Режим қысқа тұйықталуқайталама орамның терминалдары кедергісі нөлге тең (ZH = 0) ток өткізгішімен жабылған кезде трансформатор мұндай режим деп аталады. Жұмыс жағдайында трансформатордың қысқа тұйықталуын тудырады төтенше режим, өйткені екіншілік ток, сондықтан бастапқысы номиналдымен салыстырғанда бірнеше ондаған есе артады. Сондықтан трансформаторлары бар тізбектерде қысқа тұйықталу кезінде трансформаторды автоматты түрде өшіретін қорғаныс қарастырылған.
Зертханалық жағдайларда трансформатордың қысқа тұйықталуын сынауды жүргізуге болады, онда екінші реттік орамның қысқыштары тұйықталған және мұндай кернеу Uk бірінші реттік орамаға беріледі, бұл кезде біріншілік орамдағы ток номиналды мәннен аспайды (паспортта көрсетілген трансформатордың Ik сипаттамасы.
Осылайша (%):
мұндағы U1nom – номиналды бастапқы кернеу.
Қысқа тұйықталу кернеуі трансформатор орамаларының ең жоғары кернеуіне байланысты. Мәселен, мысалы, 6-10 кВ жоғары кернеуде uK = 5,5%, 35 кВ кезінде uK = 6,5÷7,5%, 110 кВ uK = 10,5% және т.б. Көріп отырғанымыздай, номиналды жоғарылату арқылы жоғарырақ. кернеу, трансформатордың қысқа тұйықталу кернеуі артады.
Uk кернеуі номиналды бастапқы кернеудің 5-10% болғанда, магниттеу тогы (жүктемелік ток) 10-20 есе немесе одан да көп төмендейді. Сондықтан қысқа тұйықталу режимінде бұл деп есептеледі
Негізгі магнит ағыны Ф да 10-20 есе азаяды, ал орамдардың ағып кету ағындары негізгі ағынмен салыстырылатын болады.
Трансформатордың қайталама орамасы қысқа тұйықталу кезінде оның қысқыштарындағы кернеу U2 = 0, теңдеуі e. д.с. ол үшін бұл форманы алады
және трансформаторға арналған кернеу теңдеуі былай жазылады
Бұл теңдеу суретте көрсетілген трансформатордың эквивалентті тізбегіне сәйкес келеді. 1.
Суреттегі теңдеу мен диаграммаға сәйкес келетін қысқа тұйықталу кезінде трансформатордың векторлық диаграммасы. 1, суретте көрсетілген. 2. Қысқа тұйықталу кернеуінің активті және реактивті компоненттері бар. Осы кернеулер мен ток векторларының арасындағы φк бұрышы трансформатор кедергісінің активті және реактивті индуктивті құрамдас бөліктері арасындағы қатынасқа байланысты.
Күріш. 1. Қысқа тұйықталу кезіндегі трансформатордың эквивалентті тізбегі
Күріш. 2. Қысқа тұйықталу кезіндегі трансформатордың векторлық диаграммасы
5-50 кВА номиналды қуаты бар трансформаторлар үшін XK/RK = 1 ÷ 2; номиналды қуаты 6300 кВА немесе одан жоғары XK/RK = 10 немесе одан жоғары. Сондықтан трансформаторлар деп саналады жоғары қуатҰлыбритания = Ucr, a кедергі ZK = Xk.
Қысқа тұйықталу тәжірибесі.
Бұл тәжірибе жүктемесіз сынақ сияқты трансформатордың параметрлерін анықтау үшін жүргізіледі. Тізбек құрастырылған (3-сурет), онда қайталама орам металл секіргішпен немесе нөлге жақын кедергісі бар өткізгішпен қысқа тұйықталған. Бастапқы орамға Uk кернеуі беріледі, оның ішіндегі ток I1nom номиналды мәніне тең.
Күріш. 3. Трансформатордың қысқа тұйықталу тәжірибесінің диаграммасы
Өлшеу мәліметтері негізінде трансформатордың келесі параметрлері анықталады.
Қысқа тұйықталу кернеуі
мұндағы UK - вольтметрмен өлшенетін кернеу I1, = I1nom. Қысқа тұйықталу режимінде Ұлыбритания өте аз, сондықтан жүктемесіз шығындармен салыстырғанда жүздеген есе аз номиналды кернеу. Осылайша, Ppo = 0 және ваттметрмен өлшенетін қуат трансформатор орамаларының белсенді кедергісінен туындаған қуат жоғалуы Ppk деп болжауға болады.
Қазіргі уақытта I1, = I1nom аламыз орамдарды қыздыру үшін номиналды қуат жоғалтулары Rpk.nom деп аталады электр ысыраптары немесе қысқа тұйықталу жоғалуы.
Трансформаторға арналған кернеу теңдеуінен, сондай-ақ эквивалентті тізбектен (1-суретті қараңыз) аламыз.
мұндағы ZK – трансформатордың кедергісі.
