Трансформаторлар және олардың қолданылу аймақтары

Пән: Электротехника
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

Кіріспе бөлім

I: 1. 1

Кіріспе бөлім: Кіріспе . . .

: 3

Кіріспе бөлім:

I: II

Кіріспе бөлім: Негізгі бөлім

I: 2. 1

Кіріспе бөлім: Трансформаторлар және олардың қолданылу аймақтары . . .

: 4

I: 2. 2

Кіріспе бөлім: Жүктемесіз трансформатор және жүктемелі трансформатор . . .

: 5

I: 2. 3

Кіріспе бөлім: Трансформатордың құрылысы және жұмыс істеуі . . .

: 7

Кіріспе бөлім:

I: III

Кіріспе бөлім: Қорытынды бөлім

I: 3. 1

Кіріспе бөлім: Қорытынды . . .

: 8

I: 3. 2

Кіріспе бөлім: Пайдаланған әдебиеттер . . .

: 9

I. Кіріспе бөлім

1. 1 Кіріспе

Трансформатор электр энергиясын кернеуі бойынша түрлендіруге және кернеуді реттеуге арналған электромагниттік құрылғы. Трансформатордың қажеттігі электр энергиясының оны таратқан кездегі шығынын азайту және сымдық материялды үнемдеу мақсатынан келіп туған.

Трансформаторларды құру үшін алдымен трансформатор жасалатын материялдарды зерттеп ұғыну керек болатын, мысалы:металл емес және металл, металдың магниттік қасиетін және оның жасалу теориясын білу керек еді. Алдымен осы бағытта жұмыс жүргізген Мәскеу университетінің профессоры А. С. Столетовтың жұмысы, ол гистерезис түйіні мен ферромагниттің құрылымын ойлап тапты. Гопкинсондар әулеті электромагнит тізбегін ойлап тапты.

Ал 1831 жылы ағылшын физигі Майкл Фарадей электромагниттік индукцияны, трансформатордың электрлік жұмысын зерттеп тапты. Болашақ трансформатордың схемалық көрінісі ең алғаш 1831 жылы Фарадей мен Генридің жұмыстарында пайда болды. Бірақ кейіннен ол екі физиктің де жұмыстарында кернеу мен тоқ туралы еш бір теориялық шешімдер болмаған бірақ айнымалы тоқтың трансформация құбылысы жасалған. 1848 жылы француз механигі Г. Румкорв индукциялық ктушканы ойлап тапты және сол ктушка алғашқы трансформатордың бастамасы болды.

Трансформаторлар 1831 жылдан бастап біздің күнделікті өмірімізде үлкен орын алды. Трансформатормен біз жергілікті жерлердегі тоқ шамасын реттеп отыруға қолданамыз, онсыз қазіргі кедегі еш бір электллік техника іске жарамсыз болар еді. Соның көмегімен біз өзімізге керек етіп тұрған кернеу мен тоқты аламыз.

Қазіргі кезде біздің қолданып жүрген трансформаторлдарды бұрынғы СССР кезінде қабырғасы қаланған «Московский электрозавод» өндірісінің өнімін пайдаланамыз. Трансформаторлардың түрлері өте көп: күшейткіш тансформатор, төмендеткіш трансформатор, авто трансформатор, пик трансформатор, тоқ трансформаторы, кернеу трансформаторы, импульстік трансформатор, бөлгіш трансформатор және т. б. болып бөлінеді.

