5-ma’ruza. Asinxron motor. Sinxron generatorlar

5-ma’ruza.
Asinxron motor. Sinxron generatorlar.
1. Asinxron motorning aylanish chastotasini rostlash. Asinxron generator, undagi elektromagnit jarayonlar va tavsiflari
2. Asinxron mashinalarning zamonaviy seriyalari va maxsus turlari. Asinxron chastota o‘zgartirgich. Kuchlanishni induktsion rostlagich, faza rostlagich.
3. Sinxron generatorning turlari, sinxron mashinalarning tuzilishi ishlash printsipi. Yakor reaktsiyasi.
4. Ayon qutbli sinxron generatorning tenglamalari va vektor diagrammalari. Noayon qutbli sinxron generatorning tenglamalari va vektor diagrammalari.

Asinxron dvigatelni stator va rotor zanjiriga qarshilik ulab rostlash.

a) Stator zanjiridagi rezistorlar yordamida koordinatalarni rostlash.
1,a-rasmda, AD koordinatalarini stator zanjiridagi qo‘shimcha rezistorlar hisobiga rostlash imkoniyatini beradigan sxema keltirilgan. Bu usul, asosan, qisqa tutashuv rotorli AD ning tok va momentini o‘tish jarayonlarida rostlash (chegaralash) uchun qo‘llaniladi.
Bu usulda olinadigan sun’iy xarakteristikalar 1,b-rasmda keltirilgan. Ular mexanik xarakteristikalarning quyidagi xarakterli nuqtalarini taxlil qilish asosida qurilgan:
1) Ideal salt yurish tezligi ₀ stator fazasining qarshiligi R₁ ga bog‘liq emas, shuning uchun barcha sun’iy xarakteristikalar tezlik o‘qidagi ushbu nuqtadan o‘tadi.
2) AD ning kritik momenti va sirpanishi R_1q ning ortishi bilan kamayib boradi
(M_k = 3 /(2₀ x_k) s_k = /x_k )
3) AD ni ishga tushirish momenti M_i.t ham (u, s =1 bo‘lganda
M = ifoda orqali aniqlanadi) R_1q ning ortishi bilan kamayadi.

1-rasm. AD koordinatalarini stator zanjirlaridagi
rezistorlar yordamida rostlash: a-sxema; b-mexanik xarakteristikalar
1,b-rasmdagi sun’iy xarakteristikalar AD tezligini rostlash uchun kam to‘g‘ri keladi: ular tezlik o‘zgarishining uncha katta bo‘lmagan diapazonini ta’minlaydi; R_1q ning ortishi bilan AD xarakteristikasining bikrligi va uning kritik moment bilan xarakterlanadigan yuklamaga chidamlilik qobiliyati kamayadi; usul tejamliligini pastligi bilan ham farqlanadi.
Yuqoridagi kamchiliklar hisobiga, AD tezligini uning stator zanjiridagi aktiv rezistorlar yordamida rostlash usuli kam qo‘llaniladi. Yuqorida aytilganidek, bu usul, qisqa tutashgan rotorli AD ning tok va momentini, turli o‘tish jarayonlarida- ishga tushirish, revers va to‘xtatishda cheklash uchun foydalaniladi.
b) Rotor zanjiridagi rezistorlar yordamida koordinatalarni rostlash. Faza rotorli AD tezligi, toki va momentini rostlashning eng keng tarqalgan usullaridan biri, uni rotoriga qo‘shimcha rezistorlarni kiritish va o‘zgartirish bilan bog‘liqdir. Rostlashning ushbu usulini amalga oshiruvchi sxema 4.2.a-rasmda keltirilgan. Bu usulning asosiy afzalligi uni ro‘yobga chiqarish soddaligi bo‘lib, bu uning bir qator elektr yuritmalarda keng qo‘llanilishiga olib keladi.
Ushbu usulda olinadigan sun’iy mexanik xarakteristikalarni qurish uchun (2, b-rasm), uning xarakterli nuqtalarining taxlilini o‘tkazamiz.
M_{k = ;} va s_{k =} ,
ifodalar hamda ideal salt yurish tezligi (₀=2₁/p) uchun yozilgan ifodadan foydalanib quyidagilarni aniqlaymiz:
1) AD ning ideal salt yurish tezligi ₀ – R_2q rostlanganda o‘zgarmasdan qoladi;
2) bunda dvigatelning maksimal (kritik) momenti M_k ham o‘zgarmasdan qoladi;
3) kritik sirpanish s_k - R_2q ning ortishi bilan orta boradi.
Bajarilgan taxlil tabiiy 1(R_2q= 0) va sun’iy 2-3 (R_2q2 > R_2q3) xarakteristikalarni qurish imkonini beradi.
Bu xarakteristikalardan AD tezligini rostlashda foydalanish, mustaqil qo‘zg‘atishli o‘zgarmas tok dvigatelining (O‘TD) ko‘rsatkichlariga mos bo‘lgan ko‘rsatkichlar bilan xarakterlanadi.
Tezlikni rostlash diapazonini uncha katta emas: D=23:1 atrofida, bu tezlikni rostlash diapazonini ortishi bilan xarakteristika bikrligini kamayishi va isroflarni ko‘payishi orqali belgilanadi. Reostatli rostlashda rostlash ravonligi ham uncha katta emas va u qo‘shimcha rezistorni o‘zgartirish ravonligi bilan aniqlanadi. AD ning tezligi faqat tabiiydan quyiga o‘zgaradi.

