|
Трансформаторнинг юклама режими. Агар трансформаторнинг иккиламчи чўлғамига юклама уланса, у ҳолда трансформатор ишчи режимда ишлайди (3.7-расм). Бу режимда трансформатордаги физик жараёнлар юклама хусусиятига боғлиқ бўлади. Икки асосий актив-индуктив ва актив-сиғимли юкламали ҳолларни кўриб чиқамиз.
3.7--расм. Юкланган режимдаги бир фазали трансформатор
Агар бирламчи чўлғамга U1 кучланиш берилса, иккиламчи чўлғам эса юкламага уланса, у ҳолда ҳар иккала чўлғамлардан мос равишда İ1 ва İ2 токлар оқиб ўтади. Улар трансформаторда Ф1S ва Ф2S магнит оқимларини ҳосил қилади. Уларнинг кўп қисми трансформатор ўзагида туташади, қолган кам қисми эса чўлғамлар атрофида Ф1S ва Ф2S тарқалиш оқимларини ҳосил қилиб, ҳавода туташади. Бу оқимлар трансформатор чўлғамларида Ė1s ва Ė2s тарқалиш ЭЮКларини ҳосил қилади, улар бирламчи ва иккиламчи чўлғамлар х1 ва х2 индуктив тарқалиш қаршиликларига сарфланади, яъни
, (3.12)
, (3.13)
Бу ҳолда юкланган трансформатор учун мувозанат тенгламаси қуйидаги кўринишга эга бўлади:
, (3.14)
, (3.15)
Ф2S оқимнинг ҳосил бўлиши учун Ф1S оқим хизмат қилганлиги учун Ленц қонуни бўйича улар қарама-қарши йўналади, яъни трансформатор ўзагида натижавий йиғинди оқим вужудга келади. Бу оқим Ė1 ва Ė2 ЭЮКлар манбаи ҳисобланади. Агар İ2 юклама токи ортса, Ф2S оқим ортади, у ҳолда Ф0 камаяди, демак, Ė1 ва Ė2 ЭЮКлар ҳам камаяди. (3.15) тенгламадан кўриниб турибдики Ė1 камайганда тенгликни сақлаш учун İ1 ортиши керак, бу эса Ф1S оқимни ва Ф0 йиғинди оқимни орттиради. İ1 ток Ф2S оқимни магнитсизловчи таъсирини компенсациялагунча ортади, яъни Ф оқим қиймати тикланади. Агар İ2 камая бошласа (0 гача), Ф0 оқим ва унга мос равишда Е1 ва Е2 ЭЮКлар ортади. Лекин Ė1 ортганда (3.13) İ1 ток, яъни Ф1S оқим камая бошлайди ва мос равишда Ф оқим Ф0 оқимга тенг бўлиб қолади. Шундай қилиб, трансформаторда йиғинди магнит оқими юклама ўзгаришининг кенг чегараларида деярли ўзгаришсиз қолади ва салт ишлаш оқимига тенг бўлади, яъни
, (3.16)
Демак, магнитловчи кучни ҳосил қиладиган бу оқим ҳам ўзгаришсиз қолади, магнитловчи куч қуйидаги ифода орқали аниқланади: F0=İ0×W1, F0 –трансформатор салт ишлаганидаги магнитловчи куч.
Трансформатор юкламада ишлаганида унинг магнит ўтказгичида F1=İ1×W1 ва F2=İ1×W2 магнитловчи кучлар мос равишда Ф1 ва Ф2 магнит оқимларини ҳосил қилади. У ҳолда натижавий магнитловчи куч Fн = F1±F2 = I1×W1+ I2 ×W2 бўлади.
Йиғинди магнитловчи куч Fн=F0 ,бўлганлиги учун қуйидагини ёзиш мумкин:
, (3.17)
Бу тенглама магнитловчи кучлар мувозанат тенгламаси дейилади. Шундай қилиб, трансформатор юклама режимида ишлаганида (3.14) ва (3.15) тенгламалар орқали тавсифланадиган бир-бирларидан электр жиҳатдан мустақил бўлган иккита бирламчи ва иккиламчи тармоқлар контурлари кўриб чиқилади. Улар асосида трансформаторнинг вектор диаграммаси ва эквивалент схемасини қуриш мумкин. Лекин бунда бирламчи ва иккиламчи занжирларга таалуқли бўлган катталикларни таққослаш зарур бўлади. Агар трансформациялаш коэффициенти n¹1 бўлса, у ҳолда бу катталиклар турлича бўлади. Вектор диаграммалар ва эквивалент схемаларни қуришда қулайлик учун трансформатор иккиламчи чўлғамини бирламчи чўлғамга келтириш қабул қилинган, яъни бирламчи чўлғам ўрамлари сонига тенг бўлган ўрамлар сонили чўлғам бор деб шартли ҳисоблаш мумкин, у ҳолда E'2=E1=n×E2=E2 (W2/W1) бўлади.
