O‘zgaruvchan tok mashinasi stator chulg‘ami sxemalari

O‘zgaruvchan tok mashinalarida stator chulg‘ami magnit o‘zak pazlariga ma’lum tartibda joylashtiriladi. Bir xil pazlarda joylashgan o‘ramlar bir-biri bilan ketma-ket ulanib g‘altak (seksiya)larni hosil qiladi (4.3,a-rasm). Qo‘shni pazlarda joylash­gan g‘altaklar ketma-ket ulanib g‘altaklar guruhini hosil qiladi. Ular mashinaning bitta fazasi va juft qutbiga to‘g‘ri keladi. Chulg‘amning har bir fazasi A-X, V-U, S-Z bir necha parallel (faza toki katta bo‘lgan hollarda) yoki ketma-ket ulangan g‘altaklar guruhidan tashkil topadi.

4.3-rasm. Sirtmoqsimon (a) va to‘lqinsimon (b) chulg‘amlar

O‘zgaruvchan tok chulg‘amlarini tushunishda darslikda chulg‘am fazasi boshi A, V, S va keti X, Y, Z lotin harflari bilan belgi­lanadi. Ta’kidlash lozimki, bunday uslubiy yondashish chulg‘am­larni nazariy o‘rganishda yaqqollikni ta’minlaydi (amalda esa standartda belgilangan shartlarga rioya qilinadi).

Ilgari uch fazali stator chulg‘ami (ba’zan yakor chulg‘ami ham deyiladi) ning klemmalari S1–S4 (A-faza), S2–S5 (V-faza), S3–S6 (S-faza) belgilangan. Xalqaro standartga ko‘ra (ГОСT 26772-85), 1.01.1997 dan boshlab MDH mamlakatlari elektr mashinasoz­lik zavodlarida ishlab chiqarilgan o‘zgaruvchan tok mashinalari stator chulg‘ami fazasining boshi va keti uchun yangicha belgilanish joriy qilingan: U1–U2 (A-faza), V1–V2 (V-faza), W1–W2 (S-faza). Statorning faza chulg‘amlari yulduz (Y) yoki uchburchak () usulida ulanishi mumkin, shu maqsadda klemmalar qutichasida chulg‘am uchlarining boshi va keti ma’lum tartibda joylash­tiriladi.

Chulg‘amning eng oddiy elementi o‘ram (4.3,a- rasm) hisobla­nadi. O‘ram bir-biridan yakor aylanasida chulg‘am qadami «y» ga teng bo‘lgan masofadagi pazlarda joylashgan ikkita o‘tkazgich­ning ketma-ket ulanishidan hosil bo‘ladi. Chul­g‘am qadami taxminan qutb bo‘linmasiga teng: u=D/(2r); (bunda D– stator ichki diametri; 2r – qutblar soni).

Qutb bo‘linmasi  ni pazlar soni Z orqali ham aniqlash mum­kin, bu holda chulg‘am qadami:

y =  = Z / (2p)=πD₁ /2p, (4.1)

Agar u =  bo‘lsa, chulg‘am diametral yoki to‘la qadamli; <  bo‘lsa – qisqartirilgan qadamli; y >  bo‘lganda esa uzaytirilgan qadamli chulg‘am deyiladi.

Qo‘shni pazlarda joylashgan bitta g‘altak guruhidagi g‘altak tomonlari q ta pazlarni egallab faza siljish

 = 2rq / Z (4.2)

bilan faza zonasini hosil qiladi

q = Z / (2rm), (4.3)

bunda m – fazalar soni.

4.4,g-rasmda ko‘rsatilgan stator chulg‘amining har bir fazasi A-X, V-U, S-Z uchta g‘altakdan tashkil topgan bo‘lib, tomonlari uchta pazlarda joylashgan, ya’ni q =3. Umuman uch fazali chulg‘amda bitta qutb bo‘linmasida 3q pazlar joylashgan bo‘ladi, q=1 bo‘lganda esa har bir qutb ostida bir fazaning bitta g‘altagi joylashgan bo‘ladi.

Seksiya tomonlarining pazlarda joylashish tartibi va pazlar­dan tashqari qismining joylashtirilishiga qarab chulg‘amlar bir qatlamli, (4.4,b,d-rasm) ikki qatlamli (4.4,g-rasm) va bir-ikki (kombinatsiyalangan) qatlamli bo‘ladi. Agar pazda seksiyaning faqat bitta tomoni joylashgan bo‘lsa – bir qatlamli, pazda seksiyaning yuqorgi qatlami va boshqa seksiyaning pastki qatlami ustma-ust joylashsa – ikki qatlamli chulg‘am deyiladi.

4.4-rasm. Uch fazali bir qatlamli stator (Z=36, 2p=4, q=3) chulg‘amida “A” fazasi g‘altaklarini joylashtirish sxemasi (a) hamda bir qatlamli (b) va ikki qatlamli (d,e) chulg‘amlar joylanishi

Bir-ikki qatlamli konsentrik chulg‘amlarda bir qatlamli chulg‘am g‘altaklarini pazlarga joylashtirishda mexanizatsiyani qo‘llashning engilligi va ikki qatlamli chulg‘amlarda esa qisqar­tirilgan qadam qo‘llash mumkinligi kabi afzalliklari­ni o‘zida mujassamlashtirgan. Bunday chulg‘amlar quvvati 15100 kVt (q ≤ 6) bo‘lgan mashinalarda qo‘llaniladi.

Bir qatlamli chulg‘amni qisqartirilgan qadamli qilib bo‘lmay­di, bu ularning asosiy kamchiligi hisoblanadi. Chulg‘am qadami qisqartirilmagan bo‘lsa, mashina havo oralig‘idagi magnit maydonning shaklida yuqori garmonikalarning bo‘lishi, qo‘shimcha isroflarning ortishiga, mexanik tavsifda o‘pirilish (ya’ni keskin pasayish)lar vujudga kelishiga va mashina shovquni oshishiga olib keladi.

Lekin o‘zining oddiyligi, arzonligi va chulg‘am seksiya­lari­ni pazlarga joylashtirish texnologiyasida mexanizatsiyani to‘la qo‘l­lash mumkinligi tufayli bir qatlamli chulg‘amlar kam quvvatli (ya’ni quvvati 1015 kVtgacha bo‘lgan) mashinalarning stator chulg‘ami uchun keng qo‘llanilmoqda. Misol tariqasida bir qatlamli chul­g‘amning amalda keng qo‘llaniladigan turi, ya’ni bir qatlamli konsentrik chulg‘am sxemasini ko‘rsatish mumkin (Z=24, 2p=4, q=2, a=1).

O‘zgaruvchan tok elektr mashinalarining chulg‘amlari fazalar soniga ko‘ra bir, ikki va uch fazali bo‘lishi mumkin; seksiya­lari­ning shakliga va ulanishiga ko‘ra esa sirtmoqsimon va to‘lqin­simon turlarga bo‘linadi; ularning qadamlari tegishli 4.3-rasmlarda ko‘rsatilgan.