«Sanoatni axborotlashtirish» fakultеti «Axborot tizimlari tеxnologiyalari» kafеdrasi

mutaxassisliklarning talabalari, xalq xo’jaligining turli sohalarida elektr mashinalarini ishlatadigan amaliyotchi elektriklar ham foydalanishlari mumkin.
Elektr mashinalariga loyihalash mavzusi bo’yicha qaratilgan ekan, dastlab elektr mashinalarigni ishlash pirinspini va qo‘yiladigan umumiy texnik talablar bilan tanishib o’tamiz.


Elektr mashinalariga qo‘yiladigan umumiy texnik talablar. Umumiy maqsadli elektr mashinalariga qo‘yiladigan asosiy talablar xalqaro yoki MDH standartlari tomonidan belgilanib, ular quyidagilardan iborat: 1) ishda ishonchliligi yuksak bo'lishi; 2) energetik ko’rsatkichlari yuqori boiishi; 3) gabarit o ‘lchamlari, massasi va narxi imkon qadar minimal bo‘lishi; 4) konstruksiyasi ishlab chiqarishda oddiy va ularga texnik xizmat ko‘rsatish hamda ishlatishda o ‘ng‘ay bo‘lishi zarur. Har qaysi elektr mashina ekspluatatsiyaning aniq sharoitlarida (yuklamaning rejimi, ruxsat berilgan o ‘ta yuklama, kuchlanish, o‘zgaruvchan tok chastotasi, aylanish chastotasi, sovitish muhitining temperaturasi, dengiz sathidan balandligi, namlik va boshqalarda) ishlashga hisoblangan bo‘ladi. Bu sharoitlarda mashina belgilangan (davriy ta’mirlashlar orasidagi) vaqt m obaynida avariyasiz va buzuqliklarsiz nominal quwatda ishlay olishi zarur. M ashinaning ishda ishonchliligini ta’minlash maqsadida uni 6 loyihalashda hisobga olish, ishlab chiqarishda yuksak sifatli texnologiyani qo‘llash va ishlatishni to‘g‘ri tashkil qilish (loyihada belgilangan rejimda ishlatish va profilaktik ta’mirlarni o ‘z vaqtida bajarish) zarur bo‘ladi.
1.1. Elektr mashinalarni qisqacha rivojlanish tarixi.
Har qanday sohani yaxshi tushinish uchun uning rivojlanish tarixini bilish lozim. Elektrmashinalarining rivojlanish tarixi o’ziga xos diqqatga sazovordir. Hammamiz bilamizki elektr mashinalari tarixi 1821-yil M. Faradey kashfiyotidan boshlangan. U doimiy magnit 1 va 2, uning atrofida aylanib turuvchi tokli o’tkazgich (simob) kontakt idishi 3 va 4-yuqori tayanchdan iborat. Faradey motorida doimiy tok magnit maydoni ta’sirida hosil bo’lgan elektr energiyasini mexanik energiyaga aylantirib bergan. M.Faradey motori Faradey kashfiyoti tasoddif emas edi. Ko’plab fiziklar tomonidan tayyorlangan edi. 1799-yilda Italayan olimi Volt elektrokimyoviy generator (rux va mis disklardan tayyorlangan, ho’llangan kislotali doka bilan ajratilgan disk) ustuni yaratildi. Rus akademigi V. V. Petrov 1802-yilda 4200 mis va rux plastinkalardan quvvati 1700 Vt li, foydali quvvati esa 85 Vt li batareya yaratdi. U 1-bo’lib elektr yoy hodisasini ham tuzdi. 1820-yil fransuz olimi J. Bio va F. Savarman tomonidan tok va magnit qonunlari yaratildi. O’sha yili G. Ersted elektr toki tasirida magnit strelkasining chetlanishi to’g’risida maqola e’lon qildi. F. Arogo esa solinoidni taklif qildi. 1821-yili X. Devi esa xarorat materialning o’tkazuvchanlikka tasirini o’rgandi. G. Om (Om qonunini) izlanish natijalarini esa 1827-yili ixtiro qilindi. Elektr bo’yicha birinchi maqola magnit jinslar va katta magnit yer haqida deb nomlangan edi. Bu maqolani ingliz olimi U. Gelbert yozgan edi. Gilbert elektrlanib qolish qobilyatiga ega jismlarni o’rgangan va fanga elektrlashib qolish atamasini kiritgan. O. Gereki 1650-yil 1-elektr mashinalarini tasvirlab berdi. Bu mashinaning ishlash prinsipiga asosan oltingugurtli sharcha va inson qo’liga asoslangan edi. Elektr toki bilan ko’p olimlar M. V. Lomonosov, G. V. Rixman, B. Franklinlar shug’ullangan. 