Mavzu: sinxron motorlarni ishga tushirish

MAVZU: SINXRON MOTORLARNI ISHGA TUSHIRISH

REJA :

1. 
   Uch fazali sinxron motor tuzilishi va ishlash tarzi.
   
2. 
   Sinxron motorlarni ishga tushirish usullari.
   
3. 
   

Sinxron motorning tuzilishi umumiy holda sinxron generatorniki kabi bo‘lishiga qaramasdan, uning konstruksiyasida ayrim farqlar mavjuddir.

Sinxron mashinalar boshqa turdagi elektr mashinalari singari, qaytarlik xossaga ega, ya’ni ular generator rejimida ham, motor rejimida ham ishlashi mumkin. Lekin elektr sanoati sinxron mashinalarni aniq rejim uchun, ya’ni faqat generator rejimida yoki motor rejimida ishlash uchun mo‘ljallab ishlab chiqaradi, chunki mashina ishining mazkur rejimlardagi o‘ziga xos xususiyatlari uning konstruksiyasiga har xil talablar qo‘yadi.
Sinxron motorlar asosan ayon qutbli (2p =(624) qilib tayyorlanadi; havo oralig‘i generatornikiga nisbatan kamroq qilinadi (bunda uning ishga tushirish toki kamayadi); ishga tushirish jarayonidagi elektromagnit momenti generatorlar momentiga nisbatan katta bo‘lishi uchun ularning ishga tushirish (dempfer) chulg‘ami katta toklarga mo‘ljallab hisoblanadi, chunki bu chulg‘am sinxron motorni ishga tushirishda asosiy vazifani bajaradi.
Sinxron motorlar katta quvvatli nasoslarda, ventilyatorlarda, havo haydagichlarda, kompressorlarda, sharli tegirmonlarda, prokat stanlarida va un tayyorlash tegirmonlarida foydalaniish mumkin.
Ishlash prinsipi. Sinxron mashina motor rejimda ishlashi uchun uning stator chulg‘amlariga uch fazali o‘zgaruvchan tok, qo‘zg‘atish chulg‘amiga esa o‘zgarmas tok beriladi. Stator chulg‘amida toklar vujudga keltirgan MYK lar aylanma magnit maydonni hosil qiladi. Bu maydon qo‘zg‘atish chulg‘amidagi tok bilan ta’sirlashib aylantiruvchi momentni hosil qiladi va u rotorni aylantiradi. Demak, sinxron motorning stator chulg‘amiga berilgan elektr energiya uning o’qidagi mexanik energiyaga aylanar ekan

Sinxron motorlarning vektor diagrammalarini qurishda tok fazasini tarmoq kuchlanishi U_T ga nisbatan aniqlash qabul qilingan. Sinxron motor stator chulg‘amiga berilgan kuchlanish U_(M), tok I₁ va ular orasidagi vaqt bo‘yicha siljish burchagi  ma’lum bo‘lganda vektor diagrammani qurish sinxron generatorniki kabi amalga oshiriladi (1-rasmning chap tomoni). Masalan, ayon qutbli motor uchun quyidagi tenglamaga asosan quriladi (bunda katta va o‘rta quvvatli sinxron mashinalar uchun stator, ya’ni yakor chulg‘amining aktiv qarshiligini r₁ = 0 deb qabul qilingan):

U_(M)= E₀ –jI₁dx_ad – jI₁qx_aq – jI₁x_1.



