Sinxron motorlarning tuzilishi va ishlash prinsipi

Sinxron mashinalarning maxsus turlari

Sinxron kompensator (SK) shunday sinxron mashinaki, reaktiv quvvatni generatsiya qilish uchun qo‘llaniladi. Sinxron kompen­satorni elektr tarmoqqa, uning quvvat koeffitsientini oshirish uchun kiritiladi.

Istemolchilar uchun (elekt motorlar, transformatorlar va boshqa induktiv yuklamalar) elektr energiyaning faqat aktiv tashkil etuvchisi emas, balki reaktiv tashkil etuvchisi ham o‘ta zarur. Reaktiv energiya ularda magnit maydon hosil vazifasini bajaradi, xolos. Foydali ish bajarmaydi, generator va istemolchi orasidagi elektr uzatish liniyasida (EUL) sirkulyasiya qilib, unda Joul isroflarini hosil qiladi. EUL o‘tkazgichlaridan oqayotgan tokning zichligi cheklanganligi sababli, liniyada energiyaning aktiv tashkil etuvchisini istemolchiga etkazib berishda halal beradi.
SKning qo‘llanishidan maqsad, istemolchilarga zarur bo‘lgan reaktiv quvvatni elektr stansiyada o‘rnatilgan sinxron generator emas, balki istemolchi yaqinida o‘rnatilgan sinxron kompensator ishlab chiqaradi. Bu kabi katta reaktiv quvvat talab etuvchi istemolchilar, asosan transformator, asinxron motor va reaktori mavjud bo‘lgan korxonalardir. Quyida keltirilgan 13.7-rasmda sanxron generator (SG), kuchaytiruvchi va pasaytiruvchi transfor­matorlar (Tr-1 va Tr-2), EUL, istemolchi (Z) va istemolchining bevosita kirish klemmalariga ulangan sinxron kompensator (SK)larni o‘z ichiga olgan elektr energetik tizimning prinsipial sxemasi ko‘rsatilgan.



4-rasm.Sinxron kompensator elektr tarmog‘iga ulanishi

Tarmoqqa ulangan SK, valida yuklamasi bo‘lmagan , ya’ni yu.i. rejimidagi sinxron motor kabi ishlaydi va istemolchi Z (masalan, asinxron motorlar guruhi) uchun zarur bo‘lgan reaktiv quvvat ishlab chiqaradi. Natijada, SG va EULning reaktiv quvvati minimal qiymatga cha pasaytiriladi.

5-rasm.Sinxron kompensatorni tarmoq quvvat koeffitsiyentini oshirish uchun qo‘llash

Elektr tarmog‘iga SK kiritish bilan bog‘liq jarayonni tutuntirish uchun 13.8-rasmdagi sxema ishlashini ko‘raylik. Kuchlanishi bo‘lgan tarmoqqa Z istemolchini kiritilganda undagi mavjud katta induktiv yuklanish hisobiga tarmoqda kuchlanishdan burchakka kechikuvi toki oqa boshlaydi. Z istemolchiga parallel SK ulanganda va SKda o‘ta qo‘zg‘otilganlik rejimi o‘rnatilganda tarmoq kuchlanishiga nisbatan 90° burchakka ilgarilab ketuvchi toki hosil bo‘ladi. Tarmoqdagi natijaviy tok

.
Bu tokning tarmoq kuchlanishi ga nisbatan faza siljishi ( burchak) SK ulangunga qadar bo‘lgan faza siljishidan ancha kichik ( burchak). Bundan tashqari, SK ulanishi bilan kamayadi . Bunga iqror bo‘lish uchun quyidagi fikrlarni eo‘rib chiqamiz: SK valida yuksiz bo‘lmagani sababli, uning aktiv quvvati kichik va kompensator yu.i. isroflariga teng. Bu isroflarni e’tiborga olmay, SK ulangunga qadar bo‘lgan tarmoqdagi aktiv quvvatni