1785-yili SH. Kulon elektr zaryadi va magnit qutblarini o’zaro ta’siri haqida qonun yaratdi. Bu vaqtda Rossiyada A. T. Bolotovim, P. Klubnim va boshqa olimlar davolash va psixologik sinovlar uchun mo’ljallangan elektr mashinasini yaratdi. X1X asrlarda bu mashinalar rivojlanishda davom etdi. Lekin amalyotda induktiv mashinalar keng qo’llanildi. 1823-yili P. Borlou g’ildirak va doimiy magnitdan iborat elektr motor g’oyasini taklif etdi. Xuddi Faradey mashinasi kabi sirg’anuvchi kontakt simob yordamida yaratilgan bo’lib, bankaga solingan edi va o’tkazgichdan iborat bo’lib nolga ulangan edi. Barlou g’ildiragi 1824-yili F. Arago mis diskni aylantirilganda magnit strelkasi disk aylangan tomonga harakatlanganini kuzatgan. Bu holat elektromagnit induksiya topilgandan keyin o’z isbotini topdi. 1831-yil Faradey minglab sinovlar o’tkazib magnitizmni elektr energiyaga aylanishini isbotladi va elektromagnit induksiya qonuni yaratdi. Faradey o’z tajribalarida induksiyani 2 turga ajratdi: elektrik induksiya va magneto elektro induksiya yoki magnitoelektirik induksiya. Lekin u keyinchalik ikkala induksiya o’rtasida farq yo’qligini angladi. Tajribalarning 1-guruhida Faradey induktiv tokning 2 lamchi va 2 lamchi zanjirlarning o’zaro ta’sirlaridan yoki 1 lamchi va 2 lamchi zanjirlarning o’zaro ta’siridan kelib chiqishini aniqladi. Bunda po’lat o’zakdan foydalandi. Shuni aytib o’tish joizki ushbu qurilma transformatorning barcha belgilariga ega edi. M.Faradey elektromagnit induksiya hodisasini o’rgangan qurilmaning tuzilishi Tajribalarni ikkinchi guruhida induksion tok magnitni yoki g’altakni nisbiy ko’chirish paytida yoki magnit zanjirini qo’shish va ajratish vaqtida paydo bo’ladi. Faradey bu kuzatishlar asosida orasida magnit disk aylanadigan magnit va qutbli diskdan tuzilgan elektromagnit generatorlarni qurish mumkinligini aytgan. Agar bitta cho’tkani diskning chetki qismiga yotqizsak , boshqasini g’ildirakning o’qiga va zanjirga galvonometrni kiritamiz , shunda diskning aylanish vaqtida elektr toki qayd qilinadi[8]. Nihoyat Faradeyning ishini samarali va asosiy qismida elektromagnit maydon haqida tasavvur hosil bo’ldi, qaysiki u dastlab “materiyaning elektron holatini” qandayligi ko’rsatib berdi. U birinchi marta magnit kuch chiziqlari haqida g’oyalarni kiritdi. Faradey magnit va so’ngra elektr kuch chiziqlarini fizik reallikda qo’shimcha ravishda yozib qo’ydi , og’irlik xususiyatlari bilan bu liniyani tayyorladi, shuningdek bir qancha moddiy muhitlar ya’ni elektromagnit hodisasining hosil bo’lishi va uzatilishi borasida tasavvurlarni shakllantirdi. Faradey ishlarining davomchisi uning vatandoshi D.K.Maksvell faqat Faradeyning g’oyalarini matematik ifodasini yaratdi. Ammo shu bilan birga o’zining o’tmishdoshining qarashlariga ajoyib sharh berdi: “Faradeyning ishlarini o’rganishga urinishlarda, men uning metodini, hodisa bo’yicha g’oyalari shuningdek matematik bo’ldim, garchi oddiy matematik simvollar bilan ifodalanmagan bo’lsa ham”Faradey kuch chiziqlarini , barcha bo’shliqni, u yerda matematiklar ko’rgan kuch markazini, ya’ni masofadan tortishishni ko’rgan; Faradey ular masofadan boshqa hech narsani ko’risholmagan joyni ko’rgan; Faradey hodisaning manbai va sababi real harakatlarda, o’rtasidagi oqib o’tishda deb taxmin qilgan, ular qayd etuvchi elektr flyunda bilan ularning masofadan ta’sirlashishini topishdan qoniqishgan. Londonning shaharchasidan temirchining o’g’li, muqovachi, so’ngra kimyo laboratoriyasida laborant M.Faradey elektromexanikada ulkan figura bo’ldi. U 68 ilmiy jamoa va akademiya a’zosi, buyuk olim va kamtar odam, chuqur ilmiy ishlar va ommaviy fanlar muallifi bo’lgan. 1832-yilda E.Lens induktiv tok yo’nalishi haqida qonunni, shuningdek elektr mashinalarining tiklana olish prinsipini shakllantirdi. 