1.Üçfazalı sistemlər haqqında ümumi məlumat

16. AVTORANSFORMATORLAR

Konctruksiyasına görə avtotransformator transformatora oxşayır. Onlara polad nüvə üzərində müxtəlif en kəsiyinə malik olan iki dolaq yerləşdirilir. Bir dolağın sonu o biri dolağın əvvəli ilə elektriki elə birləşdirilir ki, iki ardıcıl birləşmiş dolaqlar bir yüksək gərginlik dolağını əmələ gətirir. Beləliklə, avtotransformatorun yüksək və alcaq gərginlik dolaqları arasında maqnit və elektrik rabitəsi vardı

Avtotransformatorun prinsipal sxemi şək.1- də verilmişdir. Sarğılar sayı olan birinci dolağın "AX" uclarına ilkgərginlik verilir. İkinci dolaq isə sarğılar sayı W₂ olan birinci dolağın "ax" hissəsi sayılır.

Birinci dolaq müqavimətindəki gərginlik düşgüsünü nəzərə almasaq, yük- süz iş rejimində ( ) I və II dolaqlar üçün e.h.q-nin tarazılıq tənliyini aşağıdakı kimi yaxmaq olar:

Transformatorda olduğu kimi avtotransformatorında transformasiya əmsalı məlum düsturla hesablanılır.

= = =

İkinci dolağa yük qoşulan zaman ( ) sarğı saylı dolağın "Aa" hissəsindən cərəyanı axır. W₂ saylı sarğıdan və cərəyanlarının həndəsi fərqi olan cərəyanı axır.

Kiçik transformasiya əmsalında bu cərəyanlar bir-birindən qiymətcə az fərqlənir və dolağını nazik məftildən hazırlamaq mümkün olur. Beləliklə, K=0,5 2 olanda xeyli miqdarda misə qənaət edilir. Böyük transformasiya əmsalında avtotransformatorun bu üstünlüyü itir, çünki və qarşılıqlı cərəyanları axan ümumi dolaq bir neçə sarğı azalır, cərəyanlar fərqi isə artır. Birinci və ikinci dövrənin elektriki birləşməsi avtotransformatorun istismarı vaxtı təhlükə- liliyini artırır. Beləki, alçaldıcı avtotransformatorda izolyasiyasının zədələnməsi nəticəsində işci operator birinci dövrənin yüksək gərginliyi altına düşə bilər. Avtotransformator tərəfindən qida mənbəyindən istifadə edilən tam güc aşağıdakıı ifadə ilə təyin edilir.

= Eyni güclü transformatorla müqayisədə avtotransformatorun müsbət xüsusiyyəti ondan ibarətdir ki, burada aktiv material az istifadə olunur, enerji itkiləri az, güc əmsalı və f.i.ə. yüksək olur.

Avtotransformatorun əsas mənfi xüsusiyyəti enerji qəbulediciləri ilə şəbəkə arasında elektrik rabitəsinin olmasıdır.

Avtotransformatorlar güclü dəyişən cərəyan mühərriklərinin işə buraxılmasında, işıqlanma şəbəkələrində gərginliyin tənzimlənməsində v. s. hallarda istifadə edilir.

ASINXRON MÜHƏRRIKLƏRININ QURULUŞU VƏ IŞ PRINSIPI

Elektrik və mexaniki enerjiləri fırlanan maqnit sahəsi vasitəsilə qarşılıqlı surətdə bir-birinə çevirən dəyişən cərəyan elektrik maşınına asinxron maşın deyilir. Asinxron maşınlar iki rejimdə işləyirlər: mühərrik və generator rejimində.

Konstruksiyasının sadəliyinə, ucuz olmasına və istismarda etibarlılığına görə me­xaniki güc qurğularında elektrik enerjisini mexaniki ener­ji­yə çevirmək üçün asinxron mühərriklərindən istifadə edilir. 1889 - 1890 –cı illərdə rus mühəndisi M.O. Dolevo Dobrovolski tə­rə­findən asinxron mühərrikləri ixtira edildi. Asinxron mühərriklərinin iş prinsipi fırlanan maqnit sahəsinə əsaslanır, onlar mü­hərrik kimi geniş istifadə olunur və müasir elektrik inti­qa­lının əsasını təşkil edir. Bu maşınlar 10kV gərginliklərə hazırlanır.

