J. S. Salimov, N. B. Pirmatov

U, = -E, + I,Z_t = -E, + jljXj + IjTj, ]
U'₂ = E'₂ - 1'₂ Z'₂ = E'₂ - jl'₂ x'₂ - I'₂ r'₂, y (4.17)
I, = I₀ + (-!':>■ J
Vektor diagrammalari. (4.17) tenglamalar sistemasi yordamida yuklama ulangan keltirilgan transformatoming vektor diagrammalarini maTum masshtabda qurib, ular yordamida transformatorning
kuchlanishi, EYK va toklarini aniqlash mumkin.
Diagrammaning qurilish ketma- ketligi transformator ish rejimining qanday kattaliklarda berilgani va diagrammani qurib undan qanday kattaliklar qiymatlarini topish talab qilinganiga bogTiq boTadi.
Aytaylik, ikkilamchi tok I'₂ va amaliyotda ko‘p uchraydigan aralash
4.1-rasm. Transformatorning aktiv-induktiv (a) va aktiv-sig‘imiy (b) yuklamalar uchun vektor diagrammalari.
aktiv-induktiv yuklama qarshiligi z' = r'_yu+ jx', (induktiv yuklamada x' > 0, sig‘imiy yuklamada esa x'^ 0) ma'lum bo‘lgan holda, ikkilamchi kuchlanish U'₂, birlamchi chulg'am EYK E_p magnitlovchi toki 1^ va kuchlanishi U, lami topish talab qilingan bo‘lsin.
Vektor diagrammani qurishda magnit oqim F_max va undan 90° orqada qoladigan yo‘nalishda E,= E'₂ vektori qo‘yiladi (4.1-rasm), chunki vaqt bo'yicha sinusoidal shaklda o‘zgarayotgan EYK lar o‘zlarining nol qiyniatlaridan magnit oqim O_raaxga nisbatan chorak davr (90°)ga kechikib o‘tadi. Elektrotexnikaning nazariy asoslariga ko ‘ra ikkita vektor kattalikdan soat milining harakati tomoniga siljigan vektomi orqada qolgan hisoblanadi.
Magnit o‘tkazgichdagi va birlamchi chulg‘amdagi elektr isroflarni kompensatsiya qilish uchun tok I_{0 a} ga mutanosib ravishda o‘zgaradigan aktiv quvvat (P₀~ I_0a)ni elektr tarmog‘idan olgani tufayli transformatorning salt ishlash toki I₀ magnit oqim vektori Q dan a burchakka oldin keladi.
Ikkilamchi chulg'am toki I'₂ aktiv-induktiv yuklamada shu chulg‘am EYK E'₂ dan q»₂ burchakka, kuchlanishi U'₂ dan esa (p₂ burchakka orqada qoladi. Bu burchaklar quyidagicha aniqlanadi:



V₂ ^{= arCt}8 (^X’l + ^X'yuV(^r'2 ^{+ r}'yu );
₂ ^{= arCt}§ (^X'yu/^r'yu)*

(4.18)
(4.19)
Ikkilamchi kuchlanish vektori U'₂ ni qurish uchun E'₂ vektoridan ikkilamchi chulg‘amning reaktiv qarshiligidagi (j I'₂x'₂) va aktiv qarshiligidagi (I'₂r'₂) kuchlanish pasayishlarini ayiramiz. Induktiv qarshiligidagi kuchlanish pasayishi (jl'₂x'₂) vektori tok vektori P₂ dan 90° oldinda bo'ladigan yo‘nalishda chiziladi. Shu sababli E'₂ vektori uchidan I'₂ vektoriga perpendikular yo‘nalishda (-I'₂x'₂) vektorini, uning uchidan esa (—I'₂r'₂) vektorini P₂ vektoriga parallel ravishda yo‘naltirib, (-p₂r'₂) va E'₂ vektorlari uchlarini birlashtirganda ikkilamchi chulg‘am ichki kuchlanishlar pasayishi uchburchagining gipotenuzasi (—P₂Z'₂) ni olamiz. (—P₂r'₂) vektori uchini «0» nuqta bilan birlashtirib U'₂ vektorini aniqlaymiz. Kuchlanish vektori U'₂ ikkilamchi tok vektori (P ) dan cp₂ burchakka oldinda bo'ladi.
Bundan keyin toklar muvozanat tenglamasidan foydalanib birlamchi tok vektori I, ni hosil qilamiz. Buning uchun p₂ vektoriga qarama- qarshi yo‘nalishida (—P₂) vektorni yo‘naltiramiz. p va (—P₂) vektorlarni geometrik qo‘shish natijasida I, vektori hosil qilinadi.
Birlamchi kuchlanish vektori U, ni qurish uchun E,= E'₂ vektoriga teng va qarama-qarshi yo‘naltirib (—Ej) vektori chiziladi. Unga birlamchi chulg‘am aktiv kuchlanish pasayishi (I,r^) vektorini (—E,) vektori uchidan Ij tok vektoriga parallel, reaktiv kuchlanish pasayishi (jijX,) vektorini esa I^ vektoridan 90° oldinda bo‘ladigan yo‘nalishda qo‘yiladi va uning uchini 0 nuqta bilan birlashtirilganda Uj vektorini beradi. U, vektori tok I, dan burchakka oldin ketadi.
Transformatoming ikkilamchi zanjiriga ulangan katta sig‘imli aktiv- sig‘imiy yuklama (Z_>ai = r_yu—jx_yu) da vektor diagrammani qurish tartibi oldingidek bo‘ladi-yu, lekin uning umumiy ko‘rinishi ancha o‘zgaradi. Bu holda I'₂tok vektori E'₂ dan y₂ = arctg (x'_yu-x'₂) / (r'_yu+r'₂) burchakka oldin ketadi.

