14.2. O‘zgarmas tok mashinasining tuzilishi

Xozirgi kunda elektr mashina­sozlik sanoati korxona­lari xalq xo‘jaligining xar hil sohalari uchun o‘zgarmas tok elektr mashina­larini ishlab chiqarmoqda. Shu sababli o‘zgarmas tok elektr mashinalarining alohida qism­lari xar hil tuzilishga ega bo‘lishi mumkin, biroq, mashina­ning umumiy konstruktiv sxemasi bir xil. Mashinaning qo‘zg‘olmas qismini stator deyiladi, ayla­nuv­chi qismi - yakor deyiladi (14.4-rasm).

Stator. Stator 6 staninadan va unga boltlar bilan maxkam­langan 4 bosh qutblardan iborat. Sta­ninaga qutblardan tashqari, podshipnik 7 va 12 qalqonlari maxkamlanadi. Stanina magnit o‘zakning bir qismi hisoblanib, u orqali magnit maydon tutashadi va berk konturni hosil qiladi. Stanina etarli darajada mexanik mustahkamlik va katta magnit singdiruvchanlikka ega bo‘lgan materialdan (po‘latdan yasaladi). Stanina pastki qismida mashinani fundament plitasiga maxkamlash uchun 11 lapa mavjud, stanina aylanasi bo‘ylab teshiklar mavjud bo‘lib, unga bolt yordamida 4 bosh qutblar maxkamlanadi. Aksariyat, stanina yaxlit po‘lat trubadan qirqib yasaladi (kichik quvvatli mashinalar), yoki qirqilgan po‘lat listlaridan payvandlash yo‘li bilan (katta diametrli mashinalar bundan mustasno, transportirovka va montaj qulayliklari uchun ular yig‘iluvchan bo‘ladi).

14.4-rasm. O‘zgarmas tok mashinasining tuzilishi

Bosh qutblar mashinada magnit maydon qo‘zg‘atish uchun mo‘ljallangan. Bosh qutb magnit 6 o‘zak va qutb g‘altagi 5 dan iborat. Qutbning yakorga qaratilgan tomonida qutb uchliklari (polyusnqe nakonechniki) mavjud. U mashina havo oralig‘ida magnit maydonning zaruriy taqsimlanishini ta’minlaydi. Bosh qutb magnit o‘zaklari 1-2 mm qalinlikdagi konstruksion po‘lat tunikachalardan yoki 3411 markali sovuq jo‘valangan anizotrop elektrotexnik po‘lat tunikachalardan shixtovka qilinadi. Bosh qutb shtamplangan plastinalari ataylab o‘zaro izolyasiyalanmaydi, chunki plastinalar yuzasidagi yupqa oksid plenka ularda induktiv­lanadigan uyurma toklarni keskin pasaytirish uchun etarli bo‘ladi. Anizotrop po‘lat jo‘valag yo‘nalishi bo‘yicha yuqori magnit singdiruvchanlikka ega bo‘lib, plastinalar shtamplanishida va qutb paketi yig‘ilishida e’tiborga olinishi kerak. Jo‘valash yo‘nalishi­ga ko‘ndalang bo‘lgan yo‘nalishda magnit singdiruvchanlik pastligi yakor reaksiyasining ta’sirini kuchsizlantiradi va bosh va qo‘sh­imcha qutblar tarqoq magnit oqimni kamaytiradi.

Kichik quvvatli o‘zgarmas tok mashinalari qutb g‘altaklari karkassiz qilinadi - qutb o‘zagiga izolyasion qistirma (prokladka) joylashtirilib, misdan yasalgan chulg‘am o‘tkazgichlarini bevosita o‘raladi (14.5,a-rasm). Ko‘pgina mashinalarda (quvvati 1 kVt va undan kattaroq) qutb g‘altagi karkasli qilinadi: chulg‘am o‘tkazgichi karkasga (aksariyat, plastmassadan) o‘raladi, so‘ngra qutb o‘zagiga kiygiziladi (14.5,b-rasm). Mashinalarning ba’zi konstruksiya­larida qo‘zg‘atish chulg‘ami intensiv sovutilish uchun balandligi bo‘yicha birnecha qismlarga bo‘linadi, ular orasida ventilyasiya kanallari qoldiriladi.

Yakor. O‘zgarmas tok mashinasining yakori (14.4-rasm) val 10, magnit o‘zak 3, yakor chulg‘ami 9 va kollektor 1dan iborat. Yakor magnit o‘zagi shixrovka qilingan konstruksiyadan iborat va yupqa tunikasimon elektrotexnik po‘latdan shtamplangan plasinalardan iborat. Plastinalar lak bilan qrplanadi, paketlarga yig‘iladi va quritiladi. Tayyor magnit o‘zak yakor valiga presslanib maxkam­lanadi. Yakor magnit o‘zagining bunday tuzilishi, uning magnit maydonda aylanishidan hosil bo‘lgan qayta magnitlanishda induktivlanadigan uyurma toklarni keskin kamaytirish imkonini beradi. Yakor tashqi silindrik yuzasida bo‘ylama pazlar bo‘lib, ularda yakor chulg‘ami joylashtiriladi.

14.5-rasm. Karkassiz (a) va karkasli (b) qutb g‘altagi bo‘lgan bosh qutblar:

1-stanina; 2-qutb o‘zagi; 3-g‘altak

Yakor chulg‘amini dumaloq yoki to‘g‘ri burchakli kesim yuzali mis o‘tkazgichlardan yasaladi. Pazlari chulg‘am o‘tkazgichlari bilan to‘ldirilib, so‘ngra pona (tekstolit yoki getinaks) bilan berkit­iladi. Ba’zi mashinalarda pona bilan berkitmasdan, balki yakor yuzasiga bandaj o‘raladi. Bandaj po‘lat yoki shisha tolali tortilgan simdan yasaladi. Chulg‘amning tirsak qismi chulg‘amni maxkamlovchi bandaj bilan qotiriladi.

Kollektor 1 o‘zgarmas tok mashinasining murakkab qismlaridan biri hisoblanadi. Kollektorning asosiy elementlari qattiq tortilgan mis lentasidan trapetsiya shaklida shtamplangan plastinalaridan shunday yig‘ilganki, kollektor silindr shaklini oladi. Kollektor plastinalarini maxkamlashga qarab, kollektor ikki asosiy turga bo‘linadi: po‘lat konus shaybali va plastmassali.

14.6, a-rasmda po‘lat konus shaybali kollektor tuzilishi keltirilgan. Kollektor plastinalarning 6 quyi qismi «qaldirg‘och dumi» shakliga ega. Kollektor yig‘ilgandan so‘ng, plastinalarning shu qismlari 1 va 3 po‘lat shaybalar orasiga siqilgan bo‘ladi.

14.6-rasm. Konus shaybali kollektor tuzilishi

21-mavzu. O‘zgarmas tok generatorlari tavsiflari

O‘zgarmas tok generatorining ishlash jarayonida yakor chul­g‘amida EYK E_a [(15.20)ga qarang]. Generatorga yuklanish ulanganda, yakor zanjirida tok hosil bo‘ladi, generator chiqish klemmalarida kuchlanish paydo bo‘ladi. Kirxgofning kuchlanishlar qonuniga asoslanib, yakor klemmasidagi kuchlanishni quyidagicha ifodalaymiz

(17.1)

bunda (17.2)

- yakor zanjirining barcha qarshiliklari: yakor chulg‘ami ; qo‘shimcha qutb chulg‘ami ; kompensatsiya chulg‘ami ; ketma-ket ulangan qo‘zg‘atish chulg‘ami ; shchetka o‘tkinchi kontaki . Ifoda (17.2)da keltirilgan chulg‘amlardan birortasi mashinada bo‘lmasa, u holda shu qo‘shiluvchi bo‘lmaydi.

