Ўзбекистон алоқа ва ахборотлаштириш агентлиги тошкент ахборот технологиялари университети м. С. Сапаев У. Т. Алиев

3.2. Трансформаторнинг фойдали иш коэффициенти

Трансформаторнинг тармоқдан оладиган актив истеъмол P₁ қуввати, унинг юкламага узатадиган P₂ қувватига тенг бўлмайди, чунки P₁ қувватни бир қисми магнит оқимини ҳосил қилиш учун, яъни пўлат ўзакдаги (P_п) ва чўлғамларни қизиши учун, яъни симлардаги йўқотишлар (P_м) учун сарф бўлади, қувватнинг қолган қисми эса юкламага узатилади.

Пўлат ўзакдаги қувват йўқотишлар салт ишлашдаги йўқотишларга тенг ва ўзгармас ҳисобланади, симлардаги йўқотишлар эса юклама токига боғлиқ ва I₁₂² га пропорционал, яъни ўзгарувчан йўқотишлар ҳисобланади (3.12–расм). Трансформаторнинг ФИКи юкламага узатиладиган қувватни истеъмол қувватига нисбатидир, яъни


, (3.32)
ФИК кўпинча фоизларда аниқланади:

(3.33)

ёки йўқотишлар ҳисобга олинса:


, (3.34)

3.12–расм. ФИКнинг максимал кийматини аниқлаш чизмаси

Симлардаги қувват йўқотишлари юклама токининг қийматига боғлиқ.

Муносабат трансформаторнинг юклама коэффициенти дейилади, у номинал юкламага нисбатан трансформатор канча юкланганлигини кўрсатади. h=f (b) боғлиқликни кўриб чиқамиз. Ундан кўриниб турибдики трансформаторнинг ФИКи ўзгармас ва ўзгарувчан қувват йўқотишлар ўзаро тенг бўлганида максимал бўлади.

3. 
   Автотрансформаторларлар
   

Трансформаторда фақат электромагнит алоқага эга бўлган камида икки чўлғам мавжуд. Aвтотрансформатор эса битта чўлғамдан иборат бўлиб, у бир вақтнинг ўзида ҳам бирламчи, ҳам иккиламчи тармоққа тегишли бўлади [5,12].

Aвтотрансформаторлар орттирувчи ва камайтирувчи бўлиши мумкин. (3.13-расм).

Камайтирувчи Орттирувчи

3.13-расм. Автотрансформаторларнинг электр схемалари

Aвтотрансформаторнинг бирламчи ва иккиламчи чўлғамлари электромагнит алоқадан ташқари, электр алоқага ҳам эга бўлади.

Камайтирувчи автотрансформаторларда W₁ ўрамлар сонли бутун чўлғам (А...х) бирламчи чўлғам, W₂ (W1>W2) ўрамлар сонли бирламчи чўлғамнинг бир қисми (а...х) эса, иккиламчи чўлғам ҳисобланади. Орттирувчи автотрансформаторларда, аксинча бирламчи чўлғам W1 ўрамлар сонили бутун чўлғамнинг бир қисми (а...х), иккиламчи чўлғам эса W2 (W1Камайтирувчи автотрансформаторларнинг ишлаш принципини кўриб чиқамиз. U₁ бирламчи кучланиш бирламчи чўлғамнинг А...х учларига берилади. Салт ишлашда (I₂=0, Z_ю=¥) бўлади. Бирламчи чўлғамдаги қувват йўқотишларни эътиборга олинмаса, ЭЮКлар мувозанат тенгламасини қўйидагича ёзиш мумкин.
Бирламчи чўлғам учун:


, (3.35)

Иккиламчи чўлғам учун

, (3.36)

Салт ишлаш режимидаги бирламчи ва иккиламчи чўлғамлар ЭЮКлари нисбати автотрансформаторнинг трансформациялаш коэффициенти дейилади:

, (3.37)

Агар иккиламчи чўлғам Z_ю юкламага уланса, иккиламчи чўлғамдан I₂ ток оқиб ўтади (I₁ ва I₂ токлар доимо қарама-қарши йўналади). Автотрансформатордаги қувват йўқотишлари трансформатордагидан кам, шунинг учун бу йўқотишлар эътиборга олинмаса, U₁×I₁=U₂×I₂ деб қабул қилиш мумкин:

, (3.38)

яъни автотрансформатор учун трансформатордаги барча асосий муносабатлар сақланиб қолади

Тармоқ кучланиши ўзгармаганида магнит оқими ўзгармайди, у ҳолда автотрансформаторнинг магнит мувозанат тенгламаси қўйидаги кўринишда бўлади:
, (3.39)

Чўлғамнинг А-х қисмидан бирламчи ва иккиламчи занжирлар токлари геометрик фарқига тенг бўладиган I₁₂ ток, яъни İ₁₂ =İ₁–İ₂ токоқиб ўтади.

Агар салт ишлаш токи эътиборга олинмаса (I₀=0 ) ва I₁ хамда I₂ лар қарама-қарши фазадалиги ҳисобга олинса, уларнинг геометрик йиғиндиси арифметик фарққа тенг бўлади, яъни
, (3.40)

Камайтирувчи автотрансформаторларда I₂>I₁ ва I₁₂ ток йўналиши билан I₂ ток йўналиши мос тушади. Кучайтирувчи автотрансформаторлар қатор афзалликлар ва камчиликларга эга.

Автотрансформаторнинг трансформаторга қараганда афзалликлари бир хил фойдали қувватда ишлашда ва ўраладиган сим кам сарфланади (чунки А...х қисмдан доимо токлар фарқи оқиб ўтадиганлиги учун бу қисмни ингичка симдан ўраш мумкин), кичик қувват йўқотишлари, юқори ФИК, юклама ўзгарганда кучланишнинг кам ўзгариши ҳисобланади. Бу афзалликлар трансформация коэффициенти бирга яқин бўлганда юқори бўлади, шунинг учун автотрансформаторлар иккидан катта бўлмаган трансформация коэффициентларида қўлланилади.
Автотрансформаторда қувват бирламчи чўлғамдан иккиламчи чўлғамга қувват фақат электромагнит йўл билан эмас, балки электр йўл билан чўлғамлар орасидаги тўғридан–тўғри электр алоқа орқали узатилади. Бу автотрансформаторнинг қуйидаги камчиликларини юзага келтиради :
1) юқори кучланишдан кичик кучланишли тармоққа ўтишнинг эҳтимоли, чунки чўлғамлар орасида тўғридан–тўғри электр алоқа бор. Шунинг учун агар энергия истеъмолчиси ерга уланган қутбга эга бўлса автотрансформаторни ишлатиб бўлмайди;
2) автотрансформатор кичик қисқа туташув каршилигига эга, яъни қисқа туташув токлари трансформатордагига қараганда анча катта бўлади.

3.