Elektr energiyasi poezdlarni tortish uchun qo'llangan ilk tajribalarda energiya manbai va elektr dvigatel` harakatlanuvchi birlikda joylashar edi

2. Бир фазали ва уч фазали трансформаторларнинг тузилиши

Истеъмолчиларни электрэнергияси билаи таъминловчи тармоқларда бир фазали ва уч фазали трансформаторлар кенг ишлатилади. Бир фазали трансформатор, асосан. ферромагнит ўзакдан ва унинг стерженларига ўралган. иккита ёки ундан ортиқ чулғамдан тузилади. Ферромагнит ўзак трансформаторнинг магнит системаси, яъни магнит ўтказгичи ҳисобланади. Ферромагнит ўзак магнит оқими ўтадиган контурнинг магнит қаршилигини камайтиради ва чулғамларнинг электромагниг боғланишларини кучайтиради. Қуввати унча катта бўлмаган трансформаторларнинг магнит системаси бронли (а), стерженли (б) ва тороидал (в) шаклга эга бўлиши мумкин (3–расм). Амалда юпқа электротехника пўлатидан ишланган лентадан ўраб тайёрланган магнит ўтказ гичлар кенг қўлланилади (4–расм). Трансформаторларнинг пўлат ўзаги юқори легирланган пўлатдан тайёрланади.

Трансформатор ишлаганда унинг чулғамларидан ўзгарувчан ток ўтади. Бу ток трансформаторнинг магнит ўтказгичида ўзгарувчан магнит оқими ҳосил қилади. Бу оқим трансформатор чулғамларида асосий электр юритувчи кучлар (ЭЮК) Е_I ва Е₂ ни ҳосил қилади, Бу ЭЮК ҳақида кейинроқ тўхталиб ўтамиз Ўзгарувчан магнит оқими трансформаторнинг ферромагнит ўзагида ҳам ЭЮК ҳосил қилади. Агар трансформаторнинг магнит ўтказгичи яхлит темир бўлагидан тайёрланса, унинг магнит ўтказгичида катта қийматли уюрма токлар (фуко токлари) ҳосил бўлиб, улар ферромагнит ўзакни қиздириб юборади. Натижада трансформатор ҳаддан ташқари қизиб кетиб, ишдан чиқади, чунки унинг стерженида изоляцияланган симдан ўралган чулғамлар бўлиб, чулғам изоляцияси ёниб кетади.

Бефойда уюрма токларни камайтириш мақсадида трансформаторнинг магнит системаси қалинлиги 0,3 ... 0,5 мм ли айрим пластинкалардан йиғилади. Бу пластинкалар бир–биридан юпқа қоғоз ёки махсус лок қатлами билан изоляцияланади. Трансформатор ишлаганда айрим пластинкаларда ҳосил бўладиган уюрма токларнинг қиймати кичик бўлганлигидан унинг магнит ўтказгичи (йўл қўйиладиган температурадан ортиқча қизимайди.
Ферромагнит ўзакнинг чулғамлар ўраладиган қисми унинғ стержени дейилади. Стерженларни пастки ва юқориги томонларидан бирлаштирувчи қисмлар я р м о дейилади. Пўлатнинг қизишини ва қувват исрофини камайтириш мақсадида ярмонинг кўндаланг кесим юзини стерженларникига қараганда 10 – .. 15% катта қилинади. Кўпинча, кичик қувватли трансформаторларнинг магнит системаси (ёки магнит ўтказгичи) П симон, Ш симон ва 0 симон шаклда бўлади.
Трансформаторларда айрим пластинкалардан йиғилган ферромагнит ўзак кўндаланг кесим юзининг шакли турлича бўлади. Кичик қувватли трансформаторларда квадрат ёки тўғри тўртбурчак шаклда; ўртача ва катта қувватли трансформаторларда доирасимон (зинапоя) шаклда бўлади (5-расм). Ферромагнит ўзакни айрим пластинкалардан йиғиш тартиби 6-расмда кўрсатилган. Уч фазали трансформаторларда уч стерженли магнит ўтказгич қўлланилади (7–расм, а) Бунда учта стержень иккита ярмо билан туташади. 7–расм, б да катта қувватли уч фазали трансформаторнинг уч стерженли ўзагини айрим пластинкалардан йиғиш тартиби кўрсатилган. Катта қувватли трансформаторларда ферромагнит ўзакнинг қизийдиган айрим қисмлари орасида махсус совитувчи каналлар бўлади. Ваъзи трансформаторларда стержень ва ярмолар алоҳида тайёрланади, сўнгра улар бирлаштирилади ва маҳкамланади.
Трансформаторларнинг магнит ўтказгичи 34I2 ва 3404 ва бошқа маркали махсус пўлатлардан тайёрланади. Айрим пластинкаларининг қалинлиги 0,2; 0,15; 0,1 ва 0,08 мм бўлади. Юқори частоталарда магнит ўтказгич порошок (кукун) материаллардан, яъни ферритдан тайёрланади. Бундай трансформаторларда пўлат ўзак сифатида магнитодиэлектриклар ва ферритлар ишлатилади.
Трансформаторнинг чулғамлари пахта иии, лок ёки махсус кабель қоғози билан изоляцияланган мис ёки алюминий симдан ўралади. Симларнинг кўндаланг кесим юзи доира ёки тўртбурчак шаклда бўлиши мумкин. Кичик ва ўртача қувватли трансформаторларда чулғамлар кўндаланг юзи доиравий симлардан; катта қувватли трансформаторларда тўртбурчак шаоидаги симлардан ўралади. Трансформатор стерженига олдин унинг иаст кучланишли чулғами концентрик докра ёки цилиндр шаклида ўралади. Бу чулғам устидан картон ёки қоғоз қатлами, унинг устидан алоҳида дисклар шаклида юқори кучланишли чулғам ўралэди. 8-расмда стерженли (а) ва бронли (б) бир фазали трансформатор чулғамларининг жойлашиши кўрсатилган.
Трансформаторларда чулғамлар ва ток ўтказувчи бошқа қисмларни изоляциялаш мақсадида турли изоляцион материаллар ишлатилади. Қўлланилган изоляцион материаллари ишлатиш даво мида қизиш температурасининг маълум даражада ўзгаришига чидамли бўлиши ва трансформаторнинг доимо яхши ишлашини таъминлаши лозим.

