Таълим вазирлиги наманган муҳандислик-қурилиш институти энергетика

2-Мавзу: ЭЛЕКТР ЁЙИ ВА УНИ СЎНДИРИШ УСУЛЛАРИ
Режа
1.Умумий тушунчалар.
2.Узгаpмас ток ёйи.
3. Ёйни динамик вольт-ампеp хаpактеpистикаси.


1.Умумий тушунчалар
Контактли аппаратларни хусусияти шундаки улар электр занжирларни улаб узади. Юкорида айтиб кетилганидек контактларнинг узиш режимида ёй разряди ёки сўнувчи разряд хосил бўлади.
Контактлар аро кучланиш 250В-300В ва 0,1 А гача бўлган токлар оқаётган занжирларни узиш пайтида сўнувчи разрядланиш ёки ёй разряди пайдо бўлади.
Ёй разрядланиши қуйидаги хусусиятларга эга:
1) Ёй разряди катта токлар оқаётган занжирларни узиш пайтида хосил бўлади.(металлар учун I=0.5А тенг).
2) Ёйни марказий қисмини харорати юқори бўлиб 5000-10000°К га тенг
3) Ёй разряди пайтида катоддаги ток зичлиги 102-103А/мм² ташкил килади.
4) Катод олди кучланиш тушиши 10-20Вни ташкил килиб ток қийматига боғлиқ эмас.

Электр ёйи уч қисмдан иборат: катод олди қисми, ёй устуни ва анод олди исми.

а) Катод олди қисмнинг узунлиги 10^-6 м ташкил килади ва бунда кучла-ниш10-20Вга тенг тенгдир, электр майдонни кучланганлиги 10⁷ В/м га тенг (токга боғлиқ эмас). Катоддан чиккан электронлар окими электр токни хосил килади. Ионизатция давомидаги кучланиш қиймати Ui (гелий) = 24.58В, Ui (водород) = 13.3В, металлар учун Ui (мис) = 7.7В тенг. Ёйнинг уччала қисмида ионизация ва деионизация жараёни мавжуд. Катод олди қисмида ионизация процесси электро эмиссияси ҳисобига таъминланади. Ёй устуни қисмида зарядланган заррачаларни энергияси жуда кичик бўлиб ион ва электронлар термик ионизатция ҳисобига хосил бўлади. Анод олди қисмида кучланиш 510В тенг ва ток қийматига боғлиқ . Ёй устинида кучланиш градиенти cъnst ва (2  3) 10³ В/м ни таш-кил килади.
Ўзгармас ток ёйи
Ўзгармас ток ёйининг асосий характеристикаси волғт-ампер характеристикаси ҳисобланади Ug = f(ig). Ток ортган сариёйни харорати ортади ва термик ионизацияси кучаяди, натижада Ig ёй каршилиги пасаяди. Ёйни кучланиши U = тенг. Ток ортишига карамай кучланиш пасайиб боради. Ug = f (ig) боғланишида ток қиймати сёкин аста ўзгарганда ушбу тенглама статик характеристикаси дёйилади. Статик характеристика ёйни узунлигига, электродлар бажарилган материал турига, атроф мухит параметрларига огликдир. Ёйдаги кучланиш

Uд=Uэ+E L


бунда Uэ - электродлар олди кучланиш тушуши.
Eп - ёй устинидаги электр майдони кучланганлиги.
L - ёй устинини узунлиги.
Eп қиймати ток ва ёйни ениш шароитига боғлиқ .
1 расмда курсатилганидек ёй узунлиги ортган сари унинг эгри чизиги юкори жойлашади.
Узагармас ток занжирини куриб чикамиз:
2 расмда кур сатилган занжирдаги кучланишлар баланси қуйидагича бўлади:

U = iR + L (di/dt) + Ug (1)
Стационар режимида di/dt = 0 - ўзгармайди.


Cтационар режим учун U - iR = f(i) - тугри чизик билан белгиланади.



Ток i га тенг бўлганда аb - ёй
кучланишига тенг. I = Ug
cd - резистор R даги кучланишни тушиши. cd = i R ва

bc - L di/dt ни белгилайди. 1 ва 2 нукталарда L -- = 0. ва

стационар режимга таалукли ва бунда 2(·) ёй тургун режимда енади, 1(·) эса ёй нотургин енади.
ЭАда иложи борича ёйни тезкор учириш чоралари курилади. Ёйни учиш шарти - L di/dt < 0 бўлиши керак,буни амалга оши-ши учун эса Ug > U - iR шарти бажарилиши зарур. Ёйни учириш учун ВАХ ни координаталарга нисбатан кутариш ёки R ни ошириш йули билан эриши-лади. Контактлар уланган холатида ёй енмайди ва занжирдаги ток Ik = U/R га тенг. Контактлар узилаетган пайтда ёй хосил билиб ток I2 тенг. Агар ёй узунлиги ва U=cъnst бўлса ва R бор са занжирдаги ток i3,ih; Ikр тенг бўлади R ортиб бораверса Uд> U - iR бўлади ва ёйни учириш режими хосил бўлади. Ёй учиш токи ва кучланиши критик қийматлар деб аталади.

Агар ток ўзгариши сёкин бўлса (статик характеристикаси i2 тенг бўлиб rg1 ( А эгри чизиги). Аслида эса ток жуда тез ўзгаради ва бунда U = f(i) боғланишдинамик характеристикаси деб аталади. Ток қиймати жадал ўзгариб ортганда i ДВАХ статик ВАХ дан юкори жойлашади (В чизиги), ток i эса егри чизиги нисбатидан пастрок тушади ( С чизиги).

Ток камайганда эса эгри чизик нисбатан пастрок жойлашади, бу режимда ёй каршилигидаги ток ўзгариши сёкин жараёнида утади (с чизик).
Индуктив юкламали занжирлардаги ёйни учириш вақт жихатдан чузилади ва контактлар аро ута кучланиш хосил бўлади, актив юкламали занжир лардаги ёйни учириш эса нисбатан тезкор утади ва ута кучланиш хосил булмайди.



Юкорида курсатилганб чикан занжирни кучланиш баланси:

U =iR + L di/dt + Uд

Тенгламани idt купайтирсак ва интеграллаштирсак қуйидаги келиб чикади:






бунда - Аg - ёйда суниш жараёнида тарқалаётган энергия
t - суниш давомати
Ik - туташган контактлар холатидаги занжирдан оқаётган
ток
L - занжир индуктивлиги


Назорат учун саволлар
1. Электр ёйи качон хосил бўлади?
2. Электр занжирлардаги токнинг миқдори нечага тенг бўлганида ёй ёнувчи бўлади?
3. Электр занжирлардаги токнинг микцори нечага тенг бўлганида ёй сунувчи разряд куринишида бўлади?
4. Ёйни ёниш шартларини ифодаланг.
5. Ёй устуни узунлиги нечага тенг?
6. Электр занжирларидаги токнинг миқдор и нечага тенг бўлганида ёй хосил бўлади?
7. Ёй устунидаги кучланиш градиенти нимага тенг?
8. Ёйнинг катод олди қисми қандай хусусиятга эга?
9. Ёйнинг анод олди қисми қандай хусусиятга эга?
10. Ёйнинг статик ВАХси нимани ифодалайди?