SK ulangandan keyingi tarmoq aktiv quvvatiga tenglashtirish mumkin:
_.
Ifodalar (13.2) va (13.3)dagi quvvatlarni teng deb qabul qilsak , quvvat koeffiuientlari va toklar bo‘ladi. Natijada sinxr generator va EUL reaktiv quvvatdan ozod bo‘lib, ulardagi quvvat isroflari kamayadi.
Ba’zi holatlarda SK chala qo‘zg‘otilgan rejimda ishlaydi. Bunga zarurat paydo bo‘lishi, tarmoqda ko‘p miqdorda sig‘im (reaktiv) yuklanishi bo‘lib, istemolchi yuklanishining induktiv tashkil etuvchisi uni kompensatsiya qila olmaydi (Masalan, istemolchining ko‘plpb induktiv yuklanishi vaqtincha o‘chirilgan holat). Aksariyat SKning qo‘zg‘otilish darajasi avtomatik uskunalar yordamida boshqariladi.
Sinxron kompensatorlar EULda uzoq masofalarga energiya uzatishda ham ishlatiladi. Katta induktiv yuklamali liniya oxirida (istemolchida) kuchlanish liniya boshlanishidagidan ancha kichik bo‘lishi mumkin; kichik yuklanishlarda, aksincha, liniyadagi sig‘im yuklanishlari ta’sirida liniya oxiridagi kuchlanish, liniya boshlanishidagi kuchlanishdan yuqori bo‘lishi mumkin. Agar liniya oxirida (istemolchilarda) SK ulansa va katta yuklanishlarda o‘ta qo‘zg‘otilganlik rejimida, kichik yuklanishlarda esa chala qo‘zg‘otilganlik rejimida ishlatilsa, u holda liniya oxiridagi kuchlanishni o‘zgarmas qiymatda saqlash mumkin.
SKlarning qizish jarayoni ildamlovchi toklar (o‘ta qo‘zg‘otil­ganlik rejimi)da, kechikuvchi tokdagiga nisbatan (chala qo‘lg‘otil­ganlik rejimi) og‘irroq kechadi, shu sababli kompensator­ning nominal quvvati deb, o‘ta qo‘zg‘otilganlik rejimidagi quvvatga aytiladi.
Aksariyat, quvvat koeffitsientini 0,92-0,95 gacha oshiriladi, chunki cosφ=1,0 gacha o‘zgartirishdan olingan iqtisod (foyda), sinxron kompensato­rquvvatini oshirish uchun xarajatlarni qoplamaydi. Agar, ko‘rilayotgan misolda quvvat koeffitsientini birgacha oshirish zaruligi bo‘lganda edi, u holda sinxron kompen­satori quvvati 1050 kV∙Ar, ya’ni xarajatlar = 0,95 dagi xarajatlarga nisbatan taxminan ikki marta ko‘proq bo‘lar edi.
Sinxron kompensatorlar – bu katta quvvatli elektr mashinalaridir: 10 dan 160 ming. kV∙A gacha. Ularni, aksariyat, vali gorizontal joylashtirib yasaladi, kuchlanishi 6,6 dan 16 kV.gacha, chastotasi 50 Gs. SK rotorining qutblari soni = 6 i 8, bu esa rotor aylanilar sonining 1000 va 750 ay/min. ga mos keladi. Xozirgi zamon SKlarida asinxron ishga tushirish qabul qilingan, shu sababli SK rotori ishga tushirish chulg‘ami bilan ta’min­langan.
Kompensator vali aylanma momentni boshqa mexanizmga uzatmaydi, shu sababli uning loyihasida faqat rotor tortish kuchi va magnit tortilish kuchini e’tiborga olinadi. Natijada, SK vali sinxron motor valiga nisbatan kichik kesim yuzaga ega. Bu ko‘rsatkich SKning tashqi o‘lchamlari (gabariti)ni kamaytirish imkonini beradi. SK vali ulanish qismi bo‘lmaganligi sababli, SKga vodorodli sovutkich ishlatish maqsadida, nisbatan oson germe­tizizatsiya qilish mumkin.
SKning muxim tavsiflaridan biri, uning asosiy parametr­larini aniqlovchi V-simon tavsifidir: stator va qo‘zg‘otish chul­g‘am­lari toklarining qiymatlari. Bu tavsiflar sinxron motorning yu.i. rejimidagi ( = 0) V-simon tavsifidan farq qilmay­di. Bu tavsiflar tarmoqning xar hil kuchlanishlari uchun quriladi.
Sinxron kompensator aktiv yuklanishsiz (elektromagnit quvvati ) va burchak da ishlaydi, bu esa SKning katta o‘ta yuklanuvchanlik xususiyatini oshiradi.


Xulosa
Men bu mustaqil ishni tayyorlash mobaynida Sinxron motorlar haqida umumiy ma’lumotga ega bo’ldim.Uning tuzilishi, qaysi qismdan tashkil topgani 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 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.