Электр трансформатори кеңейтилган электр тизимларидаги вольтажни қандай тарабга ўзгартиришга ёрдам бериши мумкин?

Электр трансформаторлар электр тизимларидаги вольтажни қандай ўзгартиради?

Электр трансформаторлар - бул электр тизимларда альтернатив электрик ток (АТ) вольтажини ошириш ёки пастайтувчи маҳаллий курувлар. Улар электромагнит индукция принципи асосида энергияни бир вольтаж дарajasidan башка вольтаж дарajasiga ўзгартиришади. Трансформаторлар электр энергиясини юбориш ва тақсимот тизимларда муҳим рол ойнашади, юбориш нисбийчалигини ўстириш, йўналмаларни камайтириш ва электр тизимларининг хавфсиз ва стабил ишлаб чиқишин таъминлайди.

1. Трансформаторларнинг асосий иш принципи

Трансформаторлар Фарадей электромагнит индукция закони асосида ишлашади. Уларнинг асосий тузилмаси икки виткалдан иборат: биринчи витка жана иккинчи витка, араларда умумий темир ядро бошкала тутилади. Темир ядро магнит майдонини концентрат қилиши ва ўзаро такомлантириши учун ишлатилади, энергия ўтказиш нисбийчалигини ўстириши мақсадида.

• Биринчи витка: Энергия боригачга уланиши керак, унга кирувчи вольтаж берилади.

• Иккинчи витка: Жисмоний зарарга уланиши керак, ундан чиқувчи вольтаж олинади.

Альтернатив ток биринчи виткада юборилганда, темир ядрода ўзаро такомлантириш магнит майдони пайдо болади. Фарадей закони бойича, бу ўзаро такомлантириш магнит майдони иккинчи виткада электромотор куч (ЭМК) пайдо этади, бу эртафа токни пайдо этади. Биринчи жана иккинчи виткалар орасидаги виткал санын ўзгартириш орқали вольтажни ўзгартириш мумкин.

2. Вольтажни ўзгартириш принципи

Трансформаторнинг вольтажни ўзгартириш имконияти биринчи жана иккинчи виткалар орасидаги виткал санынинг нишиона га нисбатан мустақил. Бу алоқа вольтаж нишиони формуласи билан белгиленади:

Буерда:

• V1 - биринчи витканинг кирувчи вольтажи.

• V2 - иккинчи витканинг чиқувчи вольтажи.

• N1 - биринчи витканинг виткал саны.

• N2 - иккинчи витканинг виткал саны.

Виткал санын ўзгартириш орқали турли вольтаж ўзгартиришлари амалга оширилса бўлади:

• Юксалтириш трансформатори: Агар иккинчи витканинг виткал саны N2 биринчи витканинг виткал саниси N1 дан коп бўлса, чиқувчи вольтаж V2 кирувчи вольтаж V1 дан юқори бўлади, яъни V2 > V1. Юксалтириш трансформаторлар нисбийчалиги камироқ вольтажни юксалтириш учун ишлатилади, аниқрак айтганда, кечиктирган масофаларда энергия йўналмаларини камайтириш учун.

• <п>Пастайтириш трансформатори: Агар иккинчи витканинг виткал саниси N2 биринчи витканинг виткал саниси N1 дан кам бўлса, чиқувчи вольтаж V2 кирувчи вольтаж V1 дан паст бўлади, яъни V2 < V1. Пастайтириш трансформаторлар нисбийчалиги юқори вольтажни пастайтириш учун ишлатилади, аниқрак айтганда, юқори вольтажли юбориш линияларини жойлаштириш ва саноат ва жойлаштириш учун мос вольтажга айлантириш учун.

3. Трансформаторларда энергия муносабати

Энергия сакланиш закони бойича, трансформаторнинг кирувчи энергияси ва чиқувчи энергияси кенг кучли бир хил (кам энергия йўналмаларини етарли кўриб чикиш). Трансформатордаги энергия муносабати quyidagicha ифодаланади:

Буерда:

• I1 - биринчи витканинг кирувчи токи.

• I2 - иккинчи витканинг чиқувчи токи.

Вольтаж жана ток кирра-куча менлишига эгашак, вольтаж юксалганда ток камайади, ва айрим. Бу юбориш линияларда энергия йўналмаларини камайтиришга ёрдам беради, чунки энергия йўналмалари токning квадратига пропорционал (Ploss = I2 × R). Вольтажни юксалтириш орқали ток камайади, шунда йўналмалар минимал га келади.

4. Трансформаторларнинг энергия системаларидаги қоллиниши

Трансформаторлар энергия системаларда кейинчаллик мақсадларга қоллинилади:

• Энергия станциялари:Энергия станцияларидаги турбиналар томонидан яратилган вольтаж нисбийчалиги кам (мисол учун, 10 кВ). Кечиктирган масофада энергия йўналмаларини камайтириш учун, юксалтириш трансформаторлар ишлатилади, электр энергиясини юксалтириш (мисол учун, 500 кВ) ва юксалтирилган вольтажли юбориш линияларидан юбориш.

