Reaktiv sinxron elektr mexanik o’zgartgichning tuzilishi, ishlash printsipi va xarakteristikalari

Reaktiv sinxron elektr mexanik o’zgartgichning tuzilishi, ishlash printsipi va xarakteristikalari


Induktorli generatorlar sinxron generatorning ko’rinishlaridan biri hisoblanib, juda katta chastotali EYuK ga ega bo’ladi.
Yuqori chastota (1000 10000 Hz) xo’jalik turlarining ko’pgina sohalarida, shuningdek, induktsion qizdirishda, metallarni elektr yoyi bilan eritishda, elektr payvandlashda, detallarni yuqori chastotali elektr energiya bilan qizdirib ishlov berishda, yuqori tezlikli elektr yuritmalarida va boshsalarda ishlatiladi.
An'anaviy sinxron generatorning yakor chulg’amida hosil bo’ladigan EYuK ning chastotasi f=pn/60 bilan aniqlanadi. Chastota f ni, aylanish chastota n ni oshirish hisobiga ko’paytirish mumkin, lekin uni rotorning mexanik mustahkamligi cheklab qo’yadi. Juft qutblar sonini ko’paytirib, chastotani oshirishda esa qutb bo’linmasining o’lchamlari o’zgaradi. Shuning uchun an'anaviy konstruktsiyali sinxron generatorlar f400 Hz bo’lgan chastotalarda ishlab chiqariladi. Yuqori (f  400 Hz) chastotalarni olish uchun esa induktorli generatorlar ishlatiladi.
Induktorli generatorlar katta quvvatli sinxron generatorlar uchun qo’zg’atgich bo’lib ham xizmat qiladi. Masalan, quvvati 2700 kVA bo’lgan uch fazali kontaktsiz induktorli generator (8.3,a-rasm) katta quvvatli TVV seriyali turbogeneratorlarning qo’zg’atgichi sifatida qo’llaniladi. Bu generator ishlab chiqargan katta chastotali EYuK to’g’rilagich orqali o’zgarmasga aylantirilib turbogeneratorning qo’zg’atish chulg’amiga beriladi.
Induktorli generatorning statori alohida po’lat plastinalardan yig’iladi. Stator po’lat o’zagi pazlarida chulg’amlar joylashtiriladi. Pazlar ochiq yoki yarim yopiq shaklda bo’ladi. Rotor po’lat o’zagi alohida-alohida plastinalardan yig’ilib, undagi pazlarga hech qanday chulg’am o’rnatilmaydi, shuning uchun ham induktorli generatorlar kontaktsiz hisoblanadi.
Statorda yakor chulg’ami va qo’zg’atish chulg’ami joylashtiriladi. Yakor chulg’ami stator po’lat o’zagi tishlariga o’raladi. Qo’zg’atish chulg’ami esa har xil joylashishi mumkin. Qo’zg’atish chulg’amining joylashishiga qarab induktorli generatorlar bir xil qutbli va har xil qutbli turlarga bo’linadi. Har xil qutbli generatorlarda qo’zg’atish chulg’amining g’altagi statordagi katta pazlarda joylashtiriladi (8.1,b-rasm) va har xil qutblar ketma-ket keladi. Shuning uchun ham bunday generatorlarga har xil qutbli generatorlar deyiladi. Bularda qo’zg’atish chulg’amining magnit oqimi stator va rotor paketlarining bir xil ishorali qutbidan boshqa ishorali qutbiga o’tadi.
Induktorli generatorlarda stator va rotor tishlari ma'lum bir nisbatda bo’ladi:
Z  2  Z₂  m  q ,
Stator va rotorda tishlar bo’lganligi sababli, magnit oqimi qutb bo’linmasida bir xilda tarqalmaydi. Uning ko’proq qismi rotor tishi stator tishi ostiga to’g’ri kelgan qismida joylashsa, oqimning kam qismi esa rotor pazi stator tishi ostiga to’g’ri kelgan joyda bo’ladi.
Magnit induktsiya o’zgarmas va o’zgaruvchan tashkil etuvchilardan iborat bo’ladi. Uning o’zgaruvchan tashkil etuvchisi V_.~ yakor chulg’amlarida EYUK ni hosil qiladi. Bu EYuK ning davri rotorning tish bo’linmasi bo’yicha burilishga bog’liq bo’lib, chastotasi quyidagicha topiladi:
f₁  Z₂ n 60

