Электр тізбектер теориясы

 

 

 

 

5-сурет. Үшорамды трансформатордың  максималды токтық қорғанысының  СН орамы жоғарынан қорексіз  принципиалды сұлбасы.

 

 

 

2.8 Артық жүктеуден қорғаныс

 

Трансформатордың  симметриялы жүктелуінен қорғаныс.

 

Трансформаторды ұзақ үлкен  артық жүктемелерден қорғау үшін симметриялы артық жүктемелерден  қорғаныс қарастырылады. Бұл қорғаныс жіберілетін ұзақ және қысқа уақытты (авриялық режимде) артық жүктеме туралы белгілі деректердің есебімен орнатылады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6-сурет. Үшорамды (б),  екіорамды (а) трансформаторлардың,  автотрансформаторлардың (в) артық  жүктемесінен токтық қорғаныстық  принципиалды сұлбасы

 

Мұнымен бірге жиірек аз уақытты артық жүктеменің пайда болуы есептеледі. Мысалы, электрокөлікпен немесе электроқозғалыстың өзіндік                      шақыртылған, біраз созылымдылық үшін трансформаторларға қауіпті болмайтын жүктеме. Сондықтан да байқарлықтай жүктемелерде де трансформаторды бірден тоқтату қажеттілігі жоқ. Тек қана соңында, егер өз уақытында үлкен жүктемелерді ысыруға мүмкіндік болмаса, трансформаторды өшіріп тастау керек.

Көптеген жағдайларда  артық жүктеме симметриялық токтармен  сипатталады, сондықтан да қорғаныс ток релесінің көмегімен орындалады. Байланыстың екі орамды трансформаторларында қорғаныс НН орамы жағынан орнатылады, байланыстың үшорамды трансформаторларында қорғаныс барлық жақтан орнатылады, мұнымен бірге барлық қорғаныс үшін бір ортақ реле қарастырылған (6-сурет). Қорғаныс әсер етуінің уақыты артық сигналдардан қашу үшін к.з. кезінде к.з.-дан қорғаныстын көбірек максималды шыдау уақыты таңдалынады.

 

 

 

 

2.9 Автотрансформатордың симметриялы артық жүктемесінен қорғаныс.

 

Байланыс автотрансформаторының артық жүктемесінен қорғаныс автотрансформатор жұмысының ерекше шартына сәйкес орындалады. Автотрансформатордың ортақ бөлімі бойынша жоғары және орташа кернеудің жағындағы токтардың геометриялық айырмашылығына тең ток ағып өтеді, ал орамның ортақ бөлімінің қуаты автотрансформатордың типтік қуатына тең. Ол наминальды қуаттан азырақ. Автотрансформатордың сәйкес орамдарының жіберілетің артық жүктеуімен жүктемесі бұл орамдардың қуаттарына сәйкес токтармен анықталады. Сондықтан да энергияны ВН жағынан тарату, номинальды қуат үшін есептелген, НН орамының артық жүктемесін шарттай алады. Мұнымен бірге ВН жағынан ток номинальдыдан аз болуы мүмкін. Өтпелі қуатты ВН жағынан СН жағына таратуды, типтік қуатқа есептелген, токтардың айырмашылығының бар болуы болмайды. Белгіленген жағдай трансформатормен салыстырғанда автотрансформаторды қолданудың артықшылығын шарттайды.

Алайда көрсетілген  жағдайлар ВН орамының артық жүктеуін қуатты ВН орамы жағынан СН және НН орамына тарату режимінде шарттай  алады. Сондықтан да бұл жақтың орамының артық жүктеуінен қорғанысты орнату қажет. Қуатты ВН және СН жағынан НН жағына біруақытта таратуда ортақ орам артық жүктелуі мүмкін. Сондықтан да ортақ орамның артық жүктемесінен қорғанысты орнату керек, ол әдетте олардың нөлдік шығысында орнатылады.

Ортақ жағдайда артық  жүктеуден қорғаныс орамның ВН, НН жақтарында орналасады. Алайда егерде НН жағында, мысалы, резервті трансформатор  қосылған болса, ендеше артық жүктеуден  қорғаныс орнатылмайды. 6-суретте автотрансформатордың артық жүктеуден қорғаныс сұлбасы келтірілген.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. ТРАНСФОРМАТОРЛАРДЫ ЕСЕПТЕУ

 

Магнитсымдарды  есептеу

 

Магнитсымдардың өзегінің диаметрін D таңдау керек. өзектің активтік қимасы , яғни активтік қалайы қимасы, ол таңдалған қима пішініне, саты санына және толтыру коэффициентіне тәуелді болады.

Сатры саны мүмкіндігінше  үлкен болу керек, өйткені, сатысы көп  болған сайын шеңбер ауданын геометриялық фигурамен толтыру коэффициентікөп  болады. Бірақ  технологиялықө ұғым бойынша әдетте сатылар санын, платинаны өндіруін қиындатпау үшін шектеуге тырысады. Сондықтан, саты саны таңдалған диаметрга тәуелді таңдайды.

