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: 7 из 17

ОЛТИНЧИ БОБ

УЧ ФАЗАЛИ ТРАНСФОРМАТОРЛАРНИНГ НОСИММЕТРИК ЮКЛАНИШИ

6.1. УМУМИЙ ТУШУНЧАЛАР

СИММЕТРИК ТАШКИЛ ЭТУВЧИЛАР УСУЛИ

Уч фазали трансформаторларнинг ишлатилишида кўпинча бир фазали истеъмолчиларнинг трансформатор учала фазаларига нотекис тақсимланиши, шунингдек, бир фазали ва икки фазали қисқа туташувлар натижасида ҳосил бўлувчи авария режимлари ёки бирор фаза ўтказгичининг узилиши натижасида трансформаторнинг учала фазасида токларнинг нотекис тақсимланишини кўриш мумкин. Бунинг натижасида трансформатор иккиламчи чулғами кучланишининг носимметрик истеъмолчиларда кўпгина ноқулайликлар туғдиради. Масалан, ўзгарувчан токли уч фазали юритгичларни носимметрик кучланиш билан ишлатилса, унинг қуввати камаяди; чўғланма лампалар оширилган кучланишда ишласа, унинг умри кескин қисқаради, пасайтирилган кучланишлар эса ёруғлик кучи кескин камаяди. Носимметрик юкланиш трансформаторларнинг ўзига ҳам салбий таъсир кўрсатади: айрим чулғамларда ўта юкланиш вужудга келади; фаза кучланишлар ошиб кетади ва магнит ўтказгичларнинг ўта тўйинишига олиб келиши мумкин.

Шунинг учун трансформатордаги носимметрик юкланиш жараёнларини ўрганиш муҳим амалий аҳамиятга эга, чунки у ёки бу носимметрик юкланишнинг натижаларини олдиндан билиш, истеъмолчи ва шу билан бирга, трансформаторнинг нормал ишлаш қобилиятлари, носимметрик юкланишнинг қандай қийматларигача сақланиши хақида таклифларни ишлаб чиқишга имкон беради.

Трансформаторнинг носимметрик режимларини ўрганишдан мақсад бирламчи линия кучланишлари ва юкнинг носимметрик тўла қаршиликлари берилган бўлса, трансформатор ишини характерловчи ҳамма бошқа қийматларни иккиламчи фаза ва линия токлари ва кучланишлари, бирламчи фаза ва линия токлари ва фаза кучланишларини аниқлашдир.

Трансформаторнинг носимметрик юкланишини ўрганишда симметрик ташкил этувчилар усули кенг қўлланилади.

Бу усулнинг моҳияти шундан иборатки, исталган носимметрик токлар тизими (системаси) уч симметрик тўғри, тескари ва нолли фаза кетма-кетликлари тизимларининг йиғиндиси сифатида кўриш мумкин. Бунда мазкур ташкил этувчилар бир-бирларидан ўзларининг максимумларига эришиш кетма-кетлиги билан фарқланадилар (6.1-расм):

(6.1.)

Тўғри кетма–кетликни ташкил этувчи токлар тизими ўзларининг максимумларига а, в, с фазалари кетма–кетлигида эришадилар. Тескари кетма–кетликни ташкил этувчи ҳамма учала фазаларда ҳам бир хил йўналишли (фазалар силжиши нолга тенг) бўлади.

Ҳисоблашни қулайлаштириш учун қуйидаги комплекс коэффициент «а» киритилади:


Бирор векторни шу коэффициент «а» га кўпайтириш наижасида, шу векторнинг узунлиги ўзгармаган ҳолда, унинг аргументи га ўзгаради, яъни вектор га айланиш йўналишида бурилади. Векторни а² қийматига кўпайтирилса, уни шу йўналишда га буради. Демак:

(6.1.) – тенгламмаларга а ва а² коэффициентларни киритсак:
(6.2.)




6.1-расм. Уч фазали носимметрик токлар вектор диаграммалари: а, б, в – тўғри, тескари ва нолли ташкил этувчилари; г – натижавий диаграмма.


6.2-расм.


бунда
Тенгламалар (6.2.) дан кўринадики, тўғри, тескари ва нолли кетма-кетлик токлари носимметрик токлар орқали қуйидагича ифодаланиши мумкин:

(6.3.)

Агар берилган уч фазали бирламчи чулғам кучланишлари носимметрик бўлса, уларни ҳам шундай симметрик ташкил этувчилар орқали ифодалаш мумкин:

(6.4)

(6.5.)

Мазкур усулнинг афзаллиги шундаки, бошқа кетма-кетлик токлари тизимларини ҳисобга олмаган ҳолда, айрим кетма–кетлик токлари тизимларига нисбатан математик ва график анализларнинг маълум усулларини қўллаш мумкин. Аммо, симметрик ташкил этувчилар усули суперпозиция усулини қўллашни кўзда тутганлиги учун, уни фақат чизиқли боғланишга татбиқ этиш мумкин. Трансформаторларга қўллашда бу талаб қуйидаги фаразларни қабул қилишга олиб келади: магнит ўтказгич тўйинмаган бўлсин, яъни , ёки юксиз ишлаш токини (I₀ қ 0) ҳисобга олмасин, яъни Шу билан бирга, бирламчи ва иккиламчи чулғамларнинг ўрамли сони тенг (W₁ қ W₂) трансформациялаш коэфифициенти (К_ТРқW₁/W₂қ1) бирга тенг, деб қабул қилинсин. Бу эса трансформаторнинг иккиламчи чулғами бирламчига келтирилган эканлигини билдиради. Шунинг учун кейинги ёзувларда иккиламчи чулғам қийматларини штрих билан белгилаш қабул қилинади.

Шуни ҳам кўзда тутиш керакки, валлари айланувчи электр машиналаридан фарқли ўлароқ, трансформаторларда тўғри кетма-кетлик қаршилиги тескари кетма-кетлик қаршилигига тенгдир. Ҳақиқатдан ҳам, симметрик юк билан ишлаётган трансформаторнинг фазалар кетма-кетлиги (трансформаторга келувчи уч фаза ўтказгичларидан иккисининг ўринлари) алмаштирилса, у ҳолда трансформатор токларининг ҳам фаза кетма-кетлиги тескарисига алмашади, аммо, аниқки, трансформаторнинг ички қаршилиги ўзгармайди. Демак, тескари кетма-кетлик токлари сингари тўғри кетма-кетлик токлари, иккиламчи чулғамдан бирламчига трансформациялашда ва улар симметрик трансформаторларини таҳлил қилгандаги каби ўхшаш алмаштириш схемаларга эга бўладилар (1.12-расм). Бу эса трансформаторларини носимметрик режимда ишлаш тадқиқотини анчагина соддалаштиради, чунки тўғри ва тескари ташкил этувчиларнинг ҳар бирини алоҳида кўришнинг ўрнига уларнинг геометрик йиғиндиларини кўриш мумкин бўлади.

Шуларга кўра, носимметрик токлар тизимлари учун қуйидагиларни ёзиш мумкин:

(6.6.)

Уч фазали трансформаторнинг чулғамлари усулларда улангандаги носимметрик юкланганлигини кўрайлик.
6.2. ТРАНСФОРМАТОР ЧУЛҒАМЛАРИНИ Y/YУЛАНГАНДАГИ

НОСИММЕТРИК ЮКЛАНИШИ
Кўрилаётган схемада (6.2,а-расм) бирламчи ва иккиламчи чулғамларнинг нейтрал сими йўқдир ва бирламчи ва иккиламчи линия токлари учун қуйидагиларни ёзиш мумкин:



Юқоридаги (6.7) ва (6.8) тенгламалардан келиб чиқадики, тарнсформатор чулғамларининг ушбу уланишда нолли кетма-кетлик токлари бўлмайди, чунки (6.3) га кўра

ва

Нолли кетма–кетлик токлари бўлмаган ҳолда, тўғри ва тескари кетма–кетлик ҳар бирининг алмаштириш схемалари симметрик трансформаторларни текширганда қўлланилган алмаштириш схемалари (1.12-расм) дан фарқ қилмайди, шу туфайли уларнинг қисқа туташув қаршиликлари ҳам бир хил бўлмайди.

