Uch fazali tok zanjirlari va ularni hisoblash

UCH FAZALI TOK ZANJIRLARI VA ULARNI HISOBLASH.

Reja:

1. Uch fazali EYuK va tokni olish qurilmasi va uning ishlashi. Uch fazali generator va iste’molchilarning yulduz sxemada ulanishi.

2. Yulduz sxemada ulangan uch fazali tok zanjirini hisoblash, tok va kuchlanishlarning vektor tasvirlarini qurish (iste’molchilarning simmetrik va nosimmetrik holatlarida).

3. Uchburchak sxemada ulangan uch fazali tok zanjirini hisoblash, tok va kuchlanishlarning vektor tasvirlarini qurish (iste’molchilarning simmetrik va nosimmetrik holatlarida).

4. Uch fazali simmetrik iste’molchilarning uchburchak sxemasidan yulduz sxemasiga o‘tishda tok va quvvatlarning o‘zaro nisbati. Uch fazali zanjirlarda aktiv, reaktiv va to‘la quvvatlar.

Uch fazali EYuK tizimning uch fazali toklari deb bir xil chastotali va fazalari o‘zaro 120 0 ga siljigan uchta sinusoidal bir fazali toklar tizimiga aytiladi. Uch fazali tizim yordamida ishlab chiqarilayotgan elektr energiyani uzoq masofalarga uzatish, bir fazali tizimga nisbatan samarali hisoblanadi. Uch fazali EYuK tizimni hosil qilish, uni iste’molchilarga uzatish va bevosita iste’mol qilishda qo’llaniladigan uch fazali sinxron generatorlar, motorlar, transformatorlar konstruktsiyasi ishlab chiqarishuchun qulay va samarali, ularniekspluatatsiyasi tejamli va ishonchlidir. Texnologik tomondan uch fazali tizimlarda aylanuvchi magnit maydoni hosil qilish nisbatan qulayu sanaladi. Sinxron va asinxron elektr motorlarning ishlash tamoyillari ushbu aylanuvchi magnit maydonning tokli o ‘tkazgichga ta’siri hisoblanadi.

Uch fazali tizimga ta’rif, tushuncha va formulalar. Bir xil chastotali va fazalar bo’yicha o’zaro 1200 siljigan uchta EYuK li zanjirdagi tok uch fazali tok deb ataladi. Uch fazali EYuK tizimi, uch fazali iste’molchi va ularni o’zaro bog’lovchi o’tkazgichlar uch fazali zanjirni shakllantiradi. Uch fazali generator EYuK larinig oniy qiymatlari quyidagicha ifodalanadi:

EYuK vektorlarining geometrik yig’indisi yopiq uchburchak hosil qiladi. Uch fazali zanjirda ikki turdagi kuchlanish va toklar mavjud bo’ladi: Faza kuchlanishi –liniya simlarining har biri bilan neytral sim orasidagi kuchlanish bo’lib Ua , Ub va Uc lar bilan yoki umumiy tarzda Uf bilan belgilanadi; Liniya kuchlanishi – liniya simlari orasidagi kuchlanish, boshqacha aytganda generator chulg’amlarining A va B, B va C hamda C va A nuqtalari orasidagi UAB, UBC va UCA kuchlanishlar yoki umumiy tarzda UA bilan belgilanadi; Faza toki – generator chulg’amlarining yoki iste’molchilarning bosh uchidan oxirgi uchiga yo’nalgan tok bo’lib umumiy tarzda If ko’rinishida belgilanadi. Liniya toki – Zanjirdagi liniya simlaridan oqib o’tayotgan tok bo’lib umumiy tarzda IL bilan belgilanadi. Uch fazali zanjirlarda generator, transformator chulg’amlari va iste’molchilar ikki xil sxemada: “yulduz” (Ү) yoki “uchburchak” (∆) usulida ulanadi. Generator chulg‘amlarini “yulduz” (Ү) usulida ulanishi va EYuKlarning vektor diagrammalari 3.1 – rasmda keltirilgan.

