1. Transformatorlarning turlari. Transformatorlarning tuzilishi va ishlash prinsipi

REJA:

1.Transformatorlarning turlari.

2.Transformatorlarning tuzilishi va ishlash prinsipi
3.Transformatorlarning salt ishlashi


O’zgaruvchan tok kuchlanishining qiymatini o‘zgartirib beruvchi statik elektromagnit apparat transformator deyiladi. Elektr tarmoqlarida elektr energiyasini ma’lum masofaga uzatishda (kuchlanishni oshirish uchun) va uni iste’molchilar orasida taqsimlashda (yuqori kuchlanishni pasaytirish uchun) transformatorlar keng ishlatiladi. Elektr tarmog‘ining muhim apparati hisoblangan transformatorni rus elektrotexnigi P.N.Yablochkov 1876 yilda ixtiro qilgan. Transformatorni yanada takomillashtirish ustida rus ixtirochisi I.F.Usagin ham ko‘pgina tadqiqot ishlari olib borgan. TRANSFORMATORNI IXTIRO QILINIShI Elektr energiyasi ishlab chiqarishdan boshqa turga aylanishigacha bo‘lgan jarayon • Transformator faqat o‘zgaruvchan tok tarmog‘iga ulangandagina ishlaydi, o‘zgarmas tok tarmog‘iga ulanganda esa ishlamaydi, chunki birlamchi chulg‘am o‘zgarmas tok tarmog‘iga ulanganda undan o‘tadigan o‘zgarmas tok ferromagnit o‘zakda o‘zgarmas magnit oqimi hosil qiladi. Magnit oqimi vaqt birligida o‘zgarmaganligi sababli chulg‘amlarda EYuK (Elektr yurituvchi kuch) hosil bo‘lmaydi. Lekin zanjirda elektr tokining har qanday o‘zgarishi chulg‘amlarda EYuK hosil bo‘lishiga sabab bo‘ladi. O’zgarmas tok tarmog‘iga ulangan transformator chulg‘amlarida EYuK ning hosil bo‘lishi, transformator tarmoqqa ulanayotganda yoki uzilayotganda yaxshi seziladi, chunki transformator tarmoqqa ulanganda uning chulg‘amida tok noldan biror qiymatgacha ortib boradi yoki u tarmoqdan uzilganda, tok kuchi biror qiymatdan nolgacha kamaya boradi. Elektr energiyasi ma’lum masofaga uzatilganda liniya simlarida sodir bo‘ladigan quvvat isrofi mumkin qadar kam bo‘lishi lozim. Shundagina elektr uzatish liniyasining foydali ish koeffitsiyenti katta bo‘ladi, ya’ni iste’molchilarga ko‘proq energiya yetib boradi. Energiya uzatuvchi liniya simlarida quvvat isrofi, asosan, ulardan o‘tuvchi tok kuchining kvadratiga hamda liniya simlarining aktiv qarshiligiga bog‘liqdir. Tok kuchi qancha katta bo‘lsa, quvvat isrofi shuncha katta bo‘ladi. Liniyalarda tok kuchi katta bo‘lsa, bu simlarning ko‘ndalang kesim yuzalarini katta qilib olishga to‘g‘ri keladi. Quvvat isrofini kamaytirish uchun simlarning aktiv qarshiligini kamaytirish lozim. Ma’lum uzunlikdagi simning aktiv qarshiligini, asosan, uning ko‘ndalang kesim yuzini kattalashtirish yo‘li bilan kamaytirish mumkin. Energiya isrofi Тransformator, asosan ferromagnit o‘zakdan va uning sterjenlariga o‘ralgan. ikkita yoki undan ortiq chulg‘amdan tuziladi. Ferromagnit o‘zak transformatorning magnit sistemasi, ya’ni magnit o‘tkazgichi hisoblanadi. Ferromagnit o‘zak magnit oqimi o‘tadigan konturning magnit qarshiligini kamaytiradi va chulg‘amlarning elektromagnig bog‘lanishlarini kuchaytiradi. Quvvati uncha katta bo‘lmagan transformatorlarning magnit sistemasi bronli (a), sterjenli (b) va toroidal (v) shaklga ega bo‘lishi mumkin. Amalda yupqa elektrotexnika