Чулғамлар конструкцияси тез совийдиган, ўзгарувчан электр майдонига узоқ вақт чидайдиган ҳамда ишлатиш давомида вужудга келадиган ўткинчи каттароқ кучланишларга қисқа вақт давомида бардош берадиган ва механиқ жиҳатдан пишиқ бўлиши лозим.

Катта қувватли трансформаторларда баъзан цилицдрик (9-расм, а) ёки қўш концентрик чулғам қўлланилади (9-расм, б). Бунда паст кучланишли чулғам икки қисмга бўлиниб, улар орасига юқори кучланишли чулғам ўрнатилади. Трансформаторларда паст ва юқори кучланишли чулғамлар галма-гал ўрнатилиши ҳам мумкин. Бунда паст ва юқори кучланишли чулғамларнинг айрим секциялари алоҳида дисклар шаклида тайёрланади ва улар стерженга галма-гал ўрнатилади (9-расм, в).

Т рамсформатор чулғамларининг бош ва охирги учлари бак қопқоғида ўрнатилган махсус чин-ни изоляторлар ичидан ўтказилиб, уларнинг учидаги қисмаларга чиқарилади. Чинни изоляторларнииг ўлчам ва шакллари трансфор-маторнинг паст ҳамда юқори кучланишлари қийматига боғлпқ бўла-ди (10–расм, а ва б).

Трансформаторни ишлатиш учун унинг бирламчи чулғамини энергия манбаига уланади. Трансформаторнинг энергия манбаига ёки электр тармоғига улана-диган чулғами унинг б и р л а м ч и чулғами дейилади. Бу чулғам-нинг бош қисмаси А ҳарфи билан, охирги қисмаси X ҳарфи билан белгиланади. Истеъмолчига уланадиган чулғам трансформаторнинг и к к и л а м ч и ч у л ғ а м и дейилади. Иккиламчи чулғамнинг бош қисмаси а ҳарфи билан, охирги қисмаси х ҳарфи билан белгиланзди.
Трансформаторлар кучланиши пасайтиришга ёки оширишга мўлжаллаб тайёрланади. Иккиламчи чулғамдан олинадиган кучланиш унинг бирламчи чулғамига берилаётган кучланишдан кичик бўлса, кучланишни пасайтирувчи трансформатор ва аксинча, иккиламчи чулғамнинг кучланиши бирламчи чулғамга берилаётган кучланишдан катта бўлса, кучланишн оширувчи трансформатор дейилади.
Трансформаторнинг чулғамлари иккита бўлса, икки чулғамли (паст ва юқори кучланишли); учта ва ундан ортиқ бўлса,уч чулғамли (юқори, ўртача ва паст кучланишли) ва мос ҳолда кўп чулғамли трансформатор дейилади. Уч фазали трансформаторлар ҳам икки ёки уч чулғамли бўлиши мумкиц. Радиотехцикада ва автоматикада ишлатиладиган кичик қувватли трансформаторлар кўп чулғамли бўлади.
Трансформаторлар электр схемаларда 11-расмда тасвирланган шартли белгилар билан кўрсатилади.

