O`zbekiston Respublikasi xalq ta’limi vazirligi Ajiniyoz nomidagi Nukus davlat pedagogika instituti
Download 1.44 Mb. Pdf ko'rish
|
elektrotexnika fanida transformatorlar va ularning ulanish gruhini aniqlashni orgatishda yangi oquv usullaridan foydalanish
- Bu sahifa navigatsiya:
- O`lchash transformatorlari
- Kuchlanishni o`lchash transformatori.
- Tokni o`lchash transformatori.
- Payvandlash transformatori
- 2.3. O`quvchilarga elektr bilan ishlaydigan uy ruzg`or buyumlarini o`rgatish uslublari.
- O`zgaruvchang tok kuchlanishini o`zgartirish.
- Transformatorning foydali ish koeffitsienti
- n=P 2 /P 1* 100%=P 2 (P 2 +P
|
Avtotransformatorlar Avtotransformatorda birlamchi va ikkilamchi chulg`amlar elektr jihatdan o`zaro bog`langan bo`lib, ikkilamchi chulg`am birlamchi chulg`amning bir qismini tashkil etadi. Avtotransformatorlar bir fazali va uch fazali qilib ishlab chiqariladi. Bir fazalilari laboratoriya avtotransformatorlari (LATR) tarzida keng qo`llaniladi. (12-rasm, v). Uch fazaavtransformatorlarning quvvati bir fazalilarga qaraganda katta bo`lib, chulg`amlari moyli bakka tushirilgan bo`ladi. Avtotransformatorlar kuchlanish keng doirada o`zgartiriladigan joylarda ishlatiladi. Ular kuchlanishni orttirib yoki pasaytirib beradi. 12-rasm, a va b da kuchlanishni orttiruvchi va pasaytiruvchi avtotransformatorlarning sxemalari berilgan. Kuchlanishni orttirib beruvchi avtotransformatorning (12-rasm, a) sxemasidan ko`rinadiki, birlamchi kuchlanish U 1 avtotransformator chulg`amlarining bir qismiga berilib, ikkilamchi kuchlanish U 2 uning ikkala chulg`amidan olinmoqda. Kuchlanishni pasaytirib beruvchi avtotranformatorda (12-rasm, a) birlamchi
33 kuchlanish U 1 (ikkala) butun chulg`amiga berilib, ikkilamchi kuchlanish U 2 butun
chulg`amning bir qismidan olinmoqda. Agar chulg`amning barcha o`ramlari O` 1 +O`
2 , shoxoblangan o`ramlari O` 2
u holda
orttiruvchi va
pasaytiruvchi avtotransformatorlarning transformatsiya koeffitsientlari tegishlicha 2 2 1 W W W k
(orttiruvchi) va 2 1 2 W W W k (pasaytiruvchi) tarzda ifodalanadi. Ishlatilish sharoitiga qarab avtotransformatorlar transformatsiya koeffitsienti o`zgaradigan qilib ham yasaladi (masalan, LATR). Avtotransformatorlar o`zgaruvchan tok dvigatellarini ishga tushirishda teatr binolarida yorug`lik kuchini o`zgartirishda; uy-ro`zg`or va laboratoriya ishlarida keng qo`llaniladi.
O`zgaruvchan tokning yuqori kuchlanishli zanjirlariga ulanadigan o`lchov asboblarining o`lchash chegaralarini kengaytirish maqsadida kuchlanish va tok transformatorlaridan foydalaniladi. Chunki
bunday zanjirlarda o`lchash chegaralarini qo`shimcha qarshilik shuntlar yordamida kengaytirish mumkin emas, negaki o`lchash asboblarining chulg`amlari yuqori kuchlanish ostida bo`lib, undan foydalanishda xizmat ko`rsatuvchi shaxs hayoti uchun katta xavf tug`iladi. Yuqori kuchlanishli tarmoq va asbob-uskunalarni himoya qilish uchun turli himoya relelaridan foydalaniladi. Ular ham tarmoqqa o`lchash asboblari kabi tok va kuchlanish transformatorlari yordamida ulanadi.
