J. S. Salimov, N. B. Pirmatov

Agar 'F = 90° bo‘lsa. yakoming magnit oqimi Q_a mashinaning bo'ylama o‘qi bo‘yicha yo‘naladi(19.2,6-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 B_adl va B_oql ham turlicha maksimal qiymatlarga ega bo‘ladi (19.2-rasm).

3. 
   rasmda ayon qutbli sinxron generatoming qo‘zg‘atish chulg‘ami va yuklamaning xarakteri: a — aktiv (v|/ = 0°), b — induktiv (v|/ = +90°) va s - sig‘imiy (y = —90°) bo‘lgandagi yakor chulg‘ami magnit oqimlarining o‘zaro yo‘nalishlari va ularga tegishli vektor diagrammalari ko'rsatilgan.
   

Yuklamaning xarakteri aktiv bo‘lganda (19.3,a-rasm) A fazada tok va EYK lar bir vaqtning o‘zida maksimumga erishadi. Bu holda yakor tokining magnit maydoni ko‘ndalang o‘q bo‘yicha yo‘nalib yakoming qutb tagiga kirib kelayotgan qismini kuchsizlantiradi, qutb tagidan chiqib ketayotgan qismini esa kuchaytiradi. Mashinaning magnit zanjiri to‘yingan bo‘lganligidan natijaviy magnit oqim nisbatan kamayadi. Burchak v|/ = 0° bo‘lganda stator chulg‘amidan o‘tadigan toklar hosil qilgan elektromagnit kuchlar rotorning aylanish yo‘nalishi bilan mos tushadi. Bunda rotoiga miqdor jihatdan teng va qarama-qarshi yo‘nalgan (tormozlovchi elektromagnit momentini hosil qiluvchi) kuchlar ta'sir qiladi. Bu momentni muvozanatlash uchun generator valini aylantiruvchi birlamchi mexanizm (turbina)ning mexanik momenti oshirilishi zamr.
Induktiv xarakterli yuklamada yakor tokining vektori I, EYK vektori E₀ dan v|/ = pp/2 burchakka orqada qoladi. Rotorning 19.3,a-rasmda ko‘rsatilgan holatidagi paytga mos keluvchi EYK laming yo‘nalishi o‘tkazgichlar yonida “x” va nuqta belgilari orqali belgilangan. Qutblar o‘qida joylashgan A faza o'tkazgichlarida induksiyalangan EYK ning qiymati maksimal qiymatga erishadi (qo‘zg‘atish induksiyasi maksimal bo'lganda).
Yakorning magnit maydoni (oqimi) O_a yakor toki I_o yo‘nalishi bilan mos tushib qo‘zg‘atish maydon O ga qarshi yo‘naladi va uni kuchsizlantiradi. Demak, vy = +90° da yakor reaksiyasi magnitsizlovchi ta'sir ko'rsatib, natijaviy magnit oqim va uning yaqor chulg‘amida hosil qilgan EYK salt ishlash rejimidagiga nisbatan kam bo'Iadi.

6. 
   rasm bo'yicha chap qo‘l qoidasidan foydalanib yakor chulg‘ami o‘tkazgichlariga ta'sir etadigan kuch f aniqlansa, yakor chulg‘amiga ta'sir etuvchi kuchlar yig‘indisi nolga teng bo‘lishi kelib
   
7. 
   chiqadi. Demak, sinxron generator yuklamasi induktiv xarakterli bo‘lganda uning elektromagnit momenti nolga teng bo‘lar ekan.
   