Uch fazali induktorli generatorda yakor chulg’amining har qaysi fazasiga stator qutblarining bitta jufti tog’ri keladi. Qo’zg’atish chulg’ami ikki qutbli magnit maydonni hosil qiladi, ya'ni bu chulg’am paydo qilgan har qaysi qutb statorning uchta qutbidan tashkil topgan (uch qismga bo’lingan). Stator qo’shni qutblarining tishlari rotor tishlariga nisbatan qo’zg’atish bo’linmasiga siljigan, shuning uchun rotor qo’zg’tish bo’linmasiga burilganda magnit oqimning maksimumi bitta qutbdan boshqasiga ko’chadi.

• 
  Rotor aylanganda yakor chulg’amining har bitta fazasida bir fazali mashinadagi kabi chastotasi f₁ = Z₂ n /60 bo’lgan EYuK:
  
• 
  E=4,44f₁w_ak_ch.aF_()max (8.4)
  
• 
  hosil bo’ladi, lekin qo’shni fazalarning EYuK vaqt bo’yicha 120 ga siljigan bo’ladi. (8.4) da
  
• 
  F_()max=0,5(F_()max–F_()min) – bitta qutb magnit oqimining o’zgaruvchan tashkil etuvchisi.
  

Avtotraktor generatorlari. Oldin ta'kidlanganidek, elektr mashinalarida energiyaning o’zgarishi, magnit zanjirining magnit maydon energiyasi yig’ilgan joyi– mashina havo oralig’ida yuzaga keladi. Bunda magnit maydonining shakli asosan mashinaning energetik ko’rsatkichlarini belgilaydi. Yig’ilgan g’altakli chulg’amda mashina havo oralig’ida taxminan sinusoidal taqsimlangan magnit maydonni havo oralig’iga maxsus shakl berish hisobiga uning magnit o’tkazuvchanligini o’zgartirish orqali erishish mumkin.

Buning uchun rotorda joylashgan qutb uchligiga changalsimon shakl beriladi (8.3,a-rasm). Bunday shakldagi qutb uchliklar mashinaning oqi bo’yicha joylashgan bitta qozg’atish g’altagida havo oraliqda aksial (ya'ni shu o’q bo’yicha) yo’nalgan alohida qutblar oqimlarini radial yo’nalishga o’zgartirib, rotorning uncha katta bo’lmagan diametrida sinxron generatorning ko’p qutbli konstruktsiyasini olishga imkon beradi.
Qutblarining kostruktsiyasi changalsimon shaklga ega bo’lgan rotorli sinxron generatorlar avtomobil va traktorlarda keng qo’llaniladi. Bu generator – ventil generatoridir (uning korpusida kremniy diodi asosida tog’rilagich bloki joylashgan). Generator avtomobilda akkumulyator batareyasi bilan parallel ishlab uni zaryadkalab turadi, shuning uchun uning chiqishidagi kuchlanish o’zgarmas qiymatga ega bo’lishi lozim.
8.3,a-rasmda changalsimon rotorli G-250 tipli avtomobil generatori ko’rsatilgan.
Bunda ikkita changalsimon qutb uchligi (1) o’n ikki qutbli magnit sistemani vujudga keltiradi. Qo’zg’atish chulg’ami (2) vtulka (3)da joylashtiriladi. 18 ta pazli stator (4) yupqa elektrotexnik po’lat listlaridan yig’ilgan. Stator chulg’ami (5) uch fazali bir qatlamli, bitta qutbga va har qaysi fazaga to’g’ri keladigan pazlar soni q=0,5. Korpus (6) (podshipnik qalqonlari) alyuminiy qotishmasidan tayyorlangan. uch fazali o’zgaruvchan kuchlanish to’g’rilagich (7) vositasida o’zgarmasga aylantiriladi. O’zgarmas tok rotorda joylashgan qozg’atish chulg’amiga ikkita halqa (8) va ikkita cho’tka yordamida beriladi.