Белгілі болғандай, жүктеме режимінде трансформатордың қайталама орамасы қабылдағыштардың кедергісіне қосылады. Екінші реттік тізбекте трансформатордың жүктемесіне пропорционал ток орнатылады. Тамақ ішкенде үлкен санқабылдағыштар, қосылатын сымдардың оқшаулауы бұзылған жағдайлар жиі кездеседі. Қабылдағыштарды қоректендіретін сымдар оқшаулау зақымдалған жерлерде байланысқа түссе, тізбек бөлігінің қысқа тұйықталуы (қысқа тұйықталу) деп аталатын режим пайда болады. Егер орамнан шығатын қосқыш сымдар энергия қабылдағыштың алдында орналасқан a және b нүктелерінде бір жерде жабылса (1-сурет), онда трансформатордың қайталама орамында қысқа тұйықталу пайда болады. Бұл режимде қайталама орамда қысқа тұйықталу болады. Сонымен бірге ол бастапқы орамнан энергия алуды және оны қайтаруды жалғастырады екіншілік тізбек, ол енді тек орамнан және қосылатын сымдардың бөлігінен тұрады. 1 - бастапқы орама; 2 - қайталама орама; 3 – магниттік тізбек 1-сурет – Трансформатордың қайталама орамының қысқыштарындағы қысқа тұйықталуБір қарағанда, қысқа тұйықталу кезінде трансформатор сөзсіз құлап кетуі керек сияқты, өйткені орама және қосу сымдарының r 2 кедергісі қабылдағыштың r кедергісінен ондаған есе аз. Егер жүктеме кедергісі r кем дегенде r 2-ден 100 есе үлкен деп есептесек, онда I 2k қысқа тұйықталу тогы I 2 кезіндегі токтан 100 есе артық болуы керек. қалыпты жұмыстрансформатор. Өйткені бастапқы токсонымен қатар 100 есе артады (I 1 ω 1 = I 2 ω 2), трансформатор орамаларында жоғалтулар күрт өседі, атап айтқанда 100 2 есе (I 2 r), яғни 10 000 есе. Мұндай жағдайларда орамалардың температурасы 1-2 секундта 500-600 ° C-қа жетеді және олар тез күйіп кетеді. Сонымен қатар, трансформатор жұмыс істегенде, орамдар арасында радиалды және осьтік бағытта ораманы бір-бірінен жылжытуға бейім механикалық күштер әрқашан болады. Бұл күштер орамдардағы I 1 I 2 токтарының көбейтіндісіне пропорционал, ал қысқа тұйықталу кезінде I 1 және I 2 токтарының әрқайсысы, мысалы, 100 есе өссе, онда күштер 10 000 есе артады. Олардың көлемі жүздеген тоннаға жетіп, трансформатордың орамдары бірден құлап қалатын еді. Алайда іс жүзінде бұл болмайды. Трансформаторлар әдетте қысқа тұйықталуларға қорғаныс оларды желіден ажыратқанға дейін өте қысқа уақыт аралығында төтеп береді. Қысқа тұйықталу кезінде кейбір қосымша кедергінің әсері күрт көрінеді, орамдардағы қысқа тұйықталу тогын шектейді. Бұл қарсылық Ф Р1 және Ф Р2 магниттік ағу ағындарымен байланысты, олар негізгі ағыннан Ф 0 таралады және әрқайсысы «өз» орамының 1 немесе 2 бұрылыстарының бір бөлігін тұйықтайды (2-сурет).
1 - бастапқы орама; 2 - қайталама орама; 3 - орамалардың және трансформатор штангасының ортақ осі; 4 - магниттік тізбек; 5 - негізгі шашырау арнасы
2-сурет - Ағып кету ағындары және трансформатор орамаларының концентрлік орналасуы Шашырау мөлшерін тікелей өлшеу өте қиын: бұл ағындарды жабуға болатын жолдар тым әртүрлі. Сондықтан іс жүзінде ағып кету орамдардағы кернеу мен токтарға әсерімен бағаланады. Ағып кету ағындары орамдарда ағып жатқан токтың жоғарылауымен өсетіні анық. Сондай-ақ, трансформатордың қалыпты жұмысы кезінде ағып кету ағыны негізгі ағынның салыстырмалы түрде аз бөлігін құрайтыны анық Ф 0 . Шынында да, ағып кету ағыны бұрылыстардың бір бөлігіне ғана қосылады, негізгі ағын барлық бұрылыстарға қосылады. Сонымен қатар, ағып кету ағыны жолдың көп бөлігін ауа арқылы өтуге мәжбүр болады, оның магниттік өткізгіштігі бірлік ретінде қабылданады, яғни ол болаттың магниттік өткізгіштігінен жүздеген есе аз, ол арқылы F 0 ағыны жабылады. . Мұның бәрі трансформатордың қалыпты жұмысына да, қысқа тұйықталу режиміне де қатысты. Бірақ ағып кету ағындары орамдардағы токтармен анықталатындықтан, ал қысқа тұйықталу режимінде токтар жүздеген есе өсетіндіктен, F p ағындары да бірдей мөлшерде артады; сонымен бірге олар Ф 0 ағынынан айтарлықтай асып түседі. Ағып кету ағындары орамдарда токқа қарсы бағытталған E p1 және E p2 өздігінен индукциялық ЭҚК индукциялайды. Реакция, мысалы, emf E p2 қысқа тұйықталу кезінде қайталама орамның тізбегіндегі кейбір қосымша қарсылық деп санауға болады. Бұл кедергі реактивті деп аталады. Екінші реттік орам үшін E 2 = U 2 + I 2 r 2 + (-E p 2) теңдеуі жарамды. Қысқа тұйықталу режимінде U 2 = 0 және теңдеу келесідей түрлендіріледі: E 2 = I 2K r 2K + (-E p2K), немесе E 2 = I 2K r 2K + I 2K x 2K, мұндағы «k» тармақшасы ” қысқа тұйықталу режиміндегі кедергілер мен токтарды білдіреді; I 2 K x 2 K - қысқа тұйықталу режиміндегі индуктивті кернеудің төмендеуі, E p 2 K мәніне тең; x 2 К – екінші реттік орамның реактивтілігі. Тәжірибе көрсеткендей, трансформатордың қуатына байланысты x 2 кедергісі r 2-ден 5-10 есе артық. Демек, шын мәнінде, ток I 2 K 100 болмайды, бірақ трансформатордың қалыпты жұмысы кезінде ток I 2-ден 10-20 есе ғана артық болады (біз оның шағын мәніне байланысты белсенді кедергіні елемейміз). Демек, шын мәнінде орамдардағы шығындар 10 000 емес, тек 100-400 есе артады; қысқа тұйықталу кезінде орамалардың температурасы (бірнеше секунд) әрең дегенде 150-200 ° C жетеді және осы қысқа уақыт ішінде трансформаторда елеулі зақым болмайды. Осылайша, диссипацияның арқасында трансформатор өзін қысқа тұйықталу токтарынан қорғай алады. Қарастырылған барлық құбылыстар қайталама орамның терминалдарында (кірістерінде) қысқа тұйықталу кезінде орын алады (1-суреттегі a және b нүктелерін қараңыз). Бұл көпшілігі үшін шұғыл операция күштік трансформаторларжәне бұл, әрине, күнде, тіпті жыл сайын бола бермейді. Өзінің жұмысы кезінде (15-20 жыл) трансформаторда осындай ауыр қысқа тұйықталулар аз ғана болуы мүмкін. Дегенмен, олар оны жойып, апатқа әкелмейтіндей етіп жобалануы және жасалуы керек. Қысқа тұйықталу кезінде трансформаторда болатын құбылыстарды анық елестетіп, оның конструкциясының ең маңызды компоненттерін саналы түрде жинақтау қажет. Осыған байланысты бірі ең маңызды сипаттамаларытрансформатор - қысқа тұйықталу кернеуі. ҚЫСҚА ТҮЙІНДІ ТҰЙЫМДАСТЫРУДЫҢ ТӘЖІРИБЕСІ
Жұмыс жағдайларындағы қысқа тұйықталу мен қысқа тұйықталу тәжірибесі арасында айырмашылық жасалуы керек.