Uch fazali tokning quvvati. Uch fazali simmetrik zanjirlarda quvvatlar quyidagicha hisoblanadi:

Uch fazali simmetrik zanjirlarda tokning quvvatini bir fazali va uch fazali vattmetrlar yordamida o’lchash mumkin. Elektr zanjirlarda uch fazali simmetrik iste’molchilarni “yulduz” sxemasidan “uchburchak” sxemasiga o’tkazib ulanganda, liniyadagi tok 3 hamda iste’molchining quvvati 3 martaga ko’payadi. Ushbu xususiyatdan amaliyotda keng miqyosda foydalaniladi.

Elektr stantsiyalarida uch fаzаli sinхrоn gеnеrаtоrlаr o’rnatilgan bo’lib, aynan ular yordamida uch fаzаli elektr energiyasi hosil qilinadi( 3.1-rasm) . Uch fаzаli sinхrоn gеnеrаtоr ikkita asosiy qism – qo’zg’almas stator (3.1-rasm,1) va aylanuvchi rotordan (3.1-rasm,2) iborat bo’ladi. Stator pazlariga chulg’amlar soni bir xil, o’zaro bir-biridan 1200 ga siljigan uchta chulg’am joylashtiriladi. Rotor vali(o’qi)ga esa N va S ikki qutbli elektromagnit mustaxkam o'rnatilgan. Ushbu elektromagnit cho’lg’mi maxsus manbadan o’zgarmas tok bilan ta’minlanadi.

Ushbu uch fаzаli sinхrоn gеnеrаtоr rotori tashqi birlamchi harakatlantirgich (bug’-gaz turbinasi, ichki yonuv dvigateli, suvning yuqoridan pastga tushish energiyasi va h.k.) yordamida aylantirilganda statorning faza chulg’amlarida o’zgaruvchan EYuK induktsiyalanadi. Aylanayotgan rotorning magnit maydoni faza chulg’amlarini birdaniga emas, balki navbati (120 0 farq qilgan holda) bilan kesib o’tgani sababli stator chulg’amlarida hosil bo’ladigan EYuKlar ham fazalar bo’yicha o’zaro 1200 ga siljigan tarzda hosilbo’ladi[1,2]. Uch fаzаli sinхrоn gеnеrаtоrning konstruktiv tuzilishi quyidаgicha: Uchtа bir хil mis simlrdan o’ralgan cho`lg`аmlаr (3.1-rasm, 1) qo’zg’almas qism - stаtоrning mаgnit o`zаgi аriqchаlаrigа o`zаrо 120^o siljigan holda jоylаngаn. qismidа, rоtоr cho`lg`аmi jоylаshgаn bo`lib, ushbu cho`lg`аm o`yg`оtuvchi cho`lg`аm dеb atalаdi. Sinхrоn gеnеrаtоrning o`ygоtuvchi cho`lg`аmgа o`zgаrmаs tоk bеrilib, ushbu tоk kuchli mаgnit mаydоnini hosil qilаdi. Tashqi mexanik kuchlar ta’sirida rоtоr аylаntirilgаndа ushbu mаgnit mаydоni stаtоr chulg`аmlаridа o’zaro bir-biridаn 1200 gа fаrq qiluvchi bir хil chаstоtаli sinusоidаl EYuK larni hоsil qilаdi.

O’zaro bir-birga nisbatan 1200 ga siljitib joylashtirilgan uchta chulg‘amlarni magnit maydonida burchak tezligi bilan soat mili yo‘nalishi bo’yicha aylantirilganda, chulg’amlarda sinusoidal EYuK paydo bo’ladi. Ushbu EYuKlar amplitudasi o’zaro teng bo’lib, fazalari 120 0 ga farq qiladi. Butun dunyo bo’ylab ishlab chiqarishning barcha sohalarida elektr energiya ta’minoti va iste’molida asosan uch fazali tizimdan foydalaniladi. Uch fazali generatorning EYuK -Ea deb belgilasak, undan1200 orqadagi ikkinchi faza EYuK -Eb , 1200 oldindagi, uchinchi faza EYuK-Ec deb belgilanadi. Uch fazali EYuK manbai, uch fazali iste’molchi va ularni birlashtiruvchi o’tkazgich simlar majmui uch fazali zanjir deb ataladi. Demak, uch fazali EYuK simmetrik tizim deb o‘zaro bir biridan fazasi 1200 burchakka siljigan bir xil 50 chastota va amplitudali EYuK majmuiga aytiladi. 3.3-rasmda shunday EYuKlar tizimi oniy qiymatlarining to‘lqin diagrammasi keltirilgan.