1838-yilda E.Lens doimiy tok mashinasini generator va motor rejimida ishlashi mumkinligini tajriba yo’li bilan ko’rsatib berdi. Bug’ mashinalarining yaratilishi elektr mashinalarining konstruksiyasidagi elktromexanikaning rivojlanishining birinchi bosqichida omadli sezilarli ta’sirini ko’rsatdi, qaysiki valning aylanma harakatida porshenning oldinga va orqaga harakati o’zgartirildi. 1831- yilda Amerikalik fizik D.Genri motorning oldinga va orqaga harakatini qo’zg’aluvchan elektromagnit 1 navbati bilan doimiy magnitga tortiladi 2 va undan itariladi, galvanik element batareyasi 3 uziladi va ulanishini taklif qildi. D.Genrining motori 75 ayl/min bajardi va quvvati 0,04 Vt bo’ldi. Navbatdagi urunishda oldinga va orqaga harakatlanadigan elektrmotori yaratildi, ammo navbatdagisi elektr mashinalari uchun aylanma harakat bo’ldi.. D.Genrining oldinga va orqaga harakatlanuvchi motori 1834-yilda Peterburg akademigi B.S Yakobi elektrmagnitni tortilishi va itarilishi hisobiga ishlaydigan eletrmotorini yaratdi. B.S.Yakobining motorida ikki xil elektromagnit bo’lgan: biri- aylanuvchi1, ikkinchisiqo’zg’almas 2. Qo’zg’aluvchan elektromagnit qutblarini o’zgartirish uchun izolyasion ulamasi bo’lgan xalqalardan tuzilgan kommutatordan 3 foydalanilgan. To’rtqutbli mashinalarda to’rtta misli va to’rtta izolyasion ulamasi bo’lgan. Kontakt xalqa bo’ylab sirpandi va aylanish vaqtida harakatlanuvchi elektromagnit cho’lg’amlarida tokning yo’nalishi o’zgardi. Kuchlanish galvanik elementdan kontaktlar 4 tomon harakatlandi. B.S.Yakobi motori. 1838 yili B.S. Yakobi ikkita valda ishlaydigan 40 ta elektr motorni birlashtirdi. Galvanik elementlar o’rniga 320 ta elementdan tuzilgan , bu motor kichik qayiqga o’rnatildi, qaysiki Neva bo’ylab bir necha soat kuchli shamol va qarama-qarshi oqim bo’ylab 12 kishi bilan birga suzdi. Bu elektr mashinalarining birinchi amalda birga ishlashi bo’ldi. Garchi qayiqning elektr harakati atigi 100 yil davomida qo’llanilgan bo’lsada, bu prinsip rivojlana olmadi, B.S.Yakobining ishi elektromexanikaning rivoji uchun katta poydevor bo’ldi [8]. B.S.Yakobining motorini tatbiqi galvanik elektr energiya manbai kuchli elektr motorlarini uzoq vaqt energiya bilan taminlay olmasligini ko’rsatib berdi. Zudlik bilan elektr energiyaning manbasini yaratish zarur bo’ldi.Ular generator rejimida ishlovchi elektr mashinalari edi. Ya’na 1832-yilda aka-uka Piksilar Faradey ishlari asosida aylanuvchi doimiy magnit 1 bilan generatorni loyihalashtirdi. Qo’zg’almas g’altakda 2 doimiy magnitning aylanish vaqtida o’zgaruvchan tok hosil bo’ldi. Bu birinchi o’zgaruvchan tok generator edi. Ammo o’zgaruvchan tok bu vaqtgacha qo’llanilmagandi va to’g’rilash uchun mexanik kommutatorlar ishlatildi. Aka-ukaPiksilarninggeneratori Ishtiyoq elektr mashinalarining quvvatini oshirdi, doimiy magnitlarning sonini oshishiga olib keldi. Birinchi elektr mashinalari og’ir va beso’naqay bo’lgan. O’tgan asrning 40-60 yillarida fransuz firmasi “Alyans” yakorida 40-50 ta doimiy magnit ketma-ket yoki parallel holda joylashtirilgan o’ntalik g’altakdan iborat o’zgarmas tok mashinasini chiqardi. Mashinani asosiy massasi doimiy magnitdan tuzilgan . V.Simens ketma-ket qo’zg’aluvchi generator uchun mustaqil paydo bo’lish prinsipini tatbiq qilgach, 1867-yildan keyin qo’zg’otish cho’lg’ami yakorga qo’shiladigan mustaqil qo’zg’atuvchi mashinalar paydo bo’ldi. Mustaqil qo’zg’atuvchilar uchun birinchi patentni S.Xiortom 1854-yilda va A.Edlikom 1856-yilda olganlar. 1870-yilda nemis olimi Z.Gramm mustaqil qo’zgaluvchi xalqa yakorli generatorlar uchun patent oldi. Xalqasimon yakorga 1 po’lat simlardan o’ralgan, xalqali tutashtirilgan cho’lg’am 2 joylashtirilgan. Simlari kavsharlangan cho’lg’amdan kollektor plastinkalariga 3 chiqadi hamda cho’tka 4 bo’ylab sirpanadi. Staninada qutb poynakli 6 elektromagnit 5 bor . Qo’zg’atish cho’lg’ami yakor va yuklama cho’lg’ami bilan ketma-ket ulangan. Pachinotti-Grammalarning halqasimon cho’lg’amli elektr mashinasi. Grammagacha 10-yil uchun Italyan Pachinotti halqa cho’lg’amli yakorga patent olgan, ammo u qo’llanilmagan. Xalqasimon yakorni Pachinotti-Gramma yakori deb ,taqsimlash cho’lg’amini esa Grammoviyning cho’lg’ami deb atash qabul qilingan. Xalqasimon cho’lg’amning yaratilishi elektr mashinalarining rivoji uchun muhim ahamiyat kasb etdi. Agar M.Faradey motori mazmunan qutbsiz mashina bo’lganda ayni vaqtda chegaraviy qo’llanilgan bo’lardi. B.S.Yakobining motori yakor cho’lg’ami g’altakdan tuzilgan va uzilgan bo’lsa, shunda cho’lg’amning ulanishi barcha zamonaviy mashinalar uchun asos bo’ldi. Cho’lg’amning uzilishi g’altakning o’chishi va yonishiga olib keladi, bu vaqtda qo’shimcha magnit maydonidagi barcha energiya issiqlikka aylanadi. Grammoviyning davriy cho’lg’amida kommutatsiya paytida cho’lg’amlarning bo’limsi bir parallel shoxdan boshqasiga o’tadi, magnit maydon amaliy o’zgarmasdan qoladi. Gramma mashinasining yakor cho’lg’amidagi yakor o’zagi atrofi o’ralgan, foydalanish noqulay bo’lgan, chunki EYUK faqat yakor o’zagining tashqarisida joylashgan qutblardagi shoxlarining qismlarida bo’lardi. 1873-yilda F.Gefner-Altenik va V.Simens zamonaviy o’zgarmas tok mashinasidagi asosiy elementlardan iborat baraban yakorli mashina yaratdi. Baraban yakorli elektr mashinasi. 1880-yilda T.Edison listlarni bir-biridan izolyasiyalangan temirdan shixta bilan doimiy tok mashinasining yakorini tayyorlashni taklif qildi. Ayni shu yilda sovutishni yaxshilash uchun X.Maksim yakorni paketlarga bo’lishni taklif qildi.1884-yilda kompensatsiyalovchi cho’lg’amning, 1885-yilda o’zgarmas tok mashinalarining kommutatsiyasini yaxshilovchi qo’shimcha qutblarnitaklif qilishdi[8]. O’tgan asr 70-yilining oxirlarida elektr energiyasi yoritish uchun qo’llanildi va o’zgaruvchan tokdan ancha vaqtgacha foydalanilmadi. Birfazali o’zgaruvchan tokning rivojiga katta ta’siri ko’cha va binolarni yoritish uchun chiroqni (1878) , Induktor generator (1877) va ajratilgan o’zakli bir fazali taransformatorni (1876) taklif qilgan rus ixtirochisi P.N.Yablochkov ning ishi bo’ldi. Garchi M.Faradey elektromagnit induksiya qonunini yaratgan bo’lsada, B.S.Yakobi va G.Rumkorflar XX asrning 40-50 yillarida induksiong’altaklardan foydalanganlar, ikkita alohida cho’lg’amdan iborat P.N.Yablochkovning yaratgan kuch transformatori elektrotexnikaning rivojida katta ahamiyat kasb etdi. P.N.Yablochkovning transformatoridagi transformatsiya koeffitsienti 1 ga teng edi. 1882-yilda L.Golyar va E.Gibbs transformatsiya koeffitsienti 1 ga teng bo’lmagan va sudraluvchi o’zak yordamida asosan kuchlanishi boshqariladigan bir fazali transformatorni taklif qilishdi. 1884-yilda Angliyada aka-uka Gopkinsonlar berk o’zakli va yuqori va quyi kuchlanish cho’lg’amlari ketma-ket joylashtirilgan bir fazali transformatorni yaratishdi. 1885-yilda Vengeriyalik elektrotexniklar O.Blati, M.Deri va K.Sipernovskiylar yuqori texnika- tejamkor ko’rsatkichlari bo’lgan halqali , himoyalangan va sterjenli transformatorlarni yaratdi. Ular “transformator” terminini kiritdi. Birinchi transformatorni o’zagi 1 temir o’tkazgichdan tayyorlangan. Kichik kuchlanish cho’lg’ami 2 o’zakka yaqin o’ralgan, uni ustidan esa yuqori kuchlanish cho’lg’ami 3 o’ralgan. Transformatorlarni moyli sovutish D.Svinbergom tomonidan 1880-yilda qo’llanilgan. 1. O.Blati, M.Deri va K. Sipernovskiylarning transformatori O’tgan asrning 70-80-yillarida xotirada qolgan ish qilindi. 1879-yilda V.Simens Berlin ko’rgazmasida birinchi temir tayanchli liniyalarni ko’rsatdi. 1882-yilda M.Depre kuchlanishi 1500-2000 V quvvati 2kVt li o’zgarmas tokni 57 km masofaga uzatdi. F.Engels 1883-yilda bu to’g’risida “...bu katta revol Yusiya. Bug’ mashinasi bizga issiqlikni mexanik harakatga aylanishini o’rgatdi, ammo elektr energiyasining yaratilishi bizga uni barcha turdagi energiyaga: issiqlikka, mexanik harakatga, elektrga, magnitga, yorug’likga, biridan ikkinchisiga aylantirish ularni sanoatda qo’llash imkonini beruvchi yo’lni ochdi va bu sanoatdagi barcha chegaralarni ochdi, joydagi sharoitlar bilan ta’minladi, shuningdek uzoqdagi suvning energiyasidan foydalanish imkoni berdi, albatta bu ish dastlab faqat shaharlar uchun foydali bo’ldi, lekin oxir oqibat bu shahar va qishloqlar orasidagi qarama-qarshiliklarni bartaraf etish uchun ulkan kuchli richak bilan turdi ” deb yozgan edi. Bir fazali o’zgaruvchan tok garchi elektr energiyani uzoq masofalarga uzatish imkonini bersada, ishlab chiqarishda o’zgaruvchan tokni qo’llash bo’yicha muammolar hal bo’lmadi. O’zgaruvchan tokning bir fazali motorini ishga tushurish toki yo’q edi, kichik tok ko’rsatkichlariga ega edi va elektr yuritmada qo’llash uchun yaramadi. XX asrning 80-yillarini oxirlarida G.Ferraris va N.Tesla g’altak bilan aylanuvchi magnit maydon hosil bo’ladigan ikki fazali o’zgaruvchan tok mashinasini yaratishdi bunda siljish fazoda 900 ga , tok va siljish orasidagi fazalar farqi 900 ga teng bo’ldi.G.Ferrarisning ikki fazali motorining moduli ko’rsatilgan. Ferrarisaning ikki fazali asinxron motorining moduli. 1889-yilda buyuk rus elektrotexniki M.O.Dolivo-Dobrovolskiy o’zgaruvchan tokning uch fazali sistemasini taklif qildi va ayni shu yilda birinchi uch fazali asinxron motorni va transformatorni yasadi. M.O.Dolivo-Dobrovolskiy uch fazalining manbasi sifatida o’zgarmas tok mashinasidan foydalandi, 1200 ostida cho’lg’amlardan kavsharlangan simlarni yasadi va ularni uchta halqaga chiqardi. 1889-yilning bahorida birinchi quvvati 180 Vt bo’lgan rotori qisqa tutashgan uch fazali asinxron motor qurildi. So’ngra rotor cho’lg’amlari qisqa tutashtirilgan va faza rotorlarni yanada quvvatli motorni tayyorlash boshlandi. M.O.Dolivo-Dobrovolskiyning motorini umumiy ko’rinishi. 1891-yilda uch fazali transformatorlar cho’lgamlari radial joylashtirilgan holda qurildi. M.O.Dolivo-Dobrovolskiy bir tekislikda joylashgan parallel sterjenli uch fazali transformatorlar uchun patent oldi. Hozirgi kunda xuddi shu ko’rinishdagi transformatorlar qo’llanilmoqda. Allaqachon 1891-yildagi umumjahon elektrotexnika ko’rgazmasida 170 km masofaga 15 kV kuchlanish vaqtida 230 kVA quvvatli uch fazali o’zgaruvchan tokning uzatilishi ma’lum bo’lgandi. Maksimal uzatishning FIK=75,2 % bo’lgandi. O’tgan asrning 90-yilini boshlaridan o’zgaruvchan tokning uch fazali sistemalari energetikaga kirib keldi. 1899-yilda ilk bor bug’ turbinasi quvvati 1 MVt bo’lgan turbogenerator bilan ulandi. Sanoatning barcha tarmoqlarida elektrni tatbiq qilish ishlari boshlandi. Ulkan sinxron va asinxron mashina, transformatorli kuchli elektro stansiya qurildi. Keyinchalik aloxida stansiyalar yagona energosistemaga birlashib 100 million kilovatt quvvatga erishishdi. XX asr sanoatining boshqa tarmoqlari elektr sanoati bilan rivojlandi. Mashinalarning quvvati 100-1000 baravar oshdi, quvat o’lchovida materiallarning isrofi 10-100 marta kamaydi. Texnikaning turli xil sohalarida ulkan elektr mashinalari nafaqat kuchli o’zgartirgich sifatida balki avtomatikaning aniq navigatorlari va boshqa sistemalari uchun indikator sifatida ham qurildi. So’nggi o’n yillikning har yilida patent beruvchi tashkilot dunyo bo’ylab avtorlik guvohinoma va “Elektr mashinasi” nomidagi patentlarni topshirdi. Ulkan ixtirolarni bu oqimdan ajratib olish qiyin, chunki