4-Mavzu. Transformatorlar.
Reja:
1. Transformatorlar haqida umumiy tushunchalar, uning tuzilishi va ishlash prinsipi.
2. Transformatorning foydali ish koeffitsiyenti va undagi quvvat isrofi.
3. Transformatorning nominal kattaliklari va ish rejimlari.
4. Uch fazali transformator chulg’amlarining ulanish sxemalari.
5. Avtotransformatorlar, o’lchov trtansformatorlari, payvandlash transformatorlari.
6. Transformatorning tashqi xarakteristikasi va undagi kuchlanishning o’zgarishi.
7. Transformatorlarning parallel ishlashi.
1. Transformatorlar haqida umumiy tushunchalar, uning tuzilishi va ishlash
prinsipi
Elektrotexnikaning asosiy vazifalaridan biri elektr
energiyasini bir joydan
ikkinchi joyga uzatishdir. Chunki elektr energiyasining iste’molchilari aksariyat
hollarda yoqilg‘i va gidroresurslar tabiiy joylashgan rayonlarga qurilgan elektr
stansiyalaridan bir necha o‘nlab va yuzlab kilometr masofalarda joylashadi. Elektr
energiyasini uzatish liniyalarida esa quvvatning issiqlikka sarf bo‘ladigan
isrofi
ΔP= I
2
R
l
va kuchlanishning pasayuvi
ΔU=IR
l
doimo mavjuddir. Liniyaning uzunligi
ortgan sari bu ko‘rsatkichlar ham ortadi. Elektr tokining to‘la quvvati
(S=I ·U) ni
o‘zgartirmagan holda uni turli kuchlanish va tok bilan uzatish mumkin. Quvvat
formulasidan ko‘rinib turibdiki, uzatishda kuchlanish qanchalik yuqori bo‘lsa
S = const tok kuchi shunchalik kichik bo‘lib, u bilan bog‘liq isroflar ham shunchalik
kam bo‘ladi. Tok kuchini kamaytirish uzatish simining ko‘ndalang
kesimini kichik
olishga va rangli metallarni tejashga imkon beradi.
a)
b)
4.1-rasm. Transformatorning a) tuzilishi; b) shartli belgilanishlari
bu yerda:
V
p
- Boshlang‘ich kuchlanish bo‘ladi (
U
1
)
V
S
- Chiqish kuchlanishi bo‘ladi (
U
2
)
N
p
- Birlamchi o‘ram simlarining soni (
w
1
)
N
S
- Ikkilamchi o‘ram simlarining soni (
w
2
)
Ф (phi) - Magnit oqimi bo‘ladi.
Hozirgi vaqtda o‘zgaruvchan tokning 35, 110, 220, 500, 750 va 1150 kV
kuchlanishli uzatish liniyalari mavjud. Ammo o‘ta yuqori kuchlanishlarni bevosita
generatorlardan olib bo‘lmaydi. Odatda, elektr stansiyalaridagi generatorlaming
nominal kuchlanishi ko‘pi bilan 21 kV dan oshmaydi.
Elektr energiyasining
iste
’
molchilari esa bir fazali 220 V; va uch fazali 380 V nominal kuchlanishlarga
mo‘ljallangan. Shuning uchun generatorlar ishlab chiqaradigan elektr energiyasining
nisbatan past kuchlanishli, ammo katta tok kuchiga ega bo‘lgan quvvatini (hozirgi
vaqtda 150, 300, 500, 800 va 1200 ming kVt li generatorlar ishlab chiqariladi) yuqori
kuchlanishli va nisbatan kichik tok kuchiga ega bo‘lgan quvvatga o‘zgartirish kerak.
Bu vazifa transformatorlar yordamida oddiygina hal etiladi.
Transformatorning ixtirochisi rus olimi P.N. Yablochkov hisoblanadi. U 1876
yilda elektr yoy lampasi uchun manba sifatida ilk bor trasformatordan foydalangan.
Elektr energiyasining bir pog‘onada bo‘lgan
u
1
, i
1
kuchlanish va tokini boshqa
pog‘onadagi
u
2
, i
2
kuchlanish va toka aylantirib beradigan statik (harakatlanuvchi
qismlari bo‘lmagan)
elektromagnit apparati transformator deyiladi. Yoki bir xil
chastotali o‘zgaruvchan tok kuchlanishining qiymatini o‘zgartirib beruvchi
elektrostatik apparat transformator deyiladi. Transformatorlar energetik sistemalarda
qo‘llanilishidan
tashqari, kuchsiz toklarda ishlovchi hisoblash mashinalari,
avtomatika, telemexanika, aloqa, radiotexnika va televidenie qurilmalari zanjirlarida
va umuman, elektr kuchlanishini o‘zgartirib berish kerak bo‘lgan barcha joylarda
ishlatiladi.
Transformatorlar bajaradigan vazifasiga ko‘ra quyidagi turlarga bo‘linadi:
- elektr energiyasini uzatish va taqsimlash uchun mo‘ljallangan
katta quvvatli
(uch fazali) transformatorlar;
- kerakli joylarda kuchlanishni keng doirada o‘zgartirib berish va dvigatellarni
ishga tushirish uchun mo‘ljallangan avtotransformatorlar;
- taqsimlash tarmoqlaridagi kuchlanishni rostlab turish uchun mo‘ljallangan
induksion rostlagichlar:
- o‘lchov asboblari va himoya vositalarini sxemalarga ulash uchun mo‘ljallangan
o‘lchov transformatorlari;
- payvandlash,
qizdirish pechlari sinov, to‘g‘rilash va hokazolar uchun
mo‘ljallangan maxsus transformatorlar.
Transformator turlarining ko‘p bo‘lishiga qaramay, ularda bo‘ladigan
elektromagnit jarayonlar umumiy o‘xshashlikka ega
bo‘lib, ularning ishlash prinsipi
bir xildir. 4.1 - rasmda bir fazali ikki chulg‘amli transformatorning sxemasi va shartli
belgilanishi ko‘rsatilgan. Transformator po‘lat o‘zak (magnit o‘tkazgich) 1 dan va
ikkita mis chulg‘amlar 2 dan iborat. Po‘lat o‘zakning induksion toklar hisobiga qizib
ketishini kamaytirish maqsadida u qalinligi 0,35‚0,5 mm bo‘lgan elektrotexnika
po‘lat plastinalardan yig‘iladi. Plastinalarning ikki tomoniga izolyatsion lok surtiladi
yoki ular tegishlicha qizdiriladi 4.2 - rasm. Po‘lat o‘zak plastinalarni yig‘ish
tartibi
4.3-a) va b) rasmlarda ko‘rsatilgan. Qatlam plastinalarining choklari ustma-ust
tushmasligi kerak. Po‘lat o‘zak magnit zanjirini hosil qilish uchun xizmat qiladi va
shu tufayli assosiy magnit oqimi
Ф
po‘lat o‘zak bo‘ylab harakatlanadi. Po‘lat
o‘zakning miss chulg‘amlar o‘ralgan qismi sterjen deyiladi. Shuning uchun birlamchi
chulg‘amga (zanjirga) oid kattaliklar 1
indeksiga ega, masalan, birlamchi
chulg‘amning o‘ramlar soni
w
1
qismlaridagi kuchlanish zanjirdagi tok
i va h.k.
shuningdek, ikkilamchi chulg‘amga oid kattaliklar 2 indeksiga ega, masalan,
w
2
, u
2
, i
2
va h.k.
