ЭЛЕКТР МАШИНАЛАРИ трансформатор. Электр машиналари трансформаторлар

• Название: Электр машиналари трансформаторлар
• Дата: 22.02.2023
• Размер: 4.38 Mb.
• Имя файла: ЭЛЕКТР МАШИНАЛАРИ трансформатор.doc
• Тип: Документы; #950933
• страница: 2 из 17

келтирилган трансформатор


Юқорида кўрсатилганидек, ток, кучланиш ва бошқа ўзгарувчиларни комплекс шаклида векторлар билан ифодалаш мумкинлиги трансформаторларни ҳисоблаш ва улар ишини тавсифлашда анча қулайликлар яратади. Аммо чулғамларнинг ўрамлари сони тенг бўлмаганлиги w₁) э.ю.к. лар (E₂E₁), токлар ва чулғамларнинг кўпчилик параметрлари, яъни актив ва индуктив (X₂X₁) қаршиликларнинг тенг эмаслигига олиб келади. Бу эса, айниқса трансформациялаш коэффициенти катта бўлганда, трансформаторда содир бўлаётган жараёнларда миқдорий ҳисоблашни ва вектор диаграммаларини қуриш ва ундан фойдаланишни қийинлаштиради. Бундай қийинчиликларни четлаш учун чулғамларни бир-бирига келтириш усулидан фойдаланилади. Кўпинча иккиламчи чулғамни бирламчига келтирилади. Бунинг учун иккиламчи чулғамни қайта ҳисобланади. Ўрамлар сони w₂ бўлган иккиламчи чулғам бирламчи чулғамга шундай келтирилади, яъни эквивалент иккиламчи чулғамнинг ўрамлари сони w₁ га тенг деб қабул қилинади. Соддароқ қилиб айтганда иккиламчи чулғамнинг ўрамлари сони фикран (хаёлан) w₁ га тенг деб ҳисобланади. Келтириш усулининг асосий шарти шундаки, унинг натижасида трансформаторнинг энергетик жараёнлари ўзгармаслиги ва бирламчи чулғамнинг ишлаш жараёнига таъсир этмаслиги керак.

Келтирилган чулғамга тааллуқли ҳамма қийматлар келтирилган қийматлар деб номланадилар ва илгариги символларининг ўнг юқори қисмига штрих чизиғи чизиш билан ҳақиқий иккиламчи чулғам қийматларидан фарқланади.

А. Келтирилган иккиламчи э.ю.к.. ни ҳосил қилиш учун э.ю.к. E₂ ни трансформациялаш коэффициенти марта кўпайтириш лозим:

(1.26)

Иккиламчи чулғамнинг тарқоқ э.ю.к. u E_2 ҳам шунча марта оширилади.

Б. Келтирилган иккиламчи ток. Иккиламчи чулғамни бирламчи чулғамга келтирилганда унинг тўла қуввати ўзгармаслиги зарур, яъни . Шунинг учун

, (1.27)

яъни ни ҳосил қилиш учун I₂ ни трансформациялаш коэффициентига тескари пропорционал равишда ўзгартириш керак.

В. Келтирилган иккиламчи актив қаршилик. . Иккиламчи чулғам бирламчига келтирилганда қувватлар ўзгармаслиги учун ҳақиқий ва келтирилган чулғамларнинг мисдаги қуввати исрофи ҳам ўзгармаслиги керак. Шу туфайли

Бундан

, (1.28)

Яъни, ни ҳосил қилиш учун r₂ ни трансформациялаш коэффициентини квадрати марта ошириш керак. Бу физик нуқтаи назардан кўриладиган бўлса, чулғам ўрамлари сони К марта ўзгарса, масалан ошса, чулғам узунлиги ҳам К марта ошади, чулғам токининг зичлиги ўзгармайди деб тахминлаганда (чунки К марта камаяди), унинг кесим юзаси К марта камаяди. Шу туфайли, актив қаршилик К² марта ошади.
Г. келтирилган иккиламчи чулғамнинг тарқоқ индуктив қаршилиги
Ихтиёрий контур индуктив қаршилиги бўлади. Бунда L - контурнинг индуктивлиги. Маълумки, индуктивлик L, контурдан ўтаётган I ток ҳосил қилган магнит майдоннинг ҳар бир ўрамни кесиб ўтишлар йиғиндисидан ҳосил бўлади Агар ўрамлар сони К марта ошса, у ҳолда, магнит ўзгарувчанлиги ўзгармас бўлганда, Ф (iқ1A) ҳам К марта ошади, шу туфайли, К марта ошади, яъни

(1.29)

Демак, ни ҳосил қилиш учун, каби, Х₂ ни трансформациялаш коэффициенти квадрати марта ошириш керак.

