Transformatorning ish rejimlari

Salt ishlash rejimi. Transformatorlarni ishlatish jarayonida ko‘pgina vaqt ularning birlamchi chulg‘ami manbaga ulanib, ikkilamchi uchlari bo‘sh qoladi. Bunday rеjim transformatorning salt (yuklamasiz) ishlash rejimi dеyiladi. Salt ishlash rejimida U1 = Unom va I2 = 0 bo‘ladi. Bunga mos sxеma 4.6-rasmda ko‘rsatilgan.
4.6-rasm. Salt ishlash rejimi tajribasi
Transformatorning birlamchi chulg‘amiga bеrilgan sinusoidal kuchlanish U1 ta’sirida chulg‘amdan salt ishlash toki I0 w1 oqib o‘tadi. Bu tokning magnitlovchi kuchi I0 w1 po‘lat o‘zak bo‘ylab tutashuvchi asosiy magnit oqimi Ф = Фmsinωt ni va qisman havo hamda po‘lat o‘zak orqali tutashib tarqalgan magnit oqimi Ф1S ni hosil qiladi. Bu o‘zgaruvchan magnit oqimlari o‘zining chulg‘amlarda induksiyalangan EYuK lari bilan quyidagi bog‘lanishga ega:
𝑒 = −𝑤
𝑑Φ
= 𝜔𝑤 Φ
sin(𝜔𝑡 − 90 0)
1 1 𝑑𝑡
1 𝑚
𝑒 = −𝑤
𝑑Φ
= 𝜔𝑤 Φ
sin(𝜔𝑡 − 900)
(4.5)
1 1 𝑑𝑡
1 𝑚
𝑒 = −𝑤
𝑑Φ
= 𝜔𝑤 Φ
sin(𝜔𝑡 − 90 0)
1𝑆
1 𝑑𝑡
1 𝑚
Dеmak, EYuK lar ularni induksiyalangan magnit oqimlaridan faza bo‘yicha 900 ga kеchikadi. Bu EYuK larning ta’sir etuvchi qiymatlari:
𝐸 = 𝐹1𝑚 = 𝜔w Φ
= 2𝜋ƒ
𝑤 Φ
(4.6)
1 √2
√2 𝑚
√2 1 𝑚
yoki E1 = 4,44 · f1 · w1 · Фm
E2 = 4,44 · f · w2 · Фm (4.7)
E1S = 4,44 · f · w1 · Ф1S
Birlamchi chulg‘amga berilgan kuchlanish 𝑈̅1 EYuK ( 𝐸̅1 va 𝐸̅1S larni, shuningdek, chulg‘amning aktiv qarshiligi R1 kuchlanishning pasayishini kompensatsiya qiladi. U holda Kirxgofning II qonuniga binoan birlamchi chulg‘am zanjirining elektr muvozanat holati:
Ū1 = −𝐸̅1 + 𝐸̅1S + 𝐼0 R1
Agar EYuK 𝐸̅1S ni chulg‘amdagi kuchlanishning induktiv pasayuvi 𝐼0 · XL1 bilan
kompensatsiya qilinadi desak va 𝐼0 R1=𝑈̅R1 bo‘lsa:
yoki
Ū 1 = −𝐸̅1 + Ū R1 + ŪL1
Ū 1 = −𝐸 ̅1 + 𝐼 0 R1 + 𝐼 0 XL1 (4.8)
Tok I0 birlamchi chulg‘am nominal tokining (3‚10) % ini tashkil etgani uchun vektor diagrammada hosil bo‘lgan kuchlanishlar uchburchagi real masshtablarda qurilsa, juda kichik bo‘ladi. Shuning uchun U1 ≈ E1 deyish mumkin. U holda olingan nisbat va E1 = 4,44fw1Fm ga binoan asosiy magnit oqimi Ф ni kuchlanishga proporsional deyish mumkin. Salt ishlash rejimida transformatorning quvvat koeffitsienti cosφ0 = 0,2‚0,3, ikkilamchi chulg‘amdagi tok I2 = 0 bo‘lgani uchun U20=E2 bo‘ladi. Natijada K= I10 / I20 ; P0 = Ppo’lat
Yuklama rejimi. Bu rejimda kuchlanish yuklamaga bog‘liq emas. Transformatorning ikkilamchi chulg‘amini biror yuklama ga ulaganimizda EYuK E2 ta’sirida undan I2 yuklama toki Z2n o‘ta boshlaydi. Bu tok hosil qilgan magnitlovchi
kuch 𝐼2 w2 po‘lat o‘zak va havo orqali tutashgan, tarqalgan magnit oqimi Ф2S ni hosil
qiladi (4.7-rasm).
4.7-rasm. Yuklama rejimidagi transformator sxemasi
Bu oqim asosiy magnit oqimiga qarama-qarshi yo‘nalgani uchun uni, shuningdek, elektr yurituvchi kuch E1 ni ham kuchsizlantirmoqchi bo‘ladi. U holda transformator elektrik muvozanat holatining buzilishiga yo‘l qo‘yiladi. Ammo birlamchi chulg‘amning magnitlovchi kuchi 𝐼1̅ w1 shunday o‘zgaradiki, natijasida
transformatorning muvozanat holati saqlanib, o‘zakdagi asosiy magnit oqimi Ф miqdor jihatidan o‘zgarishsiz qoladi. Bu holda magnitlovchi kuchlar muvozanati quyidagicha ifodalanadi:
𝐼1̅ w1 + 𝐼2
w2 = 𝐼0
w1 yoki 𝐼1
w1 = 𝐼0
w1 - 𝐼2
w2 (4.9)
Demak, birlamchi tokning magnitlovchi kuchi ikkilamchi tokning magnitsizlash ta’sirini kompensatsiyalaydi. Agar (4.9) ifodaning ikkala tomonini wг ga bo‘lsak, magnitlovchi kuchlar tenglamasidan toklar tenglamasiga o‘tish mumkin:
Bu yerda 𝐼̅` = 𝐼 w2
(4.10)
kattalik ikkilamchi tokning magnitsizlash ta’sirini
2 2 w1
muvozanatlovchi birlamchi tokning tashkil etuvchisi hisoblanadi. Shuning uchun bu kattalik ikkilamchi tok deyiladi. U holda birlamchi tok
𝐼1
= 𝐼0
- 𝐼`̅ 2 (4.11)
|