6-ma’ruza mavzu: elektrоmagnit qurilmalar. Reja

Transformatorning ish rejimaari.

Salt ishlash rejimi. Transformatorlarni ishlatish jarayonida kо‘pgina vaqt ularning birlamchi chulg‘ami manbaga ulanib, ikkilamchi chulg‘am uchlari bо‘sh qoladi. Bunday rejim

transformatroning salt (nagruzkasiz) ishlash rejimi deyiladi. Salt ishlash rejimida
^I₂ ^{ 0} bо‘ladi. Bunga mos sxema 5.4 rasmda kо‘rsatilgan.
^U1 ^Uном ^va

Transformatroning birlamchi chulg‘amiga berilgan sinusoidal kuchlanish II, ta’sirida

chulg‘amdan salt ishlash toki

^I ₀ oqib о‘gadi. Bu tokning magnitlovchi kuchi
^I₀^₁ pо‘lat о‘zak

bо‘ylab tutashuvchi asosiy magnit oqimi
^{Ф  Ф}_m ^{sin t} ni va qisman havo hamda pо‘lat

о‘zak orqali tutashib tarqalgan magnit oqimi ^Ф_1S ni hosil qiladi. Bu о‘zgaruvchan magnit oqimlari о‘zining chulg‘amlarda induksiyalangan E.Y.K.lari bilan quyidagi bog‘lanishga ega:

e   ^dФ  Ф
sint  90⁰ 

1. 
   1 _dt 1 m
   

e   ^dФ  Ф
sint  90⁰ 

2. 
   2 _dt 2 m
   

e   ^dФ  Ф
sint  90⁰ 

1S 1 _dt
1 1S

Demak, E.Y.K.larularniinduksiyalanganmagnitoqimlaridanfazabо‘yicha 90⁰gakechikadi.

BuE.Y.K.larningta’siretuvchiqiymatlari:

_{E } ^F1m
_ _{1 Ф
} 2f _{ Ф}

yoki
1 m 1 m

E₁  4,44 f₁₁Ф_m ,
E₂  4,44 f₂Ф_m

^E1S
 4,44 f₁Ф_1S

Nagruzka rejimi. Bu rejimda kuchlanish ^U1 , nagruzkaga bog‘liq emas. Transformatorning

ikkilamchi chulg‘amini biror nagruzka
^Z_2H ga ulaganimizga E.Y.K. ^E₂
ta’sirida undan ^I₂

nagruzka toki о‘ta boshlaydi. Bu tok hosil qilgan magnitlovchi kuch
^{I 22} pо‘lat о‘zak va havo

orqali tutashgan, tarqalgan magnit oqimi ^Ф_2S
ni hosil qiladi (5.6-rasm).

Buoqimasosiymagnitoqimigaqarama-qarshiyо‘nalganiuchununi, shuningdek, elektryurituvchikuch ^E₁ nihamkuchsizlantirmoqchibо‘ladi.

Uholdatransformatorelektrikmuvozanatholatiningbuzilishigayо‘lqо‘yiladi.
Ammobirlamchichulg‘amningmagnitlovchikuchi ^I1₁ shundayо‘zgaradiki, natijadatrasformatorningmuvozanatholatisaqlanib, о‘zakdagiasosiymagnitoqimi ^Ф miqdorjihatidanо‘zgarishsizqoladi.
Buholdamagnitlovchikuchlarmuvozanatiquyidagichaifodalanadi:
^I₁^₁ ^{ I}₂^₂ ^{ I}₀^₁ yoki ^I₁^₁ ^{ I}₀^₁ ^{ I}₂^₂
Demak,
birlamchitokningmagnitlovchikuchiikkilamchitokningmagnitsizlashta’sirinikompensatsiyalaydi. Agarifodaningikkalatomonnni ^₁ gabо‘lsak, magnitlovchikuchlartenglamasidan: toklartenglamasigaо‘tishmumkin:
^ ₂ ^


I₁  I ₀  ^ I _{2 } ^

Buyerda ^I

 I ^2

 1 

2
2 _1
kattalikikkilamchitokningmagnitsizlashta’sirinimuvozanatlovchibirlamchitokningtashkiletuvchisihi soblanadi. Shuning uchun bu kattalik ikkilamchi tok deyiladi. U holda birlamchi tok:
1

2
I₁  I₀  I
ya’nisaltishlashtokibilankeltirilganikkilamchitokninggeometrikyig‘indisigateng. Nagruzka toki ^I₂
noldan boshlab, ^I₁ esa salt ishlash toki ^I₀ dan boshlab ortadi. Salt ishlash toki nominal tokning

I  I deyish mumkin.

