Трансформатордың жұмыс істеу принципі. Трансформатордың жұмыс істеу принципі электромагниттік индукция принципіне негізделген. Бірінші ретті орамдар арқылы айнымалы ток өткен кезде ферромагниттік өзекшеде айнымалы магнит ағыны пайда болады. Бұл магнит ағыны өз кезегінде екінші ретті орамдарды тесіп өтетін болғандықтан осы орамдарда индукциялық ЭКҚ - ін туғызады. Егер екінші ретті орамдар тұтынушыларға қосылған болса, онда бұл тізбектен де айнымалы ток өтеді. Ал бұл айнымалы ток өзекшеде қайтадан өзінің айнымалы магнит ағынын туғызады. Екінші орамдардың туғызған магнит ағыны өзекшедегі толық магнит ағынын кемітеді, бұл өз кезегінде бірінші ретті орамдардағы өздік индукция ЭКҚ - інің кемуіне алып келеді. Өздік индукция ЭКҚ - інің кемуінен бірінші ретті тізбекте ток арта бастайды. да, қоректендіруші кернеудің мәні өздік индукция ЭКҚ - іне теңескенде жүйеде тепе - теңдік орнайды. Орамдар санының бір - біріне қатынасын n1/n2 қатынасын K трансформациялау коэффициенті деп атайды. K>1 болғанда төмендеткіш трансформатор, K<1 болса жоғарлатқыш трансформатор болып табылады. Бірінші және екінші орамдардағы ток күші, кернеу мен орам сандарының арасында мынандай байланыс бар: U1/U2=I1/I2=n1/n2=K
2.Трансформатордың қысқа тұйықталу тәжірибесі. Қысқа тұйықталу тәжірибесінде трансформатордың екіншіреттік орамы қысқа тұйықталған (79, б-сурет), яғни екінші реттік орам қысқыштарындағы кернеу нольге тең. Трансформатордың бірінші реттік орамына желіден төмендетілген кернеу беру арқылы оның орамаларында нақтылы (номинал) токтар алады. Мұндай төмендетілген кернеу қысқа тұйықталу кернеуі деп аталады жәпе пақтылы (номинал) кернеу мөлшерінің процептімен ик ( % ) анықталады.
1.Трансформатордың қысқа тұйықталу кедергілері: аткивтік, рсактивтік, және толық кедергісі мына формулалармен анықталады:
RК = РК/І2; ZК = Uк/I; Хк = √ ZК2 - RК2 мұндағы, Uк , I және Р - трансформатордың біріпші реттік орамасыпыц тізбсгіпе қо-сылған өлшеуіш аспаптарымсп көрсетілстін кернсу, ток және қуат.
Қысқа тұйықталу тәжірибесінде біріншілік орамсымның тогын орамдағы кернеуді және пайдаланылатын қуатты өлшеуге болады. Өлшеніп алынған тәжірибелік мәліметтер қысқа тұйықталудағы трансформатордың кедергісінің активті және реактивті құраушыларын есептеуге мүмкіндік береді. Zқ.т. = Rқ.т. = Хқ.т. = Қысқа тұйықталуда трансформатордың орамсымына кернеуінің түсуінің активті және реактивті құраушыларын есептеуге болады: Uқ.т.а. = Rқ.т.∙І1ном Uқ.т.р. = Хқ.т ∙ І1ном
3.Трансформатордың бос жүріс тәжірибесі. Трансформаторды сынау үшін бос жүріс және қысқа тұйықталу тәжірибесі қолданылады. Бос жүріс тәжірибесінде (79, а-сурет) трансформатордың екінші орамы ажыратылған, сондықтаи бұл орамда ток жоқ (І2 = 0).
Трансформатордың бос жүріс режимінде жұмыс істеуін зерттеу бос жүріс тәжірибесі деп аталады. Бос жүріс тәжірибесін жүргізгенде біріншілік орамсымдағы кернеу Uб.ж = U1ном, ток Іб.ж<<Іном, Рб.ж = Рб. Бұл тәжірибеде өлшенетін функционалды шамалар төмендегі көрсеткіштерді есептеуге мүмкіндік береді: а) трансформатордың біріншілік орамсымының тогының активті және реактивті құраушыларын есептеу керек: Іб.ж.а = ; Іб.ж.р = б) бос жүріс кезіндегі трансформатордың кедергісінің активті және реактивті шамасын есептеу керек: в) трансформатордың трансформация коэффицентін есептеу керек: г) бос жүріс коэффицентін есептеуге мүмкіндік береді. кб.ж= ∙ 100%. ‑
4.Трансформатордың жүктемелі тәжірибесі.