Kuchlanish transformatorining zanjirga ulanish sxemasi va uning belgilanishi 13-rasm, a va b da ko`rsatilgan. Yuqori kuchlanishli birlamchi chulg`amning o`ramlari soni O` 1 nisbatan ko`p bo`lib, tarmoqqa parallel ulanadi, ya`ni o`lchanadigan kuchlanish bevosita ta`sir ettiriladi. Ikkilamchi chulg`amning o`ramlari soni O` 2 nisbatan kam bo`lib, unga vol`tmetr, vattmetr, schyotchik va boshqa asboblarning kuchlanish g`altaklari ulanadi.
34
Kuchlanish transformatorlaridagi birlamchi chulg`amning nominal kuchlanishi U 1nom yuqori kuchlanishli tarmoqning yoki qurilmaning nominal kuchlanishiga, ikkilamchi chulg`amning nominal kuchlanishi U 1nom esa 100 V ga teng qilib olinadi. Kuchlanish transformatorlari bir fazali va uch fazali qilib ishlab chiqariladi. Bunday transformatorlarning transformatsiya koeffitsienti: W W U U k ном ном U 2 1 2 1 ; O`lchanayotgan kuchlanishning haqiqiy qiymatini bilish uchun
vol`tmetrning ko`rsatishini transformatsiya koeffitsienti k U ga ko`paytirish kerak. Kuchlanish transformatorining past kuchlanishli ikkilamchi zanjirida o`ta yuklanish yoki qisqa tutashiishdan saqlanish maqsadida himoya saqlagichlari o`rnatiladi. Ayrim sabablarga ko`ra yuqori kuchlanishli chulg`am izolyatsiyasi shikastlansa, uning transformatorga tegib qolish havfi tug`iladi. Bunday falokatning oldini olish uchun kuchlanish transformatorining past kuchlanishli chulg`ami va temir o`zagi erga ulangan bo`ladi.
Kuchlanish transformatori boshqa elektr o`lchov asboblari kabi 0,5; 1,0; 3,0 aniqlik sinfiga ega.
tok transformatorlari ishlatiladi. Bunday transformator birlamchi chulg`amining o`ramlari soni ko`p bo`lmay, asosiy elektr zanjiriga ketma-ket ulanadi va o`lchanadigan tok u orqali o`tadi. Ikkilamchi chulg`amining o`ramlari soni
13-расм
35 nisbatan ko`p
bo`lib, unga
o`lchov asboblari (ampermetr, vattmetr, schyotchiklarning tokli g`altaklari) ketma-ket ulanadi.
Tok transformatorining zanjirga ulanish sxemasi va belgilanishi 14-rasm, a va b da ko`rsatilgan. Tok transformatorining transformatsiya koeffitsienti quyidagicha ifodalanadi: 1 2 2 1
W I I k ном ном I ; O`lchanayotgan tokning haqiqiy qiymatini bilish uchun ampermetrning ko`rsatishini transformatsiya koeffitsienti k I ga ko`paytirish kerak. Ikkilamchi chulg`amning nominal toki (I 2nom
) 5 amperga mo`ljallangan bo`lib, unga ulanadigan elektr o`lchov asboblari birlamchi chulg`amdan o`tadigan tokka moslab darajalanadi. Ulanadigan o`lchash asboblarining elektr qarshiligi unchalik katta bo`lmaydi. Shuning uchun tok transformatori, ko`pincha, qisqa tutashuv rejimida ishlaydi. Demak, tok transformatorini ishlatishda ikkilamchi chulg`amga ulanadigan nagruzkaning qarshiligi nominaldan oshmasligi shart. Birlamchi zanjirdan tok o`tib turganida ikkilamchi zanjir aslo uzilmasligi va ochilib qolmasligi kerak. Mabodo ikkilamchi zanjir uzilsa, tok transformatoridagi magnit oqimi kuchayib ketib, ikkilamchi chulg`am uchlarida hayot uchun havfli kuchlanish yuzaga keladi. Shuning uchun tok transformatorning ikkilamchi chulg`ami elektr o`lchov asboblariga ulangan yoki qisqa tutashgan bo`lishi shart.
