Transformatorlar

U₂ = Yo₂ buladi. (1 —18)

Lekin transformator salt ishlab turganda (ya’ni 1₂ = 0 bulgan­da), [)₁ ning kiymati Yo₂ ga teng buladi, ya’ni U₂ = Yo₂.

Yukoridagi muloxazalar asosida transformatorning transfor­matsiya koeffitsiyentini birlamchi va ikkilamchi kuchlanishlar nisbati bilan xam aniklash mumkin, ya’ni

Nagruzka bilan ishlab turgan transformatorda asosiy magnit okimi yiriidi magnitlovchi kuch, ya’ni /,«(U, + /₂tomonidan xosil kilinadi va birlamchi xamda ikkilamchi chulgamlarda aso­siy va sochilma EYuK lar xosil buladi. Lekin transformatorga ulangan nagruzka kiymati doimo uzgarib turadi. Ekspluatatsiya davomida transformatorning nagruzkasi nominal kiymatdan oshib ketmasligi lozim.

Transformatorning birlamchi va ikkilamchi chulgami magnit­lovchi kuchlarining uzaro boglanishi ancha murakkab Magnitlovchi kuchlarning uzaro boglanishini keyinrok tushuntiramiz. Kiska kilib aytganda, transformatorning ikkilamchi chulgami toki /₂ ning xar kanday uzgarishi, mos xolda uning birlamchi chulgami toki /, ning Uzgarishiga sabab buladi. Pulat uzakda xosil buladi­gan asosiy magnit okimining kiymati ikkilamchi chulgamga ula- nadigan nagruzka kiymatiga karab juda oz (7.. 8%) uzgarishi trans­formatorga xos xususiyatdir. Demak, transformatorning magnit okimi salt ishlash x^olatidan nagruzkasi nominal kiymatgacha uzgarganda deyarli uzgarmas ekan.

6. 
   Transformatorning kiska tutashish sharoitida ishlashi
   

Transformator normal nagruzka bilan uzok yillar ishlashga muljallab tayyorlanadi. Uta nagruzka bilan uzok vakt ishlay ol- mayli. Chunki bunda uning birlamchi va ikkilamchi chulgam tokla­ri nominal kiymatdan ortib ketadi, bu sharoitda transforma­tor tez kiziydi va xatto ishdan chikishi xam mumkin. Lekin amal­da shunday xollar xam bUladiki, ikkilamchi chulgam kismalari yoki iste’molchilar tarmogi kiska tutashib kolishi natijasida trans­formator kiska muddat kiska tutashish sharoitida ishlaydi (18- rasm). Boshkacha aytganda, transformatorning ikkilamchi chulgami Kismalari kiska tutashtirilib uning birlamchi chulgamiga kuchla­nish S/, berilsa, transformator ki s ka tutashish sharoi­tida ishlaydi va tez ishdan chikadi. Bunda iste’molchining kar­shiligi g„ = 0 bulgani uchun ikkilamchi chulgam toki /₂ juda katta buladi. Ikkilamchi chulgam kuchlanishi esa U₂ = 1_g g. = 0 buladi. Transformator bunday sharoitda ishlay olmaydi. Chunki bu sharo­itda birlamchi va ikkilamchi chulgam toklari ularning naminal kiymatlaridan 8.. 25 baravar yoki undan ortik kupayib ketadi.

K,isk,a tutashish sharoitida birlamchi va ikkilamchi chulgamdan Utadigan toklar ki s k,a tutashish to k l a r i deyiladi va/_)1s, 1_2k bilan belgilanadi. Katta kiska tutashish toklari chulgamlarni tez kizdirib yuboradi, ularning izolyatsiyalarini buzadi. Bundan tashtsari, kiska tutashish toklari chulgamlarda shunday elektro­dinamik kuchlar xosil kiladiki, bu kuchlar ta’sirida transfor­mator buziladi va xatgo portlab ketishi x^am mumkin Nominal kuchlanishda kiska tutashish tokining kiymati:

/.L-jgtf /.

bilan aniklanadi.

Bu yerda U_K% — kiska tutashish kuchlanishi.

S 4 •—>» -	1	_ -	-N I	a > /
h ' 4	~T- 1 1	V * •*, , • f	1 1 • 0	' ь Ch ^U2 •	to
s *				* f

18-rasm. Transformatorning knstsa tutashish sharoitida ishlashi (a), kiska tutashish sharoitida buenlgan transformator (b).

