O‘zbekiston respublikasi oliy va o‘rta maxsus ta’lim vazirligi oliy ta’lim tizimi pedagog va rahbar kadrlarini qayta tayyorlash va ularning malakasini oshirishni

II-BOB. BIR FAZALI TRANSFORMATORLAR
2.1. Bir fazali transformatorlarning tuzilishi va ishlash printsipi..
Bir fazali transformatorning magnit utkazgichi konstruksiyasi.Transformatorning asosiy kismlariga: m agnit utk a zgi ch va chulgamshr kiradi. Kuch transformatorlari asosiy kismlarlan tashkari konstruktiv kismlar, sovitish sistsmasi, ximoya kurilmalari va yordamchi uskunalar, ya’ni elektr energiyani transformatorga kiritish (ski undan chikarish) uchun uk utkachgichli uti sh iyulyagorlari (bundan keyin «utish izolyatorlari» dsb ataladi), kuchlanishni rostlash uchun almashlab ulagich kurilmasi va boshkalar bilan xam ta’minlanadi. Transformator] p t g m a n t g utkazgichi chulgamlararo magnit boglanishni kucha!'] girtpdap pinkari. chulgamlari na srdamchi kismlarini urnagish xamda maxkamlash uchui konstruktiv asos kashfasipi xam bajaradi.Uzgaruvchap tok chastotasn 50 G \ da uyurma goklar (2.1-rasm) tufayli xosil buladigan energiya iyeroflaripi kamaytirish maksadida transformatorlarning magnit utkazgichlari uchui magnit xoyesalari yaxshilangan 0,35 va 0,30 mm kalinliklardagi 3404, 3405, 3406, M4, M5, Mb, ayrim xollarda 0,27 mm kalinliklagi 3405 va 3406 xamda 0,28 mm kalinlikdagi M4 markali sovuk xolatda juvalangan anizotrop li urama (rulon) pulatlar kullaniladi. Elektrotexnik iulat plastinalari maxsus lok va oksid pardalari bilan koplangan xolda izolyasiya kilinib yigiladi.Transformatorlar uchun sovuk xolatda juvalangan elektrotexnik pulatni kullash magnit utkazgichdagi induksiyani 1,6—1,65 Tlgacha oshirishga imkon yaratdi (issik xolatda juvalangan nulatda esa magnit induksiyani 1,4-g-1,45 Tl dan oshirib bulmas edi). Bu xol transformatorning aktiv (magnit va elsktr utkazunchi) materiallari massasini xamda energiya iyeroflarini ksskin kamaytirishga imkon berdi.Transformatorning magnit sistsmasini odatda sterjen (u:sh k) va yarmoparga ajratadilar. M agnit sistemasining chulgam joylashtirilgan kismini sterjen, uzaklarni uzaro ulab berk
magnit zanjir xosil kiladigan kismini esa «ya r m o» deyiladi. Magnit utkazgichishshg shakliga xamda magnit uzakda chulgamlarnlng joylashtirilishiga karab transformatorlarni va xrlsasimon
(2.3, />-rasm) turlarga ajratadilar.Bir fa shli kuch trapsformatorining «stsrjsnli» magnit utkachgichi ikkita uchak xamda ustki va ostki yarmolardan tashkil topgan. Bunda yarmodan utadigan magnit okimi uchakdan utadiganiga teng (F, = F ) buladi.Bir fachali transformatorlarni urganish uchun ishlatiladigan sxsmalarda kulaylik uchun shartli ravishda birlamchi va ikkilamchi chulgamlarni boshka-boshka uzaklarga joylashtirilgan xolatda tasvirlanadi (2.2-rasm). Bunda magnit utkazgichishshg chai va ung uzaklarida joylashgiriltgan bnr xil yarim chu;iamlari (yukori kuchlapishdilari ucharo, xuddi sh unitdsk past kuchlanishlilari xam) ularishp ma! Mig yurichuvchi kuchlari yunalish jixagdap mos gushadigan kilib parallil ketma-ket ulanadi. Trapsformatorning nast na kjori kuchlanishln chulgamlarini magnit utkachgich uchaklarida bnrnnnng tashkariyenga ikknnchisi (uch chulgamli transformagorlarda osa uning tashkarpsiga uchinchisn) joylapl irilganda ular orasida magnit boglanish keskin yaxshilanadi. Shuning uchun amalda transformator chulgamlari, asosan shunday usulda joylash gnrnlgan buladi. Bir f azali transformator chulgamlarining ulanish
gurux,ini aniklash8.1-rasmda bitta uzakda joylashtirilgan ikkita (1 na 2)
chulgamni bir xil magnit okim (F ) kuch chiziklari tomonidan kssib utastgan xol kursatilgan. Agar chulgamlarning uralish yunalishi va uchlarining bslgilanishi bir xil bulsa (8.1, a-rasm), ularda xosil bulgan E Yu K lar (masalan, tekshirilastgan payt uchun chulgamiing oxiridan boshiga) bir xil ttÿna.'iraH buladi, dsmak, faza buyicha mos tushadi. Agar sh u chulgamlardai bigtasida, masalan, P K (2) chulgam uchlarining bslgilanishi almashtirilsa, undagi xosil bulgan EYu Kning chulgam uchlariga nisbatan yunalishi tsskariga uzgaradi, ya’ni bu xolda na» dan «l:» ga yunalgan bulib, Yu K va P K chulgamlar EYu Klari Ye, va Ye 2 faza buyicha 180° ga siljigan buladi (8.1, 6-rasm).
a) 1/1-0 Ь) 1/1-6 s) 1/1 Transformator ikki qismdan iborat (12.5 a –rasm);
-elektrotexnik po‘latdan yasalgan o‘zak;
-o‘zakka o‘ralgan chulg‘amlar.