1

1 ^2
I₀ ^{ 2,5 10%}ulushini tashkil etadi. Taxminiy hisoblashlarda
Nagruzkatoki ^I₂ ningо‘zgarishibilantok ^I₁ ningtashqita’sirsizо‘z-
о‘zidanо‘zgarishitransformatorningо‘z-о‘zidanrostlanishideyiladi. Buni nagruzka rejimi uchun qurilgan vektor diagrammadan (5.7-rasm) kо‘rish qulay.
UholdaikkilamchizanjirningnagruzkarejimidagielektrmuvozanatitenglamasiKirxgofningikki nchiqonunigabinoan:
U₂  E₂ U_R2  E_2S

buyerda: ^{U 2}

-ikkilamchichulg‘amuchlaridagikuchlanish;


^{IxR2  U} R2

ikkilamchichulg‘amdagikuchlanishningaktivpasayishi; tufayliinduksiyalanganEYUK.


^E2S

-tarqalganmagnitoqimi ^Ф2S

^Ф2S ikkilamchichulg‘amdagikuchlanishninginduktivpasayuvi^U L1 ^{ I2  XL2}
bilankompensatsiyaqilinadi, uholda
^{U2  E2 UR1  ELS} yoki^{U2  E2  I2R2  I2 X L2}
Saltishlashrejimiuchunchizilganvektordiagrammani (5.5-rasm) asosdiagrammahisoblab, ungavatenglamalaryordamidatransiformatorningnagruzkarejimidagivektordiagramasiniqо‘shibkо‘ra miz (5.7-rasm).


Nagruzkani aktiv-induktiv
xarakterga ega desak, tok ^I2

EYUK ^E2

ga nisbatan faza

bо‘yicha ^Ф₃

burchakka

kechikadi. Endi kuchlanish ^{U 2}

vektorini ifodaga binoan aniqlash

uchun vektor


^I2 ^XL2
ni vektor

^E₂ ning oxirgi uchidan


^I2 ga

perpendikulyar ravishda chizamiz. Chunki ikkilamchi chulg‘amdagi kuchlanishning induktiv pasayuvi

tok


^I2 dan 90⁰ga ilgarilab keladi.

Sо‘ngra kuchlanishning aktiv

pasayuvi


I₂ R₂
ni tok


^I2 bilan bir

xil yо‘nalishda


^{I2 XL2} ga

perpendikulyar qilib

joylashtiramiz. Vektor


^I2R2 ning

boshlanishini


^E2 va


^I2 ^XL2

vektorlarning oxirgi uchlari bilan birlashtirib ikkilamchi chulg‘amdagi kuchlanishning tо‘la ichki

pasayuvi vektori


^{I2 z2} ni va koordinata boshi 0 nuqta bilan birlashtirib, kuchlanish


^{U 2} ni

ayniqlaymiz. Tok ^I2

bilan kuchlanish ^{U 2}

orasida orasida siljish burchagi
^₂ hosilbо‘ladi. Agar

I 1  I ^I



U ^{I }

² ₂ desak, (5.9) ifodadan ₁ ni aniqlaymiz. Kuchlanish ₁ tok ₁ dan ₁
burchakka

ilgarilab keladi, ammo ^₁
burchak ^₂
burchakdan katta. Vektorlar diagrammasidan kо‘rinib

turibdiki:

^I₂ ning ortishi bilan ^I₁
ham ortib, ^₁

tobora kichraymoqda. Demak,

transformatorning quvvat koeffitsiyenti
cos₀
dan to
^cos_И gacha ortishi mumkin.