Sinxron generator yuklamasi sig'imiy (\j/ = —90°) xarakterli bo‘lganda ham (19.3,rf-rasm) 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 MYK F_a ikkita tashkil etuvchidan iborat bo'ladi (19.4-rasm), ya'ni: bo'ylama ta'sir etuvchisi
F„d ~ F_a siny/ (19.2)
va ko‘ndalang ta'sir etuvchisi
F_aq - F_a cosy. (19.3)
Bunda yakorning MYK F_a = F__ad + F__aq bo'ladi. Yakorning bo‘ylama tashkil etuvchi MYK Fyakoming bo‘ylama magnit oqimi
19.4-rasm. Ayon qutbli sinxron mashinaning aktiv- induktiv (a) va aktiv-sig'imiy (b) xarakterli yuklamada yakor toki va MYK ning bo ‘ylama va ko ‘ndalang tashkil etuvchilari.
E_ad ni, yakor MYK ning ko‘ndalang tashkil etuvchisi F__aq esa yakoming
ko'ndalang magnit oqimi O_aq ni hosil qiladi. O_ad va O_aq oqimlar o‘zlaridan 90° orqada qoladigan yo'nalishda (o‘qda) yakor chulg‘amining bo‘ylama E_ad va ko‘ndalang E_a EYK larini hosil qiladi. Agar generatorning yuklamasi aktiv-induktiv xarakterli bo‘lsa,
F_avektor E₀ dan 0 < 't' < 90° burchakka keyinda bo‘ladi (19.4,a-
rasm), aktiv-sig‘imiy xarakterli bo'lganda esa, F_a vektor EYK vektori E₀dan 0 < ¥ < 90° burchakka oldinda bo‘ladi (19.4,ft-rasm).
Shunday qilib, ayon qutbli SG da yuklama xarakteri aktiv-induktiv bo‘lsa — yakor reaksiyasi magnitsizlovchi ta'sir ko‘rsatib, aktiv-sig‘imiy bo‘lganda esa — magnitlovchi ta'sir ko‘rsatar ekan.
Ayon qutbli mashinalarda qo‘shni magnit qutblari oralig'ining magnit qarshiligi qutb uchliklari bilan stator orasidagi oraliqning magnit qarshiligidan katta bo‘ladi. Shuning uchun ayon qutbli sinxron generatorlarda yakor magnit oqimining ko‘ndalang tashkil etuvchi qismi noayon qutbli mashinanikiga nisbatan ancha kichik boMadi. Shu sababli, MYK ning kamayishini hisobga oladigan maxsus koeffitsient kiritiladi:
^Fa_q=^K_q^Fa_g=^K_q^Fa^C0S V ’ (¹⁹'⁴>
bu yerda: k_q — yakor ko‘ndalang reaksiyasining ta'sirini hisobga oluvchi koeffitsient. Odatda, bu koeffitsient'k_q = 0,30 0,65 ga teng bo‘ladi.
Shuningdek, ayon qutbli sinxron mashina MYK ning bo'ylama yo'nalgan qismini topish tenglamasiga k_d koeffitsienti kiritiladi:
^Fad=^Kd-^Fad=^Kd^Fa^S'ⁿ'V ’ (¹⁹‘⁵)
bu yerda k_d — yakor bo‘ylama reaksiyasining ta’sirini hisobga oluvchi koeffitsient. Odatda, k_d = 0,80 -r 0,95 ga teng.

2. 
   Sinxron generator EYK larining muvozanat tengiamalari va vektor diagrammalari
   

SG salt ishlaganda uning tashqi klemmalaridagi kuchlanish stator chulg‘amida hosil bo‘lgan EYK ga teng bo‘ladi. Agarda SG ga yuklama ulangan bo'lsa, yakor reaksiya tarqoq magnit oqimi ta'siridan va statordagi kuchlanish pasayishi natijasida klemmalardagi kuchlanish EYK dan kichik bo'ladi.
Quyida noayon va ayon qutbli SG larda hosil bo‘ladigan EYK lami ko‘rib o‘tamiz.
Noayon qutbli SG yakor chulg‘amida hosil boMadigan EYK lar tarkibiga quyidagilar kiradi:

1. 
   asosiy magnit oqim $₀ hosil qilgan EYK E₀.
   
2. 
   yakor chulg‘amining MYK F_a yakorning magnit oqimi O_u ni vujudga keltiradi. Bu oqim, o‘z navbatida, yakor chulg‘amida o‘zinduksiya EYK E_o ni hosil qiladi:
   

E_a=-jl_t-^xa» 09.6)
bu yerda x_o — yakor chulg‘amining induktiv qarshiligi;

3. 
   tarqoq magnit oqimi O_al hosil qilgan EYK E_o|:
   

E_ltr=-jl_rx_l (19.7)
bunda x_Ia - yakor chulg‘amining tarqoq induktiv qarshiligi;

4. 
   va O_ol magnit oqimlari yakor toki tomonidan hosil qilingani tufayli x_a va x_ol induktiv qarshiliklarni qo'shish mumkin: x_o + x_ol = x_s (bu yerda: x_s — noayon qutbli SM ning sinxron induktiv qarshiligi yoki to‘la induktiv qarshilik deyiladi). U holda
   

K, = ~JLx_a + {~jI\X_ai) = ~jl\X_s. (19.8)

5. 
   Stator chulg‘ami aktiv qarshiligida kuchlanish pasayishi:
   

U_rl=I__rr_r (19.9)
Noayon qutbli SG ning kuchlanishi yuqoridagi EYK laming vektor yig'indisidan iborat bo'ladi:
U_l=E₀ + E,-U_n yoki
LLi ⁼ K₀ - jL\X_s ~h^ri‘ (19.10)
SM larning turli xil ish rejimlarini tahlil qilishda vektor diagramma- laridan keng foydalaniladi.
Vektor diagrammani ikkita yo‘l bilan qurish mumkin.
SG ning magnit to'yinishi hisobga olinmagan hoi uchun vektor diagrammani qurishda quyidagi kattaliklar, ya'ni:

1. 
   salt ishlashdagi EYK E₀ning qiymati;
   
2. 
   yuklama toki I, ning qiymati va bu vektor bilan EYK E₀ lar orasidagi siljish burchagi — vp;
   
3. 
   stator fazaviy chulg‘amining sinxron reaktiv x_s va aktiv r, qarshiliklari ma'lum bo‘lganda kuchlanish U, ni aniqlash.
   

SG ning magnit to ‘yinishi hisobga olingan hol uchun vektor diagrammani qurishda esa yuqoridagilarga qo‘shimcha holda stator chulg'amining o'ramlar soni w, va mashinaning salt ishlash xarakteristikasi ham ma'lum bo'lishi kerak.