İstənilən elektrik maşınları kimi asinxron mühərriklər də iki əsas hissədən ibarətdir: stator və rotor. Stator (latın sözü – sto olub, «dayanıram» deməkdir) hərəkətsiz hissədir. Stator içiboş silindr şəklində maqnitkeçirici bərkidilmiş çuqun gövdədən ibarətdir. Burulğanlı cərəyanları azalt­maq üçün maqnitkeçirici bir-birindən lakla izolə edilmiş nazik (0,35¸0,5 mm) elektrotexniki poladlardan yığılır. Stato­run daxili səthində açılmış yuvalarda dəyişən cərəyan şəbəkəsindən qidalanan və fırlanan maqnit sahəsi yaradan dolaqlar yerləşdirilir .

Rotor (latın sözü roto olub, «fırladıram» deməkdir) mühərrikin fırlanan (hərəkətli) hissəsidir. O bir-birindən oksid təbə­qə­si ilə izolə edilmiş nazik elektrotexniki poladlardan yığılır. Rotor statorun içərisində yerləşir və onlar arasında nazik hava boşluğu olur. Rotorun üzərində açılmış yuvalarda rotor dolaq­ları yerləşdirilir. Bu dolaqların birləşməsinə görə asinxron mü­hər­riklər iki cür olur: qısa qapanmış rotorlu və faza rotorlu. «Dələ qəfəsi» adlanan qısa qapanmış dolaq çılpaq, böyük en kəsikli mis və ya alüminium çubuqlardan hazırlanır rotorun yuvalarında yerləşdirilir. Dolaqlar hər iki tərəfindən həmin materialdan hazırlanmış halqalar ilə qaynaq edilməklə qısa qapanır.

Faza rotorlu mühərriklərdə rotorun faza dolağı stator dolağı kimi üçfazalı hazırlanır. Ulduz sxemi üzrə birləşdirilir, ucları üç ədəd misdən ha­zırlanmış, bir-birindən və valdan izolə olunmuş kon­takt halqalarına birləş­di­rilir. Kon­takt halqalar üzə­ri­nə fırçalar yerləşdirilir. Fır­ça­lar fırça sax­layan mexanizmdə otur­du­lur və yaylarla kontakt halqalara sıxılır. Fır­la­nan halqalar vasitəsi ilə rotor dolağına işəsalma və tənzim­ləmə reostatı qoşulur. Faza rotorlu asinxron mühərriklərin konstruksiyası mürəkkəb olduğundan onlardan xüsusi hallarda, məsələn, neft sənayesində, qazma aqreqatlarında, qaldırıcı kranlarda və s. istifadə edilir.

Asinxron mühərriklərin iş prinsipinə görə stator və rotorun maqnit sahələri müxtəlif fırlanma sürətinə (tezliyinə) malikdir. Rotorun sürətinə asinxron sürət (n₂) deyilir. Asinx­ron mühərriklərdə rotorun fırlanma sürəti (n₂) statorun fır­lan­ma sürətindən (n₁) kiçik olmalıdır: n₂1. Statorun fırlanan maqnit sahəsinin sürəti ilə rotorun fırlanma sürəti arasındakı fərqə mütləq sürüşmə deyilir:

Mütləq sürüşmənin statorun maqnit sahəsinin sürətinə olan nisbətinə mühərrikin nisbi sürüşməsi və ya sadəcə sürüşmə deyilir, s hərfi ilə işarə olunur.

və ya

Nominal yüklə­nəndə asinxron mü­hər­rikdə sürüşmə 1,5¸6 % təşkil edir

Əgər rotorun sürəti statorun maqnit sahəsinin sürətinə bəra­bər olarsa (n₁=n₂)^, fırlanan maq­nit seli rotor dolağının sarğılarını kəsməz, dolaqda e.h.q-si və cərəyan, mühərrikin va­lın­da fırladıcı moment yaratmaz və mühərrik işləməz. Asinxron sözü qeyri-sinxron, yəni müxtəlif sürətli deməkdir.
SABİT CƏRƏYAN MAŞINLARI