Уч устунли трансформатор (1.2-расм) учун тўла ток қонунига асосан, (W₁=W₂ ва I₀=0 бўлганда) қуйидагиларни ёзиш мумкин:

Юқоридаги (6.7), (6.8), (6.9), ва (6.10) тенгламаларни биргаликда ечсак, у ҳолда токларни аниқлаймиз:

Демак, трансформатор чулғамлари Y/Yуланганда, нолли кетма-кетлик токлари бўлмаса, бирламчи ва иккиламчи чулғамларининг токлари ўзаро тенг ва фазалари тескари бўлади. Бу тенглик трансформаторнинг симметрик ва носимметрик юкланганлигида ҳам амал қилади.

Юлдуз уланган чулғамларда линия ва фаза кучланишлари орасида қуйидаги боғланиш мавжуд:
(6.12)

Ўз навбатида, фаза кучланишларини трансформатор чулғами кучланишларини тенгламаси (1.33) ёрдамида аниқлаш мумкин:

(6.13)

Кўрилаётган трансформатор уч устунли бўлганлиги учун, улардаги магнит оқимлари қуйидаги тенгламани қаноатлантиришлари шарт:

Шунинг учун, бу оқимлардан индуктивланган Э.Ю.К. лар ҳам шу каби тенгламмани қаноатлантирадилар:

(6.14)

(6.13.) тенгламаларни қўшиш натижасида, қуйидагиларни хосил қиламиз:

Тенгламалар (6.7.) ва (6.14) ларни ҳисобга олсак, қуйидагиларни топамиз:

(6.16.)

Шундай қилиб, кўрилаётган уланиш схемасида бирламчи фаза ва линия кучланишлари юкланишга боғлиқ бўлмайди ва уларнинг нейтрал нуқталари линия кучланишлари ҳосил бўлган учбурчакнинг оғирлик маркази билан мос келар экан (6.2, б-расм). Учбурчакнинг оғирлик маркази унинг медианалари кесишган нуқтада эканлигини, медианалари эса мазкур нуқтада 2:1 нисбатда бўлинишларини ҳисобга олсак, у ҳолда фаза кучланишлари қиймати қуйидагича аниқланадилар:

5.3-расмдаги вектор диаграммасидан ҳар уччала фаза учун ни аниқласак, қуйидагиларни ёзиш мумкин:

(6.17)

бунда

Иккиламчи линия кучланишлари фаза кучланишларининг айирмаси сифатида аниқланади:

(6.18)

Бирламчи ва иккиламчи токларни аниқлаш учун 6.2-расмга кўра

(6.19)

бўлганини ҳисобга олиб, (6.17) ва (6.18) тенгламаларни (6.7) ва (6.11) лар билан бирга ечсак, қуйидагиларни ҳосил қиламиз:
(6.20)

Шундай қилиб, берилган бирламчи линия кучланиши ва исталган юкланиш қаршилигида бизни қизиқтирган ҳамма қийматлар аниқланди, бунда (6.16) тенгламалар бирламчи фаза кучланиши, (6.20) ва (6.11) – бирламчи ва иикиламчи чулғам токларини ва (6.17) билан (6.18) – иккинчи фаза ва линия кучланишларини аниқлашга имкон беради.

Кўрилган жараён учун вектор диаграммасини (6.17) – (6.20) тенгламалар ёрдамида қуриш мумкин.

Шуни таъкидлаш керакки, бирламчи кучланишлар симметрик ва юкланиш носимметрик бўлганда иккиламчи чулғам фаза ва линия кучланишларининг носимметрияси (6.17) ва (6.18) тенгламаларга кўра, фақатгина трансформатор фазаларидаги кучланишлар пасаювининг ҳар хиллиги натижасида вужудга келади. Аммо, қисқа туташув қаршилиги Z_k юнинг номинал қаршилигидан анчагина кичик бўлганлиги сабабли, трансформатор фазаларидаги кучланишлар пасаюви номиналга нисбатан кичик бўлади. Шу туфайли, носимметрик юкланиш, чулғамлари Y/Y уланган трансформатор иккиламчи кучланишларининг симметриясини сезиларсиз ўзгартиради.