Д. Келтирилган иккиламчи чулғамнинг тўла қаршилиги

Иккиламчи чулғамнинг тўла қаршилиги бўлгани учун
(1.30)
Агар Z тар – иккиламчи чулғам таъминлаётган тармоқнинг қаршилиги бўлса, сингари Z_тар ни ҳам келтириш мумкин:

(1.31)
1.6. келтирилган трансформаторнинг м.ю.к. ва э.ю.к. мувозанат тенгламалари
Келтирилган трансформаторнинг м.ю.к тенгламаси қуйидаги шаклда ёзилади:

,

ёки

,

Тенгликнинг чап ва ўнг томонларини w₁ га қиcқартириб, қуйидагиларни ҳосил қиламиз:

, (1.32,а)

ёки

, (1.32,б)
э.ю.к мувозанат тенгламаси
(1.33)
(1.34,а)
ёки

(1.34,б)
1.7. трансформаторнинг алмаштириш схемаси
Чулғамлари ўзаро электромагнит боғланишда бўлган трансформаторнинг схемасини элементлари электрик боғланишда бўлган схема билан алмаштирсак, трансформатор ишини аналитик ва график усуллар билан текшириш жараёни соддалашади. Умуман, бу масала (трансформатор схемасини алмаштириш масаласи) бир неча ечимга эга бўлиши мумкин, яъни бир неча турдаги алмаштириш схемаларини учратиш мумкин. Лекин еометри ҳар бири трансформаторнинг асосий э.ю.к. ва м.ю.к. тенгламаларини қаноатлантиришлари шарт.

Трансформаторлар назариясида фақат «Т- симон» деб номланган алмаштириш схемасидан фойдаланилади. «Г- симон» номи билан аталувчи ео бошқа алмаштириш схемаси асинхрон машиналар назариясида кўпроқ қўлланилади.

Юқоридаги (1.32), (1.33), (1.34) тенгламаларни қаноатлантира оладиган келтирилган трансформаторнинг схемаси 1.10, а-расмда кўрсатилган. Бундай эквивалент трансформаторнинг ҳар бир чулғами иккита кетма-кет уланган ўрамдан (катушка) иборат. Улардан бири тарқоқ магнит майдонисиз ва чулғамдаги қувват исрофисиз деб қабул қилиниб, трансформатор ўзагига ўралади. Иккинчиси эса бирламчи ёки иккиламчи чулғамнинг актив ва индуктив қаршиликларига эга бўлган магнит ўзаксиз реактордир. (қисқаси, бирламчи ва иккиламчи чулғамларнинг актив ва индуктив қаршиликлари ўз чулғамларининг ташқарисига олиб чиқарилади деб фараз қиламиз).

Келтирилган трансформаторда w₂қw₁ ва икала чулғамда бўлгани учун уларни умумлаштириш ва шу умумлашган чулғамда деб ҳисоблаш мумкин. Бу ҳолда бирлаштирилган чулғам трансформаторнинг асосий магнит майдони Ф₀ ни ҳосил қилувчи магнитловчи контур вазифасини бажаради ва унда сарфланаётган қувват пўлатдаги қувват исрофи Р_п билан аниқланади.

Магнитловчи контурнинг кучланиши - ва токи орасида боғланиш қуйидагича ифодаланиши мумкин:
(1.35)

бунда - магнитловчи контурнинг тўла қаршилиги; ва шу контурнинг актив ва индуктив қаршиликлари.