Generator yakori birlamchi motor yordamida aylantiriladi, u generator valida aylantiruvchi moment M₁ hosil qiladi. Agar generator yu.i. rejimida ishlasa (I_a = 0), u holda generator valini aylantirish uchun nisbatan kichik bo‘lgan yu.i. momenti M₀ etarli bo‘ladi. Bu generator ishlashida hosil bo‘ladigan tormozlovchi momentlardan iborat: ishqalanuvi kuchlar momenti va yakordagi uyurma toklar momenti.

YUklangan generatorning ishlashida yakor chulg‘ami o‘tkazgich­larida tok hosil bo‘ladi, u qo‘zg‘otuvchi chulg‘am g‘osil qilgan magnit maydon bilan ta’siri natijasida, yakorda elektro­magnit moment M hosil qiladi [(15.24)ga qarang]. Generatorda bu moment birlamchi motorning aylantiruvchi momentiga qarama-qarshi yo‘nalgan, ya’ni u tormozlovichi bo‘ladi (15.1-rasm).

Ifoda (17.3) generator aylanish tezligi o‘zgarmas (n=const.) bo‘lganda birlamchi motorning aylantiruvchi momenti M₁ genera­torning aks ta’sir etuvchi momentlari (yu.i. M₀ momenti va elektromagnit moment M) yig‘indisi bilan muvozanatlashadi.

. (17.3)

17.1-rasm. O‘zgarmas tok generatorlaridagi momentlar

Ifoda (17.3) mashina yakori ayla­nish tezligi sho‘garmas n=const. Bo‘l­ganda - generatorning momentlar teng­la­masi deyiladi. Ifodaning (17.3) hadlarini burchak tezligi ωga ko‘pay­tirib, quvvatlar tenglamasini hosil qilamiz

, (17.4)

bunda - birlamchi motor­dan generatorga keltirilayotgan (mexa­nik) quvvat; - yu.i. quvvati, ya’ni generator yuksiz ishlaganda motordan kelayotgan yuksiz ishlash (mexanik) quvvati (generator yukla­nishi uzilgan); - genera­torning elektromagnit quvvati.

Ifoda (15.27)dan quyidagini hosil qilamiz

yoki (17.1) e’tiborga olsak,

(17.5)

bunda R₂ - generatordagi foydali (elektr) quvvat, ya’ni gene­rator­ning yuklanishga berayotgan quvvati; R_ea-yakor zanjir­idagi chulg‘am qizishi va shchetka kontaktidagi quvvat isroflari.

Generator qo‘zg‘atish chulg‘amidagi isrof R_e.k e’tiborga olib, o‘zgarmas tok generatori uchun quvvatlar tenglamasini yozamiz

(17.6)

Demak, birlamchi motordan generatorga kelayotgan mexanik quvvat R₁ generatorda foydali elektr quvvat R₂ ga aylanib yuklanishga uzatilayapti va quvvat isroflarini qoplash ( ) uchun sarflanayapti.

Aksariyat, generatorlar yakori o‘zgarmas tezlik bilan aylangani uchun, uning tavsiflari n=const. bo‘lganda ko‘riladi.

Yuksiz ishlash tavsifi – yu.i. rejimida generator chiqish klemmalaridagi kuchlanish ning qo‘zg‘atish tokiga bog‘liqligi:

, bunda va

YUklanish tavifi – yuklanish bilan ishlayotganda ( ) generator chiqish klemmalaridagi kuchlanish ning qo‘zg‘atish toki ga bog‘liqligi:

, bunda va

Tashqi tavsifi - generator chiqish klemmalaridagi kuchlanish ning yuklanish toki ga bog‘liqligi:

, bunda va

bunda qo‘zg‘atish chulg‘amidagi rostlovchi reostat qarshi­ligi.

Rostlovchi tavsif – qo‘zg‘atish toki ning yuklanish toki ga bog‘liqligi:

, bunda va

Keltirilgan tavsiflarning ko‘rinishlari o‘zgarmas tok generatori xususiyatlarini aniqlab beradi.