Трансформатордың қысқа тұйықталуы Оның режимі трансформатордың қайталама орамасы қысқа тұйықталу кезінде шақырылады. Жұмыс жағдайында қысқа тұйықталу - трансформатордың ішінде көп мөлшерде жылу бөлінетін апаттық режим, ол оны бұзуы мүмкін.
Қысқа тұйықталу тәжірибесі өте төмендетілген бастапқы кернеуде шағын мәнге дейін (номиналды бастапқы кернеудің шамамен 5-10%) орындалады. Оның мәні бастапқы орамдағы ток I 1 қайталама орамның қысқа тұйықталуына қарамастан номиналды мәнге тең болатындай етіп таңдалады. Өлшеу құралдарының жиынтығын пайдаланып (103-сурет) кернеу U 1к, ток I 1 к және қуат P 1 к тәжірибе арқылы анықталады. .
Ағымдағы I 2 номиналды құны бойынша I 1 номиналды құны да болады. Ред Е 2 бұл тәжірибеде тек ішкі кернеудің төмендеуін жабады, яғни E 2 K = I 2 z 2 , және номиналды жүктемеде
2 = 2 + 2
сондықтан E 2 k тек бірнеше пайызды құрайды Е 2 . Төмен эмк Е 2 шағын негізгі магнит ағынына сәйкес келеді. Магниттік тізбектегі энергия шығындары магнит ағынының квадратына пропорционал, сондықтан қысқа тұйықталу тәжірибесі кезінде олар шамалы. Бірақ бұл тәжірибедегі екі орамда да токтар номиналды мәндерге ие, сондықтан орамдардағы энергия шығындары номиналды жүктемедегі сияқты. Демек, қысқа тұйықталу кезінде желіден трансформатор алған қуат P 1k орамалардың сымдарындағы энергия шығындарына жұмсалады:
P 1K =I 2 1 r 1 +I 2 2 r 2 .
Бұл ретте қысқа тұйықталу кернеуіне сүйене отырып, номиналды жүктеме кезінде трансформатордағы кернеудің төмендеуі анықталады (бастапқы кернеудің %). Осы себептерге байланысты қысқа тұйықталу кернеуі (қысқа тұйықталған орамасы бар төмен кернеу) әрқашан трансформатор тақтасында көрсетіледі.
Қысқа тұйықталу режимі
Белгілі болғандай, жүктеме режимінде трансформатордың қайталама орамасы қабылдағыштардың кедергісіне қосылады. Екінші реттік тізбекте трансформатордың жүктемесіне пропорционал ток орнатылады. Көптеген қабылдағыштарды қуаттандыру кезінде қосылатын сымдардың оқшаулауы бұзылған жағдайлар жиі кездеседі. Қабылдағыштарды қоректендіретін сымдар оқшаулау зақымдалған жерлерде байланысқа түссе, тізбек бөлігінің қысқа тұйықталуы (қысқа тұйықталу) деп аталатын режим пайда болады. Егер орамнан шығатын қосқыш сымдар энергия қабылдағыштың алдында орналасқан a және b нүктелерінде бір жерде жабылса (1-сурет), онда трансформатордың қайталама орамында қысқа тұйықталу пайда болады. Бұл режимде қайталама орамда қысқа тұйықталу болады. Сонымен бірге ол бастапқы орамнан энергия алуды жалғастырады және оны енді тек орамнан және жалғаушы сымдардың бір бөлігінен тұратын екінші тізбекке береді. 