Чулғамлар изоляциясини мустаҳкамлаш мақсадида улар орасига қоғозбакелит цилиндрлар ўрнатилади. Турли фазалардаги юқори кучланиш чулғамлари орасига ҳам изоляцион тўсиқлар қўйилади. Чулғамларни ярмодан изоляциялашда изоляцион материал–картон шайба ва қистирмалардан фойдаланилади.

Трансформатор ишлатилганда у доим қизийди. Ишлаш давомида муҳит температураси 4-35°С бўлганда трансформатор чулғамларининг температураси 70°С дан; ферромагнит ўзакники 75°С дан; мойнинг устки қатламида 60°С дан ортиб кетмаслиги лозим
Амалда совитиш усулига қараб қуруқ (С маркали), мойли (М маркали) ва ёнмайдиган суюқ диэлектрик билан тўлдирилган куч трансформаторлари кенг ишлатилади. Қуруқ трансформаторлар бино ичида, цехларда ўрнатилади, улар ишлатишда қулай. Ҳавонинг электр мустаҳкамлиги трансформаторларга қуйиладиган махсус мойнинг электр мустаҳкамлигидан пастроқ бўлганлиги учун қуруқ трансформаторларда изоляцион бўшлиқлар ва вентиляцион каналлар каттароқ қилинади. Қуруқ традсформаторларнинг қуввати 1600 . ..2500 кВА, юқори кучланиши 15 . .. 20 кВ гача бўлиши мумкин.
Мойли трансформаторларда ферромагнит ўзакни чулғамлар билан бирга махсус мицерал мойтрансформатор мойи билан тўлдирилган металл бакка жойлаштирилади. Мойнинг иссиқлик ўтказиш хусусияти ҳавоникига нисбатан юқорироқ бўлгани учун чулғамлар ва ўзак қизиганда мой иссиқликци ташқарига узатувчи муҳит вазифасини бажаради. Трансформатор мойи чулғамлар изоляциясининг мустаҳкамлигини оширади, атмосфера таъсирида намланишдан ҳамда изоляция материалларици бузилишдан сақлайди. Трансформаторларда электр мустаҳкамлиги 70...I20 кВIсм бўлган махсус тайёрланган минерал мой ишлатилади. Кичик қувватли (30 кВА гача) куч трансформаторлари бакининг деворлари текис бўлади. Каттароқ қувватли (1800 кВА гача) трансформаторларда совитиш юзасини катталаштириш мақсадида бак девори қобирғасимок килиб тайёрланади, бу мақсадда бак деворларига махсус трубалар пайвандланади. Қуввати 1800. . . 10000 кВА гача бўяган трансформаторларда бакнинг ташқи томонида трубали радиаторлар ўрнатилади. Чулғамлар ва ферромагнит ўзакка тегиб турган мой қизийди ва юқорига табиий равишда кўтарилади, унииг ўрнига ўзакдан узоқда турган совуқ мой келади. Шу асосда радиатор трубаларида мойнинг табиий ҳаракати вужудга келади. Қуввати 10000...63000 кВА бўлган трансформаторларда радиатор трубалари ташқи томондан махсус вентчляторлар билан совитиб турилади. Янада катта қувватли трансформаторларда мой насос ёрдамида махсус совитувчи қурилмалардан ўтказилади ва мойнинг мажбурий ҳаракати таъминланади. Ёнмайдиган суюқ диэлектрик билан тўлдирилган трансформаторлар ёнғиндан хавфсиздир. Уларда синтетик изоляциов материал — с о в т о л ва у билан бирга қўшимча аралашма ишлатилади. Совтол полихлордифенил билан трихлорбензолнинг аралашмасидан иборат модда, қўшимча аралашма ёпишкоқлиқни ҳамда қотиш температурасини пасайтириш учун қўшилади. Бу моддаларнинг цисбати мос ҳолда нормал иқлим учун 65% ва 35%; тропик иқлим учун 90% ва 10% ни ташкил қилади. Лекин совтол трансформатор мойидан қимматроқ, зарарли таъсири ҳам бор. Бундай трансформаторларнинг қувваги 160. . .2500 кВА гача, юқори кучланиши эса 6... 10 кВ бўлиши мумкин.