Агар - трансформаторнинг иккиламчи чулғами таъминлаётган тармоқнинг кучланиши ва - шу тармоқнинг тўла қаршилиги бўлса,

у ҳолда (1.34.б) тенгламадан, трансформаторнинг иккиламчи чулғам контури учун токнинг қийматини қуйидагича ёзиш мумкин:

у ҳолда ,
ва ,
, (1.36)

Бу тенгликдаги - қийматини (1.33) га қўйсак
(1.37)
Бунда

, (1.38)
1.10, в расмда кўрсатилган Т- симон алмаштириш схемасининг эквивалент қаршилигидир. Унда кўринадики, чулғамлари электромагнит боғланган реал трансформаторнинг схемаси ўрнига учта шахобчадан иборат бўлган, яъни: бирламчи Z₁ қаршилик ва I₁ токли, магнитловчи Z_m қаршилик ва токли; иккиламчи қаршилик ва токли шахобчаларнинг расмда кўрсатилганидек уланган мажмуасидан иборат, деб қараш мумкин. ва токларнинг шахобчалардаги тақсимланиши (1.32) тенгликда кўрсатилган шартни қаноатлантириши шарт. Иккиламчи чулғам э.ю.к. ео тенгламаси (1.34.б) га кўра

,
Бўлганлиги учун, - нинг қийматини қуйидагича ёзиш мумкин:
, (1.39)
Яъни, алмаштириш схемасини иккиламчи контурнинг FG нуқталари орасидаги - кучланиш иккиламчи чулғам қаршилиги Z₂ ва токи ҳосил қилган кучланишлар пасаювлари ва тармоқ кучланиши - ларнинг геометрик йиғиндисидан иборатдир.

ИККИНЧИ БОБ
2. бир фазали трансформаторнинг юксиз ишлаши
2.1. бир фазали трансформаторнинг юксиз ишлаш режими
Бирламчи чулғам ўзгарувчан ток тармоғига уланиб, f₁ частотали кучланиш берилса ва иккиламчи чулғам юкдан узилса, трансформаторнинг юксиз ишлаши дейилади. Юксиз ишлашнинг аҳамияти катта, чунки унинг ёрдамида тажриба усули билан трансформаторнинг муҳим қийматлари бўлмиш а) трансформациялаш коэффициенти; б) юксиз ишлаш токи ва в) юксиз ишлаш қувват исрофларини аниқлаш мумкин.

Кейинги бобларда келтирилган маълумотлардан маълум бўладики, юксиз ишлаш режими, айниқса, қисқа туташув режими билан биргаликда алоҳида аҳамият кашф этади. Чунки бу икки режимлар ёрдамида ф.и.к. ва юкли ишлаш режимларидаги бошқа маълумотларни трансформаторнинг юкли ишлашини тажрибада текширмасдан туриб, аналитик усуллар ёрдамида, аниқлаш имконияти туғилади.

Биз юксиз ишлашни анча содда бўлган бир фазали трансформаторлардан бошлаймиз, сўнгра уч фазали трансформаторларга татбиқ этиб, уларнинг хусусий томонларини алоҳида кўриб чиқамиз.

Бошқа режимлардан фарқлаш учун трансформаторнинг юксиз ишлашдаги қийматлари «О» индекси билан нишонланади, (масалан, ва ҳ.к.)

Трансформаторнинг бирламчи чулғам клеммалари А-Х га f₁ частотали ўзгарувчан ток кучланиши U₁₀ ни улаймиз. Иккиламчи чулғам клеммалари а-х га юк уланмаган, шу сабабли I₂қ0 (2.1-расм)

U₁₀ кучланиш таъсирида бирламчи чулғамдан юксиз ишлаш токи оқиб ўтади. Бу ток қиймати га тенг бўлган м.ю.к. ни ҳосил қилади (w₁ – бирламчи чулғам ўрамлар сони). М.Ю.К. магнит майдон ни ҳосил қилади. Бу майдоннинг соддалаштирилган тасвири 2.1- расмда келтирилган. Магнит майдон оқимининг кўпроқ қисми магнит ўзакдан оқиб, трансформаторнинг иккала чулғамларини кесиб ўтади. Майдоннинг қолган (аксари жуда оз тарқоқ қисми асосан номагнит муҳит (ҳаво, мой) дан оқиб ўтиб фақат бирламчи чулғамни кесиб ўтади. 2.1- расмда келтирилган оқими бирламчи чулғамнинг тарқоқ оқими бирламчи тарқоқ майдон) дейилади.