1 - бастапқы орама; 2 - қайталама орама; 3 – магниттік тізбек 1-сурет – Трансформатордың қайталама орамының қысқыштарындағы қысқа тұйықталуБір қарағанда, қысқа тұйықталу кезінде трансформатор сөзсіз құлап кетуі керек сияқты, өйткені орама және қосу сымдарының r 2 кедергісі қабылдағыштың r кедергісінен ондаған есе аз. Жүктеме кедергісі r кем дегенде r 2-ден 100 есе артық деп есептесек, онда трансформатордың қалыпты жұмысы кезінде I 2к қысқа тұйықталу тогы I 2 токынан 100 есе артық болуы керек. Бастапқы ток та 100 есе өсетіндіктен (I 1 ω 1 = I 2 ω 2), трансформатор орамаларында жоғалтулар күрт өседі, атап айтқанда 100 2 есе (I 2 r), яғни 10 000 есе. Мұндай жағдайларда орамалардың температурасы 1-2 секундта 500-600 ° C-қа жетеді және олар тез күйіп кетеді. Сонымен қатар, трансформатор жұмыс істегенде, орамдар арасында радиалды және осьтік бағытта ораманы бір-бірінен жылжытуға бейім механикалық күштер әрқашан болады. Бұл күштер орамдардағы I 1 I 2 токтарының көбейтіндісіне пропорционал, ал қысқа тұйықталу кезінде I 1 және I 2 токтарының әрқайсысы, мысалы, 100 есе өссе, онда күштер 10 000 есе артады. Олардың көлемі жүздеген тоннаға жетіп, трансформатордың орамдары бірден құлап қалатын еді. Алайда іс жүзінде бұл болмайды. Трансформаторлар әдетте қысқа тұйықталуларға қорғаныс оларды желіден ажыратқанға дейін өте қысқа уақыт аралығында төтеп береді. Қысқа тұйықталу кезінде кейбір қосымша кедергінің әсері күрт көрінеді, орамдардағы қысқа тұйықталу тогын шектейді. Бұл қарсылық Ф Р1 және Ф Р2 магниттік ағу ағындарымен байланысты, олар негізгі ағыннан Ф 0 таралады және әрқайсысы «өз» орамының 1 немесе 2 бұрылыстарының бір бөлігін тұйықтайды (2-сурет). 
1 - бастапқы орама; 2 - қайталама орама; 3 - орамалардың және трансформатор штангасының ортақ осі; 4 - магниттік тізбек; 5 - негізгі шашырау арнасы 2-сурет - Ағып кету ағындары және трансформатор орамаларының концентрлік орналасуы Шашырау мөлшерін тікелей өлшеу өте қиын: бұл ағындарды жабуға болатын жолдар тым әртүрлі. Сондықтан іс жүзінде ағып кету орамдардағы кернеу мен токтарға әсерімен бағаланады. Ағып кету ағындары орамдарда ағып жатқан токтың жоғарылауымен өсетіні анық. Сондай-ақ, трансформатордың қалыпты жұмысы кезінде ағып кету ағыны негізгі ағынның салыстырмалы түрде аз бөлігін құрайтыны анық Ф 0 . Шынында да, ағып кету ағыны бұрылыстардың бір бөлігіне ғана қосылады, негізгі ағын барлық бұрылыстарға қосылады. Сонымен қатар, ағып кету ағыны жолдың көп бөлігін ауа арқылы өтуге мәжбүр болады, оның магниттік өткізгіштігі бірлік ретінде қабылданады, яғни ол болаттың магниттік өткізгіштігінен жүздеген есе аз, ол арқылы F 0 ағыны жабылады. . Мұның бәрі трансформатордың қалыпты жұмысына да, қысқа тұйықталу режиміне де қатысты. Бірақ ағып кету ағындары орамдардағы токтармен анықталатындықтан, ал қысқа тұйықталу режимінде токтар жүздеген есе өсетіндіктен, F p ағындары да бірдей мөлшерде артады; сонымен бірге олар Ф 0 ағынынан айтарлықтай асып түседі. Ағып кету ағындары орамдарда токқа қарсы бағытталған E p1 және E p2 өздігінен индукциялық ЭҚК индукциялайды. Реакция, мысалы, emf E p2 қысқа тұйықталу кезінде қайталама орамның тізбегіндегі кейбір қосымша қарсылық деп санауға болады. Бұл кедергі реактивті деп аталады. Екінші реттік орам үшін E 2 = U 2 + I 2 r 2 + (-E p2) теңдеуі жарамды. Қысқа тұйықталу режимінде U 2 = 0 және теңдеу келесідей түрлендіріледі: E 2 = I 2K r 2K + (-E p2K), немесе E 2 = I 2K r 2K + I 2K x 2K, мұндағы «k» тармақшасы ” қысқа тұйықталу режиміндегі кедергілер мен токтарды білдіреді; I 2K x 2K - қысқа тұйықталу режиміндегі индуктивті кернеудің төмендеуі, E p2K мәніне тең; x 2K – қайталама ораманың реактивтілігі. Тәжірибе көрсеткендей, трансформатордың қуатына байланысты х 2 кедергісі r 2-ден 5-10 есе артық. Сондықтан, шын мәнінде, ток I 2K 100 болмайды, бірақ трансформатордың қалыпты жұмысы кезінде ток I 2-ден тек 10-20 есе артық болады (біз оның шағын мәніне байланысты белсенді кедергіні елемейміз). Демек, шын мәнінде, орамдардағы шығындар 10 000 емес, тек 100-400 есе артады; қысқа тұйықталу кезінде орамалардың температурасы (бірнеше секунд) әрең дегенде 150-200 ° C жетеді және осы қысқа уақыт ішінде трансформаторда елеулі зақым болмайды. Сонымен, диссипацияның арқасында трансформатор өзін қысқа тұйықталу токтарынан қорғай алады. Қарастырылған барлық құбылыстар қайталама орамның терминалдарында (кірістерінде) қысқа тұйықталу кезінде орын алады (1-суреттегі a және b нүктелерін қараңыз). Бұл күштік трансформаторлардың көпшілігі үшін апаттық жұмыс режимі және, әрине, ол күн сайын немесе тіпті жыл сайын бола бермейді. Өзінің жұмысы кезінде (15-20 жыл) трансформаторда осындай ауыр қысқа тұйықталулар аз ғана болуы мүмкін. Дегенмен, олар оны жойып, апатқа әкелмейтіндей етіп жобалануы және жасалуы керек. Қысқа тұйықталу кезінде трансформаторда болатын құбылыстарды анық елестетіп, оның конструкциясының ең маңызды компоненттерін саналы түрде жинақтау қажет. Осыған байланысты трансформатордың маңызды сипаттамаларының бірі қысқа тұйықталу кернеуі өте маңызды рөл атқарады.