Transformatorning о‘z-о‘zidan rostlanish xususiyati faqat nominal nagruzka doirasida

о‘rinlidir. Boshqa hollarda

^I₂ ning magnitsizlash ta’siri ortib ketadi.

Qisqa tutashuv rejimi. Bu rejimda ikkilamchi chulg‘am uchlari о‘zaro tutashib, tashqi

qarshilik
^z2н
^{ 0} bо‘ladi. Transformator uchun bunday rejim nomaqbul rejim hisoblanadi. Bunda

ikkilamchi, shuningdek birlamchi tok nominalidan 18-20 marta ortib ketadi. Bu hodisaga yо‘l qо‘yib bо‘lmaydi. Shuning uchun real sharoitlarda tranformatorniqisqatutashuvtokidansaqlashmaqsadidaavtomatikajratkichlarо‘rnatiladi.
Transformatorlarni laboratoriya sharoitida tekshirish uchun «qisa tutashuv» pasaytirilgan kuchlanishlarda amalgaoshiriladi.

Transformatordagi quvvat isroflariva uning foydali ish koeffitsiyenti

Harqandayelektrmashinalaridagikabitransformatorlardahamkeltirilganenergiyaningbirqismiu ningо‘zidaisrofbо‘ladi. Buquvvatisroflariquyidagilvrdaniborat:

1. Tokningissiqlikta’siritufaylimischulg‘amlardayuzagakelganquvvatisrofi ^Pм
1

R

 I
² ном ¹
2

R

• 
  I
  

² ном ²

2.
Magnitoqiminingо‘zgaruvchanligitufayliyuzagakelganpо‘latо‘zakdagigisterezisvauyurmatoklargasa rfbо‘ladiganquvvatisrofi ^P_n ^{ P}_r ^{ P}_y . Buquvvatisrofipо‘latо‘zakningmaterialiga, magnitindusiyasigavaо‘zgaruvchantokningchastotasigabog‘liq.

3. Transformatorning konstruksiyasiga bog‘liq bо‘lgan quvvat isrofi
P_к ^.

Bulardan
^P_м va ^P_n
asosiy isroflar hisoblanadi. Mis chulg‘amlardagi quvvat isroflari

nagruzkaga bog‘liq bо‘lgani uchun о‘zgaruvchan, pо‘lat о‘zakdagi quvvat isroflari transformatorning ish jarayonida о‘zgarmas (nominal kuchlanish chegarasida)dir.
Transformatorningfoydaliishkoeffitsiyenti
^P_n esa

  ^Р2
Р₁
 ^Р2 
Р₂  Р
P₂
P₂  P_n  P_м

bu yerda:
P₁ ^{- transformatorning kirish tomonidagi quvvat;}

P₂ ^{- transformatorning chiqish tomonidagi foydali quvvati;
P} -transformatordagi tо‘la quvvatisrofi.
Agar transformatorning foydali ish koeffitsiyenti uning qanday. yuklanganligini kо‘rsatuvchi yuklanish koeffitsiyenti

orqaliifodalasak,
  ^{I 2
I} 2 H

_11 _
^{  Р}2ном
_   S_ном cos₂

М

М

^{  Р}21ном

• 
  P_n
  

  ²Р
  S


ном
cos₂

• 
  P_n
  

  ²Р

^cos₂ - nagruzka quvvat koeffitsiyentniy,
^S_ном - transformatorning tо‘la quvvati, VA.

Katta quvvatli transformatorlarning foydali ish koeffitsiyentini0,970,99, kichik
quvvatlarniki esa 0,820,9 atrofida bо‘ladi. Transformatorlarda ^R_П ^{ R}_М bо‘lganda, uning
yuklanishkoeffitsiyentini optimal ^_ОПТ ^{ 0,5  0,6}bо‘lib,bundatransformatorning foydali ish
koeffitsiyenta eng yuqori bо‘ladi (5.12-rasm).

5.12-rasm