Mavzu: Transformatorlarni transformasiyalash koeffisienti Reja

Mavzu: Transformatorlarni transformasiyalash koeffisienti
Reja:

1.Transformatorlarning vazifasi va ishlash prinsipi.

2. Transformatorning salt ishlash va qisqa tutashuv rejimlarida ishlash tajribasi.
3. Transformatorlarning turlari.
4. O’zgarmas tok mashinalari, ularning xalq xo’jaligida qo’llanilishi.
5. O’zgaruvchan tok mashinalari, ularning xalq xo’jaligida qo’llanilishi.

Transformatorlarning vazifasi va ishlash prinsipi



4.1 – rasm.
Elektrtexnikaning asosiy vazifalaridan biri elektr energiyasini bir joydan ikkinchi joyga uzatishdir. Elektr energiyasini uzatish liniyalarida esa, quvvatning issiqlikka sarf bo’ladigan isrofi R=I²R_L va kuchlanishning pasayuvchi U=IR_L doimo mavjud. Liniyaning uzunligi ortgan sari bu ko’rsatkichlar ham ortadi. Elektr tokining to’la quvvatini (S=UI) o’zgartirmagan holda uni turli kuchlanish va tok bilan uzatish mumkin.
Elektr energiyasining bir pog’onada bo’lgan U₁, i₁ kuchlanish va tokni boshqa pog’onadagi u₂, i₂ kuchlanish va tokka aylantirib beradigan statik (harakatlanuvchi qismlari bo’lmagan) elektromagnit apparati transformator deyiladi (4.1-rasm, a, b). Berk magnit o’tkazgichda cho’lg’amlar soni w₁ va w₂ bo’lgan ikkita cho’lg’am joylashgan (birlamchi va ikkilamchi). Birlamchi chul-g’amga manbadan elektr energiyasi berilsa, ikkinchidan energiya iste’molchiga uzatiladi. Kuchlanish U₁ ta’sirida birlamchi cho’lg’amdan tok o’ta boshlaydi va o’zgaruvchan magnit oqimi vujudga keladi.
Bu oqim ta’sirida transformator cho’lg’amlarida o’zinduksiya EYUK lari e₁ va e₂ vujudga keladi va transformatorning chiqish qismalarida kuchlanish hosil bo’ladi. Agar chiqish qismalarida biror iste’molchi ulansa, berk kontur bo’ylab i₂ tok o’ta boshlaydi. Bu tok ham magnit oqimi vujudga keltiradi. Oqimlar yig’indisi transformatorning umumiy oqimi F ni vujudga keltiradi. Sxemada barcha fizik kattaliklarning shartli musbat yo’nalishlari ko’rsatilgan. Transformatorning tahlilida faqat ishchi oqimning ta’siri inobatga olinadi. CHo’lg’amlarning aktiv qarshiliklarini hisobga olmagan holda ideal transformator sifatida ko’rilsa, elektr holat tenglamasi


u₁ = - e₁; u₂=- e₂ , (4.1)

bu erda

e₁=-w₁dF/dt; e₂ = -w₂dF/dt. (4.2)

(4.1) va (4.2) munosabatlardan sinusoidal kattaliklarning ta’sir etuvchi qiymatlarining nisbati transformasiyalash koeffisientiga teng. (4.1) va (4.2) dan:

. (4.3)
Sinusoidal kattaliklarda U₁/U₂=n bo’ladi.
Elektromagnit zanjir uchun to’la tok qonuniga muvofiq magnit holat tenglamasi:
,
bunda – magnit o’tkazgichning o’rta chizig’i uzunligi.
Transformatorlarda magnit kuchlanish amplitudasi , magnit yurituvchi kuch (MYUK) amplitudasi va dan bir qancha tartibga kichik. SHu sababli yuqoridagi tenglama soddalashtirilganda
(4.4)
deb olish mumkin. Bundan
. (4.5)

Sinusoidal tok uchun I₁/I₂=1/n (4.3) va (4.5) tenglamalarning o’ng va chap taraflarini ko’paytirib,

yoki r₁=r₂ ya’ni u₁i₁= u₂i₂ (4.6)

hosil qilamiz. Ideallashtirilgan transformatorlarda elektr energiyasi to’lig’i bilan birlamchi cho’lg’amdan ikkilamchi cho’lg’amga so’ngra iste’molchiga uzatiladi. (4.6) tenglama shuni ko’rsatadiki, iste’molchining o’zgarishi, ya’ni i₂ tokining o’zgarishi, i₁ tokining mos ravishda o’zgarishiga sabab bo’ladi, natijada energiya saqlanish qonuni bajarilib, oniy quvvatlar balansi ta’minlanadi.

Transformatorning salt ishlash va qisqa tutashuv

rejimlarida ishlash tajribasi

Salt ishlash tajribasini o’tkazishdan maqsad transformatorning po’lat o’zagida magnit maydoni hosil qilish uchun sarf bo’ladigan quvvat isrofi R_p ni va transformatorning transformasiyalash koeffisienti n ni aniqlashdir. Bu tajriba 4.6-rasmda ko’rsatilgan. Birlamchi cho’lg’amga ulangan o’lchash asboblari yordamida tok , kuchlanish va quvvat aniqlanadi. Tajriba vaqtida bo’lishi kerak. Ikkilamchi cho’lg’am uchlariga ulangan vol’tmetr yordamida kuchlanish aniqlanadi. Tok . Salt ishlash vaqtida vattmetr ko’rsatgan quvvat isrofi:

. (4.11)



4.2 – rasm.

Mis cho’lg’amlarning qizishi salt ishlash tokining qiymati bilan cheklangani uchun, undagi quvvat isrofi deyish mumkin. U holda bo’ladi.

Olingan ma’lumotlar bo’yicha transformatorning transformasiyalash koeffisienti ni va salt ishlash vaqtidagi parametrlarni aniqlash mumkin:


. (4.12)

Agar birlamchi cho’lg’amga berilgan kuchlanish 0 dan gacha orttirib borilsa, po’latdagi quvvat isrofining kuchlanishga kvadratik bog’liqligini ko’rish mumkin. yoki bog’lanish magnitlanish tavsifi ko’rinishiga ega bo’lib, undan salt ishlash nominal toki I_0nom va nominal quvvat isrofining qiymati R_P0nom ni aniqlash mumkin.

Transformator nominal nagruzka bilan ishlaganda, uning cho’lg’amlaridan nominal tok o’tib, cho’lg’amlar qiziydi. Keltirilgan quvvat bir qismining atrof muhitga tarqalishi mis cho’lg’amlaridagi qvvat isrofi Rm deyiladi.Uni transformatorning qisqa tutashuv tajribasidan aniqlanadi (4.3-rasm).



4.3 – rasm.

Bunda transformatorning ikkilamchi cho’lg’ami ampermetr A₂ orqali qisqa tutashtiriladi. Tajriba vaqtida ikkala cho’lg’amdan ham nominal toklar (I₁=I_1nom; I₂=I_2nom) o’tadigan darajada pasaytirilgan kuchlanish beriladi. Bu kuchlanish transformatorning qisqa tutashuv kuchlanishi Uq deyiladi

. (4.13)

Qisqa tutashuv kuchlanishi transformator nominal kuchlanishining kichik ulushi (U_K0,1 U_1H) tashkil etgani uchun po’lat o’zakdagi quvvat isrofi Rp=0 deyish mumkin. U holda qisqa tutashuv paytida vattmetr ko’rsatgan quvvat Rq mis cho’lg’amlarning qizishiga sarf bo’lgan quvvat isrofi Rm ga teng bo’ladi.

. (4.14)

Tajribadan olingan ma’lumotlar bo’yicha transformatorning qisqa tutashuv parametrlarini aniqlash.

. (4.15)

Agar qisqa tutashuv kuchlanishi ekanligi hamda normal holatda E₁=4,44 bo’lishini hisobga olsak, qisqa tutashuv paytidagi magnit oqimi:

,


. (4.16)
Demak qisqa tutashuv paytida magnit oqimi, shuningdek magnit induksiyasi taxminan 20 marta kamayadi.
yoki
Rp Rm bo’lganda Rp=0 deyish mumkin.

Transformatorning turlari

Uch fazali transformatorlar, uch fazali tok sistemasini transformasiyalash uchun ishlatiladi. Katta quvvatli energiyani uzatishda bir fazali transformatorlardan foydalaniladi. Uch fazali transformatorning cho’lg’amlari yulduz yoki uchburchak shaklida ulanishi mumkin. 4.4-rasmda uch fazali kuch transformatorlarni chulg’amlarining (Y/Y-0 va Y/-11) bog’lanishlari ko’rsatilgan.
Avtotransformatorlarda cho’lg’amlar elektr jihatdan o’zaro bog’langan bo’lib, ikkilamchi cho’lg’am birlamchi cho’lg’amning bir qismini tashkil etadi. Avtotransformatorlar bir fazali yoki uch fazali qilib chiqariladi. Bir fazalilari laboratoriya avtotransformatorlari (LATR) tarzida keng qo’llaniladi.
Avtotransformatorlar kuchlanishi keng doirada o’zgartiriladigan joylarda ishlatiladi. Ular kuchlanishni orttirib yoki pasaytirib beradi.
Agar cho’lg’amning barcha o’ramlari bo’lib, shahoblangan o’ramlar bo’lsa, orttiruvchi avtotransformatorning transformasiya koeffisienti:

4.4 – rasm.
, (4.22)
pasaytiruvchiniki esa:
bo’ladi. (4.23)
Avtotransformatorlar o’zgaruvchan tok dvigatellarini ishga tushirishda, binolarda yorug’lik kuchini o’zgartirishda, uy – ro’zg’or va laboratoriya ishlarida keng qo’llaniladi (4.10-rasm).