Transformator

Transformator

Transformator (lat. transformo – türlendiremin) – kernewli aýnımalı toktı jïiligin özgertpeý basqa kernewli aýnımalı tokqa türlendiretin statïkalıq élektrmagnïttik qurılğı. Transformatordıñ jumıs istew prïncïpi élektro-magnïttik ïndwkcïya qubılısına jäne parametrlik éffektige negizdelgen. Negizgi élementteri magnïtötkizgiş jäne onda ornalasqan birinşi rettik oramalar (BRO) men bir nemese birneşe ekinşi rettik oramalardan (ERO) turadı. Transformatordıñ barlıq oramaları bir-birimen ïndwktïvti türde, ortaq magnït örisimen baýlanısqan. Birqatar Transformatorlarda ekinşi rettik orama qızmetin birinşi rettik oramanıñ bir böligi atqaradı, mundaý Transformatorlardı avtotransformatorlar dep ataýdı. Birinşi rettik oramalarnıñ şıqpaların (Transformatordıñ kirisi) aýnımalı kernew közine, al Ekinşi rettik oramalarnıñ şıqpaların jüktemege qosadı. Birinşi rettik oramalardağı aýnımalı tok magnïtötkizgişte aýnımalı magnït ağının, al Ekinşi rettik oramalardağı özara ïndwkcïya élektr qozğawşı küş (ÉQK) twdıradı. Birinşi jäne ekinşi rettik oramalardağı kernewlerdiñ qatınası olardağı oramdar sanınıñ qatınasına teñ boladı. Türlendiretin tok türine qaraý 1 fazalı jäne 3 fazalı Transformatorlar boladı. Atqaratın qızmetine qaraý olar küştik nemese qorektendirw Transformatorları (élektr énergïyasın taratwğa arnalğan), joğarı kernewli sınaq Transformatorları, tok nemese kernew ïmpwlʹsterin türlendirw üşin qoldanılatın ïmpwlʹstik Transformatorlar, ülken toktar men kernewlerdi ölşewge arnalğan ölşewiştik Transformatorları, joğarı jïilikti kernewlerdi türlendirwge arnalğan radïojïilikti Transformatorlar jäne radïoélektrondıq qurılğılardıñ qorektendirwşi bloktarında qoldanılatın radïotransformatorlarğa, t.b. bölinedi. Ïmpwlʹstik Transformatorlar men qorektendirw Transformatorları birneşe Gc-ten 2 MGc-ke deýingi jïilikte, radïojïilikti Transformatorlar 500 MGc-ke deýingi jïilikte jumıs isteýdi. Transformatorlardıñ magnïtötkizgiştigi magnïttik ötimdiligi joğarı materïaldardan (mısalı, élektrtex. bolat taspalarınan, magnïtodïélektrïkter men ferïtterden) jasaladı. Élektrmen jabdıqtaw jüýelerinde, negizinen maýlı Transformatorlar qoldanıladı. Küştik Transformatorlar Qazaqstanda Kentaw transformator zawıtında şığarılğan. Qazirgi kezde élektr-mexanïkalıq jabdıqtar osı zawıttıñ negizinde qurılğan Transformator AAQ-da şığarıladı.

Transformator — aýnımalı toktıñ kernewin joğarılatwğa nemese tömendetwge arnalğan élektr prïborı. Üý jağdaýında, transformatordı paýdalanıp, élektr prïborın kernewi 127 V jelilen kernewi 220 V jelige jäne kerisinşe qoswğa boladı. Eger transformator joğarı kernewli jelige awıstırılıp qosılsa, onda onı kernewi 220 V jelige qoswğa bolmaýdı. Öýtkeni odan alınatın joğarı kernew (380 V-tan astam) tranformatorlıq jäne ol arqılı qosılğan élektr prïborlarınıñ buzılwına äkelip soqtırwı mümkin. Transformator tañdağan kezde onıñ qwatı élektr prïborların bir mezgilde qorektendirwge arnalğan qural-jabdıqtardıñ jalpı qwatınan kem bolmawın este saqtağan jön.

Är türli quraldar men qondırğılar tutınatın kernew öte keñ dïapazonda özgeredi. Tipti bir élektr qondırğısı är türli kernew paýdalanwı mümkin. Qwattıñ turaqtı derlik mäninde aýnımalı tok kernewiniñ tok küşimen qatar özgerwin aýnımalı toktıñ transformacïyası deýdi. Aýnımalı toktıñ transformacïyasın jüzege asıratın qural transformator dep ataladı. Ol élektromagnïttik ïndwkcïya qubılısınıñ negizinde jumıs isteýdi. Bul quraldı orıs ğalımı P . N . YAbloçkov (1878 j.) oýlap tapqan, keýin onı (1882 j.) Ï . F . Wsagïn jetildirdi.