1-rasm. Ayon qutbli sinxron motorning o’ta qo’zg’atishli rejim uchun vektor diagrammasi
Agar diagrammani tarmoq kuchlanishi U_T ma’lum bo‘lganda qurilsa, unda (1) tenglama quyidagi ko‘rinishga ega bo‘ladi:
U_T E₀ + jI₁dx_ad + jIq x_aq + jI₁x_1 . va
U_T E₀ + jI₁dx_ad + jIq x_aq + jI₁x_1 . tenglamalarga mos keluvchi vektor diagrammalar yakor toki kuchlanishdan oldin keladigan, ya’ni o‘ta qo‘zg‘atishli rejimi uchun 1- rasmda ko‘rsatilgan. Bundan ko‘rinishicha, sinxron motorda yakorning bo‘ylama reaksiyasi o‘ta qo‘zg‘atishli rejimda magnitsizlovchi ta’sir qiladi (chunki MYK F_ad vektori qo‘zg‘atish MYK vektori F_qo’z vektoriga teskari yo‘nalgan). Shunga o‘xshash holda ko‘rsatish mumkinki, sinxron motorda kuchlanishdan vaqt bo‘yicha orqada qoluvchi tokda yakorning bo‘ylama reaksiyasi magnitlovchi ta’sir ko‘rsatadi.
Sinxron motorning elektromagnit momenti stator va rotor magnit maydonlari ta’sirlashishi natijasida hosil bo‘lib, rotorining va stator magnit maydonining aylanish chastotalari sinxron bo‘lsa, elektromagnit moment o‘zining ishorasini o‘zgartirmaydi
Sinxron motorlar o'z-o'zidan ishga tushmaydi, shuning uchun ularni ishga tushirish uchun tashqi quvvat manbai kerak. Bu shuni anglatadiki, zamonaviy uylarda sinxron motorni topish dargumon, chunki uy egasi uni o'zi quvvatlay olmaydi va sinxronizatsiya qanday ishlashini tushunmasa, bu xavfli vaziyatlarga olib kelishi mumkin. Uyda foydalanish uchun yagona istisno bu ko'cha chiroqlarini sinxronlashtirilgan tizim bilan jihozlash bo'lishi mumkin, ammo shunga qaramay, ko'p odamlar boshqa shakllarga qaraganda indüksiyon texnologiyasiga tayanadilar, chunki yorug'likka eng kerak bo'lgan noqulay paytlarda biror narsa noto'g'ri ketishi yoki buzilishi ehtimoli kamroq.
Sinxron motorning elektromagnit momenti stator va rotor magnit maydonlari ta’sirlashishi natijasida hosil bo‘lib, rotorining va stator magnit maydonining aylanish chastotalari sinxron bo‘lsa, elektromagnit moment o‘zining ishorasini o‘zgartirmaydi.
Agarda sinxron motorning stator chulg‘ami bevosita tarmoqqa ulansa, motor ishga tushib keta olmaydi, chunki rotori qo‘zg‘almas bo‘lganda stator magnit maydonining qutblari yarim davrda rotorning bir xil qutblari bilan, davrning qolgan yarmida rotorning boshqa qutblari bilan ta’sirlashadi.
Sinxron motorning elektromagnit momenti stator va rotor magnit maydonlari ta’sirlashishi natijasida hosil bo‘lib, rotorining va stator magnit maydonining aylanish chastotalari sinxron bo‘lsa, elektromagnit moment o‘zining ishorasini o‘zgartirmaydi.
Agarda sinxron motorning stator chulg‘ami bevosita tarmoqqa ulansa, motor ishga tushib keta olmaydi, chunki rotori qo‘zg‘almas bo‘lganda stator magnit maydonining qutblari yarim davrda rotorning bir xil qutblari bilan, davrning qolgan yarmida rotorning boshqa qutblari bilan ta’sirlashadi. Buning oqibatda momentning ishorasi o‘zgaradi, hamda rotorning mexanik inersiyasi hisobiga moment rotorni yarim davrda aylantirib yubora olmaydi. Sinxron motorni ishga tushirishning quyidagi usullari mavjud: yordamchi motor vositasida, tok chastotasini o‘zgartirish yo‘li bilan va asinxron usulda ishga tushirish. Bu usullardan eng ko‘p qo‘llaniladigani asinxron usulda ishga tushirishdir. Yordamchi motor vositasida ishga tushirish. Dastlab sinxron motorning rotori nn_N ga yaqin aylanish chastota bilan yordamchi motor vositasida aylantiriladi
Yordamchi motor vositasida ishga tushirish. Dastlab sinxron motorning rotori nn_N ga yaqin aylanish chastota bilan yordamchi motor vositasida aylantiriladi. Bunda qo‘zg‘atish chulg‘ami o‘zgarmas tok manbaiga ulangan, stator chulg‘ami esa ochiq bo‘lib, sinxron motor salt ishlayotgan generator rejimida ishlaydi. So‘ngra generator parallel ulash shartlari bajarilgan holda tarmoqqa parallel ulanadi. Shundan so‘ng yordamchi motor ajratiladi va sinxron generator motor rejimiga o‘tadi. Yordamchi motor sifatida odatda qutblar soni sinxron motornikidan ikkita kam bo‘lgan faza rotorli asinxron motor qo‘llaniladi (bu holda sinxron motorning aylanish chastotasini sinxron chastotagacha yetkazish mumkin) va uning quvvati sinxron motor quvvatining 1020 % ni tashkil etadi.

