Şək.3.2.Kommutasiyalanan seksiyada cərəyanın paylanma-

Şək.3.2.Kommutasiyalanan seksiyada cərəyanın paylanma-
sı sxemi: a...v-mümkün variantlar; υ və υ
k
-lövbər və kol-
lektorun dairəvi sürətləri
Qaçan
tərəf
1
2
i
a
i
a
1
2
i
a
i
a
i=i
a
i=i
a
i=i
a
i
a
i
a
i
a
i
a
i
a
i
a
i
1
i
2
i
2
=
2
i
a
i
1
=0
i
1
=
2
i
a
i
2
=0
1
2
i
a
i
a
υ
υ
k
i=i
a
t=0
t=T
k
2
i
a
2
i
a
a)
b)
v)
46
lövhəsi fırça altından çıxır və bu lövhədən cərəyan axmır.
Bu halda fırça cərəyanı
2i
a
yalnız 2 lövhəsindən keçir, yəni
i
2
=
2i
a
;
i
1
=
0
və kommutasiyalanan seksiyanın cərəyanı
i
öz istiqamətini dəyişir.
Fırça ilə qapanmış halda kommutasiyalanan seksiyanın
konturu üçün (şəkil 3.2,b) Kirxhofun ikinci qanununa əsa-
sən gərginliklərin müvazinət tənliyini aşağıdakı kimi yaz-
maq olar:
i
1
R
1
-
i
2
R
2
+
iR
s
= e
R
+e
k
(3.4)
burada
i
1
və
i
2
-1 və 2 kollektor lövhələrindən keçən cərəyanların
ani qiyməti;
R
1
və
R
2
-uyğun kollektor lövhələri ilə fırça-
lar arasındakı keçid kontaktının müqavimətləri;
R
s
və
i
-
kommutasiyalanan seksiyanın müqaviməti və kommutasi-
ya prosesində ondakı cərəyandır.
(3.3) ifadəsi əsas kommutasiya tənliyi adlanır. Bu tənlik
dəyişən əmsallı qeyri-xətti differensial tənlikdir, belə ki,
e
R
- EHQ-si
di/dt -
mütənasibdir,
e
k
-EHQ-si
B
k
-nın funk-
siyasıdır,
R
1
və
R
2
müqavimətləri zamanın funksiyaları
olub cərəyan sıxlığından və onun dəyişmə sürətindən
asılıdır.
Şəkil 3.2, b-dən Kirxhofun birinci qanuna əsasən alırıq:
i
1
= i
a
+ i
;
i
2
=
i
a
–
i
(3.5)
i
1
və
i
2
cərəyanlarının qiymətlərini (3.3)-də yerinə yazıb
i
- yə əsasən həll etsək alırıq:
яlavя
яsas
.
.
1
2
1
2
1
2
k
k
s
k
R
s
a
i
i
R
R
R
e
e
R
R
R
R
R
i
i
+
=
+
+
+
+
+
+
−
=
(3.6)
burada
i
k.əsas
və
i
k.əlavə
-
əsas və əlavə kommutasiya cərəyan-
47
larıdır.
Fərz edək ki,
R
1
və
R
2
cərəyanın sıxlığından asılı deyil
və onlar fırça ilə uyğun kollektor lövhəsinin toxunma
səthləri olan
F
1
və
F
2
- yə tərs mütənasibdir:
R
1
/
R
2
=
F
1
/
F
2
(3.7)
F
2
- sahəsi kommutasiyanın başlanmasından sonra ke-
çən
t
-müddətinə,
F
1
-sahəsi isə kommutasiyanın sonuna
qədər qalan
T
k
-
t
müddətinə mütənasibdir. Ona görə yaza
bilərik:
R
1
/
R
2
=
t
/
T
k
–
t
(3.8)
Kommutasiyalanan seksiyanın
R
s
müqaviməti
R
1
və
R
2
müqavimətlərindən çox kiçik olduğundan
R
s
≈
0
qəbul
etmək olar.