Qazirgi transformatorlar, Fwko togın 24-swret azaýtw üşin oqşawlanğan plastïnalardan quralğan tuýıq özekşeden turadı. Özekşe plastïnaları transformatorlıq bolattan jasaladı, ol öte az şığınmen oñaý qaýta magnïtteledi. Özekşege eki katwşka kïgiziledi (2.24-swret). Bir katwşka aýnımalı tok tizbegine qosıladı, onı birinïý rettik orama (katwşka) deýdi. Ekinşi katwşkağa tutınwşı, yağnï élektr qondırğıların qosadı. Onı ekinşi rettik orama (katwşka) dep ataýdı. Katwşkalardıñ aktïvti kedergileri az. Generator birinşi rettik katwşkağa $U_{1}$ aýnımalı kernew beredi. Onıñ boýınan jüretin aýnımalı tok transformatordıñ özekşesinde aýnımalı magnït ağının twdıradı. Olaý bolsa, birinşi rettik katwşkanıñ är oramında özdik ïndwkcïya ÉQK-i, al ekinşi rettik katwşkanıñ är oramında dol sondaý ïndwkcïyalıq ÉQK-i paýda boladı.
Eger birinşi rettik katwşkanıñ oram sanı $n_{1}$, al ekinşi rettik katwşkada $n_{2}$ bolsa, $\mathrm {E} _{1}=en_{1}$, $\mathrm {E} _{1}=en_{2}$, mundağı $e$ — bir oramdağı ïndwkcïyalıq ÉQK. Osı eki örnekten

${\frac {\mathrm {E} _{1}}{\mathrm {E} _{2}}}={\frac {n_{1}}{n_{2}}}$(2.21)

şığadı. Aktïvti kedergi az bolğandıqtan, birinşi rettik katwşka üşin

$U_{1}=|\mathrm {E} _{1}|=n_{1}e$

alamız.

Jüktemesiz transformator

Ekinşi rettik katwşkağa jükteme qosılmasın (2.25, a-swret), yağnï transformator zaya jüriste bolsın. Onda ekinşi rettik oramada tok jürmeýdi, sondıqtan jwıqtap alğanda onıñ qısqıştarındağı kernew $U_{2}=|\mathrm {E} |$. Jükteme joq kezde ekinşi rettik tizbekte énergïya şığını joq. Al birinşi rettik tizbekte jalğawşı sımdar men özekşeniñ djowlʹdik jılw bölinw esebinen qızwına jäne özekşeniñ qaýta magnïttelwine ketetin öte az énergïya şığını bar, munı eskermese de boladı. Sonımen, transformatordıñ zaya jürisi üşin (2.21)-di eskere otırıp,

${\frac {U_{1}}{U_{2}}}={\frac {\mathrm {E} _{1}}{\mathrm {E} _{2}}}={\frac {n_{2}}{n_{1}}}=k$

alamız, mundağı $k$ — transformacïya koéffïcïyenti, yağnï ekinşi jäne birinşi rettik katwşkalardıñ oram sandarınıñ qatınasına teñ şama. Transformatordıñ zaya jürisinde $k={\frac {U_{1}}{U_{2}}}$. Eger $k>1$ bolsa, $U_{1}>U_{2}$ transformator tömendetkiş, al $k<1$ bolsa, $U_{1}<U_{2}$, bul transformator joğarılatqış dep ataladı. Joğarılatqış transformatordıñ birinşi rettik katwşkasınıñ oram sanı ekinşi rettik katwşkanıñ oram sanınan az, al tömendetkiş transformatorda kerisinşe.

Jüktemeli transformator

Ekinşi rettik tizbekke qandaý da bir jükteme qosaýıq (2.25, ä-swret). Onda bul tizbekte jïiligi birinşi rettik tizbektegi tok jïiligine teñ $i_{2}$ aýnımalı tok twadı. Sondıqtan ekinşi katwşkada özdik ïndwkcïya ÉQK-i paýda boladı, onıñ üştarındağı kernew azdap tömendeýdi. Lenc erejesi boýınşa özdik ïndwkcïya ÉQK-i magnït ağının azaýtadı. Bul magnït ağını eki katwşkanı birdeý tesip ötetin bolğandıqtan, onıñ azayuı birinşi rettik katwşkadağı özdik ïndwkcïya ÉQK-i $|Epsilon_{1}$-diñ kemwine äkep soğadı. Al, onda birinşi tizbekte $U_{1}$ kernewdiñ mäni turaqtı bolsa da tok küşi artadı.
Öz retinde birinşi rettik tizbektegi tok küşiniñ öswi magnït ağınınıñ artwın twdıradı, onda ekinşi rettik tizbektegi ïndwkcïyalıñ ÉQK-i men tok küşi artadı. Budan äri osı sïpattalğan procester berilgen jükteme üşin belgili bir magnït ağını, ekinşi rettik tizbektegi ïndwkcïyalıq ÉQK-i jänö birinşi rettik tizbektegi $I_{1}$ tok küşi türaktalğanşa jüre beredi.
Endi transformator generatordan öziniñ zaya jürisine qarağanda ekinşi rettik tizbek tutınatın qwatqa teñ qwattı köbirek aladı. Eger azdağan énergïya şığının eskermesek, énergïyanıñ saktalw zañı boýınşa, generatordıñ énergïyası birinşi rettik tizbekten ekinşi rettik tizbekke magnït örisi arqılı beriledi. Sondıqtan şığındı eskermeý, bılaý jazwğa boladı: $I_{1}U_{1}=I_{2}U_{2}$, budan

${\frac {U_{2}}{U_{1}}}={\frac {I_{1}}{I_{2}}}=k.$

Kernewdi neşe ece arttırsa, tok küşi sonşa ese kemïdi. Qazirgi transformatorlardıñ paýdalı äreket koéffïcïyenti $\eta ={\frac {U_{2}I_{2}}{U_{1}I_{1}}}$ öte joğarı, ol 99%-ğa deýin jetedi, yağnï şığın bar bolğanı 1—2%.