Energo-mexanika fakulteti

9.1-rasm. Ayon qutbli sinxron mashinalarning tuzilishi:
1 – korpus, 2 – stator o‘zagi, 3 – stator cho‘lg‘ami, 4 – rotor, 5 – ventilyator,
6 – stator cho‘lg‘amlarining chiqishlari, 7 – kontakt halqalari,
9 – cho‘tkalar, 9 – qo‘zg‘atkich

Qutb uchliklariga odatda shunday ishlov beriladiki, bunda, qutb uchligi bilan stator oralig‘idagi havo tirqishi bab-baravar emas. U qutb markazida minimal va uning chetlarida esa maksimaldir. Bir tekis bo‘lmagan havo tirqi-shi, havo tirqishidagi magnit induksiyasinisinusoidaga maksimal yaqinlashishi uchun, xosil qilinadi

Rotorning ayon qutblarida qo‘zg‘atish cho‘lg‘amining g‘altaklari joylashtiriladi, ular-ning uchlari, valda joylashtirilgan va puxtalik bilan undan va bir-biridan izolyatsiyalangan, ikkita kontakt halqalariga chiqariladi. Rotor aylan-ganda, halqalar ustidagi sirpanuvchi cho‘tkalar yordamida, qo‘zg‘atish cho‘lg‘amiga o‘zgarmas tok keltiriladi, u qo‘zg‘atish cho‘lg‘amidan oqib o‘tib, rotor mag-nit maydoni – qo‘zg‘atish maydoni xosil qiladi.
Ayon qutbli sinxron mashina-lar, odatda ko‘p qutblidir. Ular, qoida bo‘yicha, katta bo‘lmagan aylanish tezliklariga xisoblanadi. Masalan, ma’lum bir gidroelektr stansiyadagi gidrogenerator 88 ta qutbga ega (2p = 88) va sinxron tezlik n1 = 68,3 ayl/min bilan aylanadi.

9.2-rasm. Ayon qutbli rotor:
1 – val, 2 – kontakt halqalari,
3 – qo‘zg‘atish cho‘lg‘ami, 4 – qutb uchligi
Gidrogenartorlar doim ayon qutbli bo‘ladi. Gidroturbina xosil qilayotgan kichik aylanish tezligi n1 da, ular sanoat chastotasi 50 Gts li elektr energiyani berishi kerak va buning uchun ularning qutblar juftligi katta songa ega bo‘li-shi zarur
p = (60·50)/n1.
Gidrogeneratorlarning rotorlari katta diametr (qutblarni joylashtirish uchun) va kichik uzunlikga ega.
Turbogeneratorlar tez yurar sinxron mashinalar xisoblanadi. Bu bug‘ turbi-nalarning aylanish tezligi katta bo‘lgani bilan tushuntiriladi, chunki tezlikning ortishi bilan uning FIK ortadi. Odatda, turbogeneratorlar ikki qutbli qilinadi (2p = 2) va aylanish tezligi n1 = 3000 ayl/min ga teng bo‘ladi.
Bunday katta aylanish tezligida, mexanik mustaxkamligi yetarli darajada bo‘lmagani sababli, ayon qutbli tuzilish yaramaydi. Shuning uchun, turbogene-ratorlar noayon qutbli – qo‘zg‘atish cho‘lg‘amini joylashtirish uchun frezerlan-gan ko‘ndalang pazli bolg‘alangan po‘lat tsilindrik rotorga ega (9.4-rasm, b ga qarang). Noayon qutbli rotorlar uzunligiga nisbatan uncha katta bo‘lmagan diametrga ega.
Sinxron mashinalarda qo‘zg‘atishning ikki usuli qo‘llaniladi: elektr magnitli va doimiy magnit bilan qo‘zg‘atishli. Qo‘zg‘atish cho‘lg‘amini o‘zgarmas tok bilan ta’minlashga bog‘liq xolda mustaqil va o‘z-o‘zini qo‘zg‘atishlar farqlanadi.
Mustaqil qo‘zg‘atishda o‘zgarmas tokni olish uchun qo‘zg‘atgich 9 (9.1-rasmga qarang) qo‘llaniladi. Bunday qo‘zg‘atgich, sinxron mashina bilan bir valda joylashadi va u o‘zgarmas tok generatori xisoblanib, uning quvvati sin-xron mashina quvvatining 2...5% dan ortiq bo‘lmaydi. Sinxron mashinalarda, shuningdek, o‘z-o‘zini qo‘zg‘atish ham qo‘llaniladi. Bunday qo‘zg‘atishda, qo‘z-g‘atish cho‘lg‘amini o‘zgarmas tok bilan manbalash uchun, to‘g‘rilagichlar ish-latiladi.
Rotorni doimiy magnitlar bilan qo‘zg‘atish xolatida, rotor qo‘zg‘atish cho‘l-g‘amiga ega bo‘lmaydi. Uning qutblarini doimiy magnit ifodalaydi. Bunda, mashinaning kontakt halqalari bo‘lmaydi, demak uning ishonchliligi va FIK ortadi.
Rotorning ayon qutblari uchliklarida pazlar bo‘lib, ularga asinxron mashina-larning qisqa tutashgan rotor cho‘lg‘am kabi bajarilgan, dempferli qisqa tuta-shgan cho‘lg‘am o‘zaklari yotqiziladi (7.3-rasmga qarang). Bu cho‘lg‘am, gene-ratorlarda rotorni tinchlantirish (tebranishni kamaytirish) uchun, shuningdek, sinxron dvi-gatellarni ishga tushirish uchun xizmat qiladi.
Kam quvvatli sinxron mashinalarni, ayrim xollarda, almashtiriladigan (o‘zgar-mas tok mashinalar kabi) qilib chiqariladi. Bunday mashinalarda, o‘zgaruvchan tok cho‘lg‘ami rotor pazlariga yotqiziladi va ularning uchlari uchta kontakt halqalariga chiqariladi, qo‘zg‘atish cho‘lg‘ami esa statorning ayon qutblarda joylashtiriladi. Bu mashinalar yirik qilinmaydi, chunki bunday tuzilishda, kontakt halqalaridan yuqori kuchlanishdagi katta o‘zgaruvchan tok – mashinaning asosiy tokini o‘tkazish kerak bo‘ladi. Odatdagi bajarilgan mashinalarda, rotorning kontakt halqalaridan, 440 Vgacha bo‘lgan kuchlanishdagi, qiymati bo‘yicha uncha katta bo‘lmagan qo‘zg‘atish toki o‘tadi.
Sinxron generatorlar stator cho‘lg‘amining turi bo’yicha bir fazali, ikki fazali va uch fazali bo‘lishi mumkin. Uch fazali generatorlar eng ko’p tarqal-gan. Uch fazali stator cho‘lg‘ami, bir-biriga nisbatan fazoda 120° ga siljigan va stator bo’yicha ravon taqsimlangan (9.3-rasm), uchta bir fazali cho‘lg‘am-lar-dan iborat.
Birlamchi dvigatel yordamida, generator rotori tezlik n1 bilan aylanishga keltiriladi. Birlamchi dvigatel sifatida turbinalar (bug’ yoki gidravlik), ichki yonuv dvigatellari yoki elektrdvigatellar qo‘llaniladi.