po‘latidan ishlangan lentadan o‘rab tayyorlangan magnit o‘tkazgichlar keng qo‘llaniladi Transformatorlarning po‘lat o‘zagi po‘latdan tayyorlanadi. Тransformatorlarning tuzilishi Transformatorlar ishlatilishiga qarab quyidagi turlarga bo`linadi Kuch transformatorlari Avtotransfo rmatorlar O’lchov transformatorlari Maxsustr ansformat orlar Bir fazali yoki uch fazali k u ch t r a n s f o r m a t o r l a r i elektr energiyasini uzoq masofaga uzatishda, uni iste’molchilar orasida taqsimlashda va. umuman, iste’molchilarni elektr energiyasi bilan ta’minlashda ishlatiladi.  A v t o t r a n s f o r m a t o r l a r kuchlanish qiymatini bir oz o‘zgartirish yoki kuchlanish qiymatini noldan boshlab oshirish uchun hamda katta quvvatli asinxron dvigatellarni yurgizish uchun ishlatiladi; Transformatorlar ishlatilishiga qarab bir necha xilga bo‘linadi:  O’ l ch o v t r a n s f o r m a t o r l a r i (kuchlanish transformatorlari va tok transformatorlari) – elektr o‘lchash sxemalarida, yuqori kuchlanishlarni va katta toklarni oddiy o‘lchash priborlari bilan o‘lchash uchun ishlatiladi. M a x s u s t r a n s f o r m a t o r l a r payvandlash transformatorlari; sinov transformatorlari; radio, televideniye, aloqa va avtomatika qurilmalarida ishlatitadigan transformatorlar; o‘zgaruvchan tokning fazalari sonini yoki chastotasini o‘zgartiruvchi transformatorlar maxsus transformatorlar hisoblanadi. Kuch transformatorning tuzilishi 1. Kengaytiruvchi bak. 2. Izolyator. 3. Transformator o‘zagi. 4. Transformator qopqog‘i. 5. Radiatorы 6. Past kuchlanish cho‘lg‘ami. 7. Yuqori kuchlanish
Тransformatorlarning vazifasi
Тransformator elektrdan foydalanishda asosiy uskuna hisoblanadi. U past kuchlanishdagi elektrni yuqori kuchlanishga yoki yuqori kuchlanishdagi elektrni past kuchlanishga aylantirib beradi. Тransformator qo‘zg‘almas tuzilma hisoblanadi. Iste’molchilar elektr manbayidan uzoq bo‘lganligi tufayli, elektr stansiyada ishlab chiqilgan elektr energiyani ularga yetkazib berishi kerak. Bu vazifani transformatorlar va elektr uzatish liniyalari bajaradi. Elektr energiyani ming kilometrgacha uzatishga to‘g‘ri keladi. Generatorlar 10 ming va undan oshiq kuchlanishda soatiga milliongacha kilovatt soat elektr energiyasini ishlab chiqarsa, ming kilometrgacha uzatish uchun transformator uni 10 kVdan 500 kV gacha aylantirib beradi va uzatish liniyalari bu kuchlanishda elektr energiyani uzoq masofalarga yetkazib beradi. Iste’molchilar joylashgan yerda bu kuchlanishni yana 10 kV li kuchlanishga aylantirish vazifasini transformator bajaradi. Agarda generatorlar ishlab chiqargan elektr energiyani 10 kV da uzatilganda, u holda simlarning qalinligi kamida o‘n santimetrgacha bo‘lishi kerak. Bu simlarni ko‘tarib turish uchun juda kuchli qurilmalar va ko‘p miqdorda mis yoki alumin simlar kerak bo‘lar edi. Тransformatorlar kuchlanishni 35; 110; 220; 330; 500; 750 kilovoltlarga aylantirib berishi mumkin. Elektr energiyadan foydalanadigan joylarda transformatorlar yordamida kuchlanishlarni 220 va 380 V ga aylantiriladi. Тransformatorlar hamma sohalarda ishlatiladi. Ularning juda ko‘p turlari bor.

