U. T. Berdiev

27-Bob. O‘zgarmas tоk mashinasining magnit maydoni va yakor reaksiyasi
27.1§. O‘zgarmas tok mashinasining generator rejimidagi magnit maydoni
Salt ishlashidagi magnit maydon. Salt ishlayotgan O‘T generatorida asosiy magnit maydon qo‘zg‘atish chulg‘ami MYuK tomonidan hosil qilinadi. O‘T mashinalarining magnit xarakteristikasi sinxron mashinalarnikiga o‘xshagan bo‘ladi. O‘T mashinasining magnit zanjirini hisoblashga oid ma’lumotlar keyingi boblarda berilgan.
Y uklama bilan ishlashidagi magnit maydon. Yakor reaksiyasi. O‘T mashinasi (generator)ga yuklama ulanganida yakor chulg‘amidan tok o‘tib MYuK hosil bo‘ladi. Yakor MYuK ning mashina asosiy magnit maydoniga ta’siri yakor reaksiyasi deyiladi. Mashina magnit zanjiri to‘yinishini hisobga olmasdan, qo‘zg‘atish chulg‘ami (F_qo'z) va yakor chulg‘ami MYuK lari (F_aq) mashina magnit zanjirining havo oralig‘i magnit qarshiligini yengishga sarflanadi deb hisoblanganda, tahlil uchun yuqorida ko‘rsatilgan MYuK lar o‘rniga ularga mos bo‘lgan magnit oqimlari (Ф_qo'z va Ф_aq) ni ishlatish mumkin bo‘ladi. Salt ishlashda asosiy magnit oqim (Ф_qo'z) mashinaning bo‘ylama o‘qi bo‘yicha yo‘nalgan bo‘ladi (27.1,a-rasm), yuklama bilan ishlaganda esa yakor chulg‘ami MYuK (F_aq) hosil qilgan magnit oqim Ф_aq, mashinaning cho‘tkalari geometrik neytralga qo‘yilganda (27.1,b-rasm), mashinaning ko‘ndalang o‘qi bo‘yicha yo‘naladi va shuning uchun uni ko‘ndalang maydon (Ф_aq =Ф_a) deyiladi. Bu maydonning ta’siri (yakor reaksiyasi) tufayli natijaviy maydon B_nat bosh qutblar o‘qlariga nisbatan taqsimlanishi simmetrik bo‘lmaydi va har bitta qutbning bir chekkasiga siljigan bo‘ladi (27.2,с-rasm). Bu holda fizik neytral m–m (yakor aylanasida magnit induksiya nolga teng bo‘lgan nuqtalarni birlashtiruvchi chiziq) mashinaning geometrik neytrali (n–n) ga nisbatan birorta burchakka siljiydi. O‘T generatorlarda (27.2,c-rasmda «G») fizik neytral yakor aylanish yo‘nalishi bo‘yicha, motorlarda esa – teskari yo‘nalishga siljiydi.

Magnit zanjiri to‘yinmagan deb faraz qilingan O‘T mashinasida qo‘zg‘atish chulg‘ami yig‘ilgan bo‘lgani uchun, u hosil qilgan MYuK ning taqsimlanishi to‘g‘ri to‘rtburchak shaklida bo‘lib, bitta qutb ostida u hosil qilgan magnit induksiyaning taqsimlanishi esa, egri chiziqli trapetsiya shaklida bo‘ladi (27.2,a-rasm).

Yakor chulg‘amining MYuK quyidagiga teng, ya’ni:
F_a = ( i_a)N/(Da) = A, (27.1)
bunda: N/(Da) – chulg‘amdagi o‘tkazgichlarning yakor aylanasi uzunlik birligiga to‘g‘ri keluvchi soni; i_a = I_a/(2a) – yakor chulg‘amining har bir o‘tkazgichidan (demak, parallel shoxobchadan) o‘tadigan tok; A = i_aN/(Da) – yakorning chizig‘iy yuklamasi, ya’ni yakor MYuK ning yakor aylanasi uzunlik birligiga to‘g‘ri keladigan qismi.
M YuK F_aq to‘g‘ri chiziqli o‘zgaradi, ya’ni bosh qutb o‘qida nolga teng bo‘lib, cho‘tka joylashgan ko‘ndalang o‘qda esa maksimal qiymatga ega bo‘ladi. Uning qo‘shni qutblar o‘qlari orasidagi taqsimlanishi uchburchak shaklda bo‘ladi. Shunday qilib, yuklama bilan ishlayotgan O‘T mashinasida qo‘zg‘atish chulg‘ami MYuK F_qo'z(0) va yakor chulg‘ami MYuK F_aq bo‘ladi. Yakor magnit induktsiyasining mashina havo oralig‘ida taqsimlanishi qutb uchliklari chegarasidagina yakor MYuK F_aq ning taqsimlanishi bilan mos tushadi. Qutblararo fazoda yakorning magnit oqimiga nisbatan qarshilikning ortib ketishi tufayli magnit induksiya keskin kamayadi (27.2,b-rasm).