I2H=U2H/zқ Екінші реттік тізбекке қандай да бір жүктеме қосайық. Онда бұл тізбекте жиілігі бірінші реттік тізбекті ток жиілігіне тең айнымалы ток туады. Сондықтан екінші катушкада өзіндік индукция ЭҚК-і пайда болады, оның ұштарындағы кернеу аздап төмендейді. Ленц ережесі бойынша өздік индукция ЭҚК-і магнитағынын азайтады. Бұл магнит ағыны екі катушканы бірдей тесіп өтетін болғандықтан, оның азаюы бірінші реттік катушкадағы өздік индукция ЭҚК-і ξ-дің кемуіне әкеп соғады. Ал, онда бірінші тізбекте U кернеудің мәні тұрақты болса да ток күші артады.
5.Трансформатордың трансформациялау коэффициенті. Трансформатордың трансформациялау коэффициенті үлкен болған кезде бірінші реттік орамның параметрлері екінші реттік орамның параметрлерінен біршама өзгеше болады.
Бұл жағдай трансформаторлардың жұмыстық тәртіптерін есептеуде және векторлық диаграммаларын салуда қиындықтар тудырады. Бұл қиындықтарды трансформатордың параметрлерін бір орам санына келтіру (көбінесе бірінші реттік ораманың орам саны W1-ге ) арқылы шешуге болады. трансформациялау коэффициенті K=W1/W2-ге тең транcформатордың орнына орам саны W1=W2/ -ге тең балама трансформатор пайда болады. Мұндай трансформатор келтiрiлген деп аталады.
6.Трансформатордың құрылысы. Трансформатор ферромагнитті магнит өткізгіш өзектен және кем дегенде екі орамадан тұрады (8.1 -сурет). Орамалар трансформатордың түріне қарай өзекте бірінің үстіне екіншісі, қатар немесе әр жерге ораналасуы мүмкін.
Орамалардың бірі кернеу көзіне қосылады да бiрiншiгәр орама деп, ал екіншісінің қысқыштарына электр қабылдағыштар қосылады да екiншiгәр орама деп аталады. Орамалардың орамдары бір - бірінен және өзектен оқшауланған.
Өзек қалыңдығы 0,3…0,5 мм трансформаторлық болат парақшалардан жиналған. Энергияның өзектегі шығынын азайту үшін парақшалар бір-бірінен және орамалардан лакпен оқшауланған.
Бiрiншiгәр ораманы айнымалы кернеу көзіне қосқан кезде онымен айнымалы ток жүреді де, ораманың айналасында айнымалы магнит өрісі пайда болады, яғни магнит өрiсi қоздырылады. Ал ферромагниттi өзек осы өрiсте тұрғандықтан магниттеніп, ораманың магнит өрісін күшейтеді және электр энергиясын магнит өрiсiнiң энергиясына түрлендiру арқылы еiншiгәр орамаға жеткiзiп бередi.
7.Асинхронды қозғалтқыштың құрылысы. Асинхронды машиналардың генератор әлпіндегі энергетикалық көрсеткіштері қозғалтқыштық әлпіне қарағанда нашар. Сондықтан асинхронды машиналар негізінен қозғалтқыш түрінде қолданылады. Асинхронды машина басқа электр машиналары секілді негізінен екі бөліктен тұрады – статордан және ротордан. Статор (11.1, а-сурет) ферромагнит өзектен (1) және кеңістікте өзара 1200 жасап орналасқан үш орамадан (2) тұрады. Өзек арнаулы электротехникалық болаттан жасалған парақшалардан (3) жинастырылған. Парақшалардың ішкі шеңберінің бойында орамаларды орналастыруға арналған ойықтар (4) болады. Өзектегі энергияның шығынын азайту мақсатында парақшалар бір-бірінен лакпен оқшауланған да болттармен тарттырылып бекітілген.
Ротор
(11.1, б-сурет) өзектен (1) және орамалардан
(11.2-сурет) тұрады. Өзек арнаулы болаттан
жасалған парақшалардан (2) және бір-бірінен
лакпен оқшауланып, қысып жинастырылады.
Роторда да ойықтарда (3) жататын және
кеңістікте бір - бірімен 1200
жасап
орналасқан (11.2, а-сурет) үш орама (1)
болады. Олар жұлдызша жалғанады да,
қалған ұштары білікке кигізілген
түйіскiлік сақиналарға (2) дәнекерленеді.
Осындай орамасы бар роторды фазалы
ротор деп, ал қозғалтқышты фазалы роторлы
асинхронды қозғалтқыш деп атайды.