(3.17) тенгламани W1 га бўлиш мумкин, у ҳолда у I0=I1+I2×W1/W2 кўринишга, бирламчи чўлғамга келтирилгани эса, I2=W2/W1=1/n×I2=I'2 кўринишга эга бўлади. Бу ҳолда, чўлғамлар орасидаги электромагнит алоқани фақат электр алоқага алмаштириш мумкин. У ҳолда трансформаторнинг актив, индуктив ва тўлиқ қаршиликларини аниқлаш мумкин. Трансформаторнинг юклама режимидаги вектор диаграммасини қуришни Ф0 вектордан бошлаймиз. Трансформаторнинг вектор диаграммасини актив-индуктив юклама ҳолати учун қурамиз. Кейин İ0 ва Ė1=Ė2 векторларни қўямиз. Сўнгра (3.17) тенгламага мувофиқ İ1=İ0–İ2 га тенг бўлган İ1 векторни қидирамиз. Актив-индуктив юкламада İ2 вектор Ė2' вектордан маълум бурчакка ортда қолади, бирламчи чўлғамга келтирилган Ė2s тарқалиш ЭЮКи вектори İ1' вектордан 900 га ортда қолади. Иккиламчи занжир параметрларини бирламчи занжирга келтирилишида барча қувват йўқотишлари ва электр катталиклар орасидага фазавий бурчаклар келтиришдан кейин ўзгаришсиз қолиши шарти бажарилади. Иккиламчи чўлғамнинг келтирилган актив қаршилиги I22×r2=(I¢2)2×r'2=(I2/n)2×r шартдан аниқланади. Бундан r2=n2×r2 бўлади. Чўлғамнинг индуктив қаршилиги ўрамлар сонининг квадратига пропорционал, бундан x¢2=W1/W2×x2=n2×x2 бўлади.
Бирламчи чўлғам учун мувозанат тенгламаси қуйидаги кўринишда ёзилади:
, (3.18)
яъни, I1= –I'2 деб оламиз ва диаграммани қурамиз (3.8-расм).
3.8-расм. Трансформаторнинг юкланган режимидаги вектор диаграммаси
İ1 вектор йўналишини билган ҳолда, (3.15) га мувофиқ Ė1 векторни İ1×r1 векторга қўшамиз, кейин Ė1S векторни айириб Ū1 векторни ҳосил қиламиз. Вектор диаграммасидан кўриниб турибдики, иккиламчи чўлғам кучланишинг Ū2 қиймати İ2 юклама токига ва юклама характерига (яъни Ψ га) боғлиқ бўлади. Актив-индуктив юкламада Ū2 абсолют қиймати бўйича Ė2 ЭЮКдан кичик ( êŪ'2 ê< êĖ'2 ê), актив-сиғим юкламада эса катта ( êŪ'2 ê> êĖ'2ê) бўлади.
Юкланган трансформаторнинг эквивалент схемасини асосий мувозанат тенгламаларини таҳлил қилган ҳолда қуриш мумкин (3.9-расм).
Уларни қуйидаги кўринишда ёзиш мумкин:
, (3.19)
, (3.20)
бу ерда z1 ва z2-бирламчи чўлғамнинг тўла қаршилиги ва иккиламчи чўлғамнинг келтирилган тўла қаршилиги.
3.9-расм. Трансформаторнинг юкланган режимидаги эквивалент схемаси
деб белгилаймиз, бу ерда İ0–салт ишлаш токининг вектори, z0–магнитловчи контурнинг тўла қаршилиги. Трансформатор иккиламчи чўлғамининг кучланиши юклама бўлганида Ū2=İ'2×Z'ю бўлади, бу ерда Z'ю=n2×Zю–ташқи юкламанинг келтирилган тўла қаршилиги.
Мувозанат тенгламасидан İ'2=İ0–İ1 га эгамиз. У ҳолда трансформаторнинг иккиламчи чўлғами учун ЭЮКлар мувозанат тенгламаси қуйидаги кўринишга эга бўлади:
(3.21)
У ҳолда салт ишлаш токи қуйидагига тенг бўлади:
, (3.22)
Унинг қийматини (3.19) ифодага қўйиб қуйидаги кўринишдаги ифодани оламиз:
(3.23)
У ҳолда юклама бўлганда трансформаторнинг эквивалент қаршилиги қуйидагича бўлади:
(3.24)
яъни у икки кетма-кет уланган қаршиликлардан ташкил топади, бу ерда Z1–бирламчи чўлғамнинг тўла қаршилиги, иккинчи қўшилувчи эса Z0, (контурнинг магнитланиши) иккиламчи занжир тўла қаршилиги (яъни иккиламчи чўлғам ва трансформатор юкламаси тўла қаршиликларининг кетма-кет уланиши) параллел уланишидир.
Do'stlaringiz bilan baham: |
