O’zgaruvchan tokni o’lchashning kompensatsiya usuli Bir fazali sinusoidal o‘zgaruvchan tok zanjirlari

Sig‘im qarshiligi ulangan o‘zgaruvchan tok zanjiri
Elektr zanjiriga sig‘im qarshiligi ulanganda kondensator vaqti vaqtida elektr energiyasi bilan zaryadlanib, keyin so‘nib boradi. Bu jarayon g‘altakdan o‘zgaruvchan elektr toki o‘tganda, vaqti- vaqti bilan magnit energiyasi (magnit maydonining energiyasi) bilan zaryadlanib, keyin so‘nib borishiga o‘xshaydi. Sig‘im ulangan zanjirda o‘zgaruvchan tok quvvati xuddi zanjirdagi induktiv qarshilik bilan manba orasida aylanib yurganidek, kondensator bilan manba orasida aylanib yuradi, shuning uchun uni reaktiv (sig‘imli) quvvat deyiladi. Bu 1.30-rasmda ko‘rsatilgan.

Elektr zanjiriga ulangan sig‘imli tok kuchlanishning fazasi bilan to‘g‘ri kelmaydi va undan 90° oldinga surilgan. Sig‘imli tokni induktiv tokka o‘xshatib, odatda, reaktiv tok deb aytiladi. Sig‘imli zanjirga ulangan kuchlanishning va undan o‘tayotgan sig‘im tokning miqdorini bilgan holda Om qonuniga asosan uning zanjirdagi qarshiligini quyidagicha aniqlash mumkin:

bu yerda: U – zanjir uchlaridagi kuchlanish, V; Ic – sig‘imli tok, A; xc – zanjirning qarshiligi, Om. Bu qarshilikni sig‘imli yoki reaktiv qarshilik deb ataladi. U quyidagicha ifodalanadi:

bu yerda: ω – o‘zgaruvchan tokning burchak tezligi; ω = 6,28 f; f – o‘zgaruvchan tokning tebranishi, Hz; C – kondensatorning sig‘imi, F.

Aktiv qarshilik va induktiv ulangan tok zanjiri
1.31-rasmda o‘zgaruvchan elektr zanjiriga simdan tayyorlangan g‘altak va ma’lum aktiv qarshilik ketma-ket ulangan. G‘altakning induktivligi L bilan, aktiv qarshiligi r bilan belgilangan. Induktiv qarshilik xL = ω L. Aktiv va induktiv qarshiliklarni alohida ko‘rsatishimiz yoki to‘liq qarshiligi Z qilib belgilashimiz mumkin: Тo‘liq qarshilik
Z = r 2+xL,2 Om.
Тo‘liq qarshilik orqali aktiv qarshilik quyidagicha hisoblanadi: r = z · cos ϕ .

Zanjirdan o‘tayotgan tok kuchlanish bilan fazasi bo‘yicha to‘g‘ri kelmaydi, chunki zanjirga induktiv qarshilik ulangan. Aktiv va induktiv qarshiliklarning miqdoriga qarab fazalar orasidagi burchak har xil bo‘lishi mumkin. Agarda o‘zgaruvchan tok zanjirida aktiv qarshilik bo‘lsa, tok bilan kuchlanish fazalari bir-biriga to‘g‘ri keladi (1.32-rasm, a). Agarda elektr zanjiriga faqat induktiv qarshilik ulangan bo‘lsa, elektr tok fazasi bilan kuchlanish fazasi orasida 90° li burchak hosil bo‘ladi, ya’ni tok kuchlanishdan 90° ga orqada qoladi (1.32- rasm, b). Agarda elektr zanjiriga aktiv va induktiv qarshiliklar ulangan bo‘lsa, elektr toki fazasi bilan kuchlanish fazasi orasida ma’lum burchak hosil bo‘ladi, ya’ni tok kuchlanishdan ma’lum burchakka orqada qoladi (1.32-rasm, d).

Zanjirga ulangan kuchlanish va undan o‘tayotgan to‘liq tok orqali to‘liq quvvatni quyidagicha aniqlanadi:

Generator rotorining bir minutdagi aylanishi quyidagi formula bo‘yicha topiladi:

Bu formuladan ma’lumki, generatorda o‘zgaruvchan tokning chastotasi rotorning aylanish tezligi o‘zgarishi bilan o‘zgaradi. Rotor qanday chastota bilan aylansa, magnit maydonining yig‘indisi ham shunday chastota bilan aylanadi. Shuning uchun ham bunday mashina sinxron generator deb ataladi. 1.48-rasmda sinxron generatorning tuzilish sxemasi ko‘rsatilgan.


Sinxron generatorlar turbo, gidro va dizel generatorlarga bo‘linadi. Тurbogeneratorlar bug‘ yoki gaz turbinalari bilan birga tayyorlanib, qutblari bo‘linmaydi. Ularning o‘qlari gorizontal holatda joylashgan. Elektrostansiyalarda o‘rnatiladigan generatordagi rotorlar o‘qlarining diametrlari mexanik qattiqlikni hisobga olib, 1—1,5 m bo‘ladi. Rotorning uzunligi o‘q egilishini hisobga olgan holda 7,5–8,5 m ni tashkil etadi. Тurbogeneratorlarni suv va vodorod bilan sovitish hisobiga 800–1200 MW quvvatga ega bo‘lgan generatorlar ishlab chiqilgan.
1 MW = 1000 kW = 1000000 W.
Gidrogeneratorlar suv kuchi bilan aylantiriladi. Ularning bir minutda aylanish chastotasi 50–500 ayl/min bo‘ladi. Bu generatorning qutblarini ko‘p qutbli qilib ishlab chiqariladi va quvvatlari 500 MW gacha, rotorning diametri 15 metr, uzunligi esa 2 metr bo‘ladi. Kuchli gidrogeneratorlarning o‘qlari vertical holatda ishlab chiqariladi.