Ishlash prinsipi aylanuvchan magnit maydonga asoslangan o’zgaruvchan tok yuritgichlari

|
Ishlash prinsipi aylanuvchan magnit maydonga asoslangan o’zgaruvchan tok yuritgichlari
|
bet | 10/13 | Sana | 23.09.2024 | Hajmi | 2,7 Mb. | | #272014 |
Bog'liq O’zgaruvchan tok zanjirlari3. Ishlash prinsipi aylanuvchan magnit maydonga asoslangan o’zgaruvchan tok yuritgichlari.
Ko’p fazali (xususan uch fazali) o’zgaruvchan tok zanjirlarining asosiy afzalliklaridan biri shuki, bunda ular o’zgaruvchan tok dvigatellari yaratish uchun zarur bo’lgan aylanuvchi magnit maydonini hosil qiladi.
17-a rasmda uch fazali oddiy dvigatelning modeli ko’rsatilgan, uning aylanuvchi magnit maydonida chulg’amlari (ramkasi) qisqa tutashgan rotor joylashgan.
a) b)
17-rasm.
Fizik jarayonlarning tadqiqini soddalashtirish maqsadida, statorning A – x, B – y va C – z chulg’amlarini yagona o’ramlar bilan almashtiramiz. Chulg’amlarning bosh uchlari A, B, C tashqi uch fazali manbaga, oxirgi uchlari x, y, z bitta tugunda ulangan bo’lib, 0 neytralni hosil qiladi.
Rotor chulg’ami bitta o’ram tarzida ko’rsatilgan bo’lib, tekisligi vertikal o’q bilan mos tushadi. 17-a rasmda b1(0)=Bm, b’2(0)=Bm/2 va b’3(0) =-Bm/2 (xuddi shunday vaqt 15-a rasmda ko’rsatilgan) bo’lgan, t=0 vaqt uchun yig’indi induksiyasi B0 bo’lgan magnit maydonining tasviri ko’rsatilgan.
Yig’indi induksiya vektori B0=3/2 Bm o’zgarmas ω burchak tezlik bilan soat strelkasi yuradigan tomonga aylanmoqda deb olib, tormozlangan rotor chulg’amining qo’zg’almas berk o’tkazgichiga aylanuvchi magnit maydonining ta’sirini ko’rib chiqaylik. Aylanuvchi magnit maydonining berilgan yo’nalishda aylanishi bilan statorning qo’zg’almas magnit maydonida rotor ramkasining yarim o’ramlarida e.yu.k. induktivlanadi; tokning yo’nalishi esa o’ng qo’l qoidasiga binoan yuqori o’tkazgichda bizdan, pastkisida esa bizga qarab yo’naladi. O’z navbatida bu tok hosil qilgan yangi magnit maydonining kuch chiziqlari yuqorida soat strelkasi yuradigan tomonga, pastda esa unga teskari yo’nalishda tutashadi. Bu magnit maydonining stator maydoni bilan o’zaro ta’siri natijasida yig’indi magnit kuch chiziqlari rotor o’tkazgichining chap va o’ng tomonlarida bir tekis taqsimlanmaganligi tufayli (17-a rasmga qarang) magnit maydonining boshlang’ich ko’rinishi bir muncha deformatsiyalangan bo’ladi. Stator magnit maydonining rotor magnit maydoni tomonidan deformatsiyalanishi stator chulg’amlaridan o’tayotgan tokning ortishiga va shu bilan birga, manbadan yana qo’shimcha energiya keltirishiga sabab bo’ladi. Bu qo’shimcha energiya B0 induksiyaning dastlabki qiymatini va magnit kuch chiziqlarining yana avvalgi taqsimlanishini tiklashga sarflanadi. Natijada statorning magnit maydoni ta’sirida tokli o’tkazgichni surib chiqarish jarayoni sodir bo’ladi.
Rotor o’ramining statorning aylanuvchi magnit maydoni yo’nalishida burishga intiluvchi F-h juft kuch hosil bo’ladi. Natijada ramka aylanuvchi magnit maydonining aylanish tezligi n1ga yaqin bo’lgan n2 tezlik bilan stator maydoni yo’nalishida aylana boshlaydi. Bunday aylanuvchi magnit maydonining aylanish tezligi n1 =60f1/p tarmoq tokining chastotasi f1 ga va statorning uch fazali chulg’ami hosil qilgan juft qutblar soni p ga bog’liq. Qisqa tutashgan ramkaning (dvigatel rotorining) tezligi esa ana shu miqdorlarga bilvosita bog’liq, chunki xarakatlanayotgan ramkaning mexanik kuchish u ramkadan o’tayotgan tok kuchiga ham bog’liq bo’ladi. Qisqa tutashgan ramkada (17-b rasm) tok hosil bo’lishi uchun energiya manbai ramka yarim o’ramlarining stator aylanuvchi magnit maydoni kuch chiziqlarini kesib o’tishi natijasida hosil bo’lgan e.yu.k. hisoblanadi. Demak, aylanuvchi magnit maydoni yo’nalishida ramkaning tezligi ortib borgan sari bu e.yu.k. ning miqdori kamayib boradi, n2=n1 bo’lganda, u nolga tenglashadi. Bu ramkadagi tok va u hosil qilgan ikkilamchi magnit oqim ham nolga tenglashadi, demakdir. Binobarin, n2=n1 rejim hech qachon sodir bo’lmaydi, chunki bunga rotor o’qida nolga teng bo’lgan aylanuvchi magnit maydoni to’g’ri keladi. Qisqa tutashgan chulg’amli rotorning tezligi doimo aylanuvchi magnit maydonining aylanish tezligidan kichik, ya’ni n21 bo’ladi. Statorning aylanuvchi magnit maydoni tezligi bilan vaqt jihatdan bir xil bo’lmaganligi tufayli, bu xil konstruksiyali o’zgaruvchan tok mashinalari asinxron mashinalar deb ataladi. Asinxronlik darajasi sirpanish deb ataluvchi quyidagi nisbat bilan aniqlanadi:
S=
Dvigatelni yurgizish paytida n=0 va S=1 bo’lib, salt ishlash rejimida n2→n1, S→0. Bunda rotordagi tokning chastotasi f2=f1*S bo’lib, u statordagi tokning chastotasiga va sirpanishiga bog’liq. Bu – asinxron mashinadan chastota o’zgartirgich elektr mashina sifatida ham foydalanish mumkin, demakdir.
Yuqorida bayon qilingan o’zgaruvchan tok dvigateli rotorining chulg’ami o’zgarmas tok manbaiga ulansa, u n2=n1 rejimda ham ishlay oladi. Bu holda rotor chulg’amidan o’tayotgan tok hosil qilgan o’zgarmas magnit maydon aylanuvchi magnit maydonga bog’liq bo’lmaydi, ularning fazodagi o’zaro ta’siri qat’iy aniq bo’lib, stator va rotor magnit maydonlari bir xil tezlik bilan aylanadi. Shuning uchun bunday dvigatellar sinxron dvigatellar deb ataladi.
|
| |