Трансформатор юксиз ишлаганда ундан юксиз ишлаш қувват исрофлари (ёки қисқароқ – юксиз исрофлар) ажралади. Бу исрофлар асосан магнит ўзакда содир бўлиб, пўлат исрофлари дейилади. Бу исрофлар трансформаторга тармоқдан келаётган юксиз ишлаш қуввати ҳисобига пайдо бўлади.
2.2. соддалаштирилган трансформаторнинг юксиз ишлаши
Оддий турдаги трансформаторларнинг юксиз ишлагандаги тарқоқ майдони асосий майдоннинг 0,25% дан ҳам кичикдир. Пўлат исрофлари эса номинал қувватнинг 1% га ҳам бормайди. Чулғамлардаги (қисқаси – мисдаги) қувват исрофи ҳам жуда кичикдир. Шу сабабли юксиз ишлаш режимини таҳлил қилганимизда, аввал соддалаштирилган трансформаторни, яъни унда тарқоқ майдон, мисдаги ва пўлатдаги қувват исрофи йўқ деб фараз қилинган ҳолни кўрамиз яъни .

Ўрганилаётган жараённи бундай соддалаштириш услуби, аввал масаланинг муҳим томонларини ўрганиб, кейин, эҳтиёж бўлса, унга иккинчи даражали қийматларнинг таъсирини кўриш имконини беради.

Соддалаштирилган трансформаторларда ва

2.2-расм соддалаштирилган бир фазали трансформаторнинг э.ю.к. ва токлар диаграммаси: а-тўғри бурчакли координаталарда; б- векторларда.

Бўлгани учун, бирламчи чулғам э.ю.к. лар тенгламаси (1.32) дан қуйидаги шаклга келади:

(2.1)

Демак, бирламчи чулғамга келтирилган кучланиш U₁₀ ва унда асосий майдондан индуктивланган э.ю.к. вақтнинг исталган онида мувозанатда бўладилар.


2.1-расм. Трансформаторнинг юксиз ишлашига оид.

Трансформаторлар эксплуатация тажрибасидан маълум бўлишича кучланиш синусоидал функцияга яқиндир. Шунинг учун


(2.2)

Б
2.2-расм. Соддалаштирилган бир фазали трансформаторнинг э.ю.к. ва токлар диаграммаси: а – тўғри бурчакли координаталарда; б- векторларда.
унда U_1m – бирламчи кучланиш амплитудаси; U₁ – унинг эффектив қиймати ва - бурчак тезлик

2.2–а,расмда U₁₀ кучланиш ва э.ю.к. синусоидал эгриликлари келтирилган. Улар бир хил амплитудали ва ўзаро 180⁰ га силжиган. Шу сабабли э.ю.к. U₁₀ кучланишнинг (абцисса ўқига нисбатан) кўзгудаги акси дейиш мумкин. Шу туфайли э.ю.к. ни акс э.ю.к. чи ҳам дейилади.

Юқоридаги (2.2) тенгликка ўхшаш
(2.3)
2.2-б,расмда ва эгриликлар вақтнинг бўлган дақиқаси учун векторлари орқали ифодаланганлар.

Биринчи бобдаги (1.2) тенгликка асосан

бунда - асосий магнит майдоннинг оний қиймати. Тенгликнинг иккала қисмини интегралласак, қуйидаги ҳосил бўлади:

ва бундан магнит майдон қийматини аниқланади:

(2.4)

Статик режимда трансформаторнинг ўзакларида оқим ўзгармас ташкил этувчиси йўқлиги учун, (2.4) да интеграллаш доимийсини нолга тенг деб қабул қиламиз.

Тенглик (2.4) дан кўринадики, соддалаштирилган трансформаторнинг бирламчи чулғамига синусоидал кучланиш берилса ўзаклардаги асосий магнит оқими бирламчи э.ю.к. дан бурчакка илгарилаб кетади ёки аксинча, бирламчи э.ю.к. асосий магнит оқим дан чорак даврга орқада қолади (2.2-а расмда ва эгрилик ва 2.2-б расмда вектори кўрсатилган).