3. 
   Ikki chulg‘amli transformatorning almashtirish sxemasi
   

Transformatoming elektromagnit hisobini osonlashtirish maqsadida uning chulg‘amlari orasidagi magnit bog‘lanishni elektr jihatdan bogiangan holda tasvirlanishi (4.2,6-rasm) almashtirish sxema deb yuritiladi va uning tuzilmasi transformator ish jarayonini toia ifodalaydigan (4.17) tenglamalar sistemasiga mos kelishi lozim.
Simmetrik rejimdagi uch fazali transformatorda almashtirish sxema faqat bitta faza uchun quriladi.
Salt ishlash toki J^, = I_0a+ I^ o‘tadigan magnitlovchi shoxobcha A—X (yoki a—x) boiib, 4.3,a-rasmda birlamchi chulg‘am qarshiliklari (r,, Xj) va ikkilamchi chulg‘am qarshiliklari (r'₂ va x'₂) tegishli chulg‘amlardan chiqarilib ulaiga ketma-ket ulangan.
Keltirilgan transformatorda birlamchi va ikkilamchi chulg‘am EYK lari o‘zaro teng (E,=E'₂) boiganligidan 4.2,a-rasmdagi «A» va «a» nuqtalarning, shuningdek, «X» va «x» nuqtalarning ham potensiallari bir xil boiib, magnit bogiangan sxemadagi (4.2,a-rasm) bir xil nomli nuqtalarni elektr jihatdan tutashtirib 4.2,^-rasmdagi sxema bilan almashtirishga imkon beradi.
Transformatoming salt ishlash rejimi uchun almashtirish sxemasida (3.4-rasm) chulg'amlari elektr jihatdan bogiangan almashtirish sxemada magnitlovchi konturdagi jarayonning fizik mohiyatini toia aks ettiruvchi aktiv va induktiv qarshiliklarning parallel ulangan zanjiri ko‘rinishida tasvirlangan. Hisoblarni osonlashtirish maqsadida qarshiliklari parallel ulangan magnitlovchi zanjirni ketma-ket ulangan zanjirga almashtiriladi (4.2,b-rasm). Buni transformatoming T-simon almashtirish sxemasi
deyiladi va u amalda keng ishlatiladi.

2. 
   rasm.
   

Transformatoming ekvivalent va almashtirish sxemalari: a — chulg‘amlari magnit maydon orqali bog langan ekvivalent sxema; b — magnitlovchi kontur qarshiliklari ketma-ket ulangan T-simon almashtirish sxemasi.
Almashtirish sxema quyidagi uchta shoxobchadan iborat:

1. 
   birlamchi chulg‘amning qarshiligi Z, = yq² + x² va toki bolgan
   

shoxobcha; 2) ikkilamchi chulg‘amning qarshiligi Z'₂ = ^(f₂ )²+(x'₂)² va toki (—1'₂) bo‘lgan shoxobcha; 3) magnitlovchi konturning qarshiligi
z„=V? + Xq va toki I₀ bo‘lgan shoxobcha.
Almashtirish sxemada Z_t va Z'₂ qarshiliklar o‘zgarmas deb qabul qilinadi, yuklama qarshiligi Z' esa transformatoming ish sharoitida beriladi va o‘zgarib turishi mumkin. U,=const bo‘lganda Z₀=const deb hisoblash mumkin.

4. 
   Qisqa tutashuv tajribasi va xarakteristikalari
   

Birlamchi chulg‘ami kuchlanish U_1Nga ulangan transformatoming ikkilamchi chulg'am tomonidan qisqa tutashuvning sodir bo‘lishi avariya rejimi bo‘ladi. Bunday rejimda chulg‘amlardan o‘tadigan toklar nominal tokka nisbatan bir necha o‘n marta katta bo'lganligidan transformator uchun xavflidir.
, Qisqa tutashuv tajribasi muhim amaliy ahamiyatga egadir, chunki |undan qisqa tutashuv isroflari R' va kuchlanishi U_ql hamda almashtirish ^!iSxemaning parametrlari aniqlanadi. Bu tajribani o‘tkazish uchun PK
tomonidan uch fazalida fazaviy chuig‘am uchlarini qisqa tutashtirib (4.3,a-rasm), YK chulg‘amga pasaytirib beriladigan kuchlanish U ni 0 dan boshlab chulg'amdagi tokning qiymati nominalga yetguncha oshiriladi. Qisqa tutashuv toki I = I_|N bo‘lgandagi kuchlanishni qisqa tutashuv kuchlanishi U deb ataladi va u transformatorning muhim parametrlaridan biridir. Kuch transformatorlarida U nominal kuchlanish U_1N ning 4,5+14,5 foizini tashkil etadi. Bu tajribada kuchlanish U , tok 1 va quwat R lar o‘lchab olinadi. Bu qiymatlardan qisqa tutashuvdagi quvvat koeffitsienti cos9_ql hisoblab topiladi. Transformatorning qisqa tutashuv xarakteristikalari: I_ql = f (U_ql), P_g = =/ (U ) va cos(p_qt= f (U„) 4.2,b-rasmda ko‘rsatilgan.
1₁= f (U_gt). Bu tajribada kuch transformatorlari chulg‘amiga beriladigan kuchlanishning qiymati U_N ga nisbatan ancha kam bo‘lganligidan, uning magnit o‘tkazgichi to‘yinmagan bo'ladi va tok 1₁ ning o'zgarishi to‘g‘ri chiziqli bo‘ladi.