3.O’zgaruvchan tok zanjirida induktiv qarshilik.
Shunday tajriba o‘tkazaylik. O‘zgarmas tok manbayiga ketma-ket holda elektr lampochkasi va induktiv g‘altakni ulaylik. Bunda lampochkaning yonish ravshanligiga e’tibor beraylik. So‘ngra elektr lampochkasi va induktiv g‘altakni ketma-ket holda effektiv kuchlanishi o‘zgarmas kuchlanishiga teng
( ) bo‘lgan manbaga ulab, lampochkaning yonish ravshanligiga e’tibor beraylik. Shunda o‘zgaruvchan tok zanjiriga ulangan lampochkaning ravshanligi kamroq bo‘lar ekan. Buning sababini aniqlash uchun faqat
induktiv g‘altak ulangan holni qaraylik (3.1-rasm).
(3.1-rasm).
Induktivligi L ga teng bo‘lgan g‘altakdan o‘tayotgan tok kuchi
(1.21)
qonuniyat bo‘yicha o‘zgarsin. Ulanish simlarining va g‘altakning qarshiligi
bo’lsin.
G‘altakdan o‘tuvchi tok, g‘altakning induktivligi tufayli unda o‘zinduksiya elektr yurituvchi kuchni (EYuK) hosil qiladi. Uning oniy qiymati
(1.22)
bilan aniqlanadi. Bunda: i´ – tok kuchidan vaqt bo‘yicha olingan birinchi tartibli hosila i´ = Im ω sin ωt ekanligi hisobga olinsa, EYuK ning oniy qiymati
(1.22)
ga teng bo‘ladi. Zanjirdagi EYuK, g‘altak uchlaridagi kuchlanish va aktiv
qar shilikdagi potensial tushuvi
(1.23)
munosabat orqali bog‘langan. R = 0 ekanligi hisobga olinsa, (1.23) tenglama
yoki
ko‘rinishga ega bo‘ladi. U holda kuchlanish:
(1.24)
tenglama bilan aniqlanadi.
Uni kuchlanishning oniy qiymati bilan solishtirilsa, Um = Im ωL
ekanligi kelib chiqadi. Bunda: Um – kuchlanishning amplitudaqiymati.
U holda g‘altak uchlariga qo‘yilgan kuchlanish tenglamasi quyidagicha bo‘ladi:
(1.25)
Bu tenglamani g‘altakdan o‘tayotgan tok kuchi ifodasi (1.21) bilan solishtirilsa, g‘altak uchlariga qo‘yilgan kuchlanish tebranishlari, tok kuchi tebranishlaridan faza bo‘yicha ga oldinga borishini ko‘ramiz (3.2-rasm). 3.3-rasmda o‘zgaruvchan tok zanjiriga faqat induktiv g‘altak ulangan hol uchun o‘zgaruvchan tok kuchi va kuchlanishning vektor diagrammasi keltirilgan. G‘altakdagi kuchlanishning amplituda qiymatini, zanjirning bir qismi uchun yoziladigan Om qonuni bilan solishtirilsa, ωL ko‘paytmaning qarshilikni ifodalashi ma’lum bo‘ladi. Belgilash kiritamiz:
G‘altakning qarshiligi: (1.26)
3.2- rasm.
U holda tok kuchining amplituda qiymati quyidagicha bo‘ladi:
Bu ifoda zanjirning bir qismi uchun Om qonuni bo‘lib, aktiv qarshilik o‘rnida kattalik turibdi. Shuning uchun uni induktiv qarshilik (reaktiv qarshilik) deyiladi. Induktiv qarshilik ham Ω (Om) larda o‘lchanadi.
Bundan g‘altakdan o‘tuvchi tok kuchi g‘altakning induktivligiga va o‘zgaruvchan tok chastotasiga bog‘liq bo‘lishi kelib chiqadi. Induktivlik va chastota qancha katta bo‘lsa, zanjir qarshiligi shuncha katta bo‘ladi va mos ravishda o‘tayotgan tok kuchi kichik bo‘ladi.
O‘zgaruvchan elektr zanjiriga simdan tayyorlangan g‘altak va ma’lum aktiv qarshilik ketma-ket ulangan. G‘altakning induktivligi L bilan, aktiv qarshiligi r bilan belgilangan. Induktiv qarshilik xL = ω L. Aktiv va induktiv qarshiliklarni alohida ko‘rsatishimiz yoki to‘liq qarshiligi Z qilib belgilashimiz mumkin: Тo‘liq qarshilik
Z = r 2+xL,2 Om.
Тo‘liq qarshilik orqali aktiv qarshilik quyidagicha hisoblanadi: r = z · cos ϕ .
Zanjirdan o‘tayotgan tok kuchlanish bilan fazasi bo‘yicha to‘g‘ri kelmaydi, chunki zanjirga induktiv qarshilik ulangan. Aktiv va induktiv qarshiliklarning miqdoriga qarab fazalar orasidagi burchak har xil bo‘lishi mumkin. Agarda o‘zgaruvchan tok zanjirida aktiv qarshilik bo‘lsa, tok bilan kuchlanish fazalari bir-biriga to‘g‘ri keladi (1.32-rasm, a). Agarda elektr zanjiriga faqat induktiv qarshilik ulangan bo‘lsa, elektr tok fazasi bilan kuchlanish fazasi orasida 90° li burchak hosil bo‘ladi, ya’ni tok kuchlanishdan 90° ga orqada qoladi (1.32- rasm, b). Agarda elektr zanjiriga aktiv va induktiv qarshiliklar ulangan bo‘lsa, elektr toki fazasi bilan kuchlanish fazasi orasida ma’lum burchak hosil bo‘ladi, ya’ni tok kuchlanishdan ma’lum burchakka orqada qoladi.
Z
anjirga ulangan kuchlanish va undan o‘tayotgan to‘liq tok orqali to‘liq quvvatni quyidagicha aniqlanadi:
Bu formuladan ma’lumki, generatorda o‘zgaruvchan tokning chastotasi rotorning aylanish tezligi o‘zgarishi bilan o‘zgaradi. Rotor qanday chastota bilan aylansa, magnit maydonining yig‘indisi ham shunday chastota bilan aylanadi. Shuning uchun ham bunday mashina sinxron generator deb ataladi. 1.48-rasmda sinxron generatorning tuzilish sxemasi ko‘rsatilgan.
Sinxron generatorlar turbo, gidro va dizel generatorlarga bo‘linadi. Тurbogeneratorlar bug‘ yoki gaz turbinalari bilan birga tayyorlanib, qutblari bo‘linmaydi. Ularning o‘qlari gorizontal holatda joylashgan. Elektrostansiyalarda o‘rnatiladigan generatordagi rotorlar o‘qlarining diametrlari mexanik qattiqlikni hisobga olib, 1—1,5 m bo‘ladi. Rotorning uzunligi o‘q egilishini hisobga olgan holda 7,5–8,5 m ni tashkil etadi. Тurbogeneratorlarni suv va vodorod bilan sovitish hisobiga 800–1200 MW quvvatga ega bo‘lgan generatorlar ishlab chiqilgan.
|
