7.2. Синусты-косинусты айналмалы трансформаторлар

Айналмалы трансформатордың синустық режимде жұмыс істеуі кезінде негізгі статорлық орам СГ₁ – СГ₂, кернеуі U = const байланысты айнымалы ток көзіне қосылады. Ротордың синустық орамы А₁ – А₂ сыртқы жүктемені қамтиды (7.2 а - сурет). Қосымша (көмекші) статорлық (СВ₁ – СВ₂) және косинустық роторлық (Б₁ – Б₂) орамдар ажыратылған.

Бос жүріс кезінде ротордың синусты А₁ – А₂ және косинусты Б₁ – Б₂ орамдарындағы кернеу тиісінше ЭҚК-не тең:

; , (7.3)

т.с.с. қажетті заңдар арқылы өзгереді.

Егер синустық орамға А₁ – А₂ кейбір , жүктемені қосатын болсақ, онда орамнан

,

мұндағы – тұрақты А₁ – А₂ синустық орамның кедергісі.

7.2-сурет. Орамды белгілеу және айналмалы трансформаторды қосу сызбанұсқасы

-тогы, өсі А₁ – А₂ орамдарының өсімен сәйкес келетін ротордың МҚК туғызады. Бұл МҚК екі: – бойлық және – көлденең құраушыдан тұрады. Бойлық МҚК , А₁ – А₂ орамында:

, (7.4)

ЭҚК-ін индукциялайтын Ф_d бойлық магниттік ағынды пайда етеді (7.2 в-сурет), ал көлденең МҚК - А₁ – А₂ орамында

, (7.5)

ЭҚК-ін индукциялайтын көлденең Ф_d магниттік ағын, мұндағы .

ЭҚК-і өздік индукция ЭҚК-і болып табылады және келесі түрде берілуі мүмкін:

,

мұндағы – көлденең өс бойынша А₁ – А₂ орамының индуктивті кедергісі.

Көлденең және бойлық магниттік ағындар жүктемесі кезінде А₁ – А₂ синустық орамдарында:

.

тең болатын толықс ЭҚК индукциялайды.

Соңғы теңдікті шешу нәтижесінде біз толық ЭҚК-ті аламыз:

,

мұндағы – қандайда бір комплексті коэффициент.

Осылайша, АТ жүктемеленуі кезінде соңғы теңдіктен көріп тұрғанымыздай, қажетті ЭҚК синусоидалы тәуелділік өзгерісі бұзылады, тиісінше шығыс кернеуінің ротордың бұрылу бұрышына тәуелділігі де белгілі бір қателікке ұшырайды. Тәжірибе кезінде ротордың көлденең ағынынан туындайтын қажеттілікті жою үшін, көмекші статорлық (біріншілік симметрлеу) немесе косинусты роторлық (екіншілік симметрлеу) орамдарға қандайда бір кедергілер жалғайды. Біріншілік симметрлеу үшін көмекші СВ₁ – СВ₂ қосымша орамдарға қандайда бір аз ғана кедергісін қосады, нәтижесінде ротордың көлденең өсі бойынша МҚК нөлге тең емес СВ₁ – СВ₂ орамдары Ф_q көлденең ағынға катысты трансформатордың тұйықталған екіншілік орамын МҚК-ке қарсы бағытталған және нәтижесіндегі МҚК сондай-ақ, МҚК-нен айтарлықтай азаяды. Сондықтан Ф_q көлденең ағын және одан туындаған қателік бірден төмендейді. Бірақ α ротор бұрылу бұрышының өзгерісі кезінде қоздырушы орамдағы І ток өзгереді және берілген U кернеу кезінде ЭҚК өзгеретін болады. Нәтижесінде синусты және косинусты орамдар ұштарындағы U_А және U_Б шығыс кернеулерінің шамасында қосымша қателік туындайды. Осы себепке байланысты айналмалы трансформаторларда әдетте, біріншілік және екіншілік симметрлеу әдісі қатар қолданылады.

7.3 -сурет. Синусты-косинусты айналмалы трансформатордың қосылу сызбанұсқасы,

а –біріншілік симметрлеу; б- екіншілік симметрлеу.