Tok transformatorlari 0,2; 0,5; 1,0; 3,0; 10 aniqlik sinflariga ega. Payvandlash transformatori
14-расм
36 Payvandlash transformatori metalla buyumlarni, konstruktsiyalarni va hokazolarni eritib, o`zaro ulash uchun xizmat qiladi. 5.21-rasmda avyvanlash transformatorirning printsipial sxemasi ko`rsatilgan. U transformator 1, drossel` 2, yakor` 3, elektrod 4, payvandlanadigan buyum 5, drossel` bilan yakor` orasidagi tirqish 6 dan iborat. Payvand sifatli bo`lishi uchun elektr yoy barqaror yonishi kerak. Buning uchun payvandlash jarayonida payvandlash toki qiymat jihatdan o`zgarishsiz bo`lishi lozim. Payvandlash toki drossel` 2 bilan yakor` 3 orasidagi tirqish 6 ni o`zgartirish orqali rostlanadi. Tirqish ortganda drossel` chulg`amining induktiv qarshiligi kamayib, payvandlash toki ko`payadi va aksincha. Qisqa tutashuv bo`lganda drossel` elektr yoy va transformatorning tokini cheklaydi. Transformator salt ishlaganda 70 60
U V, nominal nagruzka bilan ishlaganda esa 30 V ni tashkil etadi.
15-расм
37 2.3. O`quvchilarga elektr bilan ishlaydigan uy ruzg`or buyumlarini o`rgatish uslublari. O`quvchilar elektr sxema zanjirning nusqasi bo`lmay, balki uning mohiyati va printsipini ifodalashga ishonch hosil qilishlari uchun doskada tasvirlangan sxema elementlarining joylashishini o`zgartirib qaytadan chizish va hamma sxemalarda aynan bitta zanjir tasvirlanganligini ko`rsatish kerak.
Ko`pgina elektrik asboblar turli kuchlanishlarga mo`ljallangan bo`ladi. Hatto bitta asbobning o`zini ishlatish uchun uning turli qismlariga turli kuchlanishlar berish talab qilinadi. Masalan, radiopriyomnikda lampaning shog`lanishi uchun o`, v kuchayttirgishning ishlashi uchun esa 350v kuchlanish talab qilinadi. Shuning uchun asbobga beriladigan tarmoq kuchlanishini orttirish yaki kamayttirish imkonini beruvchi moslama kerak bo`lishi ravshan. O`zgaruvchang tok kuchlanishini elektromagnit hodisasidan foydalanib o`zgartirish mumkin ekan, vaholanki o`zgarmas tok kuchlanishini o`zgartirish usuli juda murakkabdir. Asoson huddi ana shu sababli amalda o`zgaruvchang tokdan keng foydalanadi. Transformator P.N.Yabloshkov tomonidan 1876-yilda ixtiro qilingan. Transformatorning asosiy turlari: 1. Bir fazali va uch fazali kuchli transformatorlar-ular elektr energiyani olisga uzatishda, iste`molchilarni elektr energiya bilan ta`minlashda ishlatiladi. 2. Avtotransformatorlar-iste`molchiga beriladigan kuchlanishni biroz o`zgartirish yaki noldan boshlab oshirish uchun ishlatiladi. 3. O`lchov transformatorlar- yuqori kuchlanishni va katta toklarni oddiy o`lchov asboblari bilan o`lshashga imkon beradi. 4. Payvandlash transformatorlari. Transformator berk po`lat o`zak va unga kiygizilgan o`ramlar soni turlicha bo`lgan ikkita g`altakdan iborat. O`zak ommaviy toklarni kamaytirish
38 maqsadida bir-biridan izolyatsiyalangan alohida-alohida listlardan yig`iladi. Ikkala g`altakning sho`lg`amlari izolyatsiya bilan qoplanadi va bir-biriga ulanmaydi. G`altakning o`zgaruvchang tok tarmog`iga ulanadigan sho`lg`amiga birlamchi iste`molchiga ulanadigan g`altakning sho`lg`amiga ikkilamchi sho`lg`am deyiladi.