12.5-rasm. Transformatorning tuzilishi (a) va sxemalardagi shartli belgilanishi (b).
O‘zak. Transformator o‘zaklari elektrotexnik po‘latdan yasaladi, chunki bu po‘latning magnit singdiruvchanligi juda yuqori bo‘lib 2000 dan 6000 gacha bo‘lishi mumkin. Agar havoning magnit singdiruvchanligi 1 ga teng ekanligini hisobga olsak

bog‘lanishga asosan elektrotexnik po‘latdan yasalgan o‘zakka o‘ralgan g‘altakda, havodagiga nisbatan 6000 martagacha katta magnit oqimi hosil qilish mumkin. Bu yerda N g‘altakdagi magnit maydon kuchlanganligi.
O‘zak yasash uchun elektrotexnik po‘latdan, qalinligi 0,35mm dan 0,50 mm gacha bo‘lgan yupqa yaproqchalar kesib olinadi. Qatlamlar (yaproqchalar) orasiga maxsus, issiqlikka chidamli dielektrik lak suriladi, ayrim hollarda qog‘oz izolyatorlar ham ishlatiladi. Eng sodda o‘zak to‘g‘ri to‘rt burchak shaklida (sterjenli o‘zak) bo‘lib, uning yaproqchalari turli xil shakllarda bo‘lishi mumkin.
Amaliyotda G simon, P simon va I simon yaproqchalar ko‘proq qo‘llaniladi 12.6-rasm.

12.6-rasm. Transformator o‘zagi yaproqchalari va ularni tayyorlash jarayoni:
a - G simon yaproqcha, b - P simon yaproqcha, v - I simon yaproqcha.

O‘zakning kesim yuzasi , bu yuza yarma deb ataladi. Bu yerda, a-yaprochalar kengligi; b-o‘zakning qalinligi. O‘zakdagi magnit oqimini formula orqali hisoblashda shu yuza hisobga olinadi. O‘zakning o‘rtasidagi, eni s, balandligi d bo‘lgan tirqish darcha deyiladi. O‘zakning geometrik shakli turlicha bo‘lishi mumkin. Amalda ko‘proq sterjenli, bronli va toroidal o‘zaklar keng tarqalgan. Lekin barchasida o‘zak yupqa yaproqchalardan tashkil topgan bo‘ladi. 7-rasmda sterjenli, bronli va toroidal o‘zaklar va ular asosidagi transformatorlar ko‘rsatilgan.

12.7-rasm. Sterjenli, bronli va toroidal transformatorlarva ularning o‘zaklari

Transformator o‘zagini yaxlit emas, balki o‘zaro izolyatsiyalangan yupqa yaproqchalar ko‘rinishida yasash o‘zakni uyurmali toklar ta’sirida qizib ketishidan asraydi. Magnit maydoni ta’siridagi metallarda uyurmali toklarning yuzaga kelishini birinchi bo‘lib 1924 yilda fransuz olimi D.F. Arago kashf etgan. Lekin u bu toklarning yuzaga kelish sabablarini va tabiatini o‘rganmagan. Faradeyning elektromagnitik induksiya qonuni kashf (1831 yilda) etilgandan so‘ng uyurmali toklar fransuz olimi Jan Bernar Fuko tomonidan batafsil o‘rganildi. Shuningdek Fuko uyurmali toklar metallni qizdirishini ham aniqladi.

12.8-rasm. O‘zakda uyurmali toklarning yuzaga kelishi.

Agar o‘tkazgichni kesib o‘tayotgan magnit maydon o‘zgarsa (buning uchun magnit maydoni o‘zgarishi, yoki o‘tkazgich magnit maydonida harakatlanishi kerak) o‘tkazgichda uyurmali toklar yuzaga keladi 12.8- rasm. Bu toklar o‘zak qalinligi bo‘ylab yopiq konturlar hosil qilib oqadi 12.9a- rasm. Tok kuchining kattaligi o‘zakning qarshiligi bilan aniqlanadi. Agar o‘zak qalingini kamaytirsak qarshilik ortadi, natijada uyurmali tok kamayadi 12.9b-rasm. Buning uchun o‘zakni yupqa plastinalar ko‘rinisha kesib, orasiga dielektrik lak surib yana qaytadan yopishtrib shtamplanadi. Endi bir plastinkadagi tok ikkinchi plastinkaga o‘ta olmaydi

12.9-rasm. O‘zakdagi uyurmali toklarni kamaytirish.

