Электр энергиясыны энергияны баса трлерінен артышылытары

Энергияны баса трлерімен салыстыранда, электр энергиясыны артышылыы сзсіз. Оны сым арылы те алыс жерлерге аз шыынмен жеткізу, ттынушылара таратып беру ыайлы. Е бастысы, те арапайым рылыларды кмегімен бл энергия: механикалы, ішкі, жары энергияларына т.с.с. энергияны кез келген баса трлеріне оай айналдырылады.

 

Траты тока араанда айнымалы токты артышылыы кернеу мен ток кшін, энергия шыыны болмайтындай дерлік те ке ауымда трлендіруге болады.

 

Электр тогы генераторларда - энергияны андай да бір трін электр энергиясына трлендіретін рылыларда ндіріледі. Генераторлара жататындар: гальвани элементтері, электростатикалы машиналар, термобатареялар жне кн батареялары т.с.с.

 

Егер энергияны шыынсыз дерлік трлендіру ммкін болмаса, онда электр тогы еш уаытта да дл осындай ке олданыс таппаан болар еді. Электр станцияларындаы уатты генераторларды ЭК - і, детте едуір лкен. Ал біра іс жзінде кбінесе онша лкен емес кернеулер керек.

 

Айнымалы токты, кернеуді бірнеше есе арттырып немесе кемітіп, ал уатты іс жзінде шыындатпай трлендіру трансформаторды кмегімен іске асырылады.

 

Электр энергиясын лкенді - кішілі электр станцияларында негізінде электромеханикалы индукциялы генератор арылы ндіріледі. Электр станциясыны негізгі екі трі бар: жылу жне гидроэлектпр станциялары. Бл электр станцияларыны бір-бірінен айырмашылыы генераторды роторын айналдыратын озалтыштарды р трлілігінде.

 

Жылу электр станцияларында энергия кзі ретінде мынадай отындар пайдаланылады: кмір, газ, мнай, мазут, жаныш сланец. Электр генераторларыны роторын бу жне газ турбиналары не іштен жану озалтышы айналдырады. Е немділері жылулы бу турбиналы ірі электр станциялары.

 

Электр энергиясыны ттынылатын орны кп. Ал оны ндірілетін орындары кп емес, отын жне гидроресурс кзіне жаын орындар. Электр энергиясын жинап сатау олдан келмейді. Оны шыарып алысымен бірден ттынып, іске жарату керек. Сондытан электр энергиясын алыса жеткізу ажеттігі туады.

 

Кптеген жадайда бiр ток кзiнен ртрлi кернеуге арналан ралдарды оректендiру ажет болады. Мысалы, теледидарды 220 В-ты ток кзiне осан кезде оны iшiндегi ыздыру шамдарына 6,3 В, транзисторлара 1-2 В, ал электронды-сулелендiру ттiкшесiне 15000 В кернеу беру ажет. Кернеудi осылай ажетiмiзше ктерiп, немесе тмендету шiн трансформаторлар деп аталатын ралдар пайдаланылады.

 

уатты траты дерлік мнінде айнымалы ток кернеуіні ток кшімен атар згеруін айнымалы токты трансформациясы дейді.

 

Орталы станцияларда ндірілетін электр энергиясын алыс ашытытара жеткізу кезінде жеткізу желілерінде жылуды блінуі салдарынан энергия шыындалады. Берілген траты уат кезінде осы шыынды, кернеуді жоарылату жне токты тмендету арылы кемітуге болады. Айнымалы токты трансформациясын жзеге асыратын рал трансформатор деп аталады. Ол электромагниттік индукция былысына негізделген.

 

Трансформаторды алаш рет 1878 жылы орыс алымы П.Н.Яблочков ойлап тапан, кейін оны 1882 жылы И.Ф. Усагин жетілдірді.

 

Трансформатор тйы болат зектен трады, оан сым орамнан тратын екі катушка кигізіледі. Орамаларды біреуі (бірінші реттік орама) айнымалы кернеу кзіне тіркеледі. Екінші реттік орама (жктеме) электр энергиясын ттынатын аспаптар мен рылылара осылады. Трансформаторды орамаларындаы кернеулеріні атынасы

 

U1/U2=k. Мндаы к- коэффициенті трансформация коэффициенті деп аталады. Егер к(1 болса, трансформатор тмендеткіш, ал к(1 боланда трансформатор жоарылатыш болады.

 

Трансформаторды жмыс iстеу принципi электромагниттiк индукция былысына негiзделген. Бiрiншi реттi орамдар арылы айнымалы ток ткен кезде ферромагниттiк зекшеде айнымалы магнит аыны пайда болады. Бл магнит аыны з кезегiнде екiншi реттi орамдарды да тесiп тетiн боландытан осы орамдарда индукциялы ЭК-iн туызады. Егер екiншi реттi орамдар ттынушылара осылан болса, онда бл тiзбектен де айнымалы ток тедi. Ал бл айнымалы ток зекшеде айтадан зiнi айнымалы магнит аынын туызады. Екiншi орамдарды туызан магнит аыны зекшедегi толы магнит аынын кемiтедi, бл з кезегiнде бiрiншi реттi орамдардаы здiк индукция ЭК-iнi кемуiне алып келедi. здiк индукция ЭК-iнi кемуiнен бiрiншi реттi тiзбекте ток арта бастайды да, оректендiрушi кернеудi мнi здiк индукция ЭК-iне теескенде жйеде тепе-тедiк орнайды.

 

Трансформаторды пайдалы сер коэффициентi (ПК)

 

n=P2/P1

 

Бгiнгi кннi технологиялары ПК-i 97-98% болатын трансформаторлар жасауа ммкiндiк бередi.

 

Трансформаторларды электр энергиясын тасымалдаудаы ролi ерекше. Электр энергиясын ашы аралытара тасымалдау крделi ылыми-техникалы мселе болып табылады. Бл жердегi негiзгi мселе энергия шыынымен байланысты. ткiзгiштердi ызуынан болатын энергия шыыны Джоуль-Ленц заына сйкес тiзбектегi ток кшiнi квадратына пропорционал, яни Q=I2Rt. Олай болса, тасымалдау кезiндегi бос шыынды азайту шiн тасымалданатын уатты кемiтпестен, ток кшiн ммкiндiгiнше азайту ажет. Оны бiрден-бiр жолы кернеудi шамасын аса жоары, жздеген мы вольта ктеру. Жоары вольтты электр тасымалдау жйелерiнi болуы осымен байланысты. Электр энергиясын ндiретiн жерде кернеудi трансформаторларды кмегiмен 400-500 мы вольта дейiн жоарылатады да, тасымалдап жеткiзген со энергияны ттынатын жерде керiсiнше ндiрiстiк 220 вольта дейiн кемiтедi.

 

азіргі уаытта трансформаторларда энергияны жиынты шыыны 2-3(-тен аспайды.

 

Электр энергиясын лкенді-кішілі электр станцияларында негізінде электромеханикалы индукциялы генератор арылы ндіріледі.

 

Электр энергиясыны ттынылатын орны кп. Ал оны ндірілетін орындары кп емес, отын жне гидроресурс кзіне жаын орындар. Электр энергиясын жинап сатау олдан келмейді. Оны шыарып алысымен бірден ттынып, іске жарату керек. Сондытан электр энергиясын алыса жеткізу ажеттігі туады. Орталы станцияларда ндірілетін электр энергиясын алыс ашытытара жеткізу кезінде жеткізу желілерінде жылуды блінуі салдарынан энергия шыындалады. Берілген траты уат кезінде осы шыынды, кернеуді жоарылату жне токты тмендету арылы кемітуге болады. Айнымалы токты трансформациясын жзеге асыратын рал трансформатор деп аталады.