Birlamchi sho`lg`amdan o`tuvchi o`zgaruvchang tok transformator o`zagida o`zgaruvchang magnit maydon hosil qiladi. U ikkilamchi sho`lg`amda induktsiya EYuK uyg`otadi, chunki o`zakdan o`tayotgan magnit oqimi uzluksiz o`zgaradi. O`zak bo`lmaganda magnit kuch chiziqlari birlamchi sho`lg`am chekkalarida har tomonga qayrilish bo`lar edi va ularning ko`pchiligi ikkilanuvchi sho`lg`amga borib etmasdi. Bu hodisaga magnit oqimining soshilishi deyiladi. O`zak berk bo`lmaganda ham magnit oqimi soshiladi. Magnit oqimining soshilishi sho`lg`amdagi induktsiya e. yu. kuchini, shu bilan birga butun qurilmaning foydali ish koeffitsientini pasaytiradi. Agar o`zak berk bo`lsa, u holda birlamchi sho`lg`am togining deyarli barcha magnit oqimi o`zak ishidan o`tadi va shulg`amni kesib o`tadi. Faqat ferromagnit moddagina o`zak materiali bo`lib xizmat qilishi mumkin. Ammo transformator o`zagini tayyorlash uchun har qanday ferromagnit ham yaroqli bo`lavermaydi. O`zakning materiali shunday bo`lishi kerakki, uni o`zgaruvchang magnit maydoni bilan uzluksiz qayta magnitlash uchun iloji boricha kam energiya sarf bo`lishi kerak, aks holda transformator qattiq qiziydi. Shuning uchun o`zak materiali sifatida maxsus transformator po`lati ishlatiladi. Agar transformatorning ikkilamchi sho`lg`am zanjiri ochiq bo`lsa, u holda birlamchi sho`lg`amning berk zanjirida tok juda kam bo`ladi. Buni transformatorning juda katta o`zinduktsiyaga ega bo`lishi bilan tushintiriladi; birlamchi sho`lg`amda hosil bo`ladigan o`zinduktsiya EYuK uning uchlardagi kuchlanishga deyarli teng va kuchlanishga qarshi ta`sir qiladi. Bunda birlamchi sho`lg`amdan salt ishlash toki deb ataluvchi juda kuchsiz tok o`tadi. Bu tok
39 o`zakdagi o`zinduktsiya EYuKni etarli darajada hosil qilishi uchun kerak bo`ladigan magnit maydonining o`zgarishi saqlab turadi. Tabiyki huddi shu magnti maydoni ikkilamchi sho`lg`amning o`ramlarida ham e yu k ni induktsiyalaydi. O`zakning magnit maydoni birlamchi hamda ikkilamchi sho`lg`amlarining har bir o`ramida bir hil eyuk…, demak, tahminan sho`lg`amlaridagi kuchlanishlar hamshu sho`lg`amlarining o`ramlari soniga to`g`ri proportsional` degan xulosa kelib chiqadi. Agar o`ramlar sonini 2 bilan belgilasak, u holda ikkilamchi o`ram zanjiri ochiq bo`lganda, yana transformatorning salt ishlashda qo`yidagi munosabat o`rinlidir.