Тransformatorlarning tuzilishi

Тransformator po‘lat induktiv o‘tkazgich, ikki yoki bir necha o‘zaro induktiv aloqada bo‘lgan o‘ramlardan iborat. Magnit o‘tkazuvchi po‘lat o‘ramlar orasidagi elektromagnit aloqani kuchaytirish uchun kerak. Тransformator bir va uch fazali bo‘ladi. 1.51-rasmda uch fazali transformatorning magnit o‘tkazuvchisi ko‘rsatilgan.
Bunda temir yupqa plastinka tayoqchalar (1), ularga yuqorida (2) va pastda (3) o‘ramlar joylashtirilgan. Girdob toklariga elektr energiyaning ko‘p sarf bo‘lmasligi uchun magnit o‘tkazgichlar qalinligi 0,35 dan 0,5 mm gacha bo‘lgan elektrotexnikada ishlatiladigan temir tunukalardan tayyorlanadi. Тunukalarni bir-biridan lok, yupqa qog‘oz yoki metall zaki (okalina) bilan izolatsiyalanadi.
Тransformatorlar ikki turga bo‘linadi: 1) yupqa plastinkalardan iborat tayoqchali; 2) bronli. Yupqa plastinkali temir tunukalardan yasalgan tayoqchalarga izolatsiyali sim o‘ramlar kiydiriladi. Bronli transformatorlarda o‘ramlarning bir qismini magnit o‘tkazgich o‘rab olgan. Тransformator magnit o‘tkazgichning gorizontal qismidagi o‘ramlarni qurshab turgan qism yuqori va pastki bo‘yinturuqlar (yarmolar) deyiladi. Katta va o‘rta quvvatli transformatorlar tunuka po‘latlardan tayyorlanadi. Bu transformator o‘ramlarini sovitish uchun juda qulay. Тransformatorlarda magnit qarshiligini kamaytirish uchun plastinkalar ulanishini har xil joyda qilinadi. Kichkina transformatorda plastinkalarni Ш shaklida tayyorlanadi. 1.52-rasmda po‘lat plastinkalarni yig‘ish sxemasi ko‘rsatilgan.

Тransformatorni tunuka idishga (bakka) joylashtirib, ichiga transformator yog‘i quyiladi. Bu yog‘ sovitish uchun xizmat qiladi. Bron turidagi transformator yog‘siz tayyorlanganligi uchun quruq transformator deyiladi.

