ऑटोट्रांसफॉर्मर कैसे काम करता है - कैसे बनाएं

एक ऑटोट्रांसफॉर्मर एक विद्युत ट्रांसफार्मर है जिसमें केवल एकल, निरंतर, गैर-पृथक वाइंडिंग होता है, जिसमें घुमावदार के विभिन्न बिंदुओं पर टैप किए गए टर्मिनलों होते हैं। मुख्य एसी के अनुरूप होने वाले नल के बीच घुमावदार अनुभाग को मुख्य एसी आपूर्ति के साथ लागू किया जाता है, जबकि शेष नल का उपयोग वांछित आउटपुट वोल्टेज प्राप्त करने के लिए किया जाता है, उनके घुमावदार अनुपात के अनुसार।

ये आउटपुट वोल्टेज इनपुट आपूर्ति की तुलना में उच्च स्तर से लेकर इनपुट मेन एसी से कम हो सकते हैं, जो प्रासंगिक नल बिंदुओं पर घुमावदार मोड़ अनुपात के आधार पर होता है।

'ऑटो' शब्द, ग्रीक शब्द 'सेल्फ' से प्रेरित है, जो किसी भी तरह के स्वचालित तंत्र को शामिल किए बिना, पूरे ट्रांसफार्मर में एकान्त घुमावदार कॉयल के कामकाज से संबंधित है।

एक ऑटोट्रांसफॉर्मर में, ट्रांसफार्मर की प्राथमिक वाइंडिंग और द्वितीयक वाइंडिंग दोनों के रूप में एकल निरंतर वाइंडिंग फ़ंक