murakkab masalalarni yechishga yordam beruvchi noyob elektromexanik sistemalar juda ko’p qurilgan edi. Elektr mashinalari dunyo bo’ylab hayotimizga mustahkam o’rnashdi. Odamlar unga tez ko’nikdi va jamiyat rivojlanish asrida, yutuqlarning hayratlanarli ko’rinishlaridan ajablanmay qo’yishdi. XX-asrning o’rtalarida mashina qurollari va boshqaruv elementlari, magnit kuchaytirgichlar va yarim o’tkazgichli o’zgartirgichlar bilan elektr mashinalarida o’zgarishlar sodir bo’ldi. Maxsus mashina sanoati rivojlandi. Kuchaytirgich mashinalar, motorning turli ishlatilishi, oldimlovchi motorlar, impuls generatorlar, MGD-generatorlari va ko’plab noyob elektr mashinalari paydo bo’ldi. Biroq ularning yaratuvchilari uning o’xshashlarini tarixiy izoh sifatida xuddi qoidadek ko’rsatishdi, garchi unchalik o’xshash bo’lmasada o’tgan asrning ixtirochilari, olimlari bo’lgan[8]. Elektr maydonida energiyani elektromexanik o’zgarishlari asosida ishlovchi mashinalar bilan o’z tarixini boshladi, X1X va XX asrda induktiv elektr mashinalari tufayli elektromexanika ulkan yutuqlarga erishdi, qaysiki magnit maydon bilan elektr maydoni hosil qilindi. Bu vaqtga qadar sig’im mashinalarda faqat alohida texnik omadli echim bo’ldi. 1870- yilda Unimsherst maktablardagi fizika kursida namoyish etgan sirpanish mashinalarini yaratdi. 1936-yilda Van-deGraf kuchlanishi 6 mln. V va quvvati 6 kVt bo’lgan generatorni qurdi va doimiy yuqori kuchlanish olish uchun sinov o’rnatishlarida qo’llanildi. Buyuk fiziklar A.F.Ioffe, N.D.Papaleksi, L.I.Mandelshtam va boshqalarning urinishlariga qaramasdan xuddi kuchli sig’im o’zgartiruvchi mashinalar kabi amaliy qo’llanma topisha olmadi. Ammo bu hech qanday ahamiyat kasb etmadi, sig’im mashinalarining kelajagi yo’q edi , ular boshqa imkoniyatlarni o’zlariga to’xtatish va elektromexanika rivoji uchun o’zlarining xissalarini qo’shishlari kerak edi. Elektr mashinalarining yaratilishi bilan bir vaqtda energiyaning o’zgarish elektromexanika nazariyasi ham rivojlandi. XVIII va XIX asrning deyarli barcha buyuk olimlari elektrotexnika rivojiga o’zlarining xissalarini qo’shishdi. Elektr mashinalarining nazariyasi M.V.Lomonosov, A.Amper, G.Om, D.Djoul, E.Lens, G.Gelmgols va boshqa buyuk fiziklari bilan bog’liq. Elektromagnit nazariyasining rivojlanishida asosiy xizmat D.K.Maksvellga tegishli, qaysiki “Elektr va magnitizm haqidagi ilmiy asar” da elektromagnit maydonning matematik nazariyasini bayon etgan. Maksvell tenglamasi maydon nazariyasini ta’rifladi va energiyaning o’zgarishi elektromexanika nazariyasi uchun asos paydo bo’ldi. Elektr mashinalari nazariyasi uchun professor N.A.Umov va D.Poyitingning ishlari katta ahamiyat kasb etdi. Elektr mashinalaring loyihasi bo’yicha birinchi nazariy ish deb E.Arnoldning 1891-yilda chiqqan cho’lg’amlarning konstruksiya va nazariyasi bo’yicha ishlarini hisoblash mumkin. 1893-yilda bir fazali motorlar va transformatorlar nazariyasi bo’yicha G.Ferrarisning ishi muhim asos bo’ldi. M.O.Dolivo-Dobrovolskiyning transformatorlarning loyihasi va nazariyasi asoslari, asinxron motorning loyihalash asoslari kabi ishlari muhim asos bo’ldi (1893-yil). O’tgan asrning 90-yillarida transformatorlar nazariyasi bilan G.Kappa, Ben-Eshenburg va boshqalar samarali shug’ullandi. Asinxron mashinalarning aylanma diagrammasini A.Geyland (1884-yil), yanada aniqrog’ini esa Osanna (1900–yilda) taklif qildi. Asinxron mashinalarning aylanma diagrammasini mavjud matematik tasdiqlarini K.A.Krug 1907-yilda berdi. Elektr mashinalarining nazariyasining rivojida 1897-yilda I.Shteynmetsomning simvolli metodi va asrimizning 20-yillarida Forteskning simmetrik tashkil etuvchilar metodining kirib kelishi muhim asos bo’ldi. Ko’plab olimlarning 