Сатының таңдалған саны пластина пакетінің санын анықтайды. Өзектің көптеген қимасы пакеттің енінің  диаметріне D қатынасы бойынша анықталады. Бұл қатынастар әрбір саты санына әртүрлі болады. Әрбір пакет ені , сәйкес коэффициенттің диаметрге D көбейту жолымен анықталады.

Жарма қимасы, жармадағы  магнит ағыны щамалы, өзектегідей, теориялық (геометриялық ұғымда)  өзек қимасын қайталау керек еді. Бірақтан жарма орамадан тұрмайды, және сондықтаноның формасы бұл қатынаста арннайы талаптарға негізделмеген. Бір жағынан, магнитсымнаң конструкциясын қысқарту мақсаты өзекетікімен салыстырғанда жарма қимасының стаы санының азаюына әкеп соғады. Азқуатты трансформаторларда (Ι-габаритті) жарма тікбұрышты қима жасайды.  ΙΙ-габаритті трансформаторлар үшін екісатылы (Т-типті) жарма түрлері таралған болып табылады. ΙΙΙ-габаритті трансформаторлар үшін көпсатылы жарма жасалады.

Өзек  және жарма пакеттері  жұқа оқшауланған электротехникалық  қалайы пластиналардан жасалғандықтан, онда оқшауланған қабатшалардың  және пластиналар арасында түзөуліктің  болмауы үшін  өзектің активтік қимасы және жарма сатылы фигура ауданынан бірнеше процентке аз болуы қажет.

Активтік қима сатылы фигураауданының қимасының осы  ауданның қалайымен толтырылған  коэффициент көбейтіндісіне тең  болады. Әдеттегі екіжақты оқшауланумен лакты плеенгкалармен жабылған пластиналар  үшін толтыру коэффициенті мәні 0,93 болады.

 

Магнитсымның негізгі  өлшемдері ораманы есептегеннен кейін анықталады,.

 

 

 

 

 

Қорытынды

 

   Жалпы қорыта айтар болсақ, X_L = X_C кезіндегі қарама-қарсы фазалы кернеудің индуктивті сыйымдылықты элементтерінің мәндері бірдей болса, осы қарастырылып отырған тізбектегі резонанс кернеу резонансы болып табылады.

ωL = 1/ωC.

    Резонанс алу  үшін жиілікті немесе кернеуді  тізбек параметрлерін, яғни индуктивтілікті  және сыйымдылықты өзгерту қажет. 

   Резонанс болатын  бұрыштық жиілік резонанстық бұрыштық  жиілік деп аталады.

.

 

        Параллель жалғанған екі бұтақты  электрлік тізбекті қарастырайық, оның бірі – активті кедергі  r₁ және индуктивтіліктен x₁, ал екіншісі  - активті кедергі r₂ және сыйымдылықтан x₂ тұрады.

         Егер осы  екі бұтақтардағы, яғни I_L және I_C өзара тең болса, онда ток күші I мен кернеу U тізбек бойында фаза бойынша тең келеді, ал олардың арасындағы бұрыш мынаған тең: γ_общ = 0, cosγ_общ = 1. Осындай құбылыс ток күшінің резонансы деп аталады.

       Ток күшінің резонансы кезінде реактивті ток – индуктивті және сыйымдылық - өзара әсерлеседі, сондықтан тізбекке тек қана активті ток келеді I = I_a1 + I_a2. Ток күші резонансын радиотехника схемасында және электро техникалық қойылымдарда қолданылады.

  Біз қарастырған тізбек айнымалы ток тізбегі екендігін айта кеткен жөн. Айнымалы ток тізбегінде тек актив кедергі болса, онда ток пен кернеу фазалар айырмасында бірдей болады.

     Ток тізбегіндегі  индуктивтілігі болған кезде,  кернеу ток күшінен π/2-ге озып отырады немесе керісінше, ток күші кернеуден π/2-ге қалып отырады.

       Айнымалы ток тізбегіндегі сыйымдылық болған жағдайда ток күші кернеуден π/2-ге озып отырады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПАЙДАЛАНҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

 

1. Г.В.Зевеке, П.А.Ионкин, А.В.Нетушил «Основы теории цепей». «Энергия», 1975г.
2. Л.Р.Нейман и К.С.Демирчин. «Теоретические основы электротехники». М,Энергия, 1966.
3. В.СПопов. «Теоретическая электротехники». 1971г.
4. С.Б.Балабатыров, Д.О.Тобаяқов, Х.А.Иманбаев «Синусоидалы токтың электр тізбектері». АЭИ,1984г.
5. С.Б.Балабатыров «Электротехниканың теориялық негіздеріне арналған методикалық оқу құралы». АЭИ, 1984г.
6. С.Б.Балабатыров «Үш фазалы электр тізбектері». Оқу құралы АЭИ,1992г.
7. М.Р.Шебес «Теория линейных электрических цепей». 1973г.