4. Қысқа тұйықталу ток процесі, кернеуі өзгермейтін шинадан қоректеледі.

Қысқа  тұйықталу   (ҚТ)  деп фазалар арасындағы  тұйықталуларын, тікелей – және тиімді - жерлендірілген бейтараптамалар  тораптарында  фазаның  жерге  тұйықталуын және  де  электрлік машиналарда   орамдық  тұйықталуларын   айтады.

Өзгермейтін  кернеудегі  шина  деп шартты  түрде  қорек  көздерін, кез-келген  тоқ  өзгеруіндегі қысқыштағы  кернеуі өзгеріссіз қалатын  көздерді  (оны  шектеусіз  қуат жүйесі деп атайды) айтады. Мұндай  жағдайда  қоректендіру  көзінің  өзіндік  кедергісі барлық  тізбектің  кедергісімен  салыстырғанда  неғұрлым аз  болады. Генератор  шықпаларында  немесе одан  алыс емес  қашықтықта  қысқа  тұйықталу  болса,  барлық  тізбек кедергісі генератор   кернеуімен  шамалас  болады.  

Қалыпты жұмыс  тәртібінде және  ҚТ  кезінде қысқыштарда  6.1суретінде  көрсетілгендей  симметриялы және мәні  бойынша  өзгеріссіз  үш фазалық  кернеу  жүйесі  сақталады.

 

 

 

6.1 Сурет – Кернеуі өзгеріссіз  шина  жүйесінен  (шектеусіз  қуат  көзі)       қоректенетін  үш фазалы симметриялы   тізбек

 Қысқа  тұйықталу  кезінде  тоқ  пен  кернеу  арасындағы  кернеу  өзгерді, ал  тоқтар  артады. Қысқа  тұйықталу  торапты  екі бөлікке  бөледі: оң жағы, r₁ және  х₁ = ωL₁ кедергілермен, және сол жағы, қорек  көзі  және ҚТ тізбегінде   r_к  және x_к= ωL_к кедергілері  бар.

Тізбектің оң  бөлігі  ҚТ шунтталады және тізбектегі  тоқ индуктивтілікте L₁ жиналған магнитті  өріс  энергиясы, активті кедергіде r₁ бөленітін жылуға  өткенше ұсталынып тұрады . Бұл тоқ мәні  қалыпты  режім  тоқ  мәнінен артпайды   және нөлге  дейін  ақырын  сөніп, қондырғыға   қауіп  тудырмайды.

Тізбектің  сол  жақ  бөлігінде тәртіптің өзгеруі, индуктивтілігі  L_к   бар  кезінде қорек  көзі  бар  және келесі өрнекпен  сәйкес өтпелі  процесте  болады.

мұнда u және i – тоқ  пен  кернеудің сәйкесті  лездік  мәні.

Өрнектің  шешімі  келесіні  береді;

 

мұнда U_{m –}кернеу  көзінің  фазалық амплитудалық  мәні;

Z_k – ҚТ тізбек бөлігіне қосылған кедергі;

         α-  t = 0 моментіндегі кернеу көзінің   фазалық  бұрышы;

 φ_к – сол  фазаның кернеу  көзіне  салыстырмалы ҚТ  тізбегіндегі тоқ  ығысу  бұрышы   ;

Т_а – ҚТ  тізбегіндегі келесі  өрнекке  тең  уақыт  тұрақтысы

 

.

Толық  ҚТ  тоғы  екі  құраушыдан  құралады.

Еріксіз  құраушысы  периодикалық  сипаттамада  болады  оның  жиілігі, кернеу  көзінің  жиілігіне  тең болады және ҚТ  тоғының  периодикалық  құраушысы  деп  аталады.

28

 

мұнда  I_n,m – тоқтың  периодикалық  құраушысының  амплитудалық мәні.

          Ерікті құраушы апериодикалық өзгеру сипаттамасын құрайды     

.

 Әрбір  фазадағы ҚТ  тоғының  бастапқы мәні апериодикалық  құраушыларының  бастапқы  мәні t = 0  уақыт  моменті  үшін  анықталады.

 

.

 Егер ҚТ  моментінде  кернеу  нөлдік  мәннен өткен (а = 0) жағдайда , тоқтың  максималды  мәні i_а,0  болады және  тізбектегі  тоқ ҚТ –ға дейін жоқ   болады, яғни. i₍₀₎ = 0. Бұл  кезде  6.2 суретінде  көрсетілгендей i_а,0 = I_n,m    болады.

Толық  тоқтың максималды лездік  мәні ҚТ  процесі  басталғаннан  кейін 0,01 с    өткен  соң  пайда  болады,   соққы тоғы  деп  аталып  i_у  болып  белгіленеді: 

 

         мұнда  k_у  –  тұрақты  уақыттан  тәуелді, соққы  коэффициенті

 

 

        

6.2 Сурет -  Кернеу өзгермейтін шинадан қоректенетін  ҚТ  тізбегіндегі  тоқтың  апериодикалық  құраушысының максималды  мәнінің өзгеруі 

Өтпелі процесс апериодикалық құраушылар  өшкеннен  кейін  аяқталады және ары қарай ҚТ-дың  толық  тоғы оның  периодикалық құраушыларына  тең  болады.

Генератор  шықпасындағы  кернеу номиналдыдан 0,85-0,9 төмендесе, генератордың  қоздыруын  шекті  мәнге дейін  арттыруды  қамтамассыз  ететін қоздыру  жеделдетуі  іске  қосылады. Осындай  жағдайда, ҚАР ЭДС генератор ЭҚК-нің магнитті  қоздырылу  ағынын  Ф_f  өзгертеді ал сәйкесінше  ҚТ  тоғы  да  өзгереді. Барлық ҚАР  шамалы  кешігумен  қосылады. Бұл  әрекеттің  әсерінен ҚАР ,ҚТ пайда  болуынан  бірнеше уақыт  өткен  соң іске  қосыла  бастайды.