Shuning uchun xar bir transformator boshila ancha mustaxkam na pishmk tayyorlanishi lozim. Shu bilan birga ishlatilayotganda chulgamlarda tokning kupayib ketishidan, ya’ni kiska t>tashish toklaridan saklash uchun transformatorlar maxsus sezgir sakla- gich apparatlar bilan jixoelanishi lozim. Sezgir saklagich appa- ratlar kiska tutashish sharoiti vujudga kelishi bilan transfor- matorni elektr tarmogidan juda kiska (0,5 s va undan xam kam) vakt ichida uzib kuyadi va uni buzilishdan saklaydi. Agar saklagich apparatlar ishlamay kolsa, transformator butunlay ishdan chi­kali. Shunday kilib, k,iyek,a tutashish sharoiti transformator uchun juda xavfli avariya sharoitidir.

6. 
   Magnitlovchi kuchlar tenglamasi
   

Salt ishlash sharoitida transformatorning birlamchi chulka- miga tarmok kuchlanishi berilsa, salt ishlash toki I_Q birlamchi chulgamda magnitlovchi kuch 1₀i>_{ ni xosil kiladi. Bu magnitlovchi kuch ferromagnit uzak orkali tutashadigan asosiy magnit okimi F_t ni *osil kiladi. Magnit okimining kiymati magnit zanjiri uchun Om konuni formulasi buyicha (1—9) ifodadan aniklanadi.

Transformatorning ikkilamchi chulgamiga nagruzka ulangan­da, ya’ni u normal sharoitda ishlaganda, ikkinchi chulgamdan nag­ruzka toki /₃ uta boshlaydi. Nagruzka ulanishi bilan birlamchi chulgam toki /₀ dan /, gacha kupayadi. Bunda tok /₂ kancha bulsa, tok /₀ shunchaga kupayadi Shu asosda transformatorda EYuK lar muvoza- nati saklanadi xamda turli sharoitlarda magnit okimi deyarli bir xilda kolishi ta’minlanadi.

Transformator birlamchi va ikkilamchi chulgamlarining tok­lari (/, va /₂) mos chulgamlarda magnitlovchi kuchlar /,», va I₂w₇ ni xosil kiladi. Bu sharoitda transformatorlarning magnit okimini magnitlovchi kuchlar 1_{i\ va birgalikda *osil kiladi Magnit okimining kiymati endi kuyidagicha aniklanadi:

(1-20)

Yukoridagi muloxazalar asosida bizga ma’lumki, transformator turli sharoitlarda ishlaganda unda magnit o^imi deyarli uegar- maydi. Bu xususiyatni yana boshkacha tushuntirish mumkin. Buning uchun (1—6) ifodadan magnit okimini kuyidagicha aniklaymiz:

F - ^Ye' ,

4,44uj'

agar £, == U_] bulsa, unda

^F-'TSh7- <'-^2|>

Bu formulada va /uzgarmasdir; tarmok kuchlanishi U_t nag­ruzka kiymati xar kanday uzgarganda xam deyarli bir xil buladi. Elektr energiyasining sifati tarmovda kuchlanish kiymati va chastotasining bir xil bulishi bilan aniklanadi. Yukoridagi formula transformatorda xosil buladigan magnit okimi nagruz­ka turi va kiymatiga deyarli boglik emasligini kursatadi. Le­kin, aslida, iste’molchi toki ortishi bilan transformatorning magnit okimi bir oz uzgaradi.

Bu muloxazalar asosida (1—9) va (1—20) ifodalarni teng- lashtirish mumkin:

yoki I_aw, = /,W| + IjW₂, (1—22)

bu yerda I₀w_t — ferromagnit uzakda transformatorning asosiy magnit okimini xosil kiluvchi yigindi magnitlovchi kuch.

(1—22) ifoda nagruzka bilan ishlayotgan transformator uchun magnitlovchi kuchlar tenglamasidir.

