Tajariba mashg’uloti Elektr mashinalarini o‘rganish

Transformatorlarda bo’ladigan fizik jarayonlat va transformatorlarning tuzilishi.
Transformatorning xayotdagi o‘rni va qo‘llanish sohalari
Transformator deb, ikki (yoki undan ko‘p) induktiv bog‘langan chulg‘amlari mavjud bo‘lgan, elektromagnit induksiyasi hodisasi asosida bir (birlamchi) o‘zgaruvchan tok tizimini ikkinchi (ikkilamchi) o‘zgaruvchan tok tizimiga o‘zgartiruvchi statik elektro­magnit apparatga aytiladi.
Umumiy holda, ikkilamchi o‘zgaruvchan tok tizimi birlamchi tizimdan ixtiyoriy parametrlari (kuchlanish, tok qiymatlari, fazalar soni, tok va kuchlanishning vaqiga boo‘liqlik egri chizig‘i shakli, chastota) bilan farqlanishi mumkin. Elektrotexnik quril­ma­lar hamda elektr energiya uzatish va taqsimlash tizimlarida o‘zgaruvchan kuchlanish va tok qiymatlari o‘zgartiruvchi kuchli transformatorlar ko‘plab qo‘llaniladi. Bunda fazalar soni, kuchlanish (tok) egri chizig‘i shakli va chastotasi o‘zgarmas bo‘ladi.
Vazifasiga ko‘ra transformatorlar umumiy qo‘llanuvchi kuchli transformatorlar va maxsus qo‘llanuvchi transformatorlarga bo‘linadi. Umumiy qo‘llanuvchi kuchli transformatorlar EUL va elektr energiyasini taqsimlashda, hamda xar turdagi elektrotexnik qurilmalarda zarur bo‘lgan kuchlanishni olish uchun qo‘llaniladi. Maxsus qo‘llanuvchi transformatorlar ishchi xossalari va konstruktiv bajarilishi bo‘yicha turli xarakterlari bilan farqlanadilar. Bunday transformatorlarga o‘choq va payvandlash transformatorlari, avtomatik tizimlar transformatorlari (pik-, impuls transformatorlari, chastota kuchaytirgichlari va h.k.), sinov va o‘lchov transformatorlari kiradi.
Ushbu darslikda umumiy qo‘llanuvchi kuchli transformatorlar o‘rganiladi.
Transformatorning ishlash prinsipi
Soddalashtirilgan kuchli transformator ferromagnit mate­rial­dan ishlangan (odatda tunikasimon elektrotexnik po‘lat) magnit o‘zak va magnit o‘zakning sterjenlariga joylashgan ikki chulg‘amdan (1.1,a -rasm) iborat. Chulg‘amlardan biri birlamchi chulg‘am deb nomlanib, o‘zgaruvchan tok manbai kuchlanishi  bo‘lgan G ga ulanadi. Ikkilamchi deb nomlangan chulg‘amga iste’molchi  ulanadi; aksariyat uni transformator yuki (yuklanishi) deyiladi. Birlamchi va ikkilamchi chulg‘amlar o‘zaro galvanik (elektrik) bog‘lanmagan bo‘lib, bir chulg‘amdan ikkinchi chulg‘amga elektro­magnit usulda uzatiladi. Bu chulg‘amlar joylashgan magnit o‘zaklar (magnit o‘tkazgichlar)  magnit oqimni va chulg‘amlar orasidagi induktiv bog‘lanishni kuchaytirish uchun xizmat qiladi.

1.1-rasm. Transformatorning elektromagnit (a) va prinsipial (b) sxemalari
Transformatorning ishlashi elektromagnit induksiya hodisa­siga asoslangan. Birlamchi chulg‘amni o‘zgaruvchan tok manbaiga ulaganda ushbu chulg‘am o‘ramlarida o‘zgaruvchan tok  oqadi, u magnit o‘zakda o‘zgaruvchan F magnit oqimni xosil qiladi.
Bu magnit oqim magnit o‘zakda berk kontur hosil qilib, transformatorning ikkala (birlamchi va ikkilamchi) chulg‘amlarini kesib o‘tadi va ularda EYUK induktivlaydi. Birlamchi chulg‘amda o‘zinduksiya EYUK
(1.1)
ikkilamchi chulg‘amda o‘zaro induksiya EYUK
(1.2)
bunda  va  - transformatorning birlamchi va ikkilamchi chulg‘amlari o‘ramlari soni.
Transformator ikkilamchi chulg‘amning chiqish klemmalari yuklanishga ulanganda  EYUK ta’sirida bu chulg‘am zanjirida  tok oqadi va  kuchlanish o‘rnatiladi. Kuchaytiruvchi transforma­torlarda  pasaytiruvchi transformatorlarda esa 
Ifodalar (1.1) i (1.2) dan shuni ko‘rish mumkinki, transformator chulg‘amlarida induktivlanayotgan  va EYUKlar bir biridan faqat chulg‘amlar o‘ramlari sonlari va farqi bilan ajralib turadi. Shuning uchun chulg‘amlarning o‘ramlari sonining zaruriy qiymatlarini tanlash bilan, birlamchi va ikkilamchi chulg‘amlar kuchlanishlarining ixtiyoriy qiymatlarini qabul qilish mumkin.
Kuchlanishi yuqoriroq bo‘lgan tarmoqqa ulangan chulg‘am yuqori kuchlanish (YUK) chulg‘ami deyiladi; kuchlanishi quyi bo‘lgan tarmoqqa ulangan chulg‘am quyi kuchlanish (QK) chulg‘ami deyiladi.
Bir fazali transformatorning prinsipial elektr sxemasi 1.1,6-rasmda keltirilgan.
Transformatorlar qaytuvchanlik xususiyatiga ega, bir trans­formatorning o‘zini kuchaytiruvchi va pasaytiruvchi transfor­mator sifatida ishlatish mumkin. Lekin, aksariyat transformator bir qo‘llanishda - yoki kuchaytiruvchi, yoki pasaytiruvchi bo‘lishi mumkin.
Transformator – o‘zgaruvchan tok apparatidir. Agar uning birlamchi chulg‘amini o‘zgarmas tok manbaiga ulansa, u holda transformator magnit o‘zagidagi magnit oqimi xam qiymati va yo‘nalishi bo‘yicha o‘zgarmas bo‘ladi  , shu sababli trans­formator chulg‘amlarida EYUK induktivlanmaydi, demak elektr energiya birlamchi zanjirdan ikkilamchi zanjirga uzatilmaydi.
Transformatorlar quyidagi omillariga ko‘ra bir necha turlarga ajratiladi:
a) vazifasiga ko‘ra: umumiy qo‘llanuvchi kuchli va maxsus transformatorlar;
b) sovitilish turiga ko‘ra: havo (quruq) transformatorlar va moyli transformatorlar;
d) transformatsiyalanuvchi fazalar soniga ko‘ra: bir fazali, uch fazali va ko‘p fazali;
e) magnit o‘zakning shakliga ko‘ra: sterjenli, zirxli; zirx-sterjenli; torroid shaklida;
f) fazadagi chulg‘amlar soniga ko‘ra: ikki chulg‘amli; ko‘p chulg‘amli.