Чулғамлари Y/Y уланган трансформатор носимметрик юкланишининг чегаравий ҳолати (максимал юкли), унинг икки фазали қисқа туташувидир (6.3, а-расм). Бу ҳолатда иккиламчи чулғам токлари

,

Бирламчи чулғам токлари (6.11) га кўра:

,

Иккиламчи фаза кучланишлари (6.17) га кўра:


6.3-расм. Чулғамлари Y/Y уланган икки фазали қисқа туташув: а – уланиш схемаси; б – вектор диаграммаси.




6.4-расм. Чулғамлари Y/Y₀ уланган трансформаторнинг носимметрик уланиши:

а – уланиш схемаси; б – вектор диаграммаси.



6.5-расм. Нолли кетма-кетлик токлари ҳосил қилган магнит оқим тасвири

(1 – бирламчи ва 2 – иккиламчи чулғамлари).



(6.21)

қисқа туташувда , яъни , эканлигини ҳисобга олиб ва (6.21) даги биринчи ва иккинчи тенгламаларни қўшиб, қуйидагини аниқлаймиз:
,
Иккиламчи линия кучланишлари (6.18) дан аниқланади:

Тенгламалар (6.21) нинг биринчисидан иккинчисини айирсак:

Кўрилган трансформаторнинг икки фазали қисқа туташуви ( , учун вектор диаграмма 6.3, б-расмда қурилган.

Шуни таъкидлаш керакки, тескари кетма-кетлик токи ёки кучланишининг, мос равишда, тўғри кетма-кетлик токи ёки кучланишига нисбати 5% дан кўп бўлмаса, бундай уч фазали токлар ёки кучланишлар тизими тажрибада симметрик, деб қабул қилинади.

Бирламчи симметрик кучланиш ва икки фазали носимметрик юкланиш натижасида иккиламчи чулғам кучланишлари симметрияси сақланиши учун юк токининг қиймати қуйидагидан ошмаслиги керак:
(6.22)
Бунда ва U_k фоизга келтирилган, мос равишда, кучланишлар, пасаюви ва қисқа туташув кучланиши.

Демак, (6.22) дан кўринишича, токлари номиналдан ошмаган икки фазали носимметрик юкланиш, қисқа туташув кучланиши даражасида иккиламчи кучланиш симметриясини бузар экан.
6.3. чулҒамлари Y/Y₀ улангандаги носимметрик юкланиши
Кўрилаётган схемада (6.4, а-расм) бирламчи ва иккиламчи токлар йиғиндиси Кирхгофнинг биринчи қонунига асосан:
(6.23)

(6.24)

Мазкур схемада Y/Y улангандагига ўхшаш, бирламчи чулғам токлари таркибида фақат тўғри ва тескари кетма-кетлик ташкил этувчилари мавжуд, чунки

,

яъни

Иккиламчи чулғам токлари таркибида эса ҳамма кетма-кетлик ташкил этувчилари мавжуд:

(6.25)

бунда лар бирламчи ва иккиламчи тўғри ва тескари кетма-кетлик ташкил этувчиларининг мазкур фаза ва чулғам токлари йиғиндиларидир. (6.26) ва (6.24) лардан, нолли кетма-кетлик токлари

Иккиламчи токлар тўғри ва тескари кетма-кетликларининг ҳар бир фаза токлари геометрик йиғиндиси:

;

;

;

Трансформатор иккиламчи чулғамининг тўғри ва тескари кетма-кетлик токлари бирламчи чулғамнинг уларга мос токлари билан мувозанатлашадилар ва уларга трансформацияланадилар, яъни:

(6.26)

Иккиламчи чулғам нолли кетма-кетлик токлари бирламчи чулғамнинг нолли кетма-кетлик токлари билан мувозанатлашмайди, чунки

,

ва демак, бирламчи чулғамга трансформацияланмас экан. Шунинг учун нолли кетма-кетлик токлари фақат иккиламчи чулғамдан оқиб ўтадилар ва магнитловчидирлар. Улар магнит ўтказгичнинг ҳар бирида нолли кетма-кетлик магнит оқимлари ни ҳосил қиладилар. Ҳар бир ўзакдаги оқим бир хил қийматли ва бир хил йўналгандир, чунки . Шу сабабли ҳар бир ўзакдаги оқим берк контур ҳосил қилиши учун бошқа ўзакдан ўтолмайди, чунки ҳар бир бошқа ўзакдан оқаётган га тенг, аммо тескари йўналган ўзининг оқими бунга қаршилик кўрсатади. Натижада ҳар бир ўзакнинг оқими бир магнит тўсиндан ўтиб, ундан иккинчи магнит тўсинга ўтиш учун чулғамнинг атрофидаги муҳитдан оқиб ўтади (расм 6.5).

Уч фазали трансформаторларда нолли кетма-кетлик оқими бир магнит тўсиндан иккинчисига ҳаво, мой ва турли маҳкамлаш қисмлари ва ғилоф ёки бокнинг деворлари орқали оқиб ўтиши сабабли, нинг қиймати нисбатан кичик бўлади. Бу оқимнинг турли маҳкамлаш қисмлари ва ғилоф ёки бок деворлари орқали оқиб ўтиши шу жисмларда қўшимча қувват исрофини ҳосил қилади. Бу томондан, нолли кетма-кетлик оқими магнит ўтказгичнинг тўйинишидан ҳосил бўлувчи магнит оқимининг учинчи гармоникаси га ўхшашдир. Аммо улар орасида қуйидагилардан иборат бўлган тафовутлар ҳам мавжуддир: 1) оқим трансформаторнинг юксиз ишлашида ҳам, токли ишлашида ҳам тахминан ўзгармас қийматга эга, ҳолбуки, оқими трансформаторнинг носимметрик юкли қийматига боғлиқдир; 2) оқим нинг давр тезлиги тармоқникидан уч марта катта бўлса, нинг давр тезлиги тармоқникига тенг; 3) оқим бирламчи ва иккиламчи фаза Э.Ю.К. ларнинг шаклини ўзгартириб, уларнинг симметриясини бузмаса, оқими Э.Ю.К. лар шаклини ўзгартирмаган ҳолда, улар симметриясига катта таъсир кўрсатади.

токи ҳосил қилган магнит оқими чулғамларнинг ҳар бир фазасида нолли кетма-кетлик Э.Ю.К. лари индуктивлайди. Шуни ҳисобга олган ҳолда, бирламчи чулғам кучланишлар тенгламаси қуйидагича бўлади:

(6.27)

Э.Ю.К. ларни ток ва қаршиликлар орқали ифодаласак:

Бунда нолли фазалар кетма-кетлигининг тўла қаршилиги; магнит оқим га боғлиқ бўлган индуктив қаршилик; магнит оқим нинг оқиши натижасида пўлат жисмларда ҳосил бўлган қувват исрофларини ҳисобга олувчи актив қаршилик.

Юқоридаги (6.27) тенгламаларни ўзаро қўшиб, (6.7) ни, ҳамда тўғри ва тескари кетма-кетлик магнит оқимларидан индуктивланган Э.Ю.К. ларнинг геометрик йиғиндиси ни ҳисобга олсак, қуйидагиларни ҳосил қиламиз:

(6.28)

Бирламчи чулғам фаза кучланишлари (6.12) дан (6.28) ни ҳисобга олган ҳолда қуйидагини аниқлаш мумкин:

(6.29)

Ушбу (6.29) тенгламалар ёрдамида қурилган бирламчи кучланишлар вектор диаграммаси 6.4,б-расмда келтирилган. Ундан кўринадики, бирламчи чулғам векторлари диаграммаси нейтрали (0 нуқтаси потенциали) нолли кетма-кетлик токлари мавжудлиги сабабли линия кучланишлари учбурчаги оғирлик маркази 0 нуқтасидан узунликка силжиган бўлади.

Иккиламчи чулғам фаза кучланишлари (6.17) ва (6.25) ларни ҳисобга олган ҳолда қуйидагича ёзилади:

(6.30)

(6.29) ни (6.30) га қўйсак ушбу кучланишларни ҳосил қиламиз:

(6.31)

Тенгламалар (6.31) шуни кўрсатадики, иккиламчи чулғам нейтрал нуқтаси потенциалининг силжиши бирламчи чулғам нейтрал нуқтаси потенциалининг силжишидан бирмунча кўпроқдир, чунки . Аммо бу фарқ деярли катта эмас. Иккинчи линия кучланишлари (6.30) ни (6.28) га қўйиб, қуйидагилар аниқланади:

(6.32)

Тенгламалар (6.32) дан кўринадики, иккиламчи чулғам линия кучланишларининг қийматларига нолли кетма-кетлик токлари таъсир этмайди. Ҳақиқатдан ҳам, трансформатор иккиламчи чулғамининг ҳар бир фазасида бир-бирига тенг ва бир хил фазадаги нолли кетма-кетлик фаза кучланишлари ҳосил бўлади. Шунинг учун, икки фаза кучланишларининг геометрик айирмасига тенг бўлган линия кучланишида, ушбу ташкил этувчилар бир бирини компенсация қиладилар (бир бирини қисқартирадилар). Шу сабабли, носимметрик юкланишда, иккиламчи линия кучланишларининг ўзгариши нуқтаи назаридан, Y/Y₀ усулда чулғамлар уланиши, Y/Y усулдагига ўхшашдир, яъни иккиламчи линия кучланишларига фақат тўғри ва тескари кетма-кетлик токлари таъсир этади.

Иккиламчи кучланишлар векторлари диаграммаси бирламчиникига ўхшаш (6.4-расм), шунинг учун у алоҳида келтирилмаган.

Чулғамлардан оқаётган токларни аниқлаш учун аввал иккиламчи фаза кучланишлари боғланишларини қулайроқ шаклга келтирамиз:

(6.33)
сўнгра, (6.33) ни (6.30) га қўйсак, бирламчи фаза кучланишларининг токлар орқали ифодаларини аниқлаймиз:

(6.34)

Бу тенгламалар (6.34) дан бирламчи токларни аниқлаймиз:
(6.35)

(6.36)
(6.37)

ток қийматини аниқлаш учун, (6.34) ва (6.23) тенгламаларни биргаликда ечамиз:
(6.38)
Трансформаторнинг нейтрал симидаги токнинг қиймати:

Трансформатор иккиламчи чулғам токлари:


Шундай қилиб, трансформатор чулғамлари Y/Y₀ усулда уланиб, носимметрик юкланса, бирламчи ва иккиламчи чулғамларда қўшимча Э.Ю.К. ҳосил бўлади. қаршилик бирламчи фаза кучланишларининг носимметрик ўзгаришларини, қаршилиги эса иккиламчи фаза кучланишларининг носимметрик ўзгаришини аниқлайдилар. Иккала қаршиликлар ва ҳам нолли кетма-кетлик қаршиликлари, деб аталадилар ва юқорида келтирилганидек, улар бир бирларидан кам фарқланадилар. Трансформаторни ишлатиш тажрибасида қаршилиги нолли кетма-кетлик номинал қаршилиги, деб аталади ва у трансформатор каталогларида келтирилади.

Уч ўзакли трансформаторларда

1

Бунда ва трансформаторнинг номинал кучланиши ва токидир.

Фаза кучланишлар тизими вектор диаграммасининг нейтрал нуқтаси силжиши ўртача фаза кучланишларининг 5% дан ошмаса, симметрик фаза кучланишлари дейилади, яъни

Шунга кўра, фаза кучланишлари тизими носимметрик бўлмаслигини таъминловчи нейтрал симнинг максимал токи қиймати қуйидаги ифодадан аниқланади:

(6.39)

ва

Масалан, да трансформаторнинг фаза кучланишлари симметриясини йўқотмаслиги учун, нейтрал сим токи I_н.С нинг қиймати дан ошмаслиги керак.

Уч ўзакли трансформаторлар учун Z_0.ном қаршиликни ҳисоблаш мураккабдир, чунки мойли ва қуруқ трансформаторларда магнит ўтказгич атрофида ҳар хил ёрдамчи ва маҳкамловчи қисмлар бўлганлиги ва ҳар хил магнит материаллардан иборат бўлган ғилоф ва бокларга эга бўлганлиги сабабли, нолли кетма-кетлик оқими мураккаб тасвирга эга. Шунинг учун, трансформаторлар ишлатилишида ва ҳисобларда Z_0.ном қаршилиги аксарият тажриба усулда аниқланади. Бунинг учун трансформатор чулғамлари шундай уланадиларки, ҳар бир фаза чулғамидан бир хил қийматлардаги ва бир хил йўналиш (фаза) даги ток оқиб ўтсин ва улар, ўз навбатида, ҳар бир ўзакда бир хил қийматли ва йўналиш (фаза) ли магнит оқимларни ҳосил қилсин. Бу шартга 6.6,а-расмда кўрсатилган схема тўғри келади. Бунда трансформаторнинг иккиламчи чулғамлари кетма-кет уланиб, бир фазали кучланиш берилади, бирламчи чулғамлар эса узилган. Ушбу уланишнинг алмаштириш схемаси 6.6, б расмда кўрсатилган. Ўлчаш асбобларининг (6.6, а-расм) кўрсатиш бўйича, қуйидагилар ҳисобланади:

Учта бир фазали трансформаторлардан иборат бўлган уч фазали гурух трансформаторида ва уч фазали қобиқли (1.2 га қаранг) трансформаторларда нолли кетма-кетлик оқимлари асосий магнит оқим сингари магнит ўтказгичдан ўтади ва берк контур ҳосил қилади. Шу туфайли қаршиликнинг қиймати катта ва тахминан Z₀ нинг қийматига яқинлашади. Бу ҳолда, нинг жуда кичик қийматларида ҳам нолли кетма-кетлик Э.Ю.К. лари ва нинг қийматлари катта бўлиб, нейтрал нуқтанинг силжиши салмоқли бўлади, ва демак, бирламчи ва иккиламчи фаза кучланишларининг ўзгаришлари сезиларли бўлади. Шу сабабли, уч фазали гуруҳли трансформатор ҳам, уч фазали қобиқли трансформатор ҳам Y/Y₀ усулда уланиши тажрибада қўлланилмайди.

Трансформатор чулғамлари Y/Y₀ улангандаги носимметрик юкланишнинг чегаравий ҳолати, уларнинг бир фазали қисқа туташувидир (6.7-расм), бунда масалан, ҳолатини кўрайлик.

ва

(6.3) га кўра

Уни (6.13) га қўйсак:

ва

Бу ҳолда трансформатор иккиламчи чулғамидан оқаётган бир фазали қисқа туташув токининг қиймати аниқланади:

(6.26) га кўра ва 6.23) ни ҳисобга олган ҳолда бирламчи токлар:

Бирламчи фаза кучланишлари (6.29) дан қуйидагиларни ҳисобга олган ҳолда аниқланади:

(6.40)

Иккиламчи фаза кучланишлари (6.30) га кўра



6.6-расм. Чул\амлари Y/Y₀ уланган трансформтаорнинг нолли кетма-кетлик =аршилигини экспериментал ани=лаш схемаси – а; вектор диаграммаси – б.



6.7-расм. Чул\амлари Y/Y₀ уланган трансформаторнинг бир фазали =ис=а туташуви: а – уланиш схемаси; б – вектор диаграммаси.


(6.32) га кўра иккиламчи линия кучланишлари





Трансформаторнинг чулғамлари Y/Y₀ улангандаги бир фазали қисқа туташувда, агар ва бирламчи линия кучланишлари симметрик деб фараз қилингандаги вектор диаграммаси 6.7-расмда келтирилган. Актив қаршиликлар ва нолга тенг, деган фаразда токи кучланишдан 90⁰ га орқада бўлади, бунинг натижасида нолли кетма-кетлик оқими қисқа туташган фазанинг асосий магнит оқимига қарама-қарши йўналади. Трансформатор нейтрал нуқтаси 0 дан 0₁ нуқтасига силжиши А нуқта томон йўналади, бунда ва уннинг қиймати (6.40) билан ифодаланади. Бунда фаза кучланишлари ва сезиларли ортади ва шу фазага уланган истеъмолчиларнинг ишига салбий таъсир кўрсатади.

Шуни таъкидлаш ўринлики, уч фазали гуруҳ трансформаторлари ва уч фазали қобиқли трансформаторларда қисқа туташув токи фақат юксиз ишлаш токининг қийматигача ошиши мумкин бунда нолли кетма-кетлик оқими қисқа туташган фазасининг асосий магнит оқимига тенг бўлиб, қарама-қарши йўналганлиги учун, уни бутунлай магнитсизлайди. Шунинг учун фаза кучланишлари нейтрали А нуқтага силжийди ва бирламчи ва иккиламчи чулғамлар фаза кучланишлари линия кучланишларига тенглашадилар.

