O’zgaruvchan tok mashinalari

Transformator — o‘zgaruvchan tok kuchlanishini o‘zgartiradigan (bu jarayonda chastota f = const) Statik (aylanuvchi qismi bo'lmagan) elektromagnit o‘zgartgichdir. Lekin transformatoming ishlash prinsipi ham elektr mashinalariniki singari elektromagnit induksiya hodisasiga asoslanganligi va o‘zgaruvchan tok mashinalaridagi fizik jarayonlar ko‘p jihatdan transformatordagiga o‘xshaganligi uchun ushbu kursda transformatorlar nazariyasi asoslarini o‘rganish o'zgaruvchan tok mashinalari nazariyasini yanada chuqurroq tushunib olishga imkon beradi. Elektr mashinalari quyidagicha tasniflanadi, ya’ni quwatiga ko‘ra: 1) 500 W gacha - elektr mikromashinalari; 2) 0,5< P<10 kW — kam quwatli; 3) 10
200 kW — katta quwatli; aylanish chastotasiga ko‘ra: a) n = 300 ayl/min. gacha — kam tezlikli; b) n =300 + 1500 ayl/min — o‘rta tezlikli; d) 1500 < n < 6000 ayl/min — katta tezlikli; e) n > 6000 ayl/min — o‘ta katta tezlikli elektr mashinalari. Elektr mashinalarida rotor va stator magnit maydonlarining o‘zaro qo‘zg‘almasligi hamda elektr mashinalarining generator va motor rejimlarida ishlash mumkinligi elektr mashinalari nazariyasining asosiy qoidalaridir.

0‘zgaruvchan tok mashinasi havo oralig‘idagi induksiya stator aylanasi bo‘ylab magnit yurituvchi kuchning taqsimlanishi bilan aniqlanadi. Mashinaning statorida yoki rotorida joylashgan barcha o‘zgaruvchan tok chulg‘amlarining natijaviy magnit yurituvchi kuchi (MYK) havo oralig‘ida aylanma magnit maydonini hosil qilishi lozim. Shuning uchun sinusoidal kuchlanish berilayotgan har bir chulg‘am, fazoda sinusoidal taqsimlangan MYK ga ega boiishi kerak. Agar bu shartlar bajarilmasa (berilayotgan kuchlanish nosinusosoidal yoki MYK nosinusoidal taqsimlangan bo‘lsa), u holda magnit maydoni tarkibida yuqori garmonikalar bo‘lib, ular mashinaning energetik ko‘rsatkichlarini yomonlashtiradi. 0‘zgaruvchan tok mashinasi stator chulg'amlari MYK larini tahlil qilishda quyidagilar asos qilib olinadi: 1) o‘zgaruvchan tok chulg‘ami MYK vaqt bo‘yicha o‘zgaradi va bu bilan birga fazoda (stator aylanasi bo‘ylab) taqsimlangan, deb faraz qilinadi; 2) stator chulg‘amidagi tokning vaqt bo'yicha o‘zgarishi sinusoidal shaklda, demak, chulg‘am MYK ham sinusoidal shaklda o‘zgaradi; 3) mashina havo oralig‘i stator perimetri bo‘yicha o‘zgarmas, ya’ni rotor o‘zagi silindrik shaklda, deb hisoblanadi; 4) rotor chulg‘amida tok yo‘q, demak, rotor magnit maydonni hosil qilmaydi, deb faraz qilinadi. Yigilgan chulg'amning MYK. MYK ning taqsimlanishini yig‘ilgan chulg‘amli (10.15-rasm) ikki qutbli mashina misolida ko‘rib chiqamiz. Bunda AX faza chulg‘amining hamma o‘ramlari diametral yuzada joylashgan ikkita pazda joylashgan. Agar tok faza chulg‘amining boshi A dan oxiri X ga yo‘nalgan boisa, kuch chiziqlari 10.15-rasmda ko‘rsatilgandek yo‘nalgan ikki qutbli magnit oqimi hosil bo‘ladi. Bu oqimning har bitta kuch chizig‘i faza g‘altagining hamma o‘ramlari (w= wg.) bilan qurshaladi, shu sababli g'altak hosil qilgan MYK Fg._max=2Iw ga teng bo‘ladi. Tok maksimal qiymatga ega bolganda MYK ham maksimal qiymatga erishadi.
bunda 1_max , I — tokning maksimal va effektiv ta’sir etuvchi qiymatlari.
Agar magnit zanjiri ferromagnit qismlarining magnit qarshiligini nolga teng deb qabul qilinsa, u holda MYK ning taqsimlanishi stator aylanasi bo‘ylab to‘g‘ri burchakli to'rtburchak shaklida bo‘ladi. Statoming yig'ilgan chulg'ami ikkita pazda joylashganligi tufayli, lining MYK ikkita (musbat va manfiy) to‘g‘riburchak ko'rinishida bo'ladi. Ulardan har birining qiymati magnit zanjirining bitta havo oralig'idan magnit oqimini o'tkazish uchun zarur bo'lgan MYK ga mos keladi, ya’ni: To‘g‘ri burchakli to'rtburchak shakldagi MYK ni Fure qatoriga yoyib sinusoidalar yig‘indisi ko'rinishida yozish rnumkin:

bu yerda: “jt” — chulg'am simmetriya o‘qi (faza o‘qi)dan tekshirilayotgan nuqtagacha bo'lgan masofa; ( V2 / 2) I w = F — mashina magnit zanjirida bitta havo oralig'idan magnit oqimini o'tkazish uchun zarur bo'lgan MYK. Tok maksimal qiymatga ega bo'lganda, yig'ilgan chulg'am MYK ning birinchi garmonikasi quyidagiga teng bo'ladi: Demak, yig'ilgan chulg'amning MYK sinusoida shakldan ancha farq qilar ekan, shu sababli bunday chulg'amlar amalda kam ishlatiladi. Taqsimlangan chulg'amning MYK. Magnit maydonning taqsimlanish egri chizig'ini sinusoidaga yaqinlashtirish maqsadida, har bir faza g'altaklari bir nechta pazlarga joylashtiriladi. Bunda chulg'amning sovitilishi ham yaxshilanadi. 10.16-rasmda 6 ta pazga (q = 3) joylashtirilgan ikki qutbli mashina chulg‘ami ko‘rsatilgan. Bunday chulg‘am MYK ning taqsimlanish shakli pog‘onasimon bo‘ladi. Taqsimlangan chulg‘amning MYK o‘ramlar soni w = w'/ 3 bo‘lgan va fazoda a = tiP/t burchakka (bunda p — qo‘shni pazlar o‘qlari orasidagi masofa) siljigan uchta yig‘ilgan chulg‘am MYK larining geometrik yig‘indisidan iborat bo‘ladi. Taqsimlangan chulg‘am MYK 1-garmonikasi quyidagicha ifodalanadi:
birinchi garmonika uchun chulg'amtiing taqsimlanish koeffitsienti
(q = 3).
Umumiy holda nn-garmonika uchun chulg‘amning taqsimlanish koeffitsienti quyidagicha topiladi: bunda va — alohida g‘altaklar MYK larining va-garmonika tashkil etuvchilari orasidagi siljish burchagi. Chulg‘am g‘altaklarini pazlar bo‘yicha taqsimlab joylashtirish, uning natijaviy MYK egri chizig'idagi yuqori garmonikalar amplitudalarini ancha kamaytiradi va mashina havo oralig‘idagi maydon shaklini sinusoidaga yaqinlashtiradi. Qadami qisqartirilgan chulgamning MYK. Taqsimlangan chulg‘amda MYK ning 5, 7-garmonikalarning ta’siri ancha kamayadi, lekin ayrim garmonikalar juda oz miqdorda kamayadi. Shuning uchun taqsimlangan chulg amda chulg‘am qadami qisqartiriladi (yQadami qisqartirilgan taqsimlangan chulg'amning MYK Fx ni hisoblashda o‘ramlarsoni w' = w/ 2, diametral qadamli, taqsimlangan, bir-biriga nisbatan тс (1—ß) burchakka (bunda ß — у/т — nisbiy qadami) siljigan 2 ta chulg'am MYK (F'x va F'x) larining geometrik yig‘indisi orqali aniqlanadi. Buchulg‘amlardanbittasi 1—1', 2—2', 3—3' pazlarning pastki qatlamlarida joylashgan uchta g‘altakdan, ikkinchi chulg’ami esa 2—2', 3—3' va 4-4' pazlarning ustki qatlamlarida joylashgan uchta g‘altakdan iborat. Natijaviy MYK 1-garmonikasining amplitudasi ko‘rsatilgan chulg'amlarning F', va F', MYK lari birinchi garmonika amplitudalarini vektor qo‘shish yo‘li bilan aniqlanadi. Faza tokining qiymati maksimal boiganda bu MYK lar F',= F', = 0,45 1 w kt, bo‘ladi. Demak, pazlardataqsimlangan qadami qisqartirilgan chulg‘am MYK 1 -garmonikasining qiymati quyidagicha topiladi:
birinchi garmonika uchun chulg‘amning qisqartirish koeffitsienti. Yuqori (v) garmonika uchun qisqartirish koeffitsienti quyidagi ifodadan aniqlanadi:
Snunday qilib, chulg‘am qadami qisqartirilganda MYK ning va induksiyaning taqsimlanishi sinusoidal shaklga yaqinlashar ekan. Kam quvvatli mashinalarda pazlar qiyshiqligining MYK ga ta’sirini, ya’ni pazlarning qiyshiqligi tufayli mashina havo oralig‘idagi magnit maydon tarkibidagi tish garmonikalari ta’sirini kamaytirishda chulg‘am g'altaklaridagi EYKga va chulg'amning MYK ga ta’sirini, pastda , 1-garmonika uchun va v-garmonika uchun esa lardagi qiyshiqlik koeffitsientlari orqali hisobga olinadi.. Ikki quíbli mashinaga oid ikki qatlamli qisqartirilgan qadamli statorchulg‘amining qirqimi (a) va mazkur chulg'am MYKning taqsimlanish diagrammasi(b). Qiyshiqlik koeffitsienti yuqori garmonikalarda birinchi garmonikasiga nisbatan ancha kichik bo‘ladi. Pazlaming va ulaida joylashgan g‘altaklaming qiyshiqligi tufayli MYK ning tarqalish shakli sinusoidaga yaqinlashtiriladi.