Nagruzka bilan ishlayotgan transformatorning magnitlovchi kuchlar tenglamasidan shu sharoit uchun toklar tenglamasini yozish mumkin. Buning uchun (1—22) ifodaning xar ikki tomonini bir­lamchi chulgam uramlari soni i _{ ga bulamiz:

yoki

(1-23)

bu yerda ⁼ L ^ — birlamchi chulgam uramlari soniga keltiril­gan ikkilamchi chulgam toki

Keltirilgan elektr kattaliklar xakida keyinrok batafsil t^xtalib utamiz. Endi (1—23) ifodadan birlamchi chulgam toki /, ni aniklaymiz:

/, = /₀ +(-/') (1-24)

Bu tenglama nagruzka bilan ishlayotgan transformator uchun toklar tenglamasidir.

Demak, nagruzka bilan ishlayotgan transformatorning birlamchi chulgam toki /, ikki kismdan iborat ekan: salt ishlash toki /_p va ikkinchi chulgam tokining magnitsizlash ta’sirini kompensatsiya- lovchi (-/') kismi Bu tenglamadan kurinib turibdiki, agar 1₂- O

b^lsa, (-/₃') tok xam nolga teng buladi. Bu xolla /, = /_s buladi. Bu sharoit esa salt ishlash sharoitidir.

Agar ikkilamchi chulgam k,ismalariga nagruzka ulansa, bu zan- jirdan tok /₂ uta boshlaydi. Tok 1₇ xosil kiladigan magnitlov­chi kuch ]_}i)2 p^lat uzakla asosiy magnit okimi F ga teskari yunal­gan magnit okimini xosil kiladi. Bu sharoitda asosiy magnit okimi kamayishi lozim. Agar transformatorning asosiy magnit okimi kamaysa, birlamchi va ikkilamchi chulgam EYuK larining muvozanati buziladi. Lekin amalda bunday bulmaydi. Chunki bu

sharoitda magnit okimining (va buning natijasida Ye_{ EYuK ning) kamayishi uz-uzidan birlamchi chulgam tokining ortishiga olib keladi. Shuning uchun xam agar /₂ = 0 bulsa, /, = /„ buladi. Nagruzka toki /₃ kancha kattalashsa, birlamchi chulgam toki /, xam mos ravishda shuncha kattalashadi. Agar tok 1₂ kancha kamaysa, tok /, xam shuncha kamayadi. Shunday kilib, tok /₃ ning xar kanday uzgarishi tok /, ning xuddi shunday uzgarishiga olib keladi. Bir­lamchi chulgam magnitlovchi kuchining bir kismi (ya’ni, — l₂w₂) teskari okim xosil kiluvchi ikkilamchi chulgam magnitlovchi kuchi I₂w₂ ning ta’sirini yUkotadi, ya’ni kompensatsiyalab turadi va shu asosda ferromagnit uzakda magnit okimi nafuzka kiymati- ning xar kanday uzgarishiga karzmay, deyarli bir xilda koladi. Demak, birlamchi chulgam tokining ikkinchi kismi (-/') xosil Kiladigan magnitlovchi kuch (ya’ni, - i\w₂) magnitlovchi kuch i₂w₂ ga teng va yunalishi buyicha unga karama-karshi buladi.

Oldin aytib utganimizdek, transformatorning salt ishlash toki birlamchi chulyaam nominal tokining juda oz kismini (amalda

2. 
   ... 10% ini) tashkil kiladi. Shuning uchun, kupincha, takribiy xisoblashlarda toklar tenglamasida /₀ e’tiborga olinmaydi.
   

U xolda:

/1 =-/z yoki /, = -/₃ —buladi.

Бундам:

A ₌ i^ ₌ _L /₂ !, k

Ma’lumki, kuchlanishni pasaytiruvchi transformatorlarda U_] > f/₂ buladi. Lekin transformator ishlayotganda uning ishlashi uchun (uzida) sarflanadigan kuvvat juda kichik buladi Shuning uchun transformatorning birlamchi va ikkilamchi chulkami kuv­vatlari deyarli teng deyish mumkin. Demak, transformatorning katta kuchlanishli chulgamida tok kuchi kichkina; kuchlanishi ki­chik bulgan chulgamida tok kuchi katta bular ekan. Shunday ekan, trans­formatorning transformatsiyalash koeffitsiyentini uning birlam­chi va ikkilamchi toklari nisbati bilan xam aniklash mumkin, ya’ni

_{K =} = „A /1—25)

Ye₂ w, U₂ /,

Transformatorda birlamchi chulgam tokining ikkinchi kismi, ya’ni (-/}) ning kuvvati transformator orkali iste’molchiga uza- tiladigan kuvvatga tengdir, ya’ni: