Щзгармас ток машиналари

11-расм. Салт ишлаш характеристикаси
Хаыиыий носинусоидал салт ишлаш токининг эгри чизиьини эквивалент сину-соида i_о1 билан алмаш-тириб, бирламчи чульамнинг электр юритувчи кучлари тенгламасини символик ша-клга келтиришимиз мумкин, чунки салт ишлаш режи-мини аниыловчи ъамма ыийматлар ваыт бщйича синусоидал щзгаради. Шу туфайли бирламчи чульамнинг кучланишининг мувозанат тенгламасини ыуйидагича ёзиш умкин:
(4-16)




12-расм. Салт ишлаш вектор диаграммаси


Электр юритувчи кучлар тенгламаси (4-16)дан фойдаланиб трансформаторнинг салт ишлаш векторлар диаг-раммасини (11--расм) ыуриш мумкин.
Бунинг учун асосий магнит оыим Ф_о векторини абсцисса щыининг мусбат йщналишида жойлаштирамиз (аслида Ф_о векторини ихтиёрий равишда йуналтириш мумкин). Электр юритувчи куч Е₁=Е₂ вектори ундан 90°га кечикади; вектори ток вектори билан фаза бщйича мос келади. Бирламчи чульамдаги кучла-нишнинг векторини ыуриш учун (4-16) га кщра тескари ишора билан олинган векторига ва векторларини ыщшиш керак.
12-расмда тушуниш ыулайлиги учун ва векторлари Е₁ векторига нисбатан жуда катталаштирилган масштабда келтирилган. Аслида эса щрта ва юыори ыувватли трансформаторларда кучланишнинг пасайиши:
(4-17)
бу ерда салт ишлаш режимидаги кучланиш нинг 0,5% идан ъам кичик бщлади.

5.4. Трансформаторнинг салт ишлаш режимидаги ыувват исрофлари

Трансформатор салт ишлаганда тармоыдан келаётган ыувват ыуйидагича сарфланади: а) бирламчи чульам (мис ёки алюминий) даги ыувват исрофи

(4-18)
б) магнит щзак пщлатидаги асосий исрофлар (пщлат исрофи) Р_п.а
в) салт ишлаш ыщшимча исрофлари Р_ы.о
Трансформаторларнинг тармоыдан ыабул ыилаётган актив ыувватининг ъаммаси исрофларни ыоплаш учун сарфланади. Шунинг учун
Р₀ = + Р_п.a + Р_ы.о (4-19)
Исрофларни ъисоблаш шуни кщрсатадики, I_о ва r₁ лари нисбатан кщпроы бщлган кичик ыувватли трансформаторларда ъам (трансформаторнинг ыуввати ошган сари I_о ва r₁ ларнинг нисбий ыийматлари камайиб боради) мисдаги исроф нинг ыиймати Р_о нинг 2% ига ъам бормайди. Шунинг учун ни ъисобга олинмаса ъам бщлади:

Р_о  Р_п.a + Р_ы.о = Р_п (4-20)

Яoни салт ишлаш ыуввати Р_о асосан пщлатдаги исрофни ыоплашга сарфланади деб ъисоблаш мумкин.

5.4.1. Пщлатдаги асосий исрофлар

Трансформаторнинг магнит щзагидаги исрофлар икки турга бщлиниб, гистерезис ва уюрма токларининг исрофи дейилади.

Бирлик массали (масалан 1кг массали) пщлатда гистерезис исрофи (солиштирма гистерезис исрофи) ни аниылаш учун немис олими Чарлз Штейнмец (1865-1923) таклиф этган эмпирик боьланишдан фойдаланиш мумкин.
(4-21)
бу ерда С_r - пщлатнинг турига боьлиы бщлган доимий; f - ыайта магнитланиш даврининг тезлиги; В - индукциянинг максимал ыиймати; - тажриба усули билан аниыланадиган ыиймат. Магнит майдон индукциясининг ыиймати В=0.8  1,6 Тл гача бщлганда легирланган пщлатлар учун =2 га тенг деб ыабул ыилинади.
Магнит щзакдан щзгарувчан магнит оыим щтганда, оыимнинг куч чизиыларига перпендикуляр юзада, йщналиши щнг ыщл ыоидаси бщйича аниыланувчи электр юритувчи кучлар ъосил бщлади. Бу э.ю.к магнит щзакда уюрма токларни ъосил ыилади (француз олими Жан Бернар Фуко ихтиро ыилганлиги учун фуко токи номи билан ъам аталади). Нормал электр машиналарда (Фуко микро-юриткичлари бу ыаторга кирмайди) уюрма токлардан фойдаланилмайди, аксинча бу токлар, ыувват исрофини вужудга келтириб, щзакни ыизишига олиб келади. Уюрма токларнинг зарарли таoсирини камайтириш учун, магнит щзак яхлит ферромагнит пщлатлардан эмас, балки, бир-биридан махсус локлар ёки оксид ыатламлари (пленкалари) билан ъимояланган ыалинлиги 0,5 мм гача бщлган махсус электротехник пщлат тунукаларидан тайёрланади. Уюрма токлар исрофини ъисоблашда ыуйидаги шартларни ыабул ыиламиз: а) пщлат тунуканинг ыалинлиги унинг эни ва узунлигидан жуда кичик; б) индукциянинг ваытга боьлиылиги синусоидал кщринишда бщлиб, тунуканинг ыалинлиги бщйича бир текисда таысимланган, бошыача ыилиб айтганда уюрма токларнинг магнит оыимига экранлик хусусияти ъисобга олинмайди; в) пщлатнинг магнит сингдирувчанлигини _о ва солиштирма ыаршилигини щзгармас деб ыабул ыиламиз.
Шу шароитда тунукада инцукцияланаётган уюрма электр юритувчи куч индукция В ва унинг давр тезлиги f га пропорционал бщлади
(4-22)
Агар уюрма ток эканлигини ъисобга олсак, пщлат тунуканинг бирлик массасидаги уюрма ток таoсиридаги солиштирма исрофлар ыуйидагича аниыланади:


(4-23)

бу ерда С_уюр - пщлатнинг тури ва ыалинлигига боьлиы бщлган доимий.

Трансформаторларни лойиъалашда пщлат щзакдаги ыувват исрофини ъисоблаш учун 1 кг магнит щзак массасига мос келувчи «солиштирма исроф»нинг индукцияга боьлиылигини пщлатнинг турли хил навлари учун тажриба щтказиб аниыланади. Бу ыийматни магнит щзакнинг массасига кщпайтириб, ундаги умумий исроф аниыланади. Агар магнит щзакнинг бщлаклари орыали щзгармас магнит оыими щтиб, бщлакларнинг юзалари S ъар хил бщлса магнит щзакнинг ъар бир бщлаги учун индукциянинг ыиймати аниыланади. Магнит щзакнинг ъар бир бщлагидаги ыувватнинг солиштирма исрофларини шу бщлак массасига кщпайтириб ъар бир бщлакдаги ыувват исрофлари ъисобланади. Магнит щзакнинг бщлакларидаги ыувват исрофларини жамлаб магнит щзакдаги ыувватнинг Р_па асосий исрофлари аниыланади.
Пщлатдаги асосий ыувват исрофларини аниылаш учун баoзан ыуйидаги боьланишдан ъам фойдаланилади:
(4-24)
бу ерда: Р_п1- индукция В1 Тл бщлгандаги 1кг пщлатдаги ыувват исрофи [Вт];  = 2 – индукция 1,2 Тл бщлганда;  = 1,25 f=50 Гц бщлганда.
Трансформаторнинг магнит щзагини магнитланиш характеристикалари ва хусусиятлари электр машиналарини лойиъалаш бщйича махсус адабиётларда келтирилган.

5.4.2. Салт ишлаш ыщшимча исрофлари

Салт ишлаш ыщшимча исрофлари Р_ы.о нинг асосий ташкил этувчилари: а) пщлат тунукаларга механик ишлов (штамповка) берилиши натижасида пщлатнинг тузилишини (структураси) щзгариши натижасида ъосил бщлган ыувват исрофи; б) щзакнинг ыисмлари туташган жойлари ва щзакни тортувчи шпилка щрнатилган жойлардаги индукциянинг ъар хиллиги туфайли вужудга келган исроф; в) щзакнинг махкамлагичлари ва бошыа конструктив ыисмлар – шпилкалар, тщсинларни сиыувчи пщлат балкалар, трансформатор бакида ва ъ.к. ларда ъосил бщлувчи исрофлар; г) юыори кучланишли трансформаторларнинг ъимояловчи материалларидаги ыщшимча исроф.

Салт ишлаш режимидаги ыщшимча исрофларини аниы ъисоблашнинг имкони йщы, шунинг учун уларни трансформаторнинг салт ишлаш исрофларининг таркибига ыщшган ъолда, аввалдан тузилган жадвал ёрдамида аниыланади. Иссиы жуваланган пщлатлардан тайёрланган трансформаторларда салт ишлаш режимидаги ыщшимча исрофларининг ъамма турлари магнит щзакдаги индукциянинг ыиймати 1,5 Тл дан ортиб кетгандан кейин кщпаяди. Щтказилган тадыиыотларнинг натижаларидан кщриниб турибдики, трансформаторнинг магнит щзакларидаги индукциянинг ыиймати кщпинча учрайдиган 1,15  1,17 Тл ыийматга яыин бщлганда ыщшимча ыувват исрофи Р_ы.о нинг улуши асосий исрофлар Р_п.а нинг 15  20% ини ташкил этади.