(2-4) тенгликни қуйидагича ёзиш мумкин:

(2.5)
бунда

(2.6)
магнит оқимининг амплитудаси. Бундай трансформаторлар назариясида асосий қийматлардан ҳисобланган бирламчи чулғам э.ю.к. нинг эффектив қиймати ифодаси аниқланади:
(2.7)
Бу ифодадан маълум бўладики, агар частота f₁ ва ўрамлар сони w₁ берилган бўлса, у ҳолда яъни магнит оқим Ф э.ю.к. Е₁ га тўғри пропорционал экан.

Иккиламчи чулғам ҳам оқим таъсиридадир. Шунинг учун иккиламчи чулғам ҳам э.ю.к. нинг эффектив қиймати (2.7) каби, қуйидагича ифодаланади:
(2.8)
Бунда w₂ - иккиламчи чулғамдаги кетма-кет уланган ўрамлар сони. Фазаси бўйича Е₂ э.ю.к. каби, оқимдан бурчакка орқада қолади (2.2-б,расмдаги вектори).

Унда қуйидаги нисбат.
(2.9)

Юқоридаги (1.14) нисбат каби трансформаторнинг кучланишларни трансформациялаш коэффициенти ёки қисқароқ – трансформациялаш коэффициенти дейилади.

Одатда трансформациялаш коэффициентини аниқлашда, чулғамларнинг қайси бири бирламчи ва қайси бири иккиламчи эканлигидан қатъий назар, E₁ ва E₂ лар каттасининг кичигига нисбати олинади (2.7) ва (2.8) тенгликлардан трансформатор ва унинг ҳусусиятларини тавсифловчи асосий қийматлардан бири бўлган бир ўрамнинг э.ю.к. қийматини аниқлаш мумкин:
(2.10)

Магнит занжири қонунига асосан

бунда - магнитловчи ток ҳосил қилган м.ю.к.; - магнит ўзакнинг магнит қаршилиги (пўлатнинг қаршилиги ва ўзак ўрамлари қаршилигидан иборат). Агар трансформатор ўзаги тўйинган бўлса (кўпинча учрайдиган ҳол), боғланишнинг шакли ва амплитудаси тўйинганлик даражасига боғлиқдир. Пўлат ўзак тўғрисида гапирганда иссиқ жўваланган (горячекатаная) пўлат тунукасини кўзда тутамиз. Унда индукция В нинг қийматларига кўра пўлатнинг тўйинганлик даражаси қуйидагича ўзгаради:

1) В 0,В Тл да пўлат тўйинмаган ва магнитловчи ток индукцияга тахминан пропорционал деб қабул қилинади;

2) 0,8 В 1,3 Тл да магнитланиш эгри чизиғи нинг тиззасига, яъни пўлатнинг ўртача тўйинганлигига тўғри келади;

3) В 1,3 Тл да тўйинишининг ҳар хил даражаларини кўриш мумкин.

2.3-расмда магнитловчи ток нинг эгрилигини трансформатор пўлати учун магнитланиш эгрилиги ва магнит индукция синусоидаси ёрдамида қуриш усули кўрсатилган. Бунинг учун вақтнинг t₁ они учун индукциянинг синусоидал чизиқлари a b d ва a c d ларда биттадан нуқталар в ва с ларни олиб расмда стрелкалар билан

кўрсатилган ва кетма-кетликда ва чизиқларининг h ва h^’ нуқталарини аниқлаймиз. Шу тарзда t₂, t₃ ва ҳоказо вақт онлари учун ва ларнинг б
2.3-расм. Магнитловчи ток чизиғини ва ёрдамида қуриш.


ошқа (расмда кўрсатилмаган) нуқталарини аниқлаб, ф ункцияларини кўрамиз. Агар магнит оқим ёки унга пропорционал бўлган индукция

(бунда S – магнит оқими ўтаётган ўзак кесим юзаси) нинг қиймати магнитланиш чизиғининг тўйинмаган қисмида жойлашса (В0,8 Тл), яъни 2.3-расмдаги да кўрсатилганидек бўлса, у ҳолда эгрилиги синусоидал функцияга жуда яқин бўлади (синусоидал деб ҳисоблаш ҳам мумкин). Агар ёки В қийматлари нинг тўйинган қисмида жойлашса (В0,8 Тл), яъни 2.3-расмдаги каби бўлса, эгрилиги синусоидал функциядан фарқланади. В нинг қиймати қанча катта бўлса, бу фарқ шунча катта бўлади.