30-yillardagi ishlari bilan, birinchi navbatda E.Arnold, A.Blondel, M.Vidmar, L.Dreyfus, K.A.Kruga, B.S.Kulebakin, R.Rixtera, K.I.SHenfera va boshqalar, elektr mashinalarining o’rnatish rejimining klassik nazariyasi yaratildi. Elektr mashinalarining barcha turlari bo’yicha elektr mashinalarining o’rnatish rejimlari nazariyasi ifoda etilgan klassik qo’llanmalar bu vaqtgacha yozib bo’lindi. Elektr mashinalarining rivojiga ikkinchi jahon urishigacha va urushdan keyin sobiq ittifoq olimlari A.I.Voldek, V.T.Kasyanov, M.P.Kostenko, A.N.Larionov, P.A.LYuter, G.N.Petrov, L.M.Piotrovitskiy, P.S.Sergeev, V.A.Tolviniskiy va boshqalar ulkan xissa qo’shganlar. Elektr mashinalarining rivojida muhim asr bo’lib G.Kronning umumiy elektrmashinalari bo’yicha 30-40- yillarda qilgan ishlari bo’lib hisoblanadi. G.Kron induktiv mashinalarning barcha ko’rinishlaridan olinishi mumkin bo’lganidan umumiylashgan mashinalarning tenglamasini va modelini taklif qildi. Umumiy xulosa elektr mashinalari nazariyasida G.Kroin asosli siljitishlar qildi. So’nggi o’n yillikning hisoblash mashinalri murakkab sistemadagi differensial tenglamalarni, elektr mashinalarining nochiziqli hisoblari bilan o’rnatish va davriy rejimlari ta’rifi , nosinusoidal kuchlanish manbai, analog jarayonida behisob energiya o’zgarishidan oldin stator va rotor hamda boshqa faktorlardagi ko’plab tarmoqlar amallarni yecha oldi. B.Adkins, G.Vudson, A.A.Gorev, L.N.Gruzov, E.YA,Kazovskiy, I.Kovach, G.N.Petrov, I.Ratsa, I.I.Treshev, D.Uayt kabi ko’plab olimlarning ishlari bilan elektr mashinalrining davriy jarayoni nazariyasi oldinga siljidi. Elektr mashinalarining rivojlanish tarixi bugungi kunda boshliq I.A.Glebov, I.M.Postnikov, B.B.Romanov, N.S.Siunov, G.A.Sipaylov, V.A.Yakovenko va ko’plab boshqa olimlar bilan minglab ishlab chiqarishlarda, elektromexanikaning ilmiy va o’quv kollektivlarida davom etmoqda. 3. Elektr mashinalarining klassifikatsiyasi. Elektr mashinalari-elektromexanik o’zgartirgichlarni (EMO’)- uchta sinfga bo’lish mumkin: magnit maydon bo’lgan ishchi maydon bilan induktiv elektr mashinalar; mavjud elektr maydoni bilan elektr energiyani mexanik va teskari o’zgartirib beruvchi sig’im elektromexanik o’zgartirgichlar; mavjud magnit va elektr maydonlari bilan elektromexanik o’zgartirgichli induktiv-sig’imli elektromexanik o’zgartirgichlar. Elektr mashinalarining prinsipial sxemasi ko’rsatilgan. Induktiv EMO’ da cho’lg’am (oqim ilashishi) induktivligining o’zgarishi hisobiga, sig’im EMO’ larda esa sig’im o’zgarishi hisobiga energiyaning elektromexanik o’zgarishi yuz beradi. Iduktiv-sig’imiy EMO’ larda induktiv va sig’im mashinalarning elektr zanjirlarini va harakatlanuvchi qismlarini bitta elektromexanik sistemada oddiy o’zlarining umumiy bo’lishi yuz beradi. Induktiv sigim (magnit maydon) (elektr maydon) Induktiv-sig’imiy (elektromagnit maydon). Eletromexanik o’zgartirgichlarning sinfi. Garchi EMO’ning elektr ishchi maydonida oldin induktivlik paydo bo’lsada, ular sanoatda tatbiqini xuddi kuch EMO’ lardek topa olmadi. Magnitlanish va pezo-elektro effektdan foydalanish vaqtida induktiv-sig’imiy EMO’larni yaratishda urinishlar qilingan. Barcha turdagi induktiv mashinalarini manbasiga qarab o’zgaruvchan va o’zgarmas tok mashinalariga bo’lish mumkin. O’zgaruvchan tok mashinalari sinxron va asinxron (sinxron emas), o’zgaruvchan tok kollektorli mashinalari va transformatorlarga bo’linadi. Sinxron mashinalarda rotorning aylanishlar tezligi ωr va magnit maydonning aylanishlar tezligi ωs bir-biriga teng . Asinxron motorlarda rotorning aylanishlartezligi va magnit maydonning aylanishlar tezligi teng emas: ωr ≠ωs . Bunda ωr magnit maydonning aylanishlar tezligidan katta yoki kichik bo’lishi