Тransformatorning ishlash prinsipi

1.53-rasmda ko‘rsatilgan magnit o‘tkazgich po‘latga (1) sim (2) o‘ramlar o‘ralgan. Тransformator ikki o‘ramli bo‘lsa, bir fazali, agarda uch o‘ramli bo‘lsa uch fazali bo‘ladi. Birinchi o‘ramiga U1 kuchlanish manbadan ulanadi. Buni transformatorning birinchi o‘rami deb, uning o‘ramlarini w1 deyiladi. Ikkinchi o‘ramni w2 ikkinchi o‘ram deb aytiladi. Unda hosil bo‘lgan kuchlanishni E2 deyiladi. O‘ramlarning uchlarini A va a, oxirlarini X va x deyiladi. O‘zgaruvchan kuchlanish U1 ta’sirida birinchi o‘ramning o‘ramlaridan o‘zgaruvchan tok I oqib o‘tib, o‘zgaruvchan magnit yurgazuvchi kuch i w1 hosil qiladi, bu esa magnit o‘tkazuvchi
po‘lat temirdan kesib o‘tuvchi asosiy o‘zgaruvchan magnit oqimi F ni hosil qiladi. Katta magnit o‘tkazuvchanlik qobiliyatiga ega bo‘lgan magnit o‘tkazuvchini qo‘llash o‘ramlar orasidagi o‘zaro elektromagnit aloqasidagi magnit oqimini oshirishga imkoniyat yaratadi. Magnit oqimi F birinchi o‘ramni ikkinchi o‘ram bilan ulab, ularni birlashtiradi.
Birinchi o‘ramning sinusoidal kuchlanishi sinusoidal magnit oqimini hosil qiladi:
bu yerda: F – magnit oqimi; Fm – birinchi o‘ramdagi elektr yurituvchi kuchning amplitudasi (EYK); sinωt – tezlik burchagi. Magnit oqimi birinchi o‘ramda o‘zinduksiya elektr yurituvchi kuchini induksiyalaydi. Bu hosil qilingan EYK o‘ramlarning o‘ram soniga va magnit oqimining tezligiga proporsional:
bu yerda: E1m = ωM1Fm – birinchi o‘ramdagi elektr yurituvchi kuch (EYK) tebranishlari (amplitudasi). Magnit oqimi ikkinchi o‘ramda EYK hosil qiladi. Bu quyidagicha ifodalanadi:
Тransformatorning ikkinchi o‘ramidagi EYK fazasi birinchi o‘ramdagi EYK fazasiga o‘xshab magnit oqimidan 2π burchakka orqada qoladi, chunki bu ikkala EYK shu magnit oqimi bilan induksiyalanadi.
EYK chastotasi bir xil bo‘lganligi va bir xil magnit oqimi bilan induksiyalanganligi uchun birinchi o‘ramdagi EYK ikkinchi o‘ramning EYK dan farq qiladi, chunki birinchi o‘ramning o‘ram soni M1 ikkinchi o‘ram soni M2 dan farq qiladi. O‘ram soni qancha ko‘p bo‘lsa, EYK shuncha ko‘p bo‘ladi. Birinchi o‘ram EYK ning ikkinchi o‘ram EYK ga nisbati transformatorning koeffitsiyenti deb ataladi:

Тransformatorning M2 o‘rami ko‘p bo‘lib, M1 o‘rami kam bo‘lsa, kuchlanishni oshiruvchi transformator deyiladi, agarda M2 o‘rami kam bo‘lib, M1 o‘rami ko‘p bo‘lsa, kuchlanishni kamaytiruvchi transformator deb aytiladi. Тransformatorlar bir fazali va uch fazali bo‘ladi. O’zgaruvchan tokni o’zgarmasga va aksincha o’zgarmas tokni o’zgaruvchan tokka aylantirishlar ilgari elekrtr mashinalari ,elektr o’tkazgichlar yordamida amalga oshirilar edi. Bugungi kunda ularning o’rnini ixcham va arzon narxli o’zgaruchan tokni o’garmasga aylantiruvchi to’g’rilagichlar va o’zgarmas tokni o’zgaruvchan tokka aylantiruvchi invertor agregatlari egalladilar. Bu agregatlarning barchasida hozirgi zamon texnikasi axamyati juda kata bo’lgan transformator ishtirok etadi. Aksaryat o’tkazgiz transformatorlarning chulg’amlaridan nosinusoidal toklar oqadi. Ishlayotgan o’tkazgich sxemalari turiga qarab transformatorlarni nisbatan kichik bo’lgan chiqish kuchlanishlarida tok qiymatlari yuzlab kiloamperni tashkil etadi.

Maxsus maqsadlar uchun belgilangan transformatorlar maxsus transhformatorlar deyiladi. Ularning ishlash prinsplari ham, elektromagnit induksiya qonuniga asoslangan . Maxsus transformatorlar qatoriga avtotrasnformator, payvandlash transformatori, o’lchov trasformatori va shu kabi maxsus tuzilishga ega boshqa trasformatorlar kiradi.