• Юбориш системалари:Юксалтирилган вольтажли юбориш линияларидан энергияни юбориш учун ишлатилади. Юксалтириш трансформаторлар юбориш системаларда кенг кучли ишлатилади, вольтажни юксалтириш, токни камайтириш ва линия йўналмаларини минимал га келтириш.

• Подстанциялар:Подстанциялар юбориш ва тақсимот системалар орасидаги маҳаллий курувлар. Подстанцияларда пастайтириш трансформаторлар ишлатилади, юксалтирилган вольтажли юбориш линияларини жойлаштириш ва саноат ва жойлаштириш учун мос вольтажга (мисол учун, 110 кВ, 35 кВ ёки 10 кВ) айлантириш.

• Тақсимот системалари:Тақсимот системаларда пастайтириш трансформаторлар вольтажни жойлаштириш ва саноат ва жойлаштириш учун мос вольтажга (мисол учун, 380 В ёки 220 В) айлантириш. Бу трансформаторлар жойлаштириш ва саноат обьектларининг яқина орнаталиши мавжуд, хавфсиз ва эффектив энергия юборишин таъминлайди.

• Максадий қоллинишлар:Желдор тегиш, медицина техникасига жана алоқа қурилмаларига максадий қоллинишларда трансформаторлар ишлатилади, конкрет вольтаж жана ток талабларини қондириш, бул қурилмаларнинг тўғри ишлаб чиқишин таъминлайди.

5. Трансформаторлар турлари

Фарқий қоллиниш сценарийлари ва дизайн қобилетларига қараб, трансформаторлар кейинчаллик турларга бўлинади:

• Бир фазали трансформаторлар:Бир фазали АТ системаларда ишлатилади, жойлаштириш ва кичик саноат энергия боригачида кенг кучли.

• Уч фазали трансформаторлар:Уч фазали АТ системаларда ишлатилади, саноат, коммерция ва кенг кучли энергия юбориш системаларда кенг кучли. Уч фазали трансформаторлар юбориш қобилети юқори ва нисбийчалиги юқори.

• Ёғичи трансформаторлар:Соңги сузувиш медиаси ва изолятор катта қобилетли ва юқори вольтажли қоллинишлар учун мос. Ёғичи трансформаторлар юқори соңги чиқиш ва юқори изоляция кучли, подстанциялар ва юбориш системаларда идеал.

• Қущи трансформаторлар:Сузишиш медиаси ишлатилмайди, қущи соңги ва юбориш медиаси ишлатилади. Қущи трансформаторлар кичик ҳажмда, кам корексиз ва ички орнатиш ва строгий экология талаблари бор жойлаштириш ва саноат ва жойлаштириш учун мос.

• Автоматик трансформаторлар:Биринчи жана иккинчи виткалар бир бирга бир витка бошкала тутилади, вольтажни кичик ўзгартириш қоллинишлар учун мос. Автоматик трансформаторлар симпл структурга ва юқори нисбийчаликга эга, аммо традицион трансформаторларга нисбийчалиги кам, конкрет вольтаж регуляция қоллинишларда ишлатилади.

6. Трансформаторларнинг аффатлар

• Юқори нисбийчалик:Трансформаторлар юқори энергия айлантириш нисбийчалигини эга, адатта 95% дани юқори. Замонавий трансформаторлар ишлатилган аввалги материаллар ва технологиялар орқали нисбийчаликни юқоритиш ва энергия йўналмаларини камайтириш.

• Харакатлантини йўқ:Трансформаторлар механика харакатлантини йўқ, шунда юқори ишонч, кам корексиз ва узун хизмат муддати.

• Мос вольтаж ўзгартириш:Виткал санын ўзгартириш орқали трансформаторлар вольтажни юксалтириш ёки пастайтириш учун кенг кучли ишлатилади.

• Электр изоляция:Трансформаторлар электр изоляцияни таъминлайди, турли вольтаж дарajasида ишлаш цептерларининг бир бирга тутишиб келишини тағйир этиш, системанинг хавфсиз ва стабил ишлаб чиқишин таъминлайди.

• Кам линия йўналмалари:Вольтажни юксалтириш орқали трансформаторлар юбориш линияларидаги токни камайтириш, шунда линия йўналмаларини минимал га келтириш ва юбориш нисбийчалигини юқоритиш.

7. Хулоса

Электр трансформаторлар электромагнит индукция принципи асосида электр тизимларидаги вольтажни ўзгартиришади. Улар энергия юбориш ва тақсимотда муҳим рол ойнашади, нисбийчаликни ўстириш, йўналмаларни камайтириш ва электр тизимларининг хавфсиз ва стабил ишлаб чиқишин таъминлайди. Трансформаторлар энергия станцияларда, юбориш системаларда, подстанцияларда ва тақсимот системаларда кенг кучли ишлатилади, турли фойдаланувчиларнинг вольтаж жана ток талабларини қондириш. Фарқий қоллинишга қараб, трансформаторлар бир фазали, уч фазали, ёғичи, қущи жана автоматик трансформатор турларига бўлинади, ар бирининг унуси ва конкрет қоллинишлар учун мос.