mumkin. Rotorning aylanishi va statorda magnit maydonining yo’nalishi qarama-qarshi bo’lishi mumkin. O’zgaruvchan tok kollektorli mashinalari rotor va stator cho’lg’amlari ulangan kollektorning fazalar soni va chastotasini mexanik o’zgartirgichlar borligi bilan sinxron va asinxron mashinalardan farq qiladi. Transformatorlar esa elektr energiyani eletromagnit o’zgartirgichlaridir. Ularda elektr energiyaning mexanik energiyaga aylanishi va teskari o’zgarishi yuz bermaydi, uning o’rniga esa elektr energiyani bir turdan boshqa turga aylantirib beradi. Transformator shunday vazifani bajaradiki, bunda cho’lg’amlar bir-biri bilan deyarli joyini almashtirishi mumkin emas. Elektr mashinalari ish rejimiga ko’ra generator va motorlarga bo’linadi. Generatorlarda mashina valiga uzatiladigan mexanik energiyani elektr energiyaga aylantirib beradi. Motorlarda elektr energiyasi mexanik energiyaga aylantiriladi. Bitta elektr mashinalari ham divigatel, ham generator rejimida ishlashi mumkin. Biroq generator va motorlarda odatda konstruktiv ko’rinishi farq qiladi va bu mashinaning zavod tomonidan o’rnatilgan ustki qismida uning ish rejimi ko’rsatiladi.Sinxron mashinalar reaktiv quvvat tarmog’ida uzatish va iste’molchi rejimida ishlashi mumkin. Bunday turdagi mashinalar sinxron kompensatorlar deb ataladi. Elektr mashinalarida qo’zg’almas qismi stator va yagona qo’zg’aluvchi qismi rotor yordamida ishlaydi. Faqat rotorning o’zi aylansa bunda mashina erkinlikning birinchi darajasida bo’ladi. Bunday mashinalar bir o’lchamli mashinalar deb ataladi[8]. Elektr mashinalarida elektromagnit maydon rotor va statorda bo’ladi. Agar ikki qismning ham aylanishiga ruxsat berilsa unda ular qarama-qarshi joylashadi. Mashinalarda ikkinchi darajali erkinlikda rotor va stator aylanishi mumkin. Bu ikki o’lchamli mashina deyiladi. Harakatlanuvchi qurilmalarda rotor 900 burchak ostida joylashgan ikki tomonga aylanuvchi shar bo’lishi mumkin. Bunday mashinalar uchinchi darajali erkinlikda bo’ladi. Fazoviy elektromexanikada olti o’lchamli elektromexanik sistemani hisoblashga to’g’ri keladi, qaysiki rotor va statorlar uchinchi darajali erkinlikda bo’ladi. Elektr mashinalari oldinga va orqaga harakatlanishi mumkin. Biroq mashinalarda orqaga va oldinga harakat bilan stator va rotor ulanadi va magnit maydon havoli oraliqda maydon xatoligiga chetidan qaytadi. Chiziqli elektr mashinalarida chetki effektning energetika ko’rsatkichlari yomonlashadi. Past energetik ko’rsatkichlar elektr mashinalarini oldinga va orqaga harakatini chegaralaydi. a-v lardagi silindrsimon stator va rotorli odatiy mashinalardan segmentli stator mashinalar va chiziqli elektr mashinalari olinadi. Chiziqli mashinalar segment mashinalarning rotorini cheksizlikgacha kattalashishi vaqtida olinadi. Chiziqli mashinalarning generator rejimidan amaliyotda qo’llanilmaydi.. Mashina o’zgartirgichlar chiziqli mashinalar va segment statorli mashinalarning an’anaviy konstruksiyalari. Elektr iste’molchilarlar (EI) orasida asosiy o’rinni avtomatik moslamalarning indikator mashinalari egallaydi. Bu alohida datchiklar, burchakli va chiziqli ko’chirishda raqamli axborotlarga o’zgartiriladi, vaqt moslamalari va boshqa harakatlanuvchi sistemaning elektromexanik moslamalari. Elektr mashinalarining suv ostida, fazoda, yer ostida va oddiy sharoitlarda ishlovchi cheksiz konstruksiyalaridan foydalaniladi. Deyarli barcha induktiv elektr mashinalarida aylanma harakat mavjud, bunga sabab oddiy mashinaning aylanuvchi qismi rotor, stator esa harakatlanmaydigan qismi ekanligidir. Biroq mashinalarning rotorini oldinga-orqaga, tebranma, impulsli harakati va tatbiqi topildi. Mashinalar suyuq va gaz ko’rinishidagi rotorlar bilan qo’llanilmoqda.