Qəbul etsək ki, kommutasiyalanan seksiyada yaranan
EHQ-rinin cəmi istənilən anda sıfırdır
e
R
+
e
k
=
0
Onda (3.5) bərabərliyini aşağıdakı şəkildə yazmaq olar:
1
2
1
2
R
R
R
R
i
i
a
+
−
=
(3.9)
Əgər (3.7)-ni nəzərə alaraq, yaza bilərik:
−
=
k
a
T
t
i
i
2
1
(3.10)
Alınan ifadədən görünür ki, baxdığımız halda kommu-
48
tasiyalanan seksiyada cərəyan zamandan asılı olaraq düz-
xətt qanunu ilə dəyişir.
Cərəyanın seksiyada zamandan asılı olaraq dəyişmə
qrafikini
i
=
f(t)
şəkil 3.3 göstərilmişdir.
Belə kommutasiya ideal düzxətli kommutasiya adı ve-
rilmişdir. Düzxətli kommutasiya zamanı fırça altında cərə-
yanın sıxlığı həmişə müntəzəm paylanmış olur. Düzxətli
kommutasiya zamanı seksiyada kommutasiyalanan cərə-
yan kommutasiya period ərzində tam olaraq öz istiqamətini
əksinə dəyişə bilir və kollektor 1 lövhəsindən çıxan zaman
(bax şəkil 3.2,v) fırça cərəynın kəsilməsi baş vermir. Ona
görə belə kommutasiya şəraitində fırçalar qığılcımsız
işləyir.
Beləliklə qığılcımsız kommutasiya almaq üçün reaktiv
e
R
və kommutasiyalayıcı
e
k
EHQ-lərinin bir-birinə bərabər
və əks işarəyə malik olması lazımdır, yəni
e
R
= –
e
k
. Real
şəraitdə isə maşın işləyən zaman müxtəlif səbəblərə görə
e
R
+
e
k
≠
0
, onnda kommutasiya zamanı seksiyada əlavə
kommutasiya cərəyanı yaranır.
Şək.3.3.Kommutasiyalanan seksiyada cərəyanın zamandan
asılı olaraq dəyişmə qrafiki
t
i
2
=
i
a
-i
i
1
=
i
a
+i
+i
a
t
T
k
- t
T
k
i
i
-i
a
49
1
2
.
R
R
R
e
e
i
s
k
R
k
+
+
+
=
яlavя
(3.11)
və əsas kommutasiya cərəyanı ilə toplanır. Əgər
│
e
R
│>│
e
k
│ olarsa kommutasiyalanan seksiyada cərəyanın
dəyişməsi ləngiyir və bu da kommutasiya prosesinin
yavaşımasına səbəb olur. Belə kommutasiya gecikən kom-
mutasiya adlanır. Bu halda
t = T
k
momentində 1 lövhəsi
(bax şək. 3.2,b) fırçanın altından çıxa-çıx anından başla-
yaraq
i
1
qalıq
cərəyanın dövrəsi qırılır və bu andan qığılcım-
lama başlayır. Əgər│
e
R
│>│
e
k
│ olarsa,
i
cərəyanın dəyyiş-
mə prosesi sürətlənir. Belə kommutasiya əyrixətli tələsmiş
kommutasiya deyilir. Bu halda fırçanın lövhə gələn tərə-
fində cərəyanın sıxlığı artır. Artıq yüklənmə olarsa, 2 löv-
həsi fırçaya çatan anda qığılcımlanma əmələ gəlir.
Ümumi halda kommutasiya prosesi qeyri-xətti qanunla
gedir, onun iideal kommutasiyya şəraitinə yaxın tənzim-
lənməsi maşında qığılcımlama yaratmır.
3.2. Kommutasiyanı yaxşılaşdırma üsulları
Yuxarıda göstərilən (3.11) ifadədən görünür ki, elek-
tromaqnit xarakterli qığılcımlamannın əsas səbəbi kommu-
tasiyanın
i
k
.əlavə
cərəyanıdır:
k
k
R
k
R
e
e
i
+
=
яlavя
.
(3.12)
burada
R
k
=
R
s
+ R
1
+ R
2
-kommutasiyalanan bütün konturun
müqavimətidir.
(3.11) ifadəsindən görünür ki, kommutasiyanı yaxşılaş-
dırmaq üçün
i
k
.əlavə
cərəyanını azaltmaq lazımdır. Əlavə cə-
rəyanı aşağıda göstərilən üsullarla azaltmaq olar: 1) reaktiv
50
e
k
EHQ-sini azaltmaqla; 2)
R
k
-kommutasiyalanan kontu-
run müqavimətini artırmaqla; 3)seksiyyada induksiyalanan
reaktiv
e
R
EHQ-sinin qiymətinə bərabər əks işarəli kom-
mutasiyalanan
e
k
EHQ-ni yaratmaqla (Onda
e
R
+
e
k
= 0,
i
k
.əlavə
= 0).
