Payvandlash transformatorlarining yuklama rejimida ishlash prinsipi

4.3-rasm. (a va b) Transformatorning birlamchi chulg‘amiga berilgan sinusoidal kuchlanish (uj = Um sinrnt) ta’sirida chulg‘amdan o‘zgaruvchan tok oqib o‘tadi. Bu tok transformatorning po‘lat o‘zagida o‘zgaruvchan magnit oqimi (Ф) ni hosil qiladi. Chulg‘amlarning o‘ramlarini kesib o‘tayotgan bu asosiy magnit oqimi birlamchi chulg‘amda o‘zinduksiya, ikkilamchi chulg‘amda esa o‘zaro induksiya hodisasiga binoan tegishlicha ej va e2 elektr yurituvchi kuchlarni induksiyalaydi. Mazkur EYuK larning ta’sir etuvchi qiymatlari: Ej = 4,44 • f • wj • Ф
(4.1)
E2 = 4,44 • f • w2 • Ф	(4.2)

bu yerda f - o‘zgaruvchan tokning chastotasi, Gs;
w_j w₂ - birlamchi va ikkilamchi chulg‘amlarning o‘ramlari soni;
Ф - asosiy magnit oqimi, Vb.







4.4-rasm


Demak, (4.1) va (4.2) ifodalardan ko‘rinadiki, chastota 1 va magnit oqimi Ф o‘zgarmas bo‘lganda chulg‘amlarda induksiyalangan EYuK E₁ va E₂ lar ulaming o‘ramlari soniga prporsional ekan, ya’ni


(4.3)


E_± w_x
E₂ w₂
Bu nisbat transformatorning transformatsiya koeffitsienti hisoblanadi, ya’ni
(4.4)


_{k =} El- wi
^E2


w₂
Mazkur koeffitsient transformatorga berilgan kuchlanishning necha marta o‘zgarishini ko‘rsatadi. Agar W1 > W2 va k>1 bo‘lsa, transformator kuchlanishini pasaytirib beruvchi, agar W1 < W2 va k<1 bo‘lsa, kuchlanishni orttirib beruvchi hisoblanadi.





Agar 4.5-rasm, a da ko‘rsatilgan transformatorning ikkilamchi chulg‘amiga yuklama (Z_2n) ulasak, EYuK ta’sirida undan tok (i₂) o‘ta boshlaydi. Shunday qilib, kuchlanishi u_j tok kuchi ij bo‘lgan manbaning elektr energiyasi transformator yordamida kuchlanishi u₂ va tok kuchi i₂ bo‘lgan elektr energiyasiga aylantirib, iste’molchiga uzatiladi.

Transformatoming manbadan (tarmoqdan) olayotgan birlamchi quvvati P₁ = U₁ • Ij • cosqi bo‘lsa, uning iste’molchiga berayotgan ikkilamchi quvvati P₂ = U₂ • I₂ • cosy₂ Agar transformatordagi quvvat isrofi hisobga olinmasa, bo‘ladi. Birlamchi va ikkilamchi zanjirlardagi faza siljish burchaklarini taxminan bir xil desak, U₁ • I₁ = U₂ • I₂ deyish mumkin. Agar kuchlanishlar bir-birlari bilan xuddi EYuK lar kabi nisbatda bo‘ladi desak, transformatsiya koeffitsientini quyidagicha qayta yozish mumkin:

Demak, transformator chulg‘amlaridagi toklar kuchlanishlarga teskari proporsional.


Transformatorlarning 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 yoki noldan boshlab oshirish uchun ishlatiladi.
   
3. 
   O’lchov transformatorlar yuqori kuchlanishni va kata toklarni oddiy o‘lchov asboblari bilan lchashga imkon beradi.
   
4. 
   Payvandlash transformatorlari. Metall buyumlarni, konstruktsiyalarni va hokazolarni eritib, o’zaro ulash uchun xizmat qiladi.
   

