Трансформаторлар

Сабақтың тақырыбы:

Трансформаторлар

Сабақтың мақсаты:

• білімділік - студенттерге электр трансформаторларының құрылысы, түрлері және атқаратын қызметі туралы түсінік беру;

• дамытушылық - трансформаторлар туралы меңгерген заңдылықтарды практикада қолдану дағдыларын қалыптастыру;

• тәрбиелік - сабақта уақытты тиімді пайдалануға, ұқыптылыққа, тазалыққа, әдептілікке тәрбиелеу.
Сабақтың түрі: аралас.

Сабақтың типі: жаңа материалды игеру.

Сабақтың әдісі: сұрақ-жауап, компьютермен жұмыс.

Көрнекіліктер: ДК, таратпа материалдар.

Сабақтың барысы:

І. Ұйымдастыру кезеңі: студенттердің сабаққа қатысуын, дайындығын

тексеру.

ІІ. Үй тапсырмасын, өткен сабақты қайталау:

А) Қайталау сұрақтары:

ІІІ. Жаңа материалды түсіндіру

Трансформаторлар дегеніміз электр энергиясын кернеуі бойынша түрлендіруге және кернеуді реттеуге арнлған электромагнитті құрылғы. Трансформатор латынша түрлендіру деген ұғымды білдіретін сөз.

Трансформатордың қажеттілігі электр энергиясының оны тарататын кездегі шығынын азайту және сымдық материалды үнемдеу мақсатынан келіп туған. Егер электр энергиясын алысқа беруде кернеудің деңгейін арттырса, онда желіде энергияның шығыны азаяды және сымдық материал үнемделеді. Осы мақсатта кернеудің деңгейін реттеу үшін трансформатор қолданылады.

Өндірістің және техниканың дамуына байланысты номинал кернеуі әр түрлі құрылғылар пайда болды: 50..70 В-тік пісірістіру трансформаторлары, 12…40 В-тік апаттық жарықтандыру шамдары, түрлендіргіштер, электрондық құрылғылар және т.б. Осы құрылғылардың барлығында трансформаторлар пайдаланылады. Электр өлшеу жұмыстарында кернеулік және токтық өлшеуіш трансформаторлар қолданылады.

Электрмен жабдықтау жүйелерінде, электр торапында қолданылатын трансформаторларды күштік трансформатор деп атайды. Электр станцияларында кернеуді жоғарлатқыш күштік трансформаторлар қойылса, электрқабылдағыштар қасында төмендеткіш күштік трансформаторлар қойылады. Өйткені, электр қабылдағыштар мен генераторлар 10 кВт кернеуге дейін ғана есептеліп жасалған. әдетте генераторлар кернеуі 6,3 немесе 10,5 кВ болады. Бұл кернеулер желідегі энергяның шығыны өте үлкен және көп сымдық материал керек болатындықтан, электр энергиясын алысқа беруге жарамайды.

Трансфоратор құрылысы

Трансформаторлар оларға берілетін кернеудің санына қарай бір фазалы және үш фазалы, кернеуді реттеуіне қарай жоғарылатқыш және төмендеткіш болып бөлінеді. Трансформаторлар әр түрлі міндет атқарғанмен олардың негізгі құрылысы және әрекеттік парқылары бірдей. Сондықтан трансформатордың әрекет парқын және әр түрлі әлпілерінің фазалы трансформатор арқылы қарастыруға болады.

Трансформатор ферромагнитті магнит өткізгіш өзектен және кем дегенде екі орамадан тұрады. Орамалар трансформаторлардың түріне қарай өзекше бірінің үстіне екіншісі, қатар немесе әр жерге орналасуы мүмкін.

Орамалардың бірі кернеу көзіне қосылады да кірмелік орама деп, ал екіншісінің қысқыштарына электр қабылдағыштар қосылады да шықпалық орама деп аталады. Орамалардың орамдары бір бірінен және өзектен изоляцияланған.

Ө зек қалыңдығы қалыңдығы 0,3….0,5 мм трансформаторлық болат табақшалардан жиналған. Энергияның өзектегі шығынын азайту үшін табақшалар бір бірінен және орамалардан оқшауланған. Кірмелік ораманы айнамалы кернеу көзіне қосқан кезде онымен айнымалы ток жүреді. Бұл ток ораманың айнымалы магнит өрісін қоздырады, ал ферромагнит өзек орамның ішінде орналасқандықтан магнитеніп, ораманың магнит өрісін күшейтеді және магнит күш сызықтарын бойымен таратады.

Айнымалы магнит ағыны шықпалық ораманы қиып өтіп жататындықтан электромагниттік индукция заңы бойында онда айнымалы ЭҚК тудырады:

dФ

e₂=-w₂ -------

dt

Мұндағы: w₂ – шықпалық ораманың орам саны; dФ/ dt –магнит ағынының өзгеру жылдамдығы.

Трансформатордың әрекеттік парқы міне осылайша түсіндіріледі. Бұл жерде ескеретін бір жайт ол трансформатордың тек қана айнымалы ток тізбегінде жұмыс істей алатындығы, яғни айнымалы кернеуді ғана түрлендіретіндігі. Себебі: тұрақты ток тұрақты магнит өрісін қоздырады. Ал тұрақты магнит өрісі қозғалмай тұрған өткізгіште ЭҚК тудырмайды.

Екінші ескеретін жайт - ол трансформатор өзегінің тек қана ферромагнитті материалдан жасатындығы. Өйткені, ферромагнитті емес материал (мысалы, алюминий, мыс, қола, т.б.) магниттенбейді, сондықтан ол магнит өткізгіш бола алмайды.

Бекіту сұрақтары: Трансформатор дегеніміз не?

Трансформатордың құрылысы қандай болады?

V. Сабақты қорытындылау

Білімгерлерді бағалау, үй тапсырмасын беру.