2 1 2 1 2 2 U U
Bunda U 1- va U
2- mos ravishda birlamchi va ikkilamchi sho`lg`amlardagi kuchlanish. Agar ikkilamchi sho`lg`am uramlari birlamchi sho`lg`am uramlari sonidan ortiq bo`lsa, bunday transformatorni yuksaltiruvchi transformator deyiladi, chunki ikkilamchi sho`lg`amda kuchlanish birlamchi sho`lg`amdagiga qaraganda yuqori. Agar ikkilamchi sho`lg`am uramlari birlamchi sho`lg`am uramlari sonidan kam bo`lsa, bunday transformatorni pasaytiruvchi transformator deyiladi. n= 2 1
2
Ikkilamchi sho`lg`amni qisqa tutashtirilganda undan o`tayotgan tok o`zakda birlamchi sho`lg`amdagi magnit oqimiga qarshi yo`nalishga qo`shimcha magnit oqimi hosil qiladi. O`zakda magnit oqimining susayishi birlamchi sho`lg`amdagi induktsiya EYuK ni kamaytiradi. Shuning uchun undagi tokning qiymati o`zaktagi magnit oqimi oldingi qiymatiga erishmaguncha o`sib boradi. Ikkala sho`lg`am bir xil qo`shimcha magnit maydoni hosil qilishi, ,sho`lg`am hosil
40 qilgan magnit oqimi esa undagi tok kuchi bilan uramlari soniga ko`paytmasi bilan aniqlangani uchun taxminan qo`yidagicha bo`ladi. I 1 2 1 =I 1 2 2
Bu formula transformator nagruzka bilan ishlaganda birlamchi va ikkilamchi sho`lg`amlarning tok kuchi hamda uram sonlari orasidagi bog`lanishni ifodalaydi. Transformator nagruzkasi deganda ikkilamchi sho`lg`amdagi tokning to`la aktiv quvvati tushiniladi.
Bu formuladan transformator sho`lg`amlaridagi tok kuchlari ularning uram sonlariga teskari proportsional ekanligi kelib chiqadi. Shunday qilib, transformatorda elektrik energiyaning bir zanjirdan ikkinchi zanjirga elektromagnit induktsiya hodisasi yordamida uzatilishi sodir bo`ladi. Transformatorda sho`lg`amlardagi issiqlik ajratishga va o`zakning qayta magnitlanishiga ketadigan energiya sarfi juda kam bo`ladi. Transformator qancha quvvatli bo`lsa, uning foydali ish koeffitsienti shuncha yuqori bo`ladi. Quvvatli transformatorning f.i.k. 98% gacha etadi. Bu esa berilgan quvvatli tokni transformatsiyalash uchun kam quvvatli bir necha transformator o`rniga shu quvvatga mo`ljallangan bitta transformatordan foydalanish maqsadga muvofiq ekanligini bildiradi. Energiyaning yuqolishini hisobga olmay, taxminan qo`yidagi xulosaga kelishi, transformator sho`lg`amlariga ulangan ikkala zanjirdagi elektr tokining quvvati birday va asosan ikkilamchi sho`lg`am zanjiriga ulangan asboblarning iste`mol quvvati bilan aniqlanadi. Agar transformatorning birlamchi sho`lg`amini o`zgarmas tok zanjariga ulansa, u holda transformator o`zagidagi magnit maydoni o`zgarmas bo`ladi, shuning uchun ikkilamchi sho`lg`amda e.yu.k. induktsiyalanmaydi.
Transformator iste`molchiga o`zatayotgan P 2 quvvatining manbaydan olayotgan P 1 quvvatiga nisbati transformatorning foydali ish koeffitsienti n deyiladi.