2-rasm. AD koordinatalarini rotor zanjirlaridagi rezistorlar yordamida rostlash: a-sxemasi; b-mexanik xarakteristikalar.
Sirpanish s ning ortishi bilan rotor zanjiridagi isroflar R₂ = R_em - R₂ = M₀ - M = M₀s- ko‘payadi, shuning uchun tezlikni katta diapazonini amalga oshirish, elektr yuritmada ancha ko‘p bo‘lgan energiya isroflariga va uning f.i.k. ni pasayishiga olib keladi.
Bu usul bilan tezlikni rostlash, uncha katta bo‘lmagan tezlikni rostlash diapazoni talab qilinadigan va kichik tezliklardagi ishlash vaqti uzoq bo‘lmagan yuritmalarda ishlatiladi. Misol uchun, ushbu usul bir qator ko‘tarish – uzatish mashina va mexanizmlarining elektr yuritmalarida keng qo‘llanishiga egadir. Ko‘rib chiqilayotgan usuldan, AD toki va momentini ishga tushirish paytida rostlash (chegaralash) uchun ham foydalaniladi.
2,b-rasmdagi xarakteristikalardan, R_2q ni o‘zgartirish hisobiga, dvigatelning yuklamaga chidamlilik qobiliyatini kamaytirmay turib, AD ni ishga tushirish momentini kritik momentgacha oshirish imkoniyati borligini ko‘rish mumkin. AD ning bunday xossasi, uni tabiiy xarakteristikadagi ishga tushirish momenti M_i.t dan ko‘p bo‘lgan yuklama momenti bilan ishga tushirishda ham foydalaniladi.
AD ning ishga tushirish toki, ga mos ravishda, R_2q ortishi bilan kamayadi, bu uni qo‘shimcha rezistorlar kiritish yordamida chegaralash imkonini yaratadi.
2. AD koordinatalarini rostlashning mumkin bo‘lgan usullaridan biri, uning statoridagi kuchlanish qiymatini o‘zgartirishdir, bunda ushbu kuchlanishning chastotasi o‘zgarmas bo‘lib, u o‘zgaruvchan tok tarmog‘ining chastotasiga teng bo‘ladi. 3.a-rasmda bu usulni amalga oshiruvchi elektr yuritma sxemasi keltirilgan. Ta’minlovchi tarmoq bilan AD statori orasiga kuchlanish o‘zgartkich ulangan. AD koordina-talarini rostlash kuchlanishni o‘zgartirish yordamida amalga oshirish M_{k = ;} formulani taxlilidan kelib chiqadi. Unga ko‘ra, fazadagi kuchlanishni rostlash yo‘li orqali kritik (maksimal) momentni M_k ni o‘zgartirish mumkin va shu bilan birga sun’iy xarakteristikalar olinadi. AD ning kritik sirpanishi va uning sinxron tezligi kuchlanishga bog‘liq emas va ular uni rostlashda o‘zgarmasdan qoladi.

3-rasm. AD koordinatalarini statordagi kuchlanishini o‘zgartirish orqali rostlash: a– sxemasi; b - mexanik xarakteristikalari.
3, b-rasmda AD ni, uning statoridagi kuchlanishni rostlashdagi mexanik xarakteristikalari keltirilgan. Ushbu grafiklardan ko‘rinadiki, olingan sun’iy xarakteristikalar tezlikni rostlash maqsadlariga kam to‘g‘ri keladi, chunki kuchlanishni kamayishi bilan AD ning kritik momenti va uning yuklamaga chidamlilik qobiliyati juda keskin ravishda kamayadi, tezlikni rostlash diapazoni esa juda kichikdir. SHu sabablarga ko‘ra, 3,a - rasmda ko‘rsatilgan ochiq sxema asosan AD ning momenti va uning tokini rostlash uchun foydalaniladi. AD tezligini rostlash uchun esa yopiq tizimlar yaratiladi.
“Tiristorli kuchlanish rostlagichi (regulyatori) – asinxron dvigatel” tizimi. AD statoridagi kuchlanishni rostlash uchun turli qurilmalar ishlatiladi; avtotransformatorlar, magnit kuchaytirgichlar (to‘yinish drossellari) va tiristorli kuchlanish rostlagichlari, (TKR-TRN). Tiristorli kuchlanish rostlagichlari, hozirgi vaqtda o‘zlarining yuqori f.i.k., xizmat ko‘rsatishidagi soddaligi, ishlatishni oson avtomatlashtirish mumkinligi sababli juda keng tarqalgan.

4-rasm. «TKR-AD» tizimida koordinatalarni rostlash: a – bir fazali sxema; b – elektr yuritmaning ochiq sxemasi; v – ochiq sxemaning mexanik xarakteristikalari
4, a-rasmda bir fazali yuklamadagi (_n) kuchlanishni rostlash sxemasining kuchli tokli qismi keltirilgan.Agar VS1 va VS2 tiristorlarga boshqarish impulpslari berilmagan bo‘lsa, unda ular yopiq va yuklamadagi kuchlanish nolga tengdir. Tiristorlarga (ularni tabiiy ochilish momentida) boshqarish impulpslari berilganda (boshqarish burchagi nolga teng, =0) ular to‘la ochilgan va yuklamaga tarmoqning to‘la kuchlanishi qo‘yilgan bo‘ladi. Agar boshqarish impulpslari tiristorlarga tabiiy ochilish momentiga nisbatan biroz kechikish bilan berilsa (boshqarish burchagi 0), unda yuklamaga tarmoq kuchlanishning bir qismi qo‘yilgan bo‘ladi. Boshqarish burchagi  ni noldan  gacha o‘zgartirib, yuklamadagi kuchlanishni tarmoqdagi to‘la kuchlanish qiymatidan nolgacha rostlash mumkin bo‘ladi.