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

1. Transformatorning tuzilishi

Transformator ikki qismdan iborat (5 a –rasm);

-elektrotexnik po‘latdan yasalgan o‘zak;

-o‘zakka o‘ralgan chulg‘amlar.

5-rasm. Transformatorning tuzilishi (a) va sxemalardagi shartli belgilanishi (b).

O‘zak. Transformator o‘zaklari elektrotexnik po‘latdan yasaladi, chunki bu po‘latning magnit singdiruvchanligi juda yuqori bo‘lib 2000 dan 6000 gacha bo‘lishi mumkin. Agar havoning magnit singdiruvchanligi 1 ga teng ekanligini hisobga olsak

BH

bog‘lanishga asosan elektrotexnik po‘latdan yasalgan o‘zakka o‘ralgan g‘altakda, havodagiga nisbatan 6000 martagacha katta magnit oqimi hosil qilish mumkin. Bu yerda N g‘altakdagi magnit maydon kuchlanganligi.

O‘zak yasash uchun elektrotexnik po‘latdan, qalinligi 0,35mm dan 0,50 mm gacha bo‘lgan yupqa yaproqchalar kesib olinadi. Qatlamlar (yaproqchalar) orasiga maxsus, issiqlikka chidamli dielektrik lak suriladi, ayrim hollarda qog‘oz izolyatorlar ham ishlatiladi.

Eng sodda o‘zak to‘g‘ri to‘rt burchak shaklida (sterjenli o‘zak) bo‘lib, uning yaproqchalari turli xil shakllarda bo‘lishi mumkin.

Amaliyotda G simon, P simon va I simon yaproqchalar ko‘proq qo‘llaniladi 5.6-rasm.

6-rasm. Transformator o‘zagi yaproqchalari va ularni tayyorlash jarayoni:

a - G simon yaproqcha, b - P simon yaproqcha, v - I simon yaproqcha.
O‘zakning kesim yuzasi S  ab , bu yuza yarma deb ataladi. Bu yerda, a-yaprochalar kengligi; b-o‘zakning

qalinligi. O‘zakdagi magnit oqimini BScosformula orqali hisoblashda shu yuza hisobga olinadi.

O‘zakning o‘rtasidagi, eni s, balandligi d bo‘lgan tirqish darcha deyiladi.

O‘zakning geometrik shakli turlicha bo‘lishi mumkin. Amalda ko‘proq sterjenli, bronli va toroidal o‘zaklar keng tarqalgan. Lekin barchasida o‘zak yupqa yaproqchalardan tashkil topgan bo‘ladi. 7-rasmda sterjenli, bronli va toroidal o‘zaklar va ular asosidagi transformatorlar ko‘rsatilgan.

7-rasm. Sterjenli, bronli va toroidal transformatorlar va ularning o‘zaklari

Transformator o‘zagini yaxlit emas, balki o‘zaro izolyatsiyalangan yupqa yaproqchalar ko‘rinishida yasash o‘zakni uyurmali toklar ta’sirida qizib ketishidan asraydi. Magnit maydoni ta’siridagi metallarda uyurmali toklarning

yuzaga kelishini birinchi bo‘lib 1924 yilda fransuz olimi D.F. Arago kashf etgan. Lekin u bu toklarning yuzaga kelish sabablarini va tabiatini o‘rganmagan. Faradeyning elektromagnitik induksiya qonuni kashf (1831 yilda) etilgandan so‘ng uyurmali toklar fransuz olimi Jan Bernar Fuko tomonidan batafsil o‘rganildi. Shuningdek Fuko uyurmali toklar metallni qizdirishini ham aniqladi.

8-rasm. O‘zakda uyurmali toklarning yuzaga kelishi.

Agar o‘tkazgichni kesib o‘tayotgan magnit maydon o‘zgarsa (buning uchun magnit maydoni o‘zgarishi, yoki o‘tkazgich magnit maydonida harakatlanishi kerak) o‘tkazgichda uyurmali toklar yuzaga keladi 5.8- rasm. Bu toklar o‘zak qalinligi bo‘ylab yopiq konturlar hosil qilib oqadi 5.9a- rasm. Tok kuchining kattaligi o‘zakning qarshiligi bilan aniqlanadi. Agar o‘zak qalingini kamaytirsak qarshilik ortadi, natijada uyurmali tok kamayadi 5.9b-rasm. Buning uchun o‘zakni yupqa plastinalar ko‘rinisha kesib, orasiga dielektrik lak surib yana qaytadan yopishtrib shtamplanadi. Endi bir plastinkadagi tok ikkinchi plastinkaga o‘ta olmaydi

9-rasm. O‘zakdagi uyurmali toklarni kamaytirish.

Elektromagnitik induksiya qonuni asosida ishlovchi barcha elektr mashinalarining (trnsformator, generator, dvigatel, elektromagnitik rele) o‘zaklari xuddi shunday yasaladi.