Носинусоидал магнитловчи ток ни гармоник қаторга, яъни асосий ва юқори гармоникаларга ажратиш мумкин (2.4- расм). Бу чизиқ абсцисса ўқига нисбатан симметрик бўлганлиги учун, гармоник қатор фақат ток гармоникалар, яъни амплитудалари I_m1, I_m3, I_m5 (биринчи, учинчи, бешинчи) ва ҳоказо гармоникалардан иборат бўлади. Магнитловчи токнинг биринчи гармоникаси фазаси билан асосий магнит оқимга мос


2.4-расм. Магнитловчи ток гармоник каторга ажратиш.

келади, ва шу туфайли, бирламчи кучланишдан бурчакка кечикади. Токнинг юқори гармоникаларидан кўзга ташланувчиси учинчи гармоникасидир. Ундан юқори гармоникаларнинг таъсири камроқдир ва шунинг учун, уларни кўпинча ҳисобга олинмайди.


2.5-расм. ва боғланишлар.


Юқори гармоникали токларнинг юксиз ишлаш токи таркибидаги миқдорлари индукциянинг амплитудасига боғлиқ. 2.5-расмда ва ларнинг индукцияга боғлиқлиги I- ва 2-эгри чизиқлар билан кўрсатилган. Бу боғланишлар 1413 турдаги иссиқ жўваланган трансформатор пўлати учун қурилган. Ундан маълум бўлдики, кучли трансформаторларнинг ўзагидаги индукция 1.4-1,45 Тл га етганда I_m3/I_m1 нинг қиймати 50% га етиб, магнитловчи ток эгри чизиғининг шакли чўққисимон бўлар экан.

Юксиз ишлаш токининг таркибидаги гармоникаларнинг амплитудалари маълум бўлса, натижавий нинг эффектив қийматини аниқлаш мумкин:

(2.11)

Кўпинча ҳисобни соддалаштириш мақсадида токни гармоник қаторга ажратилмай, балки амплитудалари орқали ҳисобланади:



2.6-расм. Трансформаторнинг юксиз ишлаш токи ва унинг ташкил этувчилари.


(2.11,а)
бунда нинг эффектив қиймати қуйидаги кўринишда бўлади:
(2.11,б)

Бундай соддалаштириш натижасида нинг қиймати ҳақиқийга нисбатан

(2.11,в)
марта кўпайган бўлади.
2.3. Реал трансформаторнинг юксиз ишлаши
Ҳақиқий трансформаторнинг асосий жараёнларини ўрганишни енгиллаштириш учун у идеаллаштирилган эди. Ушбу соддалаштириш мақсадида ҳисобга олинмаган қийматларнинг бу жараёнларга таъсирини аниқлаш мақсадида тарқоқ майдон ва пўлат исрофларини эътиборга оламиз. Бирламчи чулғам тарқоқ майдони шу чулғамида тарқоқ э.ю.к. ни индуктивлайди. Юксиз ишлаш исрофи (пўлат исрофи) тармоқдан трансформаторга келаётган Р₀ қуввати ҳисобига қопланади ва бир фазали трансформаторларда га тенг деб қабул қилинади. Бунда - юксиз ишлаш токи актив ташкил этувчисининг эффектив қиймати. Шундай қилиб, реал трансформаторнинг юксиз ишлаш токи икки ташкил этувчидан иборат:

а) асосий магнит майдонини ҳосил қилувчи, эффектив қиймати га тенг бўлган магнитловчи ток;

б) актив ташкил этувчи

2.6-расмдаги вектор диаграммасида нинг йўналиши нинг йўналиши билан мос келади. 2.4-расмда келтирилган натижавий носинусоидал магнитловчи ток ни эффектив қийматни ҳақиқий эгри чизиқнинг эффектив қиймати га, амплитудаси эса га тенг бўлган эквивалент синусоидал магнитловчи ток билан алмаштирсак ҳамда, ва ташкил этувчиларини геометрик қўшсак, юксиз ишлаш токини ҳосил қиламиз:

Аксарият магнитловчи токнинг актив ташкил этувучиси юксиз ишлаш токи I_o нинг 10% идан ҳам кичик, яъни  бўлади. Шу сабабли унинг I₀ қийматига таъсири жуда ҳам кам (0,5% дан ҳам кичик).