Vəzifəsinə görə sabit cərəyan maşınları generatorlara və mühərriklərə bölünür. Genera­torlar elektrik enerjisi istehsal edir; mühərriklər mexaniki fırlanma momenti yaradır ki, bu da müxtəlif mexanizmlərin hərəkəti üçün istifadə edilir. Sabit cərəyan maşınları (SCM) dönəndir. Yəni eyni bir maşın hər generator, həm də mühərrik kimi işləyə bilər. SCM hərəkətli və hərəkətsiz hissələrdən ibarətdir. Hərəkətli fırlanan hissə rotor, hərəkətsiz hissə stator adlanır. S.c.maşınlarında stator-induktor, rotor isə lövbər adlanır.

Sabit cərəyan generatorunun statoruna gövdə də deyilir. Gövdə maqnitkeçirici materialdan hazır­la­nır. Gövdənin içərisində əsas və əlavə qütblər bərkidilir. Əsas qütblər nüvədən, qütb ucluqları və dolaqlardan ibarətdir. Nüvə nazik polad lövhələrdən hazırlanır. Lövhələrin qalınlığı 1-2 mm-dir. Onlar bir-birindən oksid qatı ilə izolə olunur. Dolaq mis məftildən hazırlanır.

Lövbər polad valdan, üzərində dolaq olan nüvədən və kollektordan ibarətdir. Burulğanlı cərəyanları azaltmaq üçün lövbərin nüvəsi qalınlığı 0,35¸0,5 mm olan elektrotexniki polad təbəqələrdən yığılır. Tə­bəqələr bir-birindən lakla izolə olunur. Nüvənin üzərində uzu­nuna yuvalar vardır, həmin yuvalara lövbər dolağı yerləşdi­rilir..

Kollektor generatorun ən mürəkkəb hissəsidir, mikanit araqatı ilə ayrılmış yüksək keyfiyyətli misdən hazırlanmış trapes şəkilli təbəqələrdən yığılır. Təbə­qə­lərə lövbər dolağının ucları qaynaqla bərkidilir. Kollektorla elektriki əlaqə fırçalar vasitəsilə yaradılır. Fırçalar fırça saxlayan mexanizmdə yerləşdirilir və yayla kollektora sıxılır. Fırçalar qrafitdən hazırlanır. Sabit cərəyan generatorunda lövbərin valında oturdulmuş ventilyatorla hava soyutması aparılır.

Sabit cərəyan mühərrikləri daha çox tətbiq edilir. Onlardan avtomatika qurğularının intiqallarında, şaxta liftləri, yayma dəzgahları, ağırlıqqaldıran mexanizmləri, nəqliyyat vasitələri və s. mexanizmlərin intiqallarında istifadə olunur. Sabit cərəyan mühərrikləri dəyişən cərəyan mühər­rik­lərinə nisbətən müəyyən üstün­lüklərə malikdir: asan işə salınır və sürəti geniş diapazonda tənzimlənir. Çatışmazlıqları isə: az etibarlıdır, dəyəri yüksək­dir, konstruksiyası mürəkkəbdir.

SABİT CƏRƏYAN GENERATORLARININ QURULUŞU VƏ İŞ PRİNSİPİ

Sabit cərəyan generatorlari hərəkətli və hərəkətsiz hissələrdən ibarətdir. Hərəkətli fırlanan hissə rotor, hərəkətsiz hissə stator adlanır. S.c.maşınlarında stator-induktor, rotor isə lövbər adlanır.

Sabit cərəyan generatorunun statoruna gövdə də deyilir. Gövdə maqnitkeçirici materialdan hazır­la­nır. Gövdənin içərisində əsas və əlavə qütblər bərkidilir. Lövbər polad valdan, üzərində dolaq olan nüvədən və kollektordan ibarətdir. Burulğanlı cərəyanları azaltmaq üçün lövbərin nüvəsi qalınlığı 0,35¸0,5 mm olan elektrotexniki polad təbəqələrdən yığılır. Tə­bəqələr bir-birindən lakla izolə olunur. Nüvənin üzərində uzu­nuna yuvalar vardır, həmin yuvalara lövbər dolağı yerləşdi­rilir.

