O‘zgarmas tok mashinalarining tuzilishi va ishlash prinsipi, magnit zanjirini hisoblash

O‘zgarmas tok mashinalarining ishlash prinsipi

Bizga ma’lumki, o‘zgarmas tok mashinasining stator va yakorlarining magnit o‘zaklari ferromagnit materiallardan tayyorlanadi. O‘zgarmas tok mashinasining yakorini aylantirilganda, qo‘zg‘atish cho‘lg‘ami hosil qilgan asosiy magnit maydon kuch chiziqlari bilan kesishgan yakorr cho‘lg‘amlarida elektr yurituvchi kuch induksiyalanadi. Yakor cho‘lg‘amidagi elektr yurituvchi kuchning yo‘nalishi o‘ng qo‘l qoidasi yordamida aniqlanadi. Magnit maydon o‘zgarmas bo‘lganligi sababli cho‘lg‘amdagi elektr yurituvchi kuch aylanish elektr yurituvchi kuchi deb ataladi. Yakor cho‘lg‘amining bitta o‘tkazgichidagi elektr yurituvchi kuch

(2.1)
bu yerda: V - havo bo‘shlig‘idagi magnit maydon induksiyasi; l - o‘tkazgichning uzunligi; V = 2rn - o‘tkazgichning chiziqli tezligi.
Seksiyaning o‘tkazgichlari simmetrik bo‘lganligi sababli, ularda bir xil kattalikdagi elektr yurituvchi kuchlar hosil bo‘lib, ular kontur bo‘yicha qo‘shiladi va chiziqli tezlik bilan aylanayotgan yakor cho‘lg‘amining bitta o‘ramidagi elektr yurituvchi kuch quyidagicha bo‘ladi:
(2.2)
Yakor cho‘lg‘amlari navbatma-navbat shimoliy va janubiy qutb o‘zaklari ostida bo‘lganligi sababli hosil bo‘lgan elektr yurituvchi kuch o‘zgaruvchan xarakterga ega bo‘ladi (2.5,a-rasm). Elektr yurituvchi kuchning tarqalish formasi vaqtga bog‘liq ravishda induksiya V ning havo bo‘shliq bo‘ylab tarqalish xarakteriga o‘xshash bo‘ladi. Lekin yakor cho‘lg‘amidagi o‘zgaruvchan tok kollektor yordamida o‘zgarmas tok ko‘rinishiga keltirilib, tashqi zanjirga uzatiladi. Haqiqatan ham yakor bilan birga kollektor 90С ga burilganda yakorni o‘tkazgichlaridagi e.yu.k ning yo‘nalishini o‘zgarishi bilan bir vaqtda cho‘tkalar ostidagi kollektor plastinalari ham almashadi. Shuning uchun yuqoridagi cho’tka ostidagi kollektor plastinasi doim shimoliy qutb o‘zagi ostidagi joylashgan o‘tkazgich bilan ulangan bo’lib, pastdagi cho‘tka ostida joylashgan kollektor plastina bilan esa janubiy qutb o‘zagi ostida joylashgan o‘tkazgich ulangan bo‘ladi. Shunday qilib, kollektor yordamida yakor cho‘lg‘amidagi o‘shzgaruvchan tok farqlanib, tashqi zanjirga o’zgarmas tok ko‘rinishida uzatiladi. Yakor cho‘lg‘amidagi tokning o‘zgarish egri chiziqni (2.5,a-rasm) abssissa o‘qining pastidagi yarim davrini ishorasini o‘zgartirib, tashqi zanjirdagi tok va kuchlanishning egri chizig‘ini hosil qilishi mumkin (2.5,b-rasm). Tashqi zanjirdagi tokning pulsasiyalanishi kamaytirish uchun ancha murakkab konstruksiyada tayyorlangan yakor cho‘lg‘ami va kollektor qo‘llaniladi. Ikki qutbli mashinalarda elektr yurituvchi kuchning chastotasi yakorning aylanishlar soniga teng f=n. Agar mashinada juft qutblar soni r bo‘lsa, u holda elektr yurituvchi kuchning chastotasi f = rn bo‘ladi.



2.5 - rasm. Tok va elektr yurituvchi
kuchni egri chiziqlari a) yakordagi, b) tashqi zanjirdagi
Faraz qilaylik, yakori nominal tezlik bilan aylanayotgan o‘zgarmas tok mashinasini qo’zg’atish va yakor cho‘lg‘ami o‘zgarmas tok manbaiga ulangan bo‘lsin yoki qutb o‘zaklari o‘zgarmas magnitlardan iborat bo’lsin. Qo’zg’atish cho‘lg‘ami hosil qilgan magnit kuch chiziqlari havo bo‘shlig‘ini kesib o‘tadi va yakorning cho‘lg‘amida elektr yurituvchi kuchni induksiyalaydi. Yakor cho‘lg‘amidagi kuchlanish yakor tokini hosil qiladi. Bu tok o‘zining magnit oqimini hosil qiladi. Yakorning magnit oqimi bilan qo‘zg‘atish cho‘lg‘amining magnit oqimlarini o‘zaro ta’siri natijasida aylantiruvchi moment hosil bo‘ladi. Agar bu moment valga qo‘yilgan statik momentdan katta bo‘lsa, yakor asta - sekin aylana boshlaydi va ishlab chiqarish mexanizmini harakatlantiradi. O‘zgarmas tok mashinasining bu rejimi dvigatel rejimi deb ataladi. O‘zgarmas tok mashinasidan elektr energiyasini olish uchun ya’ni generator rejimida ishlashi uchun uning valiga birlamchi dvigatel (elektr dvigatellar, ichki yonar dvigatellari va o.k.) yordamida aylantiruvchi moment ya’ni mexanik quvvat beriladi. Mexanik quvvat ta’sirida aylanayotgan yakorning cho‘lg‘amlari qo‘zg‘atish cho‘lg‘ami hosil qilgan magnit maydon kuch chiziqlarini kesib o‘tadi va yakor cho‘lg‘amlarida elektr yurituvchi kuch hosil bo‘ladi. Agar bu cho‘lg‘amga cho‘tkalar yordamida iste’molchi ulansa bu cho‘lg‘am orqali elektr toki oqa boshlaydi va iste’molchiga elektr energiyasi beriladi.