2 mavzu. Transformatorlar haqida umumiy tushunchalar, uning tuzilishi va ishlash prinsipi transformatorlar Reja

2. Transformatorning ishlash prinsipi
Transformatorning ishlash prinsipi elektromagnitik induksiya qonuniga
asoslangan. Yuqorida ko‘rib o‘tilgandek, transformator asosan ikki qismdan, o‘zak
va unga o‘ralgan ikki yoki undan ortiq chulg‘amlardan iborat. Chulg‘amlar o‘zaro
elektrik ulanmagan, balki, o‘zak yordamida bir-biri bilan magnit maydoni orqali
bog‘langan bo‘ladi. Transformatorning bitta chulg‘ami o‘zgaruvchan tok
manbaiga, ikkinchi chulg‘ami iste’molchiga ulanadi. Manbaga ulangan chulg‘am
birlamchi, yoki kirish chulg‘ami deb, iste’molchiga ulangan chulg‘am esa
ikkilamchi yoki chiqish chulg‘ami deb yuritiladi. Transformatorlar konstruksisiga
ko‘ra asosan ikki turga bo‘linadi: sterjenli trasnformatorlar; bronli transformatorlar.
Sterjenli transformatorlarning o‘zagi to‘g‘ri to‘rtburchak ko‘rinishida bo‘lib, kirish
va chiqish chulg‘amlari o‘zakning alohida ustunlariga o‘ralgan bo‘ladi. Bronli
transformatorlarda esa o‘zakning tuzilishidan qat’iy nazar, kirish va chiqish
chulg‘amlari ustma-ust o‘raladi.

---

---

12.13-rasm. Sterjenli va bronli transformatorlar.

Bunda dastlab (ichki tomonda) past kuchlanish chulg‘ami, uning ustidan yuqori
kuchlanish chulg‘amlari o‘raladi. Bunday konstruksiya ikkita muhim texnikaviy
masalani hal etadi:
- yuqori kuchlanish chulg‘ami o‘zakdan uzoqlashadi (natijada yaxshi
izolyatsiyalanadi);
- magnit maydondan foydalanish effektivligi ortadi (sterjenli transformatorga
nisbatan).
Shuning uchun ham, kam quvvatli transformatorlar asosan bronli ko‘rinishda
ishlab chiqariladi.
Transformatorni ishlash prinsipini tushunish uchun, 12.14- rasmda keltirilgan,
sterjenli transformator sxemasi orqali uning ishlashini ko‘rib chiqamiz.
12.14-rasm. Transformatorning ishlash prinsipi. 1-kirish chulg‘ami va undagi
tokning yo‘nalishi,2-o‘zak, 3-chiqish chulg‘ami va undagi tokning yo‘nalish, 4-
o‘zakdagi magnit oqimi.
Transformatorning kirish chulg‘ami o‘zgaruvchan tok manbai G ga ulansin.
Kirish chulg‘ami uchlarida U1 sinusoidal o‘zgaruvchan kuchlanish yuzaga keladi.
Bu o‘zgaruvchan kuchlanish ta’sirida kirish chulg‘amidan, uning to‘la qarshiligiga
bog‘liq holda i1 - o‘zgaruvchan tok oqib o‘tadi (tokning yo‘nalishi rasmda
ko‘rsatilgan). Bu tokning magnitlovchi kuchi ta’sirida o‘zakda
;
sin
1
t
B
B
m


(9.1)
sinusoidal o‘zgaruvchan magnit oqim yuzaga keladi. Bu yerda Fm magnit
maydoni oqimining amplitudaviy qiymati bo‘lib, u o‘zgaruvchan kuchlanish
amplitudasi orqali aniqlanadi

---

---

n
E
B
m
m


O‘zinduksiya qonuniga ko‘ra, o‘zgaruvchan magnit oqimi g‘altakda yana
o‘zgaruvchan e.yu.k. Ye1 ni induksiyalaydi. Asosiy magnit oqim F o‘zak bo‘ylab
(rasm bo‘yicha soat strelkasiga teskari yo‘nalida) oqib, ikkinchi chulg‘amni kesib
o‘tadi va bu chulg‘amda o‘zaro induksiya qonuniga ko‘ra Ye2 e.yu.k. ni
induksiyalaydi. Chulg‘amlarda induksiyalangan e.yu.k. ning son qiymati,
elektromagnitik induksiya qonuniga asosan o‘ramlar soni va magnit oqimining
o‘zgarish tezligiga proporsional bo‘lib, yo‘nalishi induksiyani yuzaga keltiruvchi
kuchlanishga qarama-qarshi qo‘nalgan bo‘ladi
dt
d
n
E



(12.2)
Magnit oqimining o‘zakdagi isroflarini hisobga olmasak, birinchi va ikkinchi
chulg‘amlardagi hosil bo‘lgan sinusoidal o‘zgaruvchan e.yu.k. lar uchun (12.1) va
(12.2) ifodalarga asosan quyidagilarga ega bo‘lamiz:
t
n
n
E
m
m



cos
1
1
1




t
n
n
E
m
m



cos
2
2
2




,bunda
f


2

o‘zgaruvchan tokning burchak tezligi,
f
- o‘zgaruvchan tokning chastotasi. Bu
o‘zgaruvchan e.yu.k. larning ta’sir etuvchi qiymatlari
2
m
эф
E
E

munosabatga
ko‘ra
m
m
m
fn
fn
n
E






1
1
1
1
44
,
4
2
2


(12.3)
m
m
m
fn
fn
n
E






2
2
2
2
44
,
4
2
2


(12.4)
(12.3) va (12.4) ifodalardan ko‘rinadiki transformator chulg‘amlarida hosil bo‘lgan
induksion e.yu.k. lar o‘ramlar soniga to‘g‘ri proporsional. Kirish va chiqish
chulg‘amlaridagi kuchlanishlar nisbati esa, kirish va chiqish chulg‘amlaridagi
o‘ramlar soni nisbatiga teng
k
n
n
E
E


2
1
2
1
yoki
k
n
n
U
U


2
1
2
1
(12.5)
Bu yerda k – transformatorning asosiy ko‘rsatkichlaridan bir bo‘lib,
transformatsiya koeffitsienti deb ataladi.
1

k
bo‘lganda transformatorlar
pasaytiruvchi (chiqish kuchlanishi kirish kuchlanishidan kichik) va aksincha
1

k
bo‘lganda transformator kuchaytiruvchi bo‘ladi.
Transformatordagi quvvat isrofi. Barcha elektr mashinalarida quvvat isrof
mavjud. Foydali ish koeffitsienti eng yuqori bo‘lgani bilan transformatorlarning
ishlashi ham energiya isrofidan xoli emas.