Kollektor generatorun ən mürəkkəb hissəsidir, mikanit araqatı ilə ayrılmış yüksək keyfiyyətli misdən hazırlanmış trapes şəkilli təbəqələrdən yığılır. Təbə­qə­lərə lövbər dolağının ucları qaynaqla bərkidilir. Kollektorla elektriki əlaqə fırçalar vasitəsilə yaradılır. Fırçalar fırça saxlayan mexanizmdə yerləşdirilir və yayla kollektora sıxılır.

Generatorda mexaniki hərəkətin enerjisi elektrik energisinə çevrilir. Generatorun lövbəri hər hansı kənar mühərrik vasitəsilə təsirlənmiş maqnit sahəsində fırladılır. Fırlanma nəticəsində lövbər dolağının sarğılar ına nüfuz edən maqnit seli dəyişər və onda maqnit selinin dəyişmə sürətinə mütənasib e.h.q-si induksiyalayar: Real sabit cərəyan generatorunda lövbərin hər bir sarğısına nüfuz edən maqnit seli periodik dəyişir. Müvafiq olaraq lövbər dolağının hər bir sarğısındakı e.h.q-sinin qiymət və istiqaməti də dəyişir. Sabit e.h.q-si almaq üçün generator mexaniki düzləndirici – kollektorla təchiz edilir. E.h.q-nin istiqaməti dəyişəndə kollektor avtomatik olaraq dolaq sarğılarının uclarını çevirir. Lövbər dolağının bir sarğısında induksiyalanan sinusoidal e.h.q-si kollektorun köməyi ilə döyünən e.h.q-nə çevrilir. Sarğılar sayı çox olanda yekun e.h.q-nin döyünməsi nəzərə alınmayacaq dərəcədə az olacaq. Bu halda generator qiymət və istiqamətcə sabit gərginlik emal edəcək.

ASINXRON MÜHƏRRIKİN F.İ.Ə
Asinxron mühərriklərdə elektrik enerjisinin mexaniki enerjiyə çevrilməsi enerjinin itkiləri ilə müşayiət olunur. Həmin itkilər bunlardır: elektrik itkiləri, maqnit itkiləri, mexaniki itkilər, əlavə itkilər

Elektrik itkiləri işləyən mühərrikin stator və rotor dolaqlarında istilik şəklinə çevirilən güclərdir. Bu itkilər P_m-mis itkiləri adlanır və cərəyanın kvadratı ilə mütanasibdir . Elektrik itkiləri mühərrikin yükündən asılı olub dəyişir və buna görə də dəyişən itkilər deyilir.

Maqnit itkiləri əsasən histerezis hadisəsi və burulğanlı cərəyanların yaranmasına sərf olunan enerji itkisidir. Bu itkilər həm stator, həm də rotorun polad nüvəsində ( poladdakı itkilər-P _pol ) əmələ gəlir. Poladdakı itkilər yükdən asılı olmur, çünki yük dəyişəndə mühərrikin manit seli dəyişmir.

Mexaniki itkilər – P_mex yastıqlarda sürtünmə səbəbindən və mühərrikin fırlanan hissələrində alınır. Mexaniki itkilər maşının yükündən asılı deyil.

Əlavə itkilər – P_əl potor və stator maqnitkeçiricilərinin dişlərində maqnit selinin döyünməsi və səpələnmə selləri nəticəsində yaranır. Bu itkilərdə dəyişən itkilərdir.

Asinxron mühərriklərin f.i.ə faydalı gücün (P₂ ) mühərrikin mənbədən aldığı (P₁) gücə olan nisbətinə bərabərdir. F.i.ə η hərfi ilə işarə edilir

Burada

Asinxron mühərrikin f.i.ə. . yükdən asılı olub , öz qiymətini dəyişir.