Elektromagnitik induksiya qonuni asosida ishlovchi barcha elektr mashinalarining (trnsformator, generator, dvigatel, elektromagnitik rele) o‘zaklari xuddi shunday yasaladi.
Chulg‘amlar. Transformatorlarning chulg‘amlari asosan mis simlardan o‘raladi. Ayrim hollarda, masalan elektr payvandlash transformatorlari chulg‘amlari alyumin simlardan ham o‘ralishi mumkin.
Chulg‘am izolyatorlari sifatida dielektrik laklar, moy va parafin shimdirilgan qog‘ozlar, hamda maxsus transformator moylari ishlatiladi. Kam quvvatli transformatorlarning chulg‘amlarida maxsus elektroizolyator laklar ishlatiladi. Chunki bunday transformatorlarning chulg‘amlari juda ko‘p bo‘lib, yupqa lak qatlami transformator chulg‘ami o‘lchamining katta bo‘lib ketishiga yo‘l qo‘ymaydi. Bunday laklar kolloid aralashmalar turiga kiradi va quriganda qattiq dielektrik qatlam hosil qiladi. Qatlam hosil qilish uchun tabiiy va sintetik smolalar ishlatilsa, erituvchi sifatida benzol, spirt, aseton kabi tez uchuvchi suyuqliklar ishlatiladi. Kam quvvatli transformatorlarning va elektromagnitik relelarning chulg‘amlarida ko‘proq ML-92 markali lak eng ko‘p ishlatiladi.
Quyida ushbu lakning asosiy xarakteristikalari keltirilgan:
-qarshiligi - 10¹² Om x m;
-20°S haroratdagi elektr mustahkamligi - 70 MV/m;
-105-110°S haroratda lakning qurish vaqti - 1 soat;
-lakning stabil tarkibi - 55 %;
-lakning qotgandagi qattiqlik darajasi – 0,4.
Laklar elektr izolyatsiyalashdan tashqari kley vazifasini ham bajaradi. Chulg‘amlarni o‘rash jarayonida qatlamlar orasiga ham lak surilganda o‘ram qatlamlari o‘zaro yopishib, tarqalib ketishdan saqlanadi.

12.10-rasm. Lak ham izolyator, ham kley vazifasini bajaradi
Lekin, lak izolyatorlarni katta quvvatli transformatorlarda ishlatib bo‘lmaydi. Izolyatsiya mustahkamligini oshirish uchun katta quvvatli transformator chulg‘amlarida maxsus moy va parafin shimdirilgan qog‘ozlar chulg‘am simiga o‘rab chiqiladi va so‘ng chulg‘amning o‘zi o‘raladi. Bunda, moy va parafin qatlami elektr izolyatorlikdan tashqari, namlikdan va chirishdan himoyalash qatlami vazifalarini ham bajaradi.

12.11- rasm. Chulg‘am simlarini izolyatsiyalovchi lentalar bilan o‘rash

Katta quvvatli transformatorlarda (masalan elektr uzatish liniyalaridagi taqsimlash transformatorlari) maxsus transformator moylari ishlatiladi. Bunday transformatorlarning chulg‘amlari prujinasimon tarzda o‘ralgan bo‘lib o‘ramlar orasini maxsus izolyatsiyalovchi suyuqlik-transformator moyi to‘ldirib turadi. Moy bir vaqtning o‘zida chulg‘amlarni sovituvchi suyuqlik vazifasini ham bajaradi. Transformator moylari neftni 300-400°S darajada qaynatib haydash yo‘li bilan hosil qilinadi. Moyning tarkibi 10-15 % parafin, 60-70% sikloparafin va 15-20% uglevodoroddan iborat. Moyning asosiy xususiyatlaridan biri oksidlanishga nisbatan yuqori darajada stabilligidir. Bu moyning ishlash jarayonida uzoq vaqt kimyoviy va fizikaviy xususiyatlari o‘zgarmay turishini ta’minlaydi. Moyning zichligi uning turlariga qarab 840-890 kg/m³ oraliqda bo‘lib, elektr qarshiligi katta bo‘lishi uchun odatda yuqori qovushqoqlikka ega bo‘ladi.

Transformator moylari havoga nisbatan ancha katta qarshilikka ega, shuning uchun izolyator sifatida moylarni ishlatish transformator o‘lchamlarini kamaytirishga ham imkoniyat yaratadi.


12.12-rasm. Elektr uzatish liniyalarining moyli transformatlorlari.