Tok chastotasini o‘zgartirish yo‘li bilan ishga tushirish. Bu usul chastota o‘zgartgich qurilmasi bo‘lgan sharoitda amalga oshirilishi mumkin. Bunday chastota o‘zgartgich yordamida kuchlanish chastotasi noldan nominal qiymatgacha oshirib boriladi, natijada stator magnit maydonining aylanish chastotasi ham oshib boradi. Rotor esa aylanma magnit maydoni yo‘nalishi bo‘yicha nominal chastota bilan aylanadi.Asinxron usulda ishga tushirish. Bu usul bilan sinxron motorni ishga tushirish uchun rotor qutblari uchliklarida ishga tushirish chulg‘ami o‘rnatilgan bo‘lishi lozim. Bu chulg‘am asinxron motorning qisqa tutashtirilgan chulg‘amiga o‘xshagan bo‘ladi.
Sinxron motorni asinxron usulda ishga tushirish sxemasi 2,a-rasmda keltirilgan. Stator chulg‘ami uch fazali tok manbaiga ulanganda undan uch fazali tok o‘tib, statorda aylanma magnit maydon hosil bo‘ladi. Bu maydon rotordagi ishga tushirish chulg‘amini kesib o‘tib, unda EYK va tok hosil qiladi. Ishga tushirish chulg‘amidagi tok aylanma magnit maydon bilan ta’sirlashib elektromagnit kuch (2,c-rasm) va aylantiruvchi momentni hosil qiladi.

2-rasm. Sinxron motorni: a - asinxron usulda ishga tushirish sxemasi va b - ishga tushirishdagi asinxron momentlar, bunda: Ma - asosiy moment; Mqo'sh – qo’zg’atish chulg’ami konturida bir o’qli effekt tufayli vujudga keladigan qo’shimcha moment; Ms.k – sinxronizmga kiritish momenti; Mi.t – ishga tushirish momenti; Fem – ishga tushirish chulg‘ami sterjenlaridagi elektromagnit kuchlar; QCh – qo‘zg‘atish chulg‘ami; QU – qayta ulagich; ri.t – asinxron usulda ishga tushirishda qo‘zg‘atish chulg‘amiga ulanadigan aktiv qarshilik; c – demifer chulg’am.

Ishga tushirish vaqtida qo‘zg‘atish chulg‘amini ochiq qoldirib bo‘lmaydi, chunki statorning aylanma magnit maydoni o‘ramlar soni ko‘p bo‘lgan qo‘zg‘atish chulg‘amida uning izolyatsiyasi va sinxron motorni ishga tushiruvchilar uchun juda xavfli bo‘lgan katta qiymatli EYK hosil qiladi. Shuning uchun sinxron motorni ishga tushirishda uning qo‘zg‘atish chulg‘ami o‘z qarshiligidan taxminan 10 marta katta bo‘lgan aktiv qarshilik (r_i.t_{10 rqo’z}) ga ulangan bo‘lishi lozim.

Qo‘zg‘atish chulg‘amini qisqa tutashtirish ham mumkin emas, chunki bu holda u nosimmetrik bo‘lgan bir fazali konturni hosil qiladi. Bu kontur qo‘shimcha momentni hosil qilib, sinxron motorning mexanik xarakteristikasida aylanish chastotasining n= ns/2 ga yaqin qiymatida aylantiruvchi momentning kamayishiga olib keladi (2,b-rasm). Buning oqibatida rotor aylanish chastotasi sinxron qiymatigacha yeta olmasligi ham mumkin.
Agar sinxron motor ulanadigan tarmoqning quvvati nisbatan kam bo‘lsa, motorni asinxron usul bilan ishga tushirishda ishga tushirish tokining ta’siridan tarmoqda juda katta kuchlanish pasayishi hosil bo‘ladi. Bunday holda ishga tushirish tokini kamaytirish uchun sinxron motor tarmoqqa avtotransformator, reaktor yoki tokni cheklaydigan boshqa qurilmalar yordamida ulanadi.
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)

Sinxron motorda magnit maydon yo’nalishi


XULOSA:Sinxron motorlarni ishga tushirishda asosan Tok chastotasini o‘zgartirish yo‘li bilan ishga tushirishIshga tushirish vaqtida qo‘zg‘atish chulg‘amini ochiq qoldirib bo‘lmaydi, chunki statorning aylanma magnit maydoni o‘ramlar soni ko‘p bo‘lgan qo‘zg‘atish chulg‘amida uning izolyatsiyasi va sinxron motorni ishga tushiruvchilar uchun juda xavfli bo‘lgan katta qiymatli EYK hosil qiladi