Шунга ўхшаш магнит кечикиш деб номланган бурчаги ( оқим векторининг I_o векторидан кечикиш бурчаги) ҳам жуда кичик. Ток актив ташкил этувчиси I_oa нинг I₀ га таъсири қиймат жиҳатидан жуда кичик


2.7-расм. Гистерезиснинг юксиз ишлаш токига таъсири.

бўлса ҳам, токнинг шакли ва фазасида кўпроқ кўринади. Бу таъсирни текширишда фақат гистерезис қувват исрофларини ҳисобга оламиз, чунки иссиқ жўваланган трансформатор пўлатларида бу қувват исрофи P₀ нинг тахминан 85% ни ташкил этади. 2.7- расмда бироз кенгроқ гистерезис сиртмоғининг i₀ токи шаклига таъсирини аниқлаш усули келтирилган. Унга кўра индукциянинг ҳар бир қийматига гистерезис сиртмоғининг ортувчи ва пасаювчи қисмларида икки хил юксиз ишлаш токлари мос келади. Масалан, индукциянинг B_I (синусоиданинг ортувчи қисми) ва B₂ (пасаловчи қисми) ва В₂ (пасаловчи қисми В₁қВ₂ учун) гистерезис сиртмоғининг кўтарилувчи ва пасаювчи қисмларида) юксиз ишлаш токининг i_o1 ва i_o2 қийматлари мос келади. Юксиз ишлаш токининг эгри чизиғи илгари кўрсатилган усулда қурилса ва аниқланган токни гармоник қаторга ажратилса шуни кўрамизки, асосий магнит оқими токнинг биринчи гармоникасига нисбатан бурчагига кечикар экан.

Ҳақиқий носинусоидал юксиз ишлаш токи эгри чизиғини эквивалент синусоида билан алмаштирсак, бирламчи чулғам э.ю.к. лари тенгламасини символик шаклга келтиришимиз мумкин, чунки юксиз ишлаш режимини аниқловчи ҳамма қийматлар вақт бўйича синусоидал ўзгаради. Шу туфайли (1.22) тенгликка ўхшаш равишда қуйидагини ёзиш мумкин:
(2.12)

2.8-расм. Юксиз ишлаш вектор диаграммаси.

Э.Ю.К.лар тенгламаси (2.12) га мос равишда трансформаторнинг юксиз ишлаш векторлар диаграммасини (2.8- расм) қуриш мумкин. Бунинг учун асосий магнит оқим векторини абсцисса ўқи мусбат йўналишида жойлаштирамиз (аслида векторни ихтиёрий йўналтириш мумкин). Э.ю.к. вектори ундан 90⁰ га кечикади, билан бир фазада вектори жойлашади; юксиз ишлаш токи I₀ 2.6-расмда кўрсатилганидек ва ташкил этувчилари ёрдамида қурилади; тарқоқ э.ю.к. вектори дан 90⁰ га кечикади; вектори I₀ токи билан фазаси мос келади. Кучланишнинг векторини қуриш учун (2.12) га кўра тескари ишора билан олинган векторига ва векторини қуриш керак.

2.8- расмда тушуниш қулайлиги учун ва векторлари векторига нисбатан жуда кучайтирилган масштабда келтирилган. Аслида эса ўрта ва юқори қувватли трансформаторларда кучланиш пасаюви юксиз ишлаш режимидаги нинг 0,5% дан ҳам кичик бўлади.
2.4. Трансформаторнинг юксиз ишлашИДАГИ қуввати исрофлари
Трансформатор юксиз ишлаганда тармоқдан келаётган қувват қуйидагича сарфланади: а) бирламчи чулғам (мис) даги қувват исрофи (чулғам алюминийдан ясалган бўлса ҳам мис исрофи деб номлаш қабул қилинган); б) магнит ўзак пўлатидаги асосий исрофлар Р_п.о (пўлат исрофи); в) юксиз ишлаш қўшимча исрофлари Р_қ.О.

Трансформаторларга тармоқдан келаётган қувватнинг ҳаммаси исрофларни қоплаш учун сарфланади. Шунинг учун
(2.13)