K.1-rasm. Elektromagnit induksiyasi qonunini generator (a) va motor (b) rejimlarida
K.2-rasm. “O‘ng qo‘l” (a) va “chap qo‘l” (b) qoidalarini tushuntirish O‘tkazgichning tekis xarakatida bu kuchlar muvozanatlashadi, ya’ni . Tenglikning o‘ng va chap tomonlarini o‘tkazgich tezligiga ko‘paytirib, quyidagi ifodani hosil qilamiz
Ushbu ifodaga ning (K.2) qiymatini qo‘ysak quyidagi ifoda hosil bo‘ladi
. (V.Z)
Tenglikning chap qismi o‘tkazgichni magnit maydonidan olib o‘tish uchun sarflanayotgan mexanik quvvatni aniqlaydi; o‘ng qismi esa berk konturda I toki hosil qilayotgan elektr quvvatni anglatadi. Bu ikki quvvatlar orasidagi tenglik belgisi generatorda o‘tkazgichga qo‘yilgan tashqi kuch xosil qilgan mexanik quvvatning elektr energiyaga aylanishini ko‘rsatadi. Agar o‘tkazgichga tashqi kuch F qo‘yilmasa, elektr energiyasi manbaidan unga U kuchlanish shunday qo‘yilsaki, unda o‘tkazgichdagi I tok K.1-rasm, b da ko‘rsatilganidek yo‘nalishda bo‘lsa, u holda o‘ikazgichga faqat elektromagnit kuch ta’sir etadi. Bu kuch ta’sirida o‘tkazgich magnit maydonida xarakatga keladi. Bunda o‘tkazgichda yo‘nalishi U kuchlanishga teskari yo‘nalishda bo‘lgan EYUK induktivlanadi. Shunday qilib, o‘tkazgichga qo‘yilgan U kuchlanish- ning bir qismi shu o‘tkazgichda induktivlangan EYUK E bilan muvozanatlanadi, qolgan qismi esa o‘tkazgichda kuchlanishlar pasayuvini hosil qiladi
(K.4)
bunda - o‘tkazgichning elektr qarshiligi.
Tenglikning chap va o‘ng qismlarini tok ga ko‘paytiramiz
E ning o‘rniga (K.1)dan EYUKning qiymatini qo‘yib, quyidagini hosil qilamiz
,
yoki, (K.2) ga ko‘ra,
. (V.5)
Bu tenglikdan shu kelib chiqadiki, o‘tkazgichga kelayotgan elektr quvvat (UI)ning bir qismi mexanik energiya( )ga aylanadi, va qolgan qismi o‘tkazgich qizishiga sabab bo‘luvchi elektr quvvat isroflari ( )ga sarflanadi. Demak, magnit maydoniga joylashtirilgan tokli o‘tkazgichni elementar elektr motori deb qarash mumkin ekan.
Ko‘rilgan hodisalar quyidagi xulosalarni chiqarishga imkon beradi:
a) ixtiyoriy elektr mashinasi uchun bir biriga nisbatan o‘zaro xarakatda bo‘lishi mumkin bo‘lgan tok o‘tkazish muxiti (o‘tkazgichlar) va magnit maydoni mavjuddir;
b) elektr mashinasi generator rejimida ishlaganda xam, elektr motori rejimida ishlaganda xam, magnit maydoni kesib o‘tayotgan tokli o‘tkazgichda, bir vaqtning o‘zida EYUK induktivlanishi va o‘tkazgichga ta’sir etuvchi kuch xosil bo‘lishi kuzatiladi;
d) elektr mashinasida mexanik va elektr energiyalarining o‘zaro o‘zgartirilishi ixtiyoriy yo‘nalishda kechishi mumkin, ya’ni bir elektr mashina elektr motor rejimida xam, generator rejimida xam ishlashi mumkin; elektr mashinalarining bunday xususiyati qaytuvchanlik (obratimost) deb ataladi. Elektr mashinalarining qaytuvchanlik prinsipi birinchi bo‘lib E.X.Lens tomonidan aniqlandi.
O‘rganilgan «soddalashtirilgan» elektr generatori va motori faqat elektr tokining asosiy qonun va hodisalaridan ularda foydalanish prinsiplarini ko‘rsatadi. Ularning konstruktiv bajarilish masalalariga kelganimizda, shuni ta’kidlash zarurki, ko‘pgina elektr mashinalarida xarakatlanuvchi qismlar aylanma xarakat prinsipiga asoslanganligini ko‘ramiz.
Elektr mashinalari konstruksiyalarining ko‘plab turlari mavjudligiga qaramay, ularni biror umumlashtirilgan konstruksiya bilan almashtirish mumkin. Bunday konstruksiya (K.3-rasm) ikki qismdan iborat bo‘lib, biri qo‘zg‘almas qism 1 – stator, ikkinchisi, aylanuvchi qism 2– rotor deyiladi.
Rotor stator magnit o‘zagining ichki silindrik bo‘shlig‘ida joylashtirilib, ular orasida havo oralig‘i mavjud bo‘ladi. Ushbu ikki elementlardan biri mashinada magnit maydon qo‘zg‘atish uchun qo‘zg‘atuvchi element (masalan, elektromagnit yoki o‘zgarmas magnit) bilan jihozlangan, ikkinchisida esa, shartli ravishda ishchi chulg‘am deb nomlangan, chulg‘am bilan joylashgan. Mashinaning qo‘zg‘almas qismi (stator) xam, aylanuvchi qismi (rotor) xam, magnit qarshiligi juda kichik bo‘lgan magnit-yumshoq materialdan yasalgan magnit o‘zaklari mavjud.