Reaktiv
e
R
EHQ-sinin azaldılmasına o zaman nail ol-
maq olar ki, maşının layihələndirilməsini bir sıra kəmiy-
yətlərin (
e
R.or
= 2ξW
S
l
a
υ
a
A
) seçilməsinə tabe etməklə əldə
etmək olar. Bunun üçün seksiyada sarğılar sayını
W
S
=
1
qədər azaltmağa cəhd edilirlər. Bunun nəticəsində seksiya-
ların və kollektor lövhələrinin sayının artırılması lazım
gəlir, bu da kollektorun ölçülərinin artmasına səbəb olur.
ξ-maqnit keçiriciliyinin azaldılması üçün hündürlüyü kiçik,
eni isə böyük olan yuvaya malik addımı qısaldılmış pilləli
dolaqların layihələndirilməsi tələb olunur. Digər tərəfdən
də
e
R
EHQ-sinin azaldılması üçün maşının uzunluğunun
e
a
, dairəvi sürətinin υ
a
və xətti yükünün
A
azaldılması
lazımdır. Reaktiv
e
R
EHQ-sinin bu yolla azaldılması maşı-
nın çəkisinin və qiymətinin artmasına, iqtisadi səmərəli-
liyinin aşağı düşməsinə səbəb olur. Ona görə praktikada bu
üsuldan istifadə etmirlər.
Kommutasiyalanan konturun müqavimətini artırmaqla
kommutasiya cərəyanın azaldılması əsasən
R
1
+
R
2
müqa-
vimətlərinin cəmini artırmaqla aparılır.
R
1
+
R
2
cəmini
artırmaq üçün fırçaları böyük müqavimətli materialdan
hazırlayırlar. Adətən kömür-qrafit, qrafit, elektroqrafit və
metal-qrafit fırçalar tətbiq olunur. Məsələn, orta güclü sa-
bit cərəyan maşınlarında elektroqrafit tipli aşağı gərginlikli
generatorlarda metal-qrafit fırçalar tətbiq olunur. Müasir
maşınlarda elektroqrafitlənmiş fırçalar geniş tətbiq olunur.
Bu fırçaların köməyi ilə
i
k
.əlavə
cərəyanı istənilən qədər
azaltmaq mümkündür. Üçüncü üsulda
i
k
.əlavə
-nı azaltmaq
üçün EHQ-nin cəmi sıfıra bərabər etməyə çalışırlar. EHQ-
sinin cəminin
e
R
+
e
k
=
0
olması üçün reaktiv EHQ
e
R
kom-
mutasiyalamaq lazımdır. Bunun üçün kommutasiya zo-
51
nasında elə sahhə yaratmaq lazımdır ki, bunun kommutasi-
yalanan seksiyada yaratdığı EHQ
e
k
qiymətcə
e
R
- bərabər,
istiqamətcə onun əksinə olsun. Bu məqsədlə fırçalar fiziki
neytrala sürüşdürülür, əlavə qütblər və ya kompensasiya
dolağı tətbiq edilir.
Kiçik güclü sabit cərəyan maşınlarında tələb olunan
kommutasiyalayıcı sahənii almaq üçün fırçaları fiziki ney-
trala doğru (generator rejimində fırlanma istiqamətində,
mühərrik rejimində isə onun əksinə) sürüşdürürlər. Lakin
bu halda yükün dəyişməsi ilə əlaqədar fiziki neytral yerini
dəyişdiyindən
e
k
= –
e
R
bərabərliyi pozulur. Həm də bu
üsul reversiv maşınlar üçün tətbiq edilə bilməz.
Müasir maşınlarda kommutasiyanın yaxşılaşdırılma-
sından ötrü ən mükəmməl və geniş yayılmış üsul əlavə
qütblərin tətbiq edilməsidir (şək.3.4).
Bu qütblərin tətbiqi nnəticəsində kommutasiya zonasın-
da
B
k
maqnit induksiyalı (şək.3.4,v)maqit sahəsi yaranır
|