IІ. Негізгі бөлім

2. 1 Трансформаторлар және олардың қолданылу аймақтары

180px-SmallTransformer Трансформатор на линии электропередач Трансформатор (лат. transformo - түрлендіремін) - кернеулі айнымалы токты жиілігін өзгертпей басқа кернеулі айнымалы токқа түрлендіретін статикалық электрмагниттік құрылғы. Трансформатордың жұмыс істеу принципі электро-магниттік индукция құбылысына және параметрлік эффектіге негізделген. Негізгі элементтері магнитөткізгіш және онда орналасқан бірінші реттік орамалар (БРО) мен бір немесе бірнеше екінші реттік орамалардан (ЕРО) тұрады. Трансформатордың барлық орамалары бір-бірімен индуктивті түрде, ортақ магнит өрісімен байланысқан. Бірқатар Трансформаторларда екінші реттік орама қызметін бірінші реттік ораманың бір бөлігі атқарады, мұндай Трансформаторларды автотрансформаторлар деп атайды. Бірінші реттік орамаларның шықпаларын (Трансформатордың кірісі) айнымалы кернеу көзіне, ал Екінші реттік орамаларның шықпаларын жүктемеге қосады. Бірінші реттік орамалардағы айнымалы ток магнитөткізгіште айнымалы магнит ағынын, ал Екінші реттік орамалардағы өзара индукция электр қозғаушы күш (ЭҚК) тудырады. Бірінші және екінші реттік орамалардағы кернеулердің қатынасы олардағы орамдар санының қатынасына тең болады. Түрлендіретін ток түріне қарай 1 фазалы және 3 фазалы Трансформаторлар болады. Атқаратын қызметіне қарай олар күштік немесе қоректендіру Трансформаторлары (электр энергиясын таратуға арналған), жоғары кернеулі сынақ Трансформаторлары, ток немесе кернеу импульстерін түрлендіру үшін қолданылатын импульстік Трансформаторлар, үлкен токтар мен кернеулерді өлшеуге арналған өлшеуіштік Трансформаторлары, жоғары жиілікті кернеулерді түрлендіруге арналған радиожиілікті Трансформаторлар және радиоэлектрондық құрылғылардың қоректендіруші блоктарында қолданылатын , т. б. бөлінеді. Импульстік Трансформаторлар мен қоректендіру Трансформаторлары бірнеше Гц-тен 2 МГц-ке дейінгі жиілікте, радиожиілікті Трансформаторлар 500 МГц-ке дейінгі жиілікте жұмыс істейді. Трансформаторлардың магнитөткізгіштігі магниттік өтімділігі жоғары материалдардан (мысалы, электртех. болат таспаларынан, магнитодиэлектриктер мен фериттерден) жасалады. Электрмен жабдықтау жүйелерінде, негізінен майлы Трансформаторлар қолданылады. Күштік Трансформаторлар Қазақстанда Кентау трансформатор зауытында шығарылған. Қазіргі кезде электр-механикалық жабдықтар осы зауыттың негізінде құрылған Трансформатор ААҚ-да шығарылады

Трансформатор электр энергиясын кернеуі бойынша түрлендіруге және кернеуді реттеуге арналған электромагниттік құрылғы.

Трансформатор сөзі латынша түрлендіру деген ұғымды білдіреді.

Қазіргі түрдегі трансформаторларды мадияр оқымыстылары М. Дери, О. Блати және К. Циперновскийлер 1885 жылдары ойлап шығарған.

Номинал кернеулер мәндері

1000 В-ке дейін

1 кВ-ке дейін

Генераторлар трансформаторлардың екіншігәр орамалары

Электр қабылдағыштар мен электр желілері

Генераторлар трансформаторлардың екіншігәр орамалары

230

400

690

6, 3

10, 5

38, 5

121

242

347

525

787

1207

220

380

660

110

220

330

500

750

1150

Күштік трансформаторлардың қуаты 10 кВА-ден 1 млн. кВА-ге дейін барады және мәндері стандартталған болады.

Қуаты аз трансформаторлар негізінен әртүрлі тұрмыстық электрлік аспаптарда, радиотехникада және автоматикада қолданады.

2. 2 Жүктемесіз трансформатор және жүктемелі трансформатор

Екінші реттік катушкаға жүктеме қосылмасын, яғни трансформатор зая жүрісте болсын. Онда екінші реттік орамада ток жүрмейді, сондықтан жуықтап алғанда оның қысқыштарындағы кернеу $U_2 = |\Epsilon|$ . Жүктеме жоқ кезде екінші реттік тізбекте энергия шығыны жоқ. Ал бірінші реттік тізбекте жалғаушы сымдар мен өзекшенің джоульдік жылу бөліну есебінен қызуына және өзекшенің қайта магниттелуіне кететін өте аз энергия шығыны бар, мұны ескермесе де болады.