Трансформатор мойи изоляциясининг хусусиятига намлик жуда ёмон таъснр қилади. Ҳатто ҳаводаги намлик ҳам мойнинг электр мустаҳкамлигини пасайтириб юборади. Бундан ташқари, бакдаги мой ёзда иссиқдан кенгаяди, қишда эса совуқдан тораяди. Ҳаво–динг трансформатор мойига зарарли таъсирини камайтириш ҳамда бак ҳажмини кенгайтириш мақсадида цуввати 25 кВА ва ундан ортиқ бўлггн трансформаторлар қопқоғи устига махсус кенгайтирувчи бак ўрнатилади (12–расм).
Кенгайтирувчи бак асосий бак билан труба орқали туташтирилади. Одатда, трансформатор мойи кенгайтирувчи бакнинг ярмигача тўлдирилади, бунда мойнинг ҳаво билан туташадиган юзаси анча камаяди. Мойда ҳавонинг зарарли таъсири ҳам, мойнинг ифлосланиши ҳам камаяди. Мойнинг ҳаво таъсирида таркибий қисмларга ажралиши (оксидланиши) натижасида ҳосил бўладиган чўкиндилар кенгайтирувчи бак тагига чўкади. Кенгай–тирувчи бакнинг ҳаво билан туташадигаи жойига, бирор идишда, ҳавонинг намлигици ўзида олиб қолувчи модда-сорбент қўйилади. Қуввати 160 кВА ва ундан ортиқ бўлган трансформаторларда мойни тозалаб туриш учун термосифон фильтр ўрнатилади. Бу тадбирлар натижасида трансформатор мойининг электр мустаҳкамлиги узоқ вақт яхши сацланади. Жуда катта қувватли трансформаторларда мойнинг хусусиятини янада узоқ вақт яхши сақлаш мақсадида кенгайтирувчи бак герметик беркитилган бўлади. Вақт–вақти билан трансформатор мойи тозаланиб ва алмаштирилиб турилади. Кенгайтирувчи бакнинг ён томонига ундаги мойнинг сатҳини кўрсатувчи шиша найча ўрнатилади.
Катта қувватли (1000 кВА ва ундан оргиқ) трансформаторлар бакининг уст томонида бир учи асосий бак билан туташгйн, иккинчи учи қайрилган ва ойнаванд (мембранали) труба ўрнатилади. Ишлаб турган трансформаторнинг ўрамлари ёки чулғамлари қисқа туташиб қолгамда ёки нагрузкаси ҳаддан ташқари кўпайиб кетганда у тезда қизиб кетади, мой парчаланади, кўп миқдорда газ ажралади. Бак нчида босим ортиб кетади. Бундай шароитда труба учидаги ойка синиб кетади ва газ ташқарига чиқади. Бундай эҳтиёт трубаси бўлмаган трансформатор баки деформацияланади ёки бутуилай ишдан чиқади.
Трансформаторлар ишлатилишига қараб бир неча хилга бўлинади:

5. 
   Бир фазали ёки уч фазали куч т р а н с ф о р м а т о р л а р и - электр энергиясини узоқ масофага узатишда, уни истеъмолчилар орасида тақсимлашда ва. умуман, истеъмолчиларни электр энергияси билан таъминлашда ишлатилади.
   
6. 
   А в т о т р а н с ф о р м а т о р л а р - кучланиш қийматини бир оз ўзгартириш ёки кучланиш қийматини нолдан бошлаб ошириш учун ҳамла катта қувватли асинхрон двигателларни юргизиш учун ишлатилади;
   
7. 
   Ўлчов трансформаторлари (кучланиш трансформаторлари ва ток трансформаторлари) – электр ўлчаш схемаларида, юқори кучланишларни ва катта токларни оддий ўлчаш приборлари билан ўлчаш учун ишлатилади.
   

12–расм. Қуввати 320 кВА, кучланишлари 6000 ± 5I400 В бўлган ТМ–320I6 маркали (уч фазали) трансформатор: