Автотрансформаторлар

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 5 бет
Таңдаулыға:

АВТОТРАНСФОРМАТОРЛАР

Құрастыру тұрғысынан алып қарағанда автотрансформатор трансформаторға ұқсас, болаттан жасалған магниттік өткізгіштерінде әртүрлі көлденен қималы өткізгіштерден жасалатын екі орамасы орналастырылады. Бір орамасының соңы екіншісінің басы мен қосылады. Тізбектеп қосылған екі орама жоғарғы кернеуді: ортақ орамасын құрады. Автотрансформатордың төмен кернеул орамасы ретінде жоғары кернеу орамасынын бөлігі болып табылатын екі орамасының бірі пайдаланылады. Сонымен, автотрансформатордық төмен және жоғары кернеу орамалары арасында тек магниттік байланые емес, электрлік байланыс та бар.

Төмендеткіш автотрансформатордың принциптік схемасы 1-суретте көрсетілген. Бірінші реттік (жоғары) кернеу орам саны w ₁ бірінші реттік ораманың А-Х қысқышына беріледі. Екінші реттік орама а-Х бірiнші реттік ораманың бір бөлігі болып табылады, оның орам саны w ₂ .

Бос жүріс кезінде І ₂ =0, бірінші реттік ораманың кедергілеріне түсетін кернеуді есепке алмасақ бірінші және екінші реттік орамаларының ЭҚК-терінің тепе-тендік теңдеудерін мына түрде жазуға болады:

U ₁ =E _l =4, 44 w ₁ f Ф _m ; U ₂ =E ₂ =4, 44 w ₂ f Ф _m .

Бірінші және екінші реттік орама кернеулерінің, қатынасын ав-тотрансформатордын трансформация коэффициенті деп атайды яғни U ₁ /U ₂ =w ₁ /w ₂ =n.

Егер автотрансформатордың екінші реттік орамасын қандаи да бір энергия қабылдағышына тұйықтасақ, онда екінші реттік тізбекте І ₂ тоғы жүреді. Энергия шығынын есепке алмасақ автотрансформатордың желіден тұтынатын қуаты оның екінші реттік орамға беретін қуатына тең деп қарауға болады, яғни P=U ₁ І ₁ = U ₂ І ₂ , бұл жерден І ₁ /І ₂ = W ₂ /W ₁ =1/n.

Сонымен трансформатордың негізгі қатынастары авто-трансформаторлар үшін де орындалады.

Ораманың жоғары және төмен кернеулі желілерге ортақ а-х белігінде бір-біріне қарсы бағытталған екі І ₁ және І ₂ токтары ағады. Егер бос жүріс тоғын еске алмасақ онда І ₁ және І ₂ токтары фаза бойынша бір- бірінен 180° ығысқан деп қарауға болады, ал ораманың а-х бөлігіндегі І ₁₂ тоғы екінші және бірінші реттік желі токтарының арифметикалық айырымына тең, яғни І ₁₂ - І ₂ - І ₁ = І ₂ (1-І/п) .

Төмендеткіш автотрансформаторда І ₁₂ ток бағыты І ₂ тоғымен бағыттас болса, ал жоғарылатқыш автотрансформаторда ол - І ₂ тоғына қарама қарсы.

Бірдей пайдалы қуатты автотрансформатордың трансформатордан артықшылығы: материалдардың - орама материалдардың болаттың аз жұмсалуында, энергия шығынынын аздығында, пайдалы әсер коэффициентінің жоғарылығында және жүктеме өзгеруіне байланысты кернеу өзгеруінің аздығында. Бірдей ток тығыздығында автотрансформатордың орамаларының өткізгіштерінің массасы трансформатордыкінен кіші болады. Бұл жағдай түсіндіріледі. Трансформатордың магниттік өткізгішінде екі орама бар -көлденең қимасы І ₁ тоғына есептелген, орам саны w ₁ бірінші реттік орама және көлденең қимасы І ₂ тоғына есептелген, орам саны w ₂ - екінші реттік орама. да екі орама бар, бірақ олардың бірі (А - а бөлігі) ( w ₁ - w ₂ ) орам сайы бар көлденен қимасы І ₁ тоғына есептелген өткізгіштерден, ал екіншісі (а -Х бөлігі) w ₂ орам саны бар және орам өткізгіштерінің көлденең қимасы І ₂ - І ₁ =І ₁₂ тоғына есептелген.

магниттік өткізгішінің болатының массасы және оның көлденең қимасы да трансформатордың магниттік өткізгішінің көлденең қимасынан және болат массасынан аз. Бұл мынаған байланысты: трансформаторда энергия бірінші реттік желіден екіншісіне орамалар арасындағы электромагниттік байланыс арқылы болатын магниттік жолмен беріледі. Автотрансфораматорда энергияның бір бөлігі бірінші реттік желіден екіншісіне екі орама арасындағы электрлік байлаиыс арқылы, яғни электрлік жолмен беріледі. Бұл энергияны беру барысында магнит өрісі қатыспағандықтан, автотрансформатордың электромагниттік қуаты трансформаторға қарағанда кіші. Активтік жүктеме кезінде автотрансфррматордың пайдалы қуаты Р ₂ =U ₂ I ₂ І ₂ = І ₁ -І ₁₂ болғандықтан P ₂ = U ₂ I _l + U ₂ I ₁₂ =P ₃ + P _м , мұндағы Р _м - электрлік жолмен берілетін электрлік қуаты, Р _м - автотрансформатордың электромагниттік қуаты, бұл қуат мөлшері қажетті магниттік ағынды, магниттік өткізгішінің көлденен, қимасы мен массасын анықтайды және ол автотрансформатордың есептік қуаты немесе габариттік қуаты болып табылады.

Трансформатормен салыстырғанда автотрансформатордың елеулі кемшіліктері де бар: қысқа тұйықталу кедергісінің аздығы, қысқа тұйықталу еселігін арттырады: энергия көзі мен тұтынушы арасындағы электрлік байланыс жоғары кернеудің төмен кернеулі желіге берілу мүмкіидігін тудырады. Энергия көзі мен энергия қабылдағыш желілері арасында электрлік байланыстың болуы, полюстарының бір ұшы жерге қосылған энергия қабылдағыштарда (түзеткіш құрылғылар) пайдалануға мүмкіндік бермейді.

Трансформация коэффициенті бірге жуықтаған сайын авто-трансформаторларды трансформация коэффициенттері үлкен емес ( п= 1÷2) жағдайларда қолданады.

Үш фазалы желілерде, әдетте орамалары жұлдызша қосылатын, үш фазалы автотрансформаторлар пайдаланады.

ӨЛШЕУІШ ТРАНСФОРМАТОРЛАР

Өлшеуіш трансформаторлар кернеу трансформаторлары және ток трансформаторы деп екіге бөлінеді. Оларды айнымалы ток тізбектерінде өлшеуіш аспаптардың өлшеу шектерін: кеңейту үшін және осы аспаптарды жоғары кернеулі ток өткізгіш бөліктерінен оқшауламалау үшін қолданады.

Кернеу трансформаторларының құрылысы бойынша кәдімгі кіші қуатты трансформаторлар болын табылады. Мұндай трансформаторлардың бірінші реттік орамасы кернеуі елшенетін не бақыланатын желінің екі өткізгіштік сымына жалғанады, екінші реттік орамаға вольтметр немесе ваттметрдің санағыштың параллель жалғанатын орамаларын т. б. қосады. Кернеу трансформаторының трансформация коэффициентін бірінші реттік кернеудің нақтылы (номинал) мәнінде екінші реттік орамадағы кернеу 100 в болатындай етіп таңдап алады.

Кернеу трансформаторының жұмыс тәртібі кәдімгі трансформатордың бос жүріс тәртібіне ұқсас, өйткені вольтметр немесе ваттметрдің санағыштың т. с. с. параллель орамаларының кедергілері өте үлкен, сондықтан екінші реттік орама тоғын елемеуге болады. Екінші реттік орамаға өлшеуіш аспаптарын көптеп қосу орынсыз. Егер трансформатордың екінші реттік орамасына қосылған вольтметрге және бір вольтметрді параллель жалғасақ немесе ваттметрдің, санағыштық т. с. с. параллель орамаларын қоссақ, онда трансформатордың екінші реттік орамасының тоғы көбейеді, ол екінші реттік орама қысқыштарында кернеу кемуіне алып келеді, бұл аспаптардың көрсету дәлдігін кемітеді.

Ток трансформаторлары айнымалы токты түрлендіруге арналады. Олар бірінші реттік тізбектен (желіден) нақтылы (номинал) үлкен ток өткен кезде екінші реттік орамадағы ток 5 А боларлықтай етіп жасалынады. Ток трансформаторының бірінші реттік орамасы тоғы өлшенетін жүктемеге тізбектен қосылады: екінші реттік орама амперметрмен немесе ваттметрдің -санағыштың т. с. с. тізбектеліп қосылатын орамаларымен тұйықталады, яғни кіші кедергісі бар өлшеуіш аспаптарға тізбектеп косылады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.