$\frac{U_1}{U_2} = \frac{\Epsilon_1}{\Epsilon_2} = \frac{n_2}{n_1} = k$

аламыз, мұндағы - трансформация коэффициенті, яғни екінші және бірінші реттік катушкалардың орам сандарының қатынасына тең шама. Трансформатордың зая жүрісінде $k = \frac{U_1}{U_2}$ . Егер k > 1 болса, U_1 > U_2 трансформатор төмендеткіш, ал k < 1 болса, U_1 < U_2 , бұл трансформатор жоғарылатқыш деп аталады. Жоғарылатқыш трансформатордың бірінші реттік катушкасының орам саны екінші реттік катушканың орам санынан аз, ал төмендеткіш трансформаторда керісінше.

Екінші реттік тізбекке қандай да бір жүктеме қосайық. Онда бұл тізбекте жиілігі бірінші реттік тізбектегі ток жиілігіне тең i_2 айнымалы ток туады. Сондықтан екінші катушкада өздік индукция ЭҚК-і пайда болады, оның үштарындағы кернеу аздап төмендейді. Ленц ережесі бойынша өздік индукция ЭҚК-і магнит ағынын азайтады. Бұл магнит ағыны екі катушканы бірдей тесіп өтетін болғандықтан, оның азаюы бірінші реттік катушкадағы өздік индукция ЭҚК-і |Epsilon_1 -дің кемуіне әкеп соғады. Ал, онда бірінші тізбекте U_1 кернеудің мәні тұрақты болса да ток күші артады.

2.25.PNG

Жүктемесіз трансформатор Жүктемелі трансформатор

Өз ретінде бірінші реттік тізбектегі ток күшінің өсуі магнит ағынының артуын тудырады, онда екінші реттік тізбектегі индукциялың ЭҚК-і мен ток күші артады. Бұдан әрі осы сипатталған процестер берілген жүктеме үшін белгілі бір магнит ағыны, екінші реттік тізбектегі индукциялық ЭҚК-і жәнө бірінші реттік тізбектегі I_1 ток күші түракталғанша жүре береді.
Енді трансформатор генератордан өзінің зая жүрісіне қарағанда екінші реттік тізбек тұтынатын қуатқа тең қуатты көбірек алады. Егер аздаған энергия шығынын ескермесек, энергияның сакталу заңы бойынша, генератордың энергиясы бірінші реттік тізбектен екінші реттік тізбекке магнит өрісі арқылы беріледі. Сондықтан шығынды ескермей, былай жазуға болады: I_1U_1 = I_2U_2 , бұдан $\frac{U_2}{U_1} = \frac{I_1}{I_2} = k.$

Кернеуді неше ece арттырса, ток күші сонша есе кемиді. Қазіргі трансформаторлардың пайдалы әрекет коэффициенті $\eta = \frac{U_2I_2}{U_1I_1}$ өте жоғары, ол 99%-ға дейін жетеді, яғни шығын бар болғаны 1-2%

2. 3 Трансформатордың құрылысы және жұмыс істеуі.

Трансформаторларлар оларға берілетін кернеулердің санына қарай бір фазалы және үш фазалы, кернеуді түрлендіруіне қарай жоғарлатқыш және төмендеткіш болып бөлінеді.

Трансформаторлар әртүрлі міндет атқарғанымен олардың негізгі құрылысы және әрекеттік парқылары бірдей. Сондықтан трансформаторлардың әрекеттік парқын және әртүрлі жұмыс әлпілерін бір фазалы трансформатор арқылы қарастыруға болады.

Трансформатор ферромагнитті магнит өткізгіш өзектен және кем дегенде екі орамадан тұрады. (6, 1 сурет) . Орамалар трансформатордың түріне қарай өзекте бірінің үстіне екіншісі, қатар немесе әр жерге орналасуы мүмкін.

Орамалардың бірі кернеу көзіне қосылады да біріншігәр орама деп, ал екіншісінің қысқыштарына электр қабылдағыштар қосылады да екіншігәр 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.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.