Mashinaning magnit tizimi to‘yinmagan holda yakor reaksiyasi asosiy magnit oqimni buzadi xolos, lekin uning kattaligini o‘zgartirmaydi. Qutbning yakor kirib kelayotgan tomonida va yakor o‘zagining shu qutb ro‘parasidagi tishli qatlamiyakor MYuK ning yo‘nalishi asosiy qutblar MYuK larining yo‘nalishi bilan mos tushganligi tufayli ularning magnitlanishi oshadi; qutb tagidan yakor chiqib ketayotgan tomonida va yakor o‘zagining shu qutb ro‘parasidagi tishli qatlami esa yuqoridagi MYuK larning qarama-qarshi yo‘nalganligidan mag-nitsizlanadi. Shu sababli natijaviy magnit oqim asosiy qutblarning o‘qiga nisbatan ma’lum burchakka buriladi.

Mashina natijaviy maydonining buzilishi uning ish xossalariga yomon ta’sir etadi: 1) cho‘tka kontakti ish sharoitini yomonlashtiradi, ya’ni kollektordan uchqun chiqishining kuchayishiga sabab bo‘ladi; 2) mashina qutblarining ikkala maydon kuch chiziqlari bir xil yo‘nalgan chekkalari ostidagi yakor chulg‘amining seksiyalarida EYuK larning oniy qiymatlari keskin oshadi. Natijada, qo‘shni kollektor plastinalariaro kuchlanish U_k oshadi va katta qiymatli yuklamalarda uning qiymati standart tomonidan yo‘l qo‘yilganidan katta bo‘lsa, plastinalar orasidagi mikanit (izolyatsiya)ning elektr mustahkamligi bunga bardosh bera olmay, ular orasida elektr yoyi vujudga keladi. Bu hol kollektorning normal ishlashiga salbiy ta’sir ko‘rsatib, uning xizmat muddatini keskin qisqartiradi.
Magnit tizimi to‘yingan O‘T mashinasida yakor reaksiyasining salbiy ta’siri, ya’ni mashinani magnitsizlashi uning ish xossalarini yomonlashtiradi. Bu holda generatorlarda EYuK, O‘TM larida esa aylantiruvchi moment kamayadi. Cho‘tkalarning geometrik neytralga nisbatan siljishida yakor reaktsiyasining mashina ishiga ta’siri quyidagi sabablarga ko‘ra kuchayadi. Cho‘tkalar siljiganda u bilan birga yakor MYuK ning vektori ham siljiydi va bunda yakorning MYuK F_a ko‘ndalang tashkil etuvchisi (F_aq = F_acosᵦ) dan tashqari, qutblar o‘qi bo‘yicha yo‘nalgan bo‘ylama tashkil etuvchisi (F_ad = F_asinᵦ) ga ham ega bo‘ladi. Generator rejimda ishlaganida cho‘tkalar yakorning aylanish yo‘nalishi tomonga siljisa, MYuK ning bo‘ylama tashkil etuvchisi F_ad qo‘zg‘atish chulg‘ami MYuK F_qo'z(o) ga qarama-qarshi yo‘nalib mashinaning asosiy magnit oqimini kuchsizlantiradi; cho‘tkalar yakor aylanishiga teskari tomonga siljiganda esa, F_ad MYuK F_qo'z(o) ga mos yo‘nalishi tufayli mashina magnitlanashini oshiradi va kollektorda uchqun chiqishiga sababchi bo‘ladi.
Agar O‘T mashinasi motor rejimda ishlaganida cho‘tkalarning yakor aylanishi bo‘yicha siljiganida MYuK F_ad mashinani qo‘shimcha magnitlab, ular teskari tomonga siljiganda esa magnitlanish darajasini kamaytiradi.