41 n=P 2 /P 1* 100%=P 2 (P 2 +P 5 +P ch ) * 100%=P(P 2 +P c +P 3 ) * 100% Bunda P s =P
-po`lat o`zakdagi quvvat isrofi (salt yurishi tajribadan aniqlanadi.) P 3 =P
ch – sho`lg`amlarda bo`ladigan quvvat isroflari (qisqa tutashuv sho`lg`amlarinan aniqlanadi)
Bunda =I 2 /I 2H - yuknalish koeffitsienti; S H =U
I 1H
– transformator iste`mol qiladigan to`la quvvati; cos 2 – ikkilamchi sho`lg`amning quvvat koeffitsienti. Sho`lg`amlarda bo`ladigan quvvat isroflari tok kvadratiga proportsional bo`lgani uchun P 3 = g P ch deb yozilgan. Sho`lg`amlardagi quvvat isroflari po`lat o`zakdagi quvvat isrofmga teng bo`lgandagi yuklanishda foydali ish koeffitsienti maksimal qiymatga erishadi. U holda: P s =
mP ch yaki m=P s /R ch Katta quvvatli transformatorlarda foydali ish koeffitsienti *u’-99% bo`lishi mumkin. Kichik quvvatli transformatorlarda esa (bir necha vatt) FIK 50-50% gacha pasayish mumkin. Elektr energiyani uzoq masofalarga uzatish. Sanoat korxonalarini energiya bilan ta`minlash masalasi uzoq masofaga sim orqali juda kam isrof bilan uzatish mumkin bo`lgan elektrik energiya yordamida hal qilinadi. Ko`pgina elektr energiya stantsiyalari daryolarga va arzon yoqilg`i, masalan, torf miqdori etarli bo`lgan joylarga quriladi. Elektrik energiya sim orqali elektr stantsiyasiga yuzlab va minglab kilometr masofada bo`lgan korxonalarga uzatiladi. Elektirk energiyani uzoq masofaga uzatishning asosiy masalasi elektr stantsiyasi bilan iste`molchini biriktiruvchi simlardagi tok quvvatining yuqolishini kamaytirishdir. Tok keltiruvchi simlarda tok quvvatining yuqolishi qo`yidagi formula bilan hisoblanadi: P =I 2
2
42 Bundan ko`rinib turibdiki, quvvatning yuqolishi ikki usul bilan kamaytirsh mumkin: birinchidan, simlarning qarshiligi R ni kamaytirish, ikkinchidan undagi tok kuchini kamaytirish. Elektr stantsiyasi bilan iste`molchi orasidagi berilgan masofadagi o`tkazgich simlarning qarshiligi faqat simlarning ko`ndalang kesim yuzini orttirish yo`li bilangina kamaytiriladi, bu esa, ravshanki noqulay va uncha uzoq bo`lmagan joylardagina qo`llash mumkin. Iste`molchidagi tokning berilgan quvvatini saqlagan holda tok keltiruvchi simlardagi tok kuchini kamaytirish bilan bir vaqtda simlar orasidagi kuchlanishni orttirish natijasidagina erishish mumkin, bu iste`molchidagi P ni hisoblab chiqariladigan formula P=U I (cos ) Elektrik energiya uzatilayotgan simlar orasidagi kuchlanish qanchalik yuqori bo`lsa, tok uzatish shunchalik qulay bo`ladi, chunki bunda tok kuchi kamayadi va simlardagi energiyaning yuqolishi tok kuchining kvadratiga proportsional ravishda kamayadi. Yuqorida tushintirilganidek, uzatilayotgan quvvatni o`zgartirmasdan o`zgaruvchang tokning kuchlanishini transformator yordamida orttirish mumkin. Shuning uchun hozirgi zamon sharoitida elektrik energiyani uzoq masofaga transformatorsiz uzatish mumkin emas. Elektrik energiyani uzoq masofaga uzatish sxemasi ko`rsatilgan. Elektr stantsiyasida yuksaltiruvchi transformator o`rnatiladi. Yuqori kuchlanishli tokning energiyasi iste`molchi turgan joyga uzatiladi. Iste`molchidan oldin pasaytiruvchi transformator o`rnatiladi, chunki iste`molchi kishi hayotga havfsiz bo`lgan va alohida izolyatsiya usuli talab qilmaydigan normal kuchlanishli elektrik energiyadan foydalanadi. 1854-yilda F.A.Pirotskiy elektrik energiyani sim orqali uzatish bo`yicha tajriba o`tkazgan. U quvvati 6 o.k ga teng bo`lgan elektrik energiyani Peterburgga yaqin joydagi bir kilometr masofaga uzatgan. 1882-yilda frantsuz M.Depre elektrik energiyani birinchi marta sanoatda foydalanish uchun uzatgan. Download 1.44 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|