Xulosa.
Elektr energiyasi sanoati elektr energiyasini ishlab chiqarish va uni isteʻmolchilarga uzatish tarmoqlaridan iborat. Ushbu tarmoq mamlakat yoki iqtisodiy rayon miqyosida sanoatni joylashtirishga muhim taʻsir koʻrsatadi. Bu taʻsir ikki yoʻnalishda sodir boʻladi. Birinchi yoʻnalish elektr energiyani katta masofaga uzatishdan iborat. Bu esa mamlakatning barcha xududlarida sanoatni rivojlantirishga imkon beradi. Ikkinchi yoʻnalish moʻl-koʻl va arzon elektr energiyasi ishlab chiqaradigan xududlarda energiyani koʻp talab qiladigan sanoat tarmoqlarini joylashtirishdan iborat. Elektr energiyasini koʻp talab qiladigan sanoat tarmoqlariga titan, alyuminiy, magniy, sintetik tola, sintetik kauchuk, sintetik ammiak ishlab chiqarish kiradi. Bir tonna titan ishlab chiqarish uchun 60 ming kVt/soat, magniy uchun 26 ming kVt/soat, alyuminiy ishlab chiqarish uchun esa 20 ming kVt/soat elektr energiyasi sarf boʻladi. Demak, ishlab chiqarilgan maxsulot tan narxining asosiy qismini energetika harajatlari tashkil qilsa, bunday ishlab chiqarish koʻp energiya talab qiladigan ishlab chiqarish deb ataladi. Elektr energiyasini kamroq talab qiladigan tarmoqlarga qora metallurgiya (elektrometallurgiyadan tashqari), soda va qogʻoz ishlab chiqarish, mashinasozlik, mebel, fanera va toʻqimachilik sanoati kiradi. Elektr energiyasi sanoatini joylashtirishda quyidagi omillar hisobga olinadi: a) yoqilgʻi va gidroenergetika resurslari; b) ishlab chiqarishdagi va elektr energiyani uzatishdagi texnika taraqqiyoti; v) isteʻmolchining joylashishi. Ushbu tarmoqning asosiy hususiyati shundan iboratki, elektr energiya ishlab chiqarish uni isteʻmol qilish bilan bir vaqtga toʻgri keladi. Mamlakat xalq xoʻjaligi yoki iqtisodiy rayon xoʻjaligi uchun ishlab chiqarilgan energiya tannarxining past boʻlishi katta ahamiyatga ega. Elektr energiyaning tannarxi elektr stantsiyalarda ishlatiladigan yoqilgʻini qazib olish va tashib kelishga ketadigan harajatga bogʻliq. Shu sababli, elektr stantsiyalarni qurish uchun joy tanlanayotganda yoqilgʻini tashib kelishga va elektr energiyani isteʻmolchiga yetkazib berishga ketadigan harajatlar hisobga olinadi. Agar yoqilgʻini tashib kelish harajati elektr energiyani oʻzatish harajatidan ortiq boʻlsa, elektr stantsiyani yoqilgʻi manbaiga yaqin, agar energiyani uzatish qimmatga tushsa, uni isteʻmolchiga yaqin quriladi. Ayrim xollarda, elektr energiya juda koʻp talab qilinadigan joylarda elektr stantsiyalar boshqa joydan keltiriladigan yoqilgʻiga moʻljallab quriladi. Hozirgi paytda elektr energiyasini uzatish mumkin boʻlgan masofa yildan-yilga uzayib bormoqda. Elektr energiyani uzoq masofaga uzatish mumkinligi uni yoqilgʻining boshqa turlariga qaraganda afzalroq qilib qoʻymoqda.

Foydalanilgan adabiyotlar.
1. N. B. PIRMATOV, O. E. ZAYNIYEVA. O’quv qo'llanma. TOSHKENT «MA’NAVIYAT» 2015.
2. J. S. S ALIMOV, N. B. PIRMATOV. ELEKTR MASHINALARI. Texnika oliy о ‘quv yurtlarining «Elek.tr texnikasi, elektr mexanikasi va elektr texnologiyalari» yo ‘nalishi talabalari uchun darslik. 0‘ZBEKISTON FAYLASUFLARI MILLIY JAMIYATI NASHRIYOTI TOSHKENT – 2011.
3. М. М. КАЦМАН. ЭЛЕКТР МАШИНАЛАРИ ва ТРАНСФОРМАТОРЛАР. Русча учинчи нашридан т а р ж ам а СССР Олий ва махсус ўрта таълим министрлиги техникумларнинг энергетика ва электротехннка ихтисосликлари учун дарслик,сифатида рухсат этган. .Ў ҚИ Т У ВЧИ " НАШРИЁТИ
Т о ш к е н т — 1976.

Internet saytlari:

1. https://uz.wikipedia.org.
2. http://library.tuit.uz