Yüksüz işləmə rejimində , yük artdıqca faydalı iş əmsalı artır. Üçfazalı asinxron mühərriklərin f.i.ə gücü 1-10 kVt olan mühərriklər üçün olur, gücü 10 kVt - dan çox olan mühərriklər üçün olur.Asinxron mühərrikin əsas xarakteristikası onun güc əmsalıdır – cos . O, göstərir ki, mənbədən daxil olan tam gücün hansı hissəsi itkilərə sərf olunur, hansı hissəsi mexaniki işə çevrilir. Mühərrikin güc əmsalı yükdən asılıdır, normal iş rejimində 0,7 0,9 qiymətə çatır, yüksüz işləmə rejimində 0,2 0,3 qədər azalır

ELEKTRIK AKKUMULYATORLARI HAQQINDA ÜMUMİ MƏLUMAT

Elektrik akkumulyatorları özündə elektrik enerjisini yığıb saxlayan və lazım gəldikdə müəyyən müddətdə enerji mənbəyi kimi işlədicilərə elektrik enerjisi vermək imkanına malik olan qurğudur.

Bu qurğunun adı latınca «accumulator» (yığıcı, toplayıcı) sözündən götürülmüşdür. Çünki, akkumulyator digər enerji mənbəyindən ona verilmiş elektrik enerjisini toplayıb saxlaya bilir.

Elektrik akkumulyator ında və qalvanik elementlərdə elektrik enerjisi kimyəvi enerjinin hesabına alınır.

Akkumulyator enerji mənbəyinə qoşulduqda o, mənbədən alınan elektrik enerjisini kimyəvi enerjiyə cevirir. Bu prosesə elektrik akkumulyatorlarının «dolması» deyilir.

Elektrik akkumulyatorları yükə qoşulduqda (ondan elektrik enerji aldıqda) kimyəvi enerji elektrik enerjisinə çevrilir. Bu proses elektrik akkumulyatorlarının «boşalması» prosesidir.

Boşalmış elektrik akkumulyatorlarını dəfələrlə yenidən «doldurmaq» və «boşaltmaq» mümkün olur.

Qalvanik elementlərlə akkumulyator arasında fərq ondan ibarətdir ki, qalvanik element hazırlandıqdan sonra sabit cərəyan mənbəyi kimi istifadə oluna bilər. Elektrik akkumulyator- larını isə enerji mənbəyi kimi istifadə etmək üçün əvvəlcədən elektrik enerjisi ilə doldurmaq lazımdır. Qalvanik elementlər zavodda enerji mənbəyi kimi hazırlanır və enerji ehtiyatı işlənib qurtardıqdan sonra onlardan istifadə etmək olmur.

Elektrik akkumulyatorları turşuya və ya qələviyə davamlı xüsusi qaba tökülmüş, elektrolit məhlulun içərisinə salınmış müsbət və mənfi lövhələrdən ibarətdir.

Rabitə sistemlərinin avadanlığı elektrik enerjisini sənaye elektrik şəbəkəsindən və daxili elektrik enerji mənbəyindən alır. Daxili elektrik enerji mənbəyi ehtiyat məqsədilə nəzərdə tutulur, yəni şəhər elektrikşəbəkəsində qəza baş verdikdə və elektrik enerjisi müvəqqəti kəsildikdə ondan istifadə olunur.

Yuxarıda adları sayılan enerji mənbələri olmadıqda və qəza baş verdikdə rabitə sistemlərinin normal relimdə işləməsi üçün enerji mənbəyi kimi elektrik akkumulyatorından istifadə olunur

ELEKTRIK AKKUMULYATORLARININ ƏSAS GÖSTƏRICILƏRI

Hər hansı texniki bir qurğu kimi akkumulyatorlar da bir sıra göstəriclərlə xarakterizə olunurlar. Bu göstəricilərə görə işlədicinin təlabatına uyğun gələn akkumulyatorlar seçilir.

1. Akkumulyatorların uzunömürlüyü

Akkumulyatorların işlədiyi günlərin və dolma – boşalma dövrlərinin sayı nə qədər çox olsa bu, onun uzunömürlüyünü göstərir.