6.4 трансформатор чулҒамлари Y/ улангандаги носимметрик юкланиш
Кўрилаётган уланиш схемаси (6.8-расм) да нолли кетма-кетлик токлари бўлмайди. Бу схема учун, Y/Y уланишдаги сингари, (6.7) ва (6.8) тенгламалар кучга эга. Бирламчи ва иккиламчи чулғамлар магнит мувозанати шартига кўра, (6.9) ва (6.10) лар асосида қуйидагиларни келтириш мумкин:

(6.41)

Бунда - иккиламчи чулғам фаза токлари.

Шунга кўра ва (6.7) асосида, иккиламчи фаза токларининг йиғиндиси нолга тенг эканлиги келиб чиқади:

Иккиламчи чулғам учбурчак уланганда унинг линия токлари фаза токларининг геометрик айирмасига тенг:

(6.42)

У ҳолда (6.41) ҳисобига олган ҳолда, фаза токларини қуйидагича ёзиш мумкин:

(6.43)

Ҳосил бўлган боғланишлар (6.43) дан шуни таъкидлаш мумкинки, фаза токлари векторлари ҳосил қилган юлдузнинг маркази, линия токлари векторларидан ҳосил бўлган учбурчакнинг оғирлик маркази билан мос келар экан.

6.8-расмдаги юк занжири кучланишлари тенгламаси қуйидагича ёзилади:

(6.44)

Иккиламчи кучланишлар (6.17) тенглама билан ифодаланишини ҳисобга олсак ва иккиламчи чулғамлар учбурчак уланганда

(6.45)

ва (6.44), (6.45), (6.17) ларни биргаликда ечилса:

Бирламчи фаза кучланишларини ҳосил қилиш учун (6.17) даги тенгламаларни қўшамиз ва (6.26), (6.45) ларни ҳисобга олган ҳолда қуйидагиларни топамиз:

(6.46)

Тенглама (6.46) дан муҳим хулоса келиб чиқадики: трансформаторнинг чулғамларидан бири учбурчак уланган бўлса, бошқа юлдуз уланган чулғамнинг фаза кучланишлари векторлари юлдузининг маркази, линия кучланишлар учбурчаклари оғирлиги марказига мос келади. Бунга асосан, чулғамлар Y/ уланган бўлса, бирламчи чулғам фаза кучланишлари (6.16) тенгламадан аниқланиши мумкин.

Шундай қилиб, трансформатор чулғамлари Y/ уланганда, Y/Y улангандагига ўхшаш, Z_k – қисқа туташув қаршилигидаги кучланишлар пасаюви ҳисобига линия ва фаза кучланишларининг симметриясини бузади.

Энди, чулғамлари Y/ уланган трансформатор носимметрик юкланишининг чегаравий ҳолати бўлган, бир фазали қисқа туташув режимини кўрайлик (6.9, а-расм)ю Бунда ва бўлсин.

Тенгламалар тизими (6.17) нинг биринчи тенгламасига

(6.47)

(6.17) нинг иккинчи ва учинчи тенгламаларини қўшиб ва (6.46) ни ҳисобга олган ҳолда, қуйидагини топамиз:

(6.48)

(6.42) га асосан иккиламчи линия токлари

(6.47) ва (6.48) лардан кўриш мумкинки, ҳар бир фазанинг бирламчи ва иккиламчи чулғамлари М.Ю.К. лари ўзаро мувозанатдадирлар, шу сабабли трансформатор магнит ўтказгичида қўшимча магнит оқимлар пайдо бўлмайди, ва шу туфайли, иккиламчи чулғам учбурчак уланганда ҳар бир фазани алоҳида мустақил трансформатор деб қараш мумкин.

Бирламчи ва иккиламчи фаза кучланишларини, мос равишда, (6.16) ва (6.17) дан аниқлаш мумкин:

6.9,б-расмда (6.17) (6.12) (6.45) ва (6.48) тенгламалар ёрдамида симметрик бирламчи кучланиш ва учун вектор диаграммаси қурилган.