Трансформатордың түрлері.Есептер шығару. Физика, 11 сынып, презентация.

Трансформатордың түрлері.

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.

Трансформатор — айнымалы токтың кернеуін жоғарылатуға немесе төмендетуге арналған электр приборы.

Үй жағдайында, трансформаторды пайдаланып, электр приборын кернеуі 127 В желілен кернеуі 220 В желіге және керісінше қосуға болады.

Егер трансформатор жоғары кернеулі желіге ауыстырылып қосылса, онда оны кернеуі 220 В желіге қосуға болмайды. Өйткені одан алынатын жоғары кернеу (380 В-тан астам) транформаторлық және ол арқылы қосылған электр приборларының бұзылуына әкеліп соқтыруы мүмкін. Трансформатор таңдаған кезде оның қуаты электр приборларын бір мезгілде қоректендіруге арналған құрал-жабдықтардың жалпы қуатынан кем болмауын есте сақтаған жөн.

ТРАНСФОРМАТОР

КҮШТІК

БӨЛГІШ

ӨЛШЕУ

БАЙЛАНЫС

АВТРАНСФОРМАТОР

ИМПУЛЬСТІК

Майлы трансформатор

Майлы трансформаторда оқшаулағыш және желдендіргіш ортасы ретінде трансформатор майы қолданылса, құрғақ трансформаторларда – ауа және қатты диэлектрик; арнайы жағдайларда жанбайтын сұйық – совтол қолданылады.

Құрғақ трансформатор

Құрғақ трансформатор-өздігінен суыттатын трансформатор.

Жабық бөлмелерде тағайындалу

үшін қолданылады.

Үш фазалы трансформатор

Үш фазалы трансформаторлардың магнит өткізгіштігішінің құрылыс ерекшеліктері.

Үш фазалы кернеуді (ЭҚК) трансформациялау үшін үшфазалы трансформатор қолданылады. Ең көп тарағандары өзекшелері бір жазықтықта орналасқан (1-сурет) үш фазалы үш өзекшелі трансформаторлар.

Мұндай трансформаторлардың сипаттамалық ерекшелігі оның магнит жүйесінің симметриялы болмауы, ортадағы магнит өткізгіштің өзекшесі шеткілерінікінен қысқа. Бұл ең бастысы бос жүріс кезінде білінеді.

Өзекшелері бір жазықтықта орналасқан үшфазалы үшөзекшелі кернеу трансформаторы:

1 – магнитөткізгіш; 2 – төменгі кернеу орамасы;

3 – жоғарғы кернеу орамасы.

Тәуелсіз магнитті жүйелі трансформаторлар- топтамалы үшфазалы трансформатор, ол үш бір фазадан тұрады Мұндай трансформаторлар тоқ беретін үшфазалы желілерде, тарату жүйелерінде кеңінен қолданынылады.

Үшфазалы трансформаторлар орамдарының белгіленуі және жалғану топтары. Жоғары кернеудің фазалық орамаларының басы латынша бас әріппен А,В,С, ал аяғы жағынан,Y, X Z пен белгілейді. Төменгі кернеулі орамның қысқыштарын латын алфавитінің кіші әріптерімен белгілейді; а,в,с-ораманың басы және x,y,z-ораманың аяғы

(3-сурет). Қысқа болу үшін, фазалық орамаларды бастапқы әріптерімен белгілейді Фаза А(а), фаза В(в), фаза С(с), бір фазалық ораманың басы мен аяғы еркін етіп таңдайды. Онда ораманың қалған екі ораманың басы етіп қысқыштарды алады, содан шығып орамаға орау бірінші ораманың бағытымен жүргізіледі.

Трансформаторлардың белгіленуі

Трансформатордың белгіленуінде әріптермен олардың конструкциялары және негізгі электрлік параметрлері көрсетіледі.

Әріптер: біріншісі – фаза санын (О- бір фазалы, Т-үш фазалы), екіншісі немесе екеу - суыту тәсілін (М-майлы, С- құрғақ; Д-үрлемелі, Ц-циркуляциялық; ДЦ- циркуляциялы мәжбүрлеумен үрлемелі), үшіншісі – орама саны (Т-үш орамды).

Трансформатордың әріптік белгіленулерінен кейін тұратын бірінші цифр номинал қуатты (кВт) көрсетсе, екінші цифр – ЖК орамасының номинал кернеуін (кВ); соңғы кездері трансформатордың берілген конструкциясының шыққан жылын білдіретін қосымша екі цифрды қойып жүр.

Электр энергиясын тасымалдауда трансформаторлардың рөлі

Сабақ тақырыбы:

Еске түсіріңіз

WORD CLOUD – тан өтілген тақырыпта қанша түйінді сөздерді анықтай аласыз?

