8-ma’ruza. Sinxron motorlar xarakteristikalari reja

3. Sinxron motorning burchak va U-simon xarakteristikalari
Sinxron motor elektr tarmog‘idan elektr quvvat P₁ ni iste’mol qiladi. Bu quvvatning bir qismi statorda yakor chulg‘amidagi elektr isroflari P_e1 ni va stator po‘lat o‘zagidagi isroflar P_m1 ni qoplashga sarflanadi.
Elektr quvvati P₁ ning qolgan qismi magnit maydon vositasida rotorga uzatiladi. Bu quvvatga elektromagnit quvvat P_em deyiladi; uning bir qismi mexanik P_mex va qo‘shimcha P_qo’sh isroflarga sarflanadi, qolgan qismi esa o’qdagi foydali quvvat P₂ deyiladi.
Agar statordagi quvvat isroflari e’tiborga olinmay P₁ P_em=P deb qabul qilinsa, ayon qutbli sinxron motor uchun elektromagnit quvvatni SG niki kabi quyidagicha yozish mumkin:
P  (mUE₀xd) sin(–)  (mU₂2)  (1xq –1xd) sin(–2)  P P (3)

14.3-rasm. Sinxron motorda magnit maydon yo’nalishi.
Ayon bo’lmagan qutbli sinxron motorda x_d = x_q bo‘lgani sababli P tashkil etuvchisi bo‘lmaydi, ya’ni:
P  (mUE₀xd )sin_. (3)
Agar (3) ni ₁2n₁60 ga bo‘lsak, u holda elektromagnit momentning formulasiga ega bo‘lamiz. Ayon qutbli sinxron motor uchun:
M[mUE₀(₁xd)]sin(–)[mU₂(2₁)(1xq–1xd)]sin(–2_)MM (4)
Ayon bo’lmagan qutbli sinxron motor uchun:
M[mUE₀(xd )]sin(–). (5)
3,d-rasmda U_t = const, f_t = =const va I_qo’z = const bo‘lganda M f()
bog‘liqlik, ya’ni ayon qutbli sinxron mashina elektromagnit momentining burchak xarakteristikasi ko‘rsatilgan. Bunda motor rejimida yuklanish burchagi  ning ishorasi manfiy bo‘ladi, chunki musbat ishora generator rejimi uchun qabul qilingan.
Sinxron motorda elektromagnit moment stator magnit maydoni yo‘nalishiga mos bo‘lsa (14.3,b-rasm), sinxron generatorda esa u momentning yo‘nalishi stator magnit maydoni yo‘nalishiga teskari bo‘ladi (14.3,b-rasm).
Ayon qutbli sinxron motorda qo‘zg‘atish toki I_qo’z0 (demak, E₀0) bo‘lsa ham M tashkil etuvchi hisobiga elektromagnit moment mavjud bo‘ladi.

14.4-rasm. Sinxron motorning U-simon xarakteristikalari.
(bunda: I_1(0)a va I_qo'z.0 tegishlicha aktiv quvvat P*=0 va EYK E_sm=U_t bo’lgandagi salt ishlash isroflarini qoplash uchun zarur bo’lgan salt ishlash tokining aktiv tashkil etuvchisi va qo’zg’atish tokining qiymati
Tarmoq kuchlanishi U_t U_N const va o’qdagi quvvat P₂ const chastota f_t= f_N = const bo‘lganda yakor toki I1 ning qo‘zg‘atish toki Iqo’z ga bog‘liqligi – I₁=f_(Iqo’z) ni xarakterlovchi egri chiziq larga motorning U-simon xarakteristikalari deyiladi (14.4-rasm).
Qo‘zg‘atish tokining nominal qiymati I_qo’z.N dan chap tomoni chala qo‘zg‘atish (E₀t) va o‘ng tomoni esa o‘ta qo‘zg‘atish (E₀>U_t) hisoblanadi, yakor tokining minimum nuqtalarida esa cos = 1 bo‘ladi. ¹
O‘ta qo‘zg‘atishlida sinxron motor elektr tarmog‘iga reaktiv quvvat beradi, natijada tarmoqning yuklama ulangan qismida cos ning oshishiga yordam beradi. Undan tashqari, reaktiv quvvat iste’molining kamayishi elektr stansiyalardagi SG lar ishlab chiqarayotgan reaktiv quvvatni, elektr uzatish liniyalarida tok va isroflarni kamaytirishga imkon beradi. Shu sababli sinxron motorlarni nominal quvvatda o‘ta qo‘zg‘atish va cos_N = 0,9 bilan ishlash uchun loyihalanadi.
U-simon xarakteristikalardagi AB punktir chiziq (14.5-rasm) sinxron motorning statik turg‘unlik chegarasi hisoblanadi, bunda yuklanish burchagi  = _kr bo‘ladi. Sinxron motorning salt ishlashi (ya’ni P = 0) dagi U-simon xarakteristikaning minimal nuqtasi absissalar o‘qigacha yetib kelmaydi (sinxron generatorniki esa yetib keladi).