камайтиради ва двигателнинг юргизиш моментини оширади. Демак, чукур пазли двигателнинг юргизиш токи оддий киска туташтирилган роторли двигателнинг юргизиш токидан кичик, юргизиш моменти эса анча катта булар экан. Бунда двигателни юргизиш шароити анча яхшиланади. 39-расм, б да чукур пазли киска туташтирилган роторнинг тузилиши курсатилган. Двигатель юргизилгандан сунг, роторнинг айланиш тезлиги ортиши билан ротор токининг частотаси камая боради. Бунда ротор стерженининг индуктив каршилиги хам камая боради ва ротор токи стерженнинг кундаланг кесимида баробар таксимланади. Ротор стерженининг актив каршилиги хам камаяди ва двигатель оддий киска туташтирилган роторли двигатель каби ишлайди.


киска туташтирилган роторли асинхрон двигателларда роторнинг актив каршилигини узгартирмай туриб юргизиш моментини ошириш макрадида куш катакли двигателлар кашф этилди. Уларнинг роторида катакли халка куринишидаги иккита киска туташтирилган стерженлар системаси жойлашади (40-расм, а). Юкоридаги катак — юргизиш катаги дейилади ва стерженларининг кундаланг кесим юзаси кичкина булган хамда актив каршилиги каттарок. булган латунь ёки бронзадан тайёрланади. Бу стерженлар роторнинг уст томонига якин жойлашгани учун уларниг индуктив каршиликлари кичкина булади. Пастки катак иш катаги дейилади, стерженлари мисдан тайёрланади, кундаланг кесими каттарок. булади. Иш катаги стерженларининг актив каршилиги кичкина, индуктив каршилиги эса катта булади. Электр жихатидан иккала катак параллел уланган, шунинг учун ротор токи катакларнинг тупа каршиликларига тескари пропорционал булади:

Юргизишнинг бошлангич пайтида, ротор токининг частотаси катта ва катакларнинг индуктив каршиликлари уларниг актив каршиликларидан бир неча марта катта булади. Шунинг учун

булади, яъни ротор токи асосан юргизиш катагидан утади. Бу катакда х_2ю < х_2иш. Бу вактда юргизиш катагининг актив каршилиги катта. Демак, двигателнинг юргизиш моменти катта, юргизиш токи эса кичик булади. Роторнинг айланиш тезлиги ортиб борган сари сирпаниши s ва частотаси f₂ камая боради. Иш катагидаги стерженнинг индуктив каршилиги хам камая боради. Ротор токи катакларда кайта так,симланади (40- расм, б). Натижада иш катагидаги стерженда токнинг киймати ортади. Двигателнинг айлантирувчи моменти хам кайта так.симланади. Двигатель нормал шароитда ишлай бошлаганда ротор токи асосан актив каршилиги кичик булган иш катаги стерженидан утади. Токларниг таксимланиши куйидаги нисбат билан аникланади: . Ротор стерженларидан утадиган токлар бир томонга йуналган айлантирувчи момент хосил килади. Лекин стерженларнинг актив каршиликлари хар хил булгани учун уларнинг механик характеристикалари хам хар хил булади.


41-расм
Юргизиш катаги хосил киладиган моментнинг максимал киймати (М_ю) сирпаниш катта булган томонда булади (41- расм, а эгри чизиги). Иш катаги хосил киладиган момент (М_иш) оддий киска туташтирилган роторли моторнинг механик характеристикасига ухшашдир (41- расм, б эгри чизиги). Двигатель роторига таъсир киладиган умумий айлантирувчи момент М_ю ва М_иш моментларнинг йигиндисига тенг: М =М_ю + М_иш. Демак, куш катакли двигателнинг механик характеристикаси, гуё роторининг актив каршилиги катта ва бошкасида кичик булган иккита двигателнинг механик характеристикаларидан иборат булар экан. Баъзи двигателларда Мкf(n) эгри чизbги иккита максимумга эга булиши мумкин. Бундай двигателларда M_ю/ M_ном = 1,3 ... 1,7 ва I_ю/I_ном= 4 ... 6 булади.
Чукур пазли ва куш катакли двигателларни юргизиш характеристикалари анча яхши булса хам, ротор стерженларининг индуктив карашилиги катта булгани учун двигателларнинг кувват коэффициенти нисбатан кичкина булади. Роторнинг актив каршилиги катта булгани учун унда кувват исрофи каттарок. булади. Бу эса двигателнинг фойдали иш коэффициентини камайтиради. Бундан ташкари, бундай роторларни тайёрлаш технологияси мураккаб, таннархи киммат булганлиги уларнинг камчилиги хисобланади. Одатда, чукур пазли двигателларнинг куввати 100 кВт ва ундан ортик.; куш катакли двигателларниг куввати 200 кВт ва ундан катта булади.