Жетістік критерийлері

Кілтті сөздер:

transformer

alternating current

voltage

primary coil

secondary coil

step-up

step-down

energy loss

eddy current

electrical generation

Трансформатор дегеніміз не?

Трансформатор бұл – электромагниттік индукция құбылысы негізінде айнымалы токтың кернеуін өзгертуге арналған құрылғы.Оның көмегімен электр энергиясын тасмалдауға болады. Токтың және кернеудің өзгерісін есептеуге болады, себебі энергия тасымалдау қуаты тұрақты.

Жоғарылатқыш трансформатор кернеуді арттырады (токты азайтады)

Төмендеткіш трансформатор кернеуді азайтады (токты арттырады)

Трансформатор екі катушкадан тұрады. Бірінші катушка айнымалы ток көзіне , ал екінші катушка шығыс жүктемеге жалғанған. Бірақ олар бер бірімен өткізгіш сыммен байланыспаған, есесіне олар темір өзекшеге кигізілген. Темір өзекше оңай магниттеледі және бірінші катушкадағы магнит өрісін екінші катушкаға тасымалдай алады.

Трансформатор жұмыс істеген кезде:

1. бастапқы кернеу бірінші катушкада айнымалы ток тудырады

2. бірінші катушкада ток шамасы өзгерген сайын магнит өрісінің де шамасы өзгереді

3. темір өзекше магнит өрісінің шамасын арттырады

4. айнымалы магнит өрісі екінші катушкада айнымалы кернеу тудырады

5. ЭҚК сыртқы тізбекте айнымалы ток тудырады

Идеал трансформатордың теңдеуі:

Трансформаторлар электр станцияларынан электр энергиясын тұтынушыларға тиімді жеткізуге мүмкіндік беретін электрмен жабдықтау жүйесінің маңызды бөлігі болып табылады. Электр станциясында электр қуаты өндірілгеннен кейін, жоғары кернеулі айнымалы ток күшейіткіш трансформаторға жүктеледі. Бұл тарату сымдарындағы ток шамасын азайтады және сымдардағы артық энергия шығынын болдырмайды. Тұтынушыға жақын жерде электр жабдықтарын пайдалану кезінде тұтынушыларға қолайлы кернеуді қамтамасыз ету үшін айнымалы токтың кернеуі төмендетіледі (төмендеткіш трансформатор қолданылады).

Электр энергиясын өндіру және тасмалдау жолдарын талқылау

Төменде суретте көрсетілген процестерді дұрыс ретімен орналастыр

Дұрыс реті:

1. Электр энергиясы стацияларда үлкен генераторлар көмегімен өндіріледі. Станцияларда генератор жұмыс істеуі үшін жел, көмір, табиғи газ немесе су ресурстарын қолданады.

2. Электр тогын жоғарылытқыш трансформатор арқылы өткізеді. Себебі оны алыс қашықтыққа жеткізу үшін.

3. Бүкіл елге электр энергиясын тарататын жоғары вольтты желілер арқылы электр заряттары жүреді.

4. Ол кернеуі төмен станцияға жеткізіледі, сондықтан оны энергия мөлшерін аз қажет ететін желілерге бағыттауға болады.

5. Өндірілген электр энергиясы станциядан біздің үйімізге дейін жеткізіледі. Тұрғын үйлерде электр энергиясын қолдану қауіпсіз болу үшін төмендеткіш трансформаторларды қолданады.

6. Ол сіздің үйіңізге қосылады және отбасыңыз қанша электр энергиясын тұтынғанын көрсететін электр тогын есептегіш арқылы өтеді.

7. Ол сіздің үйіңізге қосылады және отбасыңыз қанша электр энергиясын тұтынғанын көрсететін электр тогын есептегіш арқылы өтеді.

8. Электр тогы қабырғадағы сымдар арқылы розеткалар мен үйдің барлық жерлеріне таралады.

Талдау сұрақтары

1.Катушкадағы орам саны шығыс кернеуіне әсер ете ме? Қалай?

2.Шығыс кернеуді салыстыр егер:

A.Бірінші ретті катушканың орам саны екінші ретті катушкадан көп болса

B.Бірінші ретті катушканың орам саны екінші ретті катушкадан аз болса

3.Трансформатор айнымалы ток көзіне жалғанбаса жұмыс істейді ме? Істемесе неге? Себебін түсіндір.

4.Нәтиже идеал трансформаторды көрсетіде ме? Жабаптарыңызды негіздеңіз.

5.Практикалық жұмыс нәтижесінде қателер бар ма? Мүмкін қателіктің көздері қандай болуы мүмкін және оны қалай болдырмауға болады?

6. Трансформаторлар не үшін маңызды? Төмендетілген трансформатор пайдалы болатын бір (1) мысал және жоғарылатқыш трансформатор үшін бір (1) мысал келтіріңіз. Жауаптарыңызды негіздеңіз.