2. 
   Transformatordagi quvvat isroflari va uning foydali ish koeffitsienti
   

Har qanday elektr mashinalaridagi kabi transformatorlarda ham keltirilgan energiyaning bir qismi uning o‘zida isrof bo‘ladi. Bu quvvat isroflari quyidagilardan iborat:

1. 
   Tokning issiqlik ta’siri tufayli mis chulg‘amlarda yuzaga kelgan quvvat isrofi
   

P


m


I²


1 nom


R i + /?,


1 nom


• R2

2. 
   Magnit oqimining o‘zgaruvchanligi tufayli yuzaga kelgan po‘lat o‘zakdagi gisterezis va uyurma toklarga sarf bo‘ladigan quvvat isrofi P_n = P_r + P_y Bu quvvat isrofi po‘lat o‘zakning materialiga, magnit induksiyasiga va o‘zgaruvchan tokning chastotasiga bog‘liq.
   
3. 
   Transformatorning konstruksiyasiga bog‘liq bo‘lgan quvvat isrofi Pk.
   

Bulardan P_m va P_n asosiy isroflar hisoblanadi. Mis chulg‘amlardagi quvvat
isroflari yuklamaga bog‘liq bo‘lgani uchun o‘zgaruvchan, po‘lat o‘zakdagi quvvat isroflari P_n esa transformatorning ish jarayonidan o‘zgarmas (nominal kuchlanish chegarasida) dir.
Transformatorning foydali ish koeffitsienti
" P₂ ^F2 ^P2
n = — =—-— = ,
Pi Р2+ЛР Р₂+Рг+Р_т


bu yerda: Pj - transformatorning kirish tomonidagi quvvati;
P₂ - transformatorning chiqish tomonidagi foydali quvvati;
AP - transformatordagi to‘la quvvat isrofi.
Agar transformatorning foydali ish koeffitsientini uning qanday yuklanganligini ko‘rsatuvchi yuklanish koeffitsienti





cosy₂ yuklama quvvat koeffitsienti, S_nom transformatorning to‘la quvvati, VA. Katta quvvatli transformatorlarning foydali ish koeffitsienti 0,97,0,99, kichik quvvatlilarniki esa 0,82,0,9 atrofida bo‘ladi. Transformatorlarda R_p=P_m bo‘lganda uning yuklanish koeffitsienti optimal (fi_opt 0,5,0,6) bo‘lib, bunda transformatorning foydali ish koeffitsienti eng yuqori bo‘ladi.

3. 
   Transformatorning nominal kattaliklari va ish rejimlari
   

Transformatorlardan normal foydalanish maqsadida uning pasportida quyidagi nominal kattaliklar ko‘rsatilgan bo‘ladi:

1. 
   transformatorning turi;
   
2. 
   chiqish tomonidagi nominal quvvat S_nom, kVA;
   
3. 
   birlamchi va ikkilamchi chulg‘amlarning nominal liniya kuchlanishlari
   

^(U1nom ^{va U}2nom ^{) kV;}

4. 
   salt ishlagandagi quvvat isrofi (P₀ = P_p ) , kVt;
   
5. 
   mis chulg‘amlardagi, ya’ni qisqa tutashuv paytidagi quvvat isrofi (P_m= P_k) kVt;
   

6. 
   qisqa tutashuv kuchlanishi (u_q ) %
   
7. 
   yuklama nominal va uning yarmiga teng hamda cosy₂ =1 dagi foydali ish koeffitsienti.
   

Transformator birlamchi va ikkilamchi chulg‘amlarining nominal toklari esa uning nominal kattaliklaridan hisoblab topiladi.
Bir fazali transformatorlarda


¹lnom jj L Г
l пот
Uch fazali transformatorlarda


/ =^(4


2 пот


и.


2 пот






/₂„„=%i£[q


фй₂


Kichik quvvatli transformatorlarning nominal kuchlanishi va toki xujjatda ko‘rsatilgan bo‘ladi.
Transformatorning ish rejimlari