Payvandlash transformatorning nagruzkali ishlashi. Agar payvandlash transformatorning ikkilamchi chulg‘amlariga nagruzka ulansa, bu hol payvandlash transformatorning ish rejimi deb ataladi.
a-nagruzkali payvandlash transformatorning ulanish sxemasi;b-uning vektor diagrammasi.
Payvandlash transformatorning ikkilamchi chulg‘amiga nagruzka ulanganda birlamchi va ikkilamchi chulg‘amlaridan kattaliklari bir-biriga teng bo‘lmagan I1 va I2 toklar utadi. Payvandlash transformatorda quvvatning arzimagan darajadagi isroflari xisobiga olinmasa, payvandlash transformatorning iste’molchiga bergan U2I2. quvvati uning energiya manbaidan olgan U1I1 quvvatiga teng bo‘ladi deyish mumkin, ya’ni
U2 I2 = U1 I1 Bundan
= k; I2 = kI1 Payvandlash transformator nagruzkada ishlayotganda ikkilamchi chulg‘amdan utayotgan … tok, Lents qonuniga asosan, shunday magnit oqimini hosil kiladiki, bu okim uzakdagi magnit oqimiga karama-qarshi yo‘nalgan bulib, uni kamaytirishga intiladi.
Uzakdagi natijaviy magnit oqimi o‘zga rmay kolishi uchun ikkilamchi chulg‘amning bu magnit oqimi birlamchi chulg‘am magnit oqimi bilan muvozanatlashishi kerak.
Shunday qilib, ikkilamchi chulg‘amdagi, I2 tok ortganda uning magnitsizlantiruvchi magnit oqimi ortadi, shu bilan birga birlamchi chulg‘amdagi I1 tok va butok hosil qilgan magnit oqimi ham ortadi. Lekin birlamchi chulg‘amning magnit oqimi ikkilamchi chulg‘amning magnitsizlantiruvchi oqimini muvozanatlashtirgan ni uchun uzakdagi natijaviy okim qiymati o‘zga rmaydi.
Payvandlash transformatorlar nagruzkada ishlaganda uning birlamchi va ikkilamchi chulg‘amlaridan sochiluvchi FS1 va FS2 okimlarni hosil kiluvchi toklar utadi. Bu magnit okimlari fakat uzini hosil kiluvchi toklar utadigan chulg‘am uramlarinikiga kesib utadi va payvandlash transformator magnit utkazichidan o‘tib, tutashuvchi asosiy magnit oqimi F0 utadi. Bu okim chulg‘amlarda sochiluvchi okim hosil kiladi, bu okim esa nagruzka o‘zga rganda juda kam o‘zgaradi.
Amalda bitta payvandlash transformatorda bir kancha, xar xil uramli ikkilamchi chulg‘amlar bo‘ladi.
Chulgamlardagi uramlar sonining nisbatlari ularning uchlaridagi kuchlanishlar nisbatlari orqali aniklanadi:
; ;
Birlamchi chulg‘amdagi tok ikkilamchi chulg‘amlardagi toklar yig‘indisiga teng bo‘ladi:
I1 = I2+ I3 + I4 + …
Har bir ikkilamchi chulg‘amdagi tokning o‘zgarishi birlamchi chulg‘amdagi tokni o‘zga rtiradi.
Birlamchi chulg‘amdagi tashkaridan ta’sir etuvchi e.yu.k. birlamchi chulg‘amdagi aktiv qarshiligidagi kuchlanishning passayishi va… okimning o‘zgarishi natijasida hosil bulgan E.YU.K. ni yengishga sarf bo‘ladi:
U1 = R1I1 +
Magnit okimning o‘zgarishi
Ф1(t) = ∫U1dt
Demak, sinusoidal kuchlanish (U1). Da magnit oqimi ham sinusoidal konun buyicha o‘zgaradi.
Ikkilamchi chulg‘amda F2 okimning o‘zgarishi natijasida e.yu.k. Yе2. Xosil bo‘ladi. Shu E.YU.K. ikkilamchi chulg‘amning aktiv qarshiligi va tashki zanjirning qarshiligidagi kuchlanishning passayishiga ketadi:
- + R2I2 + U2 Magnit okimlari F1 va F2. Toklarga (I1 va I2) proportsional bo‘ladi:
Ф1 = L1I1 + M1I1 Ф2 = L2I2 + M2I2 Bu yerda L1 va L2 - birlamchi va mkkilamchi chulg‘amlarning induktivligi ; M1 va M2 – o‘zaro induktsiya koeffitsenti (3.8) (3.9) va (3.10) ifodalarga kura
U1 = R1I1 + L1 + M1 ,
-M = R2I2 + L2 + U2 Bu ifodalar payvandlash transformatorning differentsial tenglamalari deb yuritiladi.
Demak tashkaridan birlamchi chulg‘amga ta’sir etuvchi kuchlanish aktiv qarshilikni yengishdan tashkari, chulg‘amda hosil bo‘ladigan uzunduktsiya e.yu.k. L1 ﾧ va o‘zaro induktsiya E.YU.K. M ﾧini yengadi . Ikkilamchi chulg‘amda hosil bo‘ladigan o‘zaro induktsiya e.yu.k undagi aktiv qarshilik va uzinduktsiya e.yu.k larini yengadi.
Nagruzkali payvandlash transformatorning vektor diagrammasini chizishda ikkilamchi chulg‘am parametrlarning qiymatlari xisobga olinadi.
Magnit okim vektori gorizontal yunalishda chiziladi Magnitlovchi tok I0 vektori magnit oqimi Fm vektoridana ( burchakka oldinda ketadi . Birlamchi chulg‘amning E.YU.K kuchi E1. Magnit oqimi vektoridan 90( orkada koladi.
Ikkilamchi chulg‘amning keltirilgan toki quyidagicha aniklanadi:
I2 = ,
Bu yerda R2 va x2 – ikkilamchi chulg‘amga ulangan nagruzkaning aktiv va reaktiv qarshiliklari.
I2 tokning yo‘nalishi nagruzka turiga boglik bo‘ladi. Agar nagruzka aktiv va induktiv qarshiliklardan iborat bo‘lsa I2 vektori E2 vektoridan (2 burchakka orkada koladi. Bu burchak quyidagicha aniklanadi.
2 = arctg
Iste’molchiga berilayetgan ikkilamchi kuchlanish vektori shu chulg‘amning aktiv va induktiv qarshiliklarida kuchlanish pasayishi U1 va U2 vektorlarini ayirish bilan aniklanadi. Shu maksadda E2 vektori uchidan I2 vektori davomiga tik tushiramiz . UP reaktiv kuchlanish vektori shu tik chiziq buyicha yunaladi. Endi bu vektor uchidan UP vektoriga parallel chiziq chizamiz, E2 vektori esa ana shu chiziqda yotadi. Bunda I2X2 va I2R2 larning yo‘nalishi shartli tanlanadi. Aslida I2X2 kuchlanish tokdan 90 urchakda oldinda bo‘ladi tenglamada esa manfiy qiymati beriladi shuning uchun uni tezkari yunaltiramiz. Endi I2R2 vektori uchini E2 vektori uchi bilan birlashtirib I2R2 ikkilamchi chulg‘amning to‘la qarshiligida kuchlanish passayishi vektorini chizamiz va natijada ikkilamchi chulg‘am qarshiliklarida sarflangan kuchlanishlar uchburchagini hosil kilamiz I2R2 vektori uchini O nukta bilan birlashtirib U2 vektorini hosil kilamiz. Iste’molchi Ra aktiv va X2 induktiv qarshiliklardan iborat bulgani uchun U2 vektoridan burchakdan oldinda ketadi.
Birlamchi chulg‘amdagi tok I1 vektorini aniqlash uchun I1 = I0 + (-I2) ga kura I0 vektoriga - I2 vektorini ko‘shamiz. Buning uchun I0 vektorning uchidan yo‘nalishi buyida I2 ga teskari , lekin qiymati teng bulgan - I2 vektorini chizamiz. Bu vektor uchini O nukta bilan birlashtirib , I1 vektorini hosil kilamiz.
Diagrammada tarmok kuchlanishi U1 ning vektori payvandlash transformatorning salt ishlashi uchun chizilgan vektor diagrammasida ko‘rsatilgan yul bilan aniklanadi. Bu uchun E1 vektoriga teng va karama- qarshi yo‘nalgan - E1 vektorini chizamiz. - E1 vektori uchidan I1 vektori yo‘nalishida I1R1 vektorini chizamiz. I1X1 vektori esa I1 vektoriga nisbatan (1 oldinda bo‘ladi . Bu vektor uchini O nukta bilan birlashtirib kuchlanish U1 vektorini hosil kilamiz.
Shunday qilib nagruzka aktiv – induktiv xarakterda bulsa U1 vektori I1 vektoridan (1 burchakka oldinda bo‘ladi.