Трансформатордың параметрлерін анықтау
Кездейсоқ, оқырман ескі шығыс трансформатордың қолына түсуі мүмкін, ол бойынша сыртқы түрі, жақсы сипаттамаларға ие болуы керек, бірақ оның ішінде не жасырылғаны туралы мүлдем ақпарат жоқ. Бақытымызға орай, ескі шығыс трансформаторының параметрлерін тек сандық әмбебап вольтметрмен оңай анықтауға болады, өйткені олардың дизайны әрқашан қатаң белгіленген ережелерге сәйкес келеді.
Тестілеуді бастамас бұрын трансформатордағы барлық сыртқы қосылыстар мен секіргіштердің сызбасын сызып, содан кейін оларды алып тастау керек. (Осы мақсатта сандық камераны пайдалану өте жемісті болып шықты.) Әрине, трансформаторды итеру тізбегінде пайдалануға мүмкіндік беру үшін бастапқы орамның ортаңғы нүктесі болуы керек және бұл орамда қосымша крандар болуы мүмкін. ультра сызықты жұмысты қамтамасыз ету. Әдетте, орамның шеткі нүктелері арасында омметрмен өлшенетін тұрақты токтың кедергісі барлық алынған мәндер арасындағы ең үлкен қарсылық мәні болады және 100-ден 300 Ом-ға дейін болуы мүмкін. Егер қарсылық мәні ұқсас орам анықталса, онда барлық дерлік жағдайларда бастапқы орамның шеткі нүктелеріне сәйкес келетін трансформатор терминалдары A 1 және A 2 анықталған деп болжауға болады.
Жоғары сапалы трансформаторлар үшін бастапқы орам симметриялы түрде оралады, яғни экстремалды терминалдар A 1 және A 2 және жоғары вольтты ораманың орта нүктесі арасындағы кедергі әрқашан тең, сондықтан келесі қадам терминалды анықтау болып табылады. ол және A 1 және A 2 терминалдары арасындағы кедергі бастапқы орамның шеткі нүктелері арасындағы кедергінің жартысына тең болады. Дегенмен, трансформаторлардың арзан үлгілері соншалықты мұқият жасалмауы мүмкін, сондықтан орамның екі жартысы арасындағы кедергі дәл бірдей болмауы мүмкін.
Трансформатордың бастапқы орамасын жасау үшін ешбір ерекшеліксіз бірдей көлденең қимадағы сым пайдаланылады, орталық орам арасындағы айналымдардың жалпы санының 20% құрайтын бұрылыста орналасқан кран. жоғары вольтты кран және A 1 немесе A 2 терминалы (күшейткіштің толық қуатын қабылдауға арналған конфигурация), сонымен қатар сыртқы A 1 немесе A 2 терминалы мен орталық шүмегі арасындағы қарсылық мәнінің 20% қарсылығына ие болады. бастапқы орам. Егер трансформатор жоғары сапалы күшейткішке арналған болса, онда бұл кранның ең ықтимал орны дәл осы нүктелер арасындағы кедергінің 47% сәйкес келетін бұрылыс болады (ең аз бұрмалануды қамтамасыз ететін қуат күшейткіш конфигурациясы).
Екінші орамда сымдардың жұп саны болуы мүмкін немесе бір кран болады. Вакуумдық түтіктердің гүлдену кезеңінде динамиктердің кедергілері 15 Ом (премиум динамиктер) немесе 4 Ом болғанын есте ұстаған жөн, сондықтан шығыс трансформаторлары осы кедергілер үшін оңтайландырылған.
Ең көп таралған нұсқа - 15 Ом динамик кедергілері үшін орамдарды сериялы немесе 4 Ом кедергілер үшін параллельді пайдалану арқылы екі бірдей секцияны пайдалану (шын мәнінде 3,75 Ом). Егер трансформатордың бастапқы орамасы анықталғаннан кейін әрқайсысы шамамен 0,7 Ом тұрақты ток кедергісі бар екі орам табылса, онда стандартты трансформатор үлгісі болуы мүмкін.
Жоғары сапалы трансформаторларда қайталама орам төрт бірдей секциямен ұсынылған кезде жоғарыда аталған идея одан әрі дамиды. Тізбектелген сымдар 15 Ом жүктемені тоқтату үшін пайдаланылады, бірақ барлығы параллель қосылған кезде олар 1 Ом жүктемені тоқтатады. Бұл 1 Ом динамиктерінің болуымен байланысты емес (сапасыз кроссоверлер дәуірі әлі келген жоқ), бірақ орамалардың секциялануының жоғары дәрежесі жоғары сапалы трансформаторға мүмкіндік берді. Сондықтан сіз шамамен бірдей кедергісі бар төрт ораманы іздеуіңіз керек DCжәне шамамен 0,3 Ом мәніне тең. Сондай-ақ, өте аз кедергілерді өлшеу кезінде зондтың жанасу кедергісі өте маңызды пропорцияны құра алатынын есте ұстаған жөн (бұл тек таза ғана емес, сонымен қатар сенімді контактінің болуын талап етеді. ), сонымен қатар әдеттегі 41/ A 2-таңбалы сандық вольтметр мұндай шағын қарсылық мәндерін өлшеу кезінде жеткілікті дәлдікті қамтамасыз етпейді, сондықтан жиі болжаулар мен жорамалдар жасауға тура келеді.
Егер бастапқы ораманы анықтағаннан кейін қалған орамдардың барлығы бір-біріне қосылғаны анықталса, онда қарсылықтың ең жоғары мәні 0 Ом және (айталық) 16 Ом терминалдары арасында өлшенетін крандары бар қайталама орам бар. 8 Ом кедергіге сәйкес келетін орама кран жоқ деп есептесек, онда осы сымдардың кез келгенінен тұрақты токтың ең төменгі кедергісі 4 Ом кран болады, ал 0 Ом кедергісі бар нүкте 4 Ом шүмегіне ең жақын болады (әдетте екінші реттік аралық шүмектері бар орамдар, олар 4 Ом кран үшін қалың сымды пайдаланады). Егер 8 Ом кранның болуы күтілсе, онда крандарды өлшеу әдісімен анықтау керек: айнымалы ток, ол төменде сипатталатын болады.
Егер кейбір орамдардың мақсатын анықтау мүмкін болмаса, онда олар кері байланысқа арналған, мүмкін жеке шығыс лампаларының катодтарына әсер ететін немесе кезеңаралық кері байланысты ұйымдастыруға арналған.
Кез келген жағдайда оларды дәлірек анықтау кейінірек жүзеге асырылуы мүмкін, өйткені келесі қадам трансформация коэффициентін анықтау болып табылады, содан кейін алынған нәтижелер негізінде трансформатордың бастапқы орамасының кедергісін анықтайды.
Назар аударыңыз. Төмендегі өлшемдер дұрыс орындалған жағдайда шығыс трансформаторына қауіп төндірмеуі керек болса да, болуы мүмкін адам өміріне қауіп төндіретін кернеулер. Сондықтан, егер бар болса кез-келген Төменде сипатталған өлшемдерді орындау үшін қажетті кәсіби тәжірибеге күмәніңіз болса, оларды орындау әрекеттерінен дереу бас тартуыңыз керек.
Түтік тізбектерінің шығыс трансформаторлары 20 Гц-тен 20 кГц-ке дейінгі жиілік диапазонында кернеуді бірнеше жүз вольттан ондаған вольтқа дейін төмендетуге арналған, сондықтан A 1 және A 2 бастапқы орамдарының терминалдарына желілік кернеуді қолдану трансформаторға қауіп төндірмейді. A 1 және A 2 терминалдары дұрыс анықталған жағдайда, сіз A 1 және A 2 терминалдарына желілік кернеуді тікелей қолданып, қайталама орамдағы кернеуді өлшеп, түрлендіру коэффициентін (немесе бұрылыстар санының арақатынасын) анықтауыңыз керек. бастапқы және қайталама орамдар). Қатаң айтқанда, қауіпсіздік мақсатында желілік кернеуді емес, LATR-дан төмендетілген кернеуді беру ұсынылады.
Трансформаторды сынау келесі ретпен орындалуы керек:
Сақтандырғышты қуат сымына ең аз сақтандырғыш тогы бар орнатыңыз, мысалы, 3 А сақтандырғыш жеткілікті болады, бірақ 1 А сақтандырғышты қолданған жөн;
Қуат ашасына үш қысқа икемді сымды қосыңыз (мүмкіндігінше жерге тұйықтағышпен). Белгілі себептерге байланысты олар «өзін-өзі өлтіру сымдары» деп аталады, сондықтан оларды пайдаланбаған кезде бөлек ұстау және құлыптау керек;
«Жер» деп белгіленген сымның ұшына қалайыланған құлақшаны дәнекерлеңіз және өте жақсы электр байланысын қамтамасыз ету үшін арнайы тістелген шайбаларды пайдаланып, тығынды трансформатордың металл шассиіне бұраңыз;
Фазалық сымды A 1 терминалына, ал бейтарап (нөлдік) сымды A 2 терминалына дәнекерлеңіз;
Қосалқы ілмектегі барлық қосылатын секіргіштердің позициясы сызылғанына көз жеткізіңіз, содан кейін олардың барлығы алынып тасталады;
Сандық вольтметрдің өлшеу түрін «айнымалы кернеуге» орнатыңыз және оны қайталама орамның терминалдарына қосыңыз;
Аспап таразысының көрінетін жерде екеніне көз жеткізгеннен кейін, қуат ашасын розеткаға қосыңыз. Өлшеу нәтижелері құрылғыда бірден пайда болмаса, ашаны розеткадан суырыңыз. Құрылғы бар екенін анықтаса
мәнін анықтауға болатын қайталама орамдағы кернеу, құрылғы көрсеткіштері тұрақтанғанша күтіңіз, нәтижені жазып алыңыз, желіден қуат көзінен ажыратыңыз және ашаны розеткадан ажыратыңыз;
Желілік кернеудің мәнін тексеріңіз, ол үшін цифрлық вольтметрді трансформатордың A 1 және A 2 терминалдарына қосыңыз және желідегі кернеуді қайта қосыңыз. Құрылғының көрсеткіштерін жазып алыңыз.
Осыдан кейін сіз түрлендіру коэффициентін анықтай аласыз "N" кернеулер арасындағы келесі қарапайым қатынасты пайдалана отырып:
Бір қарағанда, бұл процедура өте маңызды емес сияқты, бірақ кедергілер трансформация коэффициентінің квадратына пропорционалды екенін есте ұстаған жөн, Н 2, демек, құнды білу Н бастапқы орамның кедергісін анықтауға болады, өйткені қайталама кедергі бұрыннан белгілі.Барлық көптеген сымдардың ішінде трансформаторда бір-бірімен электрлік байланысқан бес сым бар (нәтижелері электрлік ораманың кедергісін анықтау кезінде алынған. көмегімен қарсылық өлшемдері алынды сандық сынаушы). Екі сым арасындағы кедергінің максималды мәні 236 Ом, сондықтан бұл сымдардың терминалдарын A 1 және A 2 деп белгілеуге болады. Цифрлық сынауыштың бір зонды A 1 істікшесіне қосылғаннан кейін 110 Ом кедергісі бар екінші сым анықталды. Алынған мән 118 Ом қарсылық мәніне жеткілікті жақын, бұл нүкте трансформатордың бастапқы орамасының орталық нүктесінен шығуы мүмкін. Сондықтан бұл орамды трансформатордың жоғары вольтты орамасы ретінде анықтауға болады. Осыдан кейін сандық сынауыштың зондтарының бірін жоғары вольтты орамның ортаңғы шүмегіне жылжытып, қалған екі сымға қатысты қарсылықты өлшеу керек. Бір терминал үшін қарсылық мәні 29 Ом, ал екіншісі үшін 32 Ом болды. (29 Ом: 110 Ом) = 0,26 және (32 Ом: 118 Ом) = 0,27 екенін ескере отырып, бұл түйреуіштер максималды қуат (яғни ораманың шамамен 20%) үшін ультра сызықты крандар ретінде пайдаланылады деп болжауға болады. . А терминалына қатысты кедергісі төмен мәнге ие терминалдардың бірі торға 2 шамды түртеді. В 1 , г 2(V1) ал екінші кран - 2 шамның торына В 2 , г 2(V2) (5.23-сурет).
Екінші орамда тек екі секция бар, сондықтан олар, ең алдымен, 4 Ом жүктемені көтеруге арналған. Содан кейін бұл болжам секциялардың орамдарының кедергісін өлшеу арқылы расталады, олардың біріншісі үшін ол 0,6 Ом, ал екіншісі үшін 0,8 Ом болды, бұл 4 Ом жүктемелерге сәйкес келетін орамалардың типтік мәндерімен сәйкес келеді.
Күріш. 5.23 Белгісіз параметрлері бар трансформатор орамдарын анықтау
Трансформаторды желіге қосу кезінде 252 В айнымалы желі кернеуі тіркелді, ал екінші реттік орамдардағы кернеу 5,60 В болды. Алынған мәндерді трансформация коэффициентін есептеу формуласына ауыстырып, аламыз:
Орамдардың кедергілері пропорционалды түрде өзгереді Н 2, сондықтан бастапқы кедергінің екінші кедергіге қатынасы 45 2 = 2025. Екінші кернеу 4 Ом секциясында өлшенгендіктен, бастапқы кедергі (2025 x 4 Ом) = 8100 Ом болуы керек. Бұл нәтиже әбден қолайлы, өйткені 252 В желілік кернеу мен 50 Гц жиілікті қолданатын өлшеулер жұмыс нүктесін қанықтыру аймағына жақындатуы мүмкін, бұл параметрлерді анықтауда қателіктерге әкелді.Сондықтан алынған мәнді дөңгелектеуге болады. 8 кОм.
Әрі қарай, трансформатордың қайталама орамасының әрбір секциясының орамдарының басы мен соңын анықтау қажет. Бұл бірінші және екінші секциялар арасында тек бір сымды қосу арқылы жүзеге асырылады, осылайша секциялардың орамдарын тізбектей айналдырады. Бастапқы орамға кернеуді қолданғаннан кейін біз әрқайсысының жеке кернеуімен салыстырғанда екінші реттік орамдағы кернеуді екі есеге аламыз. Яғни, екі секцияның кернеулері бір-бірін толықтырады, демек, бірінші секцияның орамының соңы екіншісінің орамының басына қосылған болып шықты, сондықтан біз секцияның шығысын белгілей аламыз, онда қосу сымы «+», ал екінші ұшы «-» түрінде аяқталады. Алайда, егер қайталама орамда кернеу болмаса, бұл екі секциядағы орамдардың бір-біріне қарама-қарсы қосылғанын білдіреді, сондықтан екі терминалды «+» немесе «-» ретінде белгілеуге болады.
Бірдей сипаттамалары бар барлық секциялар анықталғаннан кейін және олар үшін орамалардың бастапқы нүктелері анықталғаннан кейін, барлық қалған орамдардағы кернеулерді өлшеуге болады және олар үшін бастапқы орамға қатысты немесе трансформация коэффициенттерін анықтауға болады. қайталамаға қатысты, қай әдіс қолайлырақ болатынына байланысты. Осы сәттен бастап қысқа ноталары бар тізбекті пайдалану өте ыңғайлы, мысалы, қайталама орамның кернеуінің екі есе жоғарылауын алу өте маңызды, өйткені бұл факт краннан тұратын бөліктің болуын білдіруі мүмкін. ортаңғы нүкте немесе 4 Ом және 16 Ом крандары.
Аудио жиілік жолындағы трансформаторлардың істен шығуының негізгі себептері
Трансформаторлар ең көп электрондық компоненттердің бірі болып табылады ұзақ мерзімдіқызмет мерзімі 40 жыл немесе одан да көп. Дегенмен, кейде олар сәтсіздікке ұшырауы мүмкін. Трансформатор орамдары сымнан жасалған, ол арқылы тым жоғары токтар өткенде істен шығуы мүмкін, ал орамдарға берілетін кернеулер рұқсат етілген мәндерден асып кетсе, сым оқшаулауын тесіп жіберуі мүмкін.
Шығу трансформаторларының істен шығуының жиі кездесетін жағдайы - күшейткішті шамадан тыс жүктеме режимінде жұмыс істеуге мәжбүр болған кезде. Бұл бір шығыс түтігі толығымен өшірілген (мысалы, сәтсіз) және екіншісі айқын шамадан тыс жүктемемен жұмыс істегенде, бұл push-pull күшейткішінде болуы мүмкін. Өшірілген шамның тоғынан өтуі тиіс трансформатордың сол жартысының ағып кету индуктивтілігі орамның осы жартысының тогын өзгеріссіз ұстауға бейім, бұл бастапқы орамда елеулі асқын кернеулердің пайда болуына әкеледі (ең алдымен өздігінен индукциялық ЭҚК), бұрылысаралық оқшаулаудың бұзылуына әкеледі. Уақыт бойынша индуктивті орамдағы кернеудің өзгеру процесі келесі дифференциалдық теңдеумен сипатталады:
Ток үзілген кезден бастап оның туындысы шексіздікке ұмтылады ди/дт ≈ ∞, нәтижесінде алынған өзіндік индукциялық ЭҚК істен шыққан шамның тізбегіндегі жартылай орамда кернеуді дамытады, жоғары вольтты қуат көзінің мәнінен айтарлықтай асып түседі, ол бұрылысаралық оқшаулауды оңай бұза алады.
Сондай-ақ, оқшаулаудың бұзылуы жабдықтың дұрыс жұмыс істемеуінен туындауы мүмкін. Сонымен. мысалы, егер ылғал трансформаторға енсе, оқшаулау (көбінесе арнайы қағаз ретінде пайдаланылады) өткізгіш болады, бұл оның бұзылу ықтималдығын айтарлықтай арттырады.
Сондай-ақ, күшейткіш кедергісі талап етілгеннен айтарлықтай төмен дауыс зорайтқыштармен басқарылатын болса, шығыс трансформаторының істен шығу қаупі бар. Бұл жағдайда жоғары көлемдік деңгейлерде трансформатор орамдары арқылы өтетін токтар айтарлықтай асып кетуі мүмкін.
Кейбір жағдайларда тағы бір ерекше мәселе өте жоғары емес күшейткіштерде, мысалы, бір кездері электрлік гитаралар үшін кеңінен қолданылған күшейткіштерде туындайды. Шамадан тыс жүктеме кезінде токтың көтерілу жылдамдығы өте жоғары болғандықтан және электр гитара күшейткіштерінде қолданылатын шығыс трансформаторының сапасы әдетте өте жақсы емес болғандықтан, ағып кету индуктивтілігінің жоғары мәндері осындай жағдайға әкелуі мүмкін. жоғары құндылықтарсыртқы электр доғасының пайда болуын жоққа шығармайтын орамдардағы кернеу (өзіндік индукциялық ЭҚК). Сонымен қатар, трансформатордың өзін осындай кездейсоқ асқын кернеуге қауіпсіз түрде төтеп беретіндей етіп жасауға болады. Электр доғасын бастау үшін қажетті кернеу белгілі бір дәрежеде ол дамып келе жатқан жолдың ластану дәрежесіне байланысты, сондықтан ластану (әсіресе өткізгіш) бұл доға кернеуін азайтады. Дәл осы себепті алдыңғы доға процестерінен қалған көміртегі іздері, сөзсіз, жаңа доғаның пайда болуы үшін қажетті кернеудің төмендеуіне әкеледі.
Барлық трансформаторлар екі негізгі режимде жұмыс істейді: жүктеме астында және кезінде Бос жүріс. Дегенмен, орамдардағы механикалық күштер мен ағып кету ағыны күрт өсетін басқа жұмыс режимі белгілі. Бұл режим трансформатордың қысқа тұйықталуы деп аталады. Бұл жағдай бастапқы орам қуат алған кезде пайда болады және екінші орам оның кірістерінде жабылады. Қысқа тұйықталу кезінде реактивтілік пайда болады, ал ток бастапқыдан екінші реттік орамға ағуды жалғастырады.
Содан кейін ток тұтынушыға беріледі, бұл екінші реттік орам. Осылайша, трансформаторды қысқа тұйықтау процесі жүреді.
Қысқа тұйықталудың мәні
Жабық секцияда қарсылық пайда болады, оның мәні жүктеме кедергісінен әлдеқайда аз. Бастапқы және күрт өсуі байқалады екіншілік токтар, ол орамдарды бірден күйдіріп, трансформаторды толығымен бұзуы мүмкін. Дегенмен, бұл болмайды және қорғаныс оны желіден ажыратады. Бұл трансформатордың диссипациясының және өрістерінің жоғарылауы қысқа тұйықталу токтарының әсерін айтарлықтай төмендетеді, сонымен қатар ораманы электродинамикалық және термиялық жүктемелерден қорғайды. Сондықтан, орамдарда жоғалтулар болса да, олардың теріс әсерін тигізуге уақыттары жоқ.
Қысқа тұйықталу туралы ескерту
Трансформатордың қалыпты жұмысы кезінде электродинамикалық күштердің мәні минималды болады. Осы уақыт ішінде ағымдар мен күштер он есе артып, үлкен қауіп тудырады. Нәтижесінде орамдар деформациялануы мүмкін, олардың тұрақтылығы жоғалады, катушкалар майысып, осьтік күштердің әсерінен тығыздағыштар жаншылады.
Электродинамикалық күштерді азайту үшін орамдарды құрастыру кезінде ось бойынша басады. Бұл операция бірнеше рет орындалады: біріншіден, орамдар орнатылып, үстіңгі арқалықтар орнатылған кезде, содан кейін белсенді бөлікті кептіруден кейін. Екінші операция күштерді азайту үшін ерекше маңызды болып табылады, өйткені сапасыз престеу кезінде, жабу әсерінен катушкалар жылжуы немесе бұзылуы мүмкін. Катушаның өзіндік резонансының электродинамикалық күштегі жиілікпен сәйкес келуі үлкен қауіп тудырады. Резонанс қалыпты жұмыс кезінде мүлдем қауіпті емес күштерді тудыруы мүмкін.
Трансформатордың сапасын жақсарту үшін құрастыру кезінде оқшаулаудың ықтимал шөгуін дереу жою, барлық биіктіктерді тегістеу және жоғары сапалы престеуді қамтамасыз ету қажет. Қажетті талаптарды сақтау шартымен технологиялық процестер, трансформатордың қысқа тұйықталуы ауыр салдарсыз жақсы болуы мүмкін.