6-ma’ruza. Mavzu: Elektromagnit qurilmalar. Transformatorlar

2. Transformatorning ishlash prinsipi

Transformatorning ishlash prinsipi elektromagnitik induksiya qonuniga asoslangan. Yuqorida ko‘rib o‘tilgandek, transformator asosan ikki qismdan, o‘zak va unga o‘ralgan ikki yoki undan ortiq chulg‘amlardan iborat. Chulg‘amlar o‘zaro elektrik ulanmagan, balki, o‘zak yordamida bir-biri bilan magnit maydoni orqali bog‘langan bo‘ladi. Transformatorning bitta chulg‘ami o‘zgaruvchan tok manbaiga, ikkinchi chulg‘ami iste’molchiga ulanadi. Manbaga ulangan chulg‘am birlamchi, yoki kirish chulg‘ami deb, iste’molchiga ulangan chulg‘am esa ikkilamchi yoki chiqish chulg‘ami deb yuritiladi. Transformatorlar konstruksisiga ko‘ra asosan ikki turga bo‘linadi: sterjenli trasnformatorlar; bronli transformatorlar. Sterjenli transformatorlarning o‘zagi to‘g‘ri to‘rtburchak ko‘rinishida bo‘lib, kirish va chiqish chulg‘amlari o‘zakning alohida ustunlariga o‘ralgan bo‘ladi. Bronli transformatorlarda esa o‘zakning tuzilishidan qat’iy nazar, kirish va chiqish chulg‘amlari ustma-ust o‘raladi.

13-rasm. Sterjenli va bronli transformatorlar.

Bunda dastlab (ichki tomonda) past kuchlanish chulg‘ami, uning ustidan yuqori kuchlanish chulg‘amlari o‘raladi. Bunday konstruksiya ikkita muhim texnikaviy masalani hal etadi:

• 
  yuqori kuchlanish chulg‘ami o‘zakdan uzoqlashadi (natijada yaxshi izolyatsiyalanadi);
  

• 
  magnit maydondan foydalanish effektivligi ortadi (sterjenli transformatorga nisbatan).
  

Shuning uchun ham, kam quvvatli transformatorlar asosan bronli ko‘rinishda ishlab chiqariladi. Transformatorni ishlash prinsipini tushunish uchun, 9.14- rasmda keltirilgan, sterjenli transformator sxemasi orqali uning ishlashini ko‘rib chiqamiz.

14-rasm. Transformatorning ishlash prinsipi. 1-kirish chulg‘ami va undagi tokning yo‘nalishi,2-o‘zak, 3-chiqish chulg‘ami va undagi tokning yo‘nalish, 4-o‘zakdagi magnit oqimi.

Transformatorning kirish chulg‘ami o‘zgaruvchan tok manbai G ga ulansin. Kirish chulg‘ami uchlarida U1 sinusoidal o‘zgaruvchan kuchlanish yuzaga keladi. Bu o‘zgaruvchan kuchlanish ta’sirida kirish chulg‘amidan, uning to‘la

qarshiligiga bog‘liq holda i1 - o‘zgaruvchan tok oqib o‘tadi (tokning yo‘nalishi rasmda ko‘rsatilgan). Bu tokning magnitlovchi kuchi ta’sirida o‘zakda

B1  Bm sin t;					(9.1)
sinusoidal o‘zgaruvchan magnit oqim yuzaga keladi. Bu yerda Fm					magnit maydoni oqimining amplitudaviy qiymati
bo‘lib, u o‘zgaruvchan kuchlanish amplitudasi orqali aniqlanadi
B			^Em
	m		n

O‘zinduksiya qonuniga ko‘ra, o‘zgaruvchan magnit oqimi g‘altakda yana o‘zgaruvchan e.yu.k. Ye1 ni induksiyalaydi. Asosiy magnit oqim F o‘zak bo‘ylab (rasm bo‘yicha soat strelkasiga teskari yo‘nalida) oqib, ikkinchi chulg‘amni kesib o‘tadi va bu chulg‘amda o‘zaro induksiya qonuniga ko‘ra Ye2 e.yu.k. ni induksiyalaydi. Chulg‘amlarda induksiyalangan e.yu.k. ning son qiymati, elektromagnitik induksiya qonuniga asosan o‘ramlar soni va magnit oqimining o‘zgarish tezligiga proporsional bo‘lib, yo‘nalishi induksiyani yuzaga keltiruvchi kuchlanishga qarama-qarshi qo‘nalgan bo‘ladi