U. T. Berdiev

27.2§. Yakor reaksiyasining salbiy ta’siri va uni bartaraf qilish
Kompensatsion chulg‘am mashina yuklamasining me’yoriy qiymatlarida yakor MYuK ning salbiy ta’sirini avtomatik ravishda bartaraf qilishni ta’minlaydi va natijada bosh qutblar ostidagi havo oralig‘ida asosiy magnit maydon shakli deyarli buzilmaydi. Lekin qutblararo fazoda yakor MYuK ning bir qismi kompensatsiyalanmay qoladi. Bu MYuK ning cho‘tkalar kontakti ishiga salbiy ta’sirini yo‘qotish maqsadida mashina ko‘ndalang o‘qiga qo‘shimcha qutblar o‘rnatiladi va ularning chulg‘ami yakor chulg‘amiga uning cho‘tkalari orqali ketma-ket ulanadi.
Kompensatsion chulg‘am an’anaviy konstruksiyali mashinada qutb uchligida maxsus qilingan pazlarda joylashtiriladi, ayon bo’lmagan qutbli konstruksiyali 4P seriyali O‘T mashinalarida esa asosiy qutb chulg‘ami pazlarida joylashtiriladi. Bu chulg‘am mashina konstruksiyasini murakkablashtiradi, shuning uchun ular faqat og‘ir sharoitda (yuklama keskin o‘zgaradigan, oshirilgan yuklamali rejimda) ishlatiladigan o‘rta va katta quvvatli (kuchlanishi U_N > 440 V, quvvati esa P >150 kW bo‘lgan) O‘TM larida (masalan, elektr transportida, po‘lat jo‘valash dastgohlari (prokat stanlari)da qo‘llaniladi.
Nazorat savollari
1. O‘zgarmas tok mashinasida yakor reaksiyasi nima?
2. Cho‘tkalarning geometrik neytralga nisbatan siljishida yakor reaksiyasining mashina ishiga ta’siri qanday bo‘ladi?
3. Yakor reaksiyasi mashinaga qanday salbiy ta’sir ko‘rsatadi?
4. Kompensatsion chulg‘am qanday vazifani bajaradi?
5. Yakor reaksiyasini qanday yo‘llar bilan bartaraf qilish mumkin?
* * *


28-Bob. Kollektorli o‘zgarmas tok mashinalarida kommutatsiya
28.1§. Kommutatsiyaning fizik asoslari
Kollektorda uchqun chiqish sabablari. O‘T mashinasining yakori aylanganida cho‘tkalar bilan kollektor sirpanuvchi kontakt hosil qiladi. Agar cho‘tka biror sababga ko‘ra kollektorga butun yuzasi bilan tegmasa tokning zichligi nihoyatda ortib ketadi va bu kollektorda uchqun chiqishiga olib keladi. Kollektorda uchqun chiqishi mexanik, potensial va kommutatsion sabablarga ko‘ra vujudga keladi.Mexanik sabablarga cho‘tkalarning kollektorga bosimining bo‘shlig‘i, kollektor sirtining silliqmasligi va kollektorning kirlanishi kiradi. Qo‘shni kollektor plastinalari orasidagi kuchlanish normadan ortib ketganda kollektorda uchqun chiqishining potensial sabablari vujudga keladi. Potensial sababga ko‘ra uchqun chiqishi, ayniqsa xavfli, chunki u kollektorda elektr yoyiga aylanib ketishi mumkin.
Yakor chulg‘ami seksiyalarining bitta parallel shoxobchadan boshqasiga o‘tishidagi fizik jarayonlar tufayli uchqun chiqishi kommutatsion sabablarga ko‘ra vujudga keladi. Seksiyalar bitta parallel shoxobchadan uzilib ikkinchisiga ulanganda ularda tokning o‘zgarish jarayoni kommutatsiya deyiladi (28.1-rasm). Kommutatsiya sodir bo‘ladigan seksiya kommutatsiyalanuvchi seksiya, kommutatsiya jarayoni sodir bo‘lishiga ketgan vaqt esa kommutatsiya davri T deyiladi va u quyidagiga teng bo‘ladi:
T = (b_ch/b_k)60 /(Kn), (28.1)
bunda: K– kollektor plastinalar soni; n –aylanish chastotasi; b_ch– cho‘tkaning kengligi; b_k – qo‘shni kollektor platinasi o‘rtalari orasidagi masofa.

Kommutatsiya jarayonini tahlil qilishda cho‘tkalar geometrik neytralda joylashgan, ularning kengligi b_ch= b_k va kommutatsiyalanuvchi seksiyada butun kommutatsiya davri davomida EYuK lar induksiyalanmaydi, deb faraz qilinsa tokning o‘zgarishi quyidagi tenglik orqali ifodalanadi:

I₁/I₂ = r_ch2 / r_ch1, (28.2)
bunda I₁, I₂ – tegishlicha, 1 va 2-plastinalardagi toklar.
Kommutatsiyalanuvchi seksiyadagi tok I quyidagi ayirmaga teng:
I = I₁ – I₂. (28.3)
Kommutatsiya davrida kommutatsiyalanuvchi seksiyadagi tok (+I) dan (–I) gacha to‘g‘ri chiziqli o‘zgaradi va salbiy ta’sir ko‘rsatmaydi. Bunday kommutatsiyani to‘g‘ri chiziqli yoki ideal kommutatsiya deyiladi (28.2-rasm,1). Ta’kidlash lozimki, O‘T mashinasining real ish sharoitlarida kommutatsiya jarayoni ancha murakkab kechadi, chunki kommutatsiya davri juda qisqa, ya’ni (10^–410^–5s) ni tashkil qiladi. Masalan, K =100, b_ch= 2 va n = 1500 ayl/min bo‘lgan mashinada kommutatsiya davri
T_k = 60 2/(1001500) = 0, 0008 s.
Seksiyada tokning bunday tez o‘zgarishidan katta qiymatli o‘zinduksiya EYuK e_L, qo‘shni seksiyada esa o‘zaro induksiya EYuK e_M vujudga keladi:
e_L= – L_S (dI/dt) ; e_M= – M_S (dI/dt), (28.4)
bunda, L_S – ceksiyaning induktivligi; I – seksiyadagi tok; M_S – bir vaqtda kommutatsiyalanuvchi seksiyalarning o‘zaro induktivligi.
Ikkala EYuK seksiyada natijaviy EYuK e_nat ni hosil qiladi:
e_nat= e_L+ e_M = e_r. (28.5)
Bu EYuK Lens qoidasiga binoan kommutatsiyalanayotgan seksiyada tokning o‘zgarishiga to‘sqinlik qiladi va, shu sababli reaktiv EYuK (e_r) deyiladi. Bundan tashqari yakor reaksiyasi ta’siri (geometrik neytralda) magnit induksiya biror B_K qiymatga yetadi va bu induksiya ta’sirida ham kommutatsiyalanuvchi seksiyada tashqi maydon tufayli EYuK hosil bo‘ladi:
e_K = 2B_K l_ w_S v_a, (28.6)
bunda: l_ – ceksiya aktiv tomonining uzunligi; v_a – seksiya xarakatining tezligi; w_S– seksiyadagi o‘ramlar soni.

Shunday qilib, kommutatsiyalanuvchi seksiyada quyidagi umumiy EYuK hosil bo‘ladi:

. (28.7)
Agar mashinada qo‘shimcha qutblar bo‘lmasa, e_nat va e_K EYuK lar bir-biriga mos ravishda yo‘naladi va ular ta’sirida kommutatsiyalanuvchi seksiyada qo‘shimcha kommutatsiya toki I_K hosil qiladi. Bu tokning yo‘nalishi shu seksiyadagi kommutatsiyaning boshlang‘ich davridagi ish toki I ning yo‘nalishi bilan mos bo‘ladi, natijada kommutatsiyalanayotgan seksiyada tok o‘zgarishining kechikishiga olib keladi.
Kommutatsiyalanuvchi tokni reaktiv EYuK hosil qiladi, reaktiv EYuK hosil qilgan tok esa, Lens qoidasiga binoan, elektr zanjirida tokning o‘zgarishiga to‘sqinlik qiladi. Shu sababli cho‘tka 2 ta plastinani bir xil qoplaganda ham kommutasiyalanuvchi seksiyadagi tok nolga teng bo‘lmaydi. Kommutatsiyaning 2-yarim davridagina 0 ga tushadi natijada kommutatsiya egri chiziqli sekinlashgan bo‘ladi (28.2-rasm, 2).
Mashina ortiqcha yuklama bilan ishlaganda cho‘tkaning tok zichligi katta bo‘lgan tomon qizib, kollektor bilan cho‘tka orasida uchqun chiqa boshlaydi. Kommutatsiyaning asosiy tenglamasi quyidagicha yoziladi:
e_r + e_K = I₁r₁– I₂r₂, (28.8)
bunda r₁ va r₂– kommutatsiyalanuvchi seksiya qarshiligi r_s va tegishlicha cho‘tka bilan kollektor plastina orasidagi o‘tkinchi qarshilik (r_ch.1, r_ch.2)lar yig‘indisi.
Qo‘shimcha kommutatsiya toki I_K cho‘tkadan o‘tib kommutatsiyalanuvchi seksiya orqali tutashadi. Natijada cho‘tkaning plastina kirib kelayotgan tomonida tok zichligi ortib, kommutatsiya davri oxirida ancha katta qiymatga erishadi. Mashina ortiqcha yuklama bilan ishlaganda cho‘tkaning tok zichligi katta bo‘lgan tomon qizib, kollektor bilan cho‘tka orasidan uchqun chiqa boshlaydi. Buning sababi qisqa tutashgan seksiya zanjirining cho‘tkadan uzilishidir. Kommutatsiyalanuvchi seksiyaning qarshiligi ancha kichikligidan uni e’tiborga olmasa ham bo‘ladi, u holda (28.8) tenglama quyidagicha yoziladi:
e_r + e_K = I₁r_ch.1 – I₂r_ch.2. (28.9)
Bu tenglama kommutatsiyaning asosiy tenglamasidir.