Uzunömürlülük akkumulyatorların vəziyyətindən (quru doldurulmamış, məhlulu formalaşdırılmış, lakin doldurulmuş və ya boşaldılmış ), işəsalma və sonrakı istismar şəraitindən, konustruksiyanın və elektrokimyəvi sistemin ilkin ehtiyatlarından (resursundan asılıdır. Bu göstətici müxtəlif növ akkumulyatorlar üçün müxtəlif olur.

2. Akkumulyatorun elektrik hərəkət qüvvəsi

Xarici dövrənin açıq vəziyyətində akkumulyatorun qütbləri arasındakı potensial fərqinə e.h.q-si deyilir. E.h.q-si voltlarla ölçülür və elektrokimyəvi sistemdən asılı olaraq müxtəlif akkumulyatorlar üçün 1,2-2V həddində olur. Elektrokimyəvi sistem dedikdə bu halda elektrodların aktiv maddələrinin təbiəti və istifadə edilən elektrolit məhlulu nəzərdə tutulur. E.h,q-si lövhələrin (elektrodların) və akkumulyatorun ümumi ölçülərindən asılı olmur.

3. Akkumulyatorun gərginliyi

Akkumulyatorun yükə qoşulduğu halda onun qütbləri arasındakı potensiallar fərqi akkumulyatorun gərginliyi adlanır. İş rejimindən asılı olaraq boşalmadakı və dolmadakı gərginlikləri fərqləndirmək lazımdır. Boşalmadakı gərginlik həmişə qiymətcə e.h.q-dən kiçik olur. Bu gərginliyin qiyməti sabit olmur və boşalma prosesində getdikcə azalır. Özü də boşalma cərəyanı nə qədər böyük olarsa bu gərginliyin azalma sürəti bir o qədər böyük olur.

Boşalma rejimində gərginlik

Doldurmadakı gərginlik e.h.q-dən böyük olur. Normal dolma prosesi zamanı bu gərginlik daimi artır və prosesin sonunda maksimal qiymət alaraq sabitləşir.

Burada E-e.h.q-si, - boüalma cərəyanı, - dolma cərəyanı, - akkumulyatorun daxili müqaviməti

4. Akkumulyatorun daxili müqaviməti

Akkumulyatorun daxili müqaviməti elektrodların konstruksiyasi, elektrolitin sixliği, elektrodların aktiv kütləsinin vəziyyəti, və - cərəyanlarının qiymətləri ilə təyin edilir. Dolmuş akkumulyatorlarda daxili müqavimət boşalmış akkumulyatorlardan az olur.

5. Akkumulyatorun tutumu

Akkumulyatorun son boşalma gərginliyinə qədər boşaldılması nəticəsində verdiyi elektrik yükünün miqdarına akkumulyatorun elektrik tutumu deyilir.

burada Q- Akkumulyatorun tutumu (amper-saat), boşalma cərəyanı (A), - boşalma müddəti (saat)

Elektrik tutumu amper-saatlarla və vatt-saatlarla ölçülür.Vatt-saatlarla ölçülən elektrik tutumu enerjisi ölçüsü kimi qəbul edilir, daha doğrusu akkumulyatorun işgörmə qabiliyyətini göstərir. Vatt-saatlarla ölçülən elektrik tutumunu tapmaq üçün amper- saatla ölçülən elektrik tutumunu boşalmadakı gərginliyə vurmaq lazımdır. Adətən akkumulyatorun elektrik tutumu amper-saatla ölçülür, çünki əksər hallarda akkumulyatorların istismarında əsas göstərici cərəyan hesab edilir.

Akkumulyatorun elektrik tutumu boşaldılma rejimindən, temperaturdan, boşalma gərginliyinin son qiymətindən asılıdır.

6. Akkumulyatorun vermə əmsalı

Akkumulyatorun tam boşalma nəticəsində verdiyi elektrik miqdarına onun doldurma zamanı aldığı elektrik miqdarı nisbətinə vermə əmsalı deyilir.