Sinxron motorning tuzilishi va ishlash prinsipi

Sinxron mashinalarning maxsus turlari
Sinxron kompensator (SK) shunday sinxron mashinaki, reaktiv quvvatni generatsiya qilish uchun qo‘llaniladi. Sinxron kompen­satorni elektr tarmoqqa, uning quvvat koeffitsientini oshirish uchun kiritiladi.

Istemolchilar uchun (elekt motorlar, transformatorlar va boshqa induktiv yuklamalar) elektr energiyaning faqat aktiv tashkil etuvchisi emas, balki reaktiv tashkil etuvchisi ham o‘ta zarur. Reaktiv energiya ularda magnit maydon hosil vazifasini bajaradi, xolos. Foydali ish bajarmaydi, generator va istemolchi orasidagi elektr uzatish liniyasida (EUL) sirkulyasiya qilib, unda Joul isroflarini hosil qiladi. EUL o‘tkazgichlaridan oqayotgan tokning zichligi cheklanganligi sababli, liniyada energiyaning aktiv tashkil etuvchisini istemolchiga etkazib berishda halal beradi.

SKning qo‘llanishidan maqsad, istemolchilarga zarur bo‘lgan reaktiv quvvatni elektr stansiyada o‘rnatilgan sinxron generator emas, balki istemolchi yaqinida o‘rnatilgan sinxron kompensator ishlab chiqaradi. Bu kabi katta reaktiv quvvat talab etuvchi istemolchilar, asosan transformator, asinxron motor va reaktori mavjud bo‘lgan korxonalardir. Quyida keltirilgan 13.7-rasmda sanxron generator (SG), kuchaytiruvchi va pasaytiruvchi transfor­matorlar (Tr-1 va Tr-2), EUL, istemolchi (Z) va istemolchining bevosita kirish klemmalariga ulangan sinxron kompensator (SK)larni o‘z ichiga olgan elektr energetik tizimning prinsipial sxemasi ko‘rsatilgan.

13.7-rasm. Sinxron kompensator elektr tarmog‘iga ulanishi

Tarmoqqa ulangan SK, valida yuklamasi bo‘lmagan , ya’ni yu.i. rejimidagi sinxron motor kabi ishlaydi va istemolchi Z (masalan, asinxron motorlar guruhi) uchun zarur bo‘lgan reaktiv quvvat ishlab chiqaradi. Natijada, SG va EULning reaktiv quvvati minimal qiymatga cha pasaytiriladi.

13.8-rasm. Sinxron kompensatorni tarmoq quvvat koeffitsiyentini oshirish uchun qo‘llash

Elektr tarmog‘iga SK kiritish bilan bog‘liq jarayonni tutuntirish uchun 13.8-rasmdagi sxema ishlashini ko‘raylik. Kuchlanishi bo‘lgan tarmoqqa Z istemolchini kiritilganda (13.8,a-rasm) undagi mavjud katta induktiv yuklanish hisobiga tarmoqda kuchlanishdan burchakka kechikuvi toki oqa boshlaydi. Z istemolchiga parallel SK ulanganda va SKda o‘ta qo‘zg‘otilganlik rejimi o‘rnatilganda (13.8,b-rasm) tarmoq kuchlanishiga nisbatan 90° burchakka ilgarilab ketuvchi toki hosil bo‘ladi. Tarmoqdagi natijaviy tok

. (13.1)

Bu tokning tarmoq kuchlanishi ga nisbatan faza siljishi ( burchak) SK ulangunga qadar bo‘lgan faza siljishidan ancha kichik ( burchak). Bundan tashqari, SK ulanishi bilan kamayadi . Bunga iqror bo‘lish uchun quyidagi fikrlarni eo‘rib chiqamiz: SK valida yuksiz bo‘lmagani sababli, uning aktiv quvvati kichik va kompensator yu.i. isroflariga teng. Bu isroflarni e’tiborga olmay, SK ulangunga qadar bo‘lgan tarmoqdagi aktiv quvvatni

(13.2)

SK ulangandan keyingi tarmoq aktiv quvvatiga tenglashtirish mumkin:

_. (13.3)

Ifodalar (13.2) va (13.3)dagi quvvatlarni teng deb qabul qilsak , quvvat koeffiuientlari va toklar bo‘ladi. Natijada sinxr generator va EUL reaktiv quvvatdan ozod bo‘lib, ulardagi quvvat isroflari kamayadi.

Ba’zi holatlarda SK chala qo‘zg‘otilgan rejimda ishlaydi. Bunga zarurat paydo bo‘lishi, tarmoqda ko‘p miqdorda sig‘im (reaktiv) yuklanishi bo‘lib, istemolchi yuklanishining induktiv tashkil etuvchisi uni kompensatsiya qila olmaydi (Masalan, istemolchining ko‘plpb induktiv yuklanishi vaqtincha o‘chirilgan holat). Aksariyat SKning qo‘zg‘otilish darajasi avtomatik uskunalar yordamida boshqariladi.

Sinxron kompensatorlar EULda uzoq masofalarga energiya uzatishda ham ishlatiladi. Katta induktiv yuklamali liniya oxirida (istemolchida) kuchlanish liniya boshlanishidagidan ancha kichik bo‘lishi mumkin; kichik yuklanishlarda, aksincha, liniyadagi sig‘im yuklanishlari ta’sirida liniya oxiridagi kuchlanish, liniya boshlanishidagi kuchlanishdan yuqori bo‘lishi mumkin. Agar liniya oxirida (istemolchilarda) SK ulansa va katta yuklanishlarda o‘ta qo‘zg‘otilganlik rejimida, kichik yuklanishlarda esa chala qo‘zg‘otilganlik rejimida ishlatilsa, u holda liniya oxiridagi kuchlanishni o‘zgarmas qiymatda saqlash mumkin.

SKlarning qizish jarayoni ildamlovchi toklar (o‘ta qo‘zg‘otil­ganlik rejimi)da, kechikuvchi tokdagiga nisbatan (chala qo‘lg‘otil­ganlik rejimi) og‘irroq kechadi, shu sababli kompensator­ning nominal quvvati deb, o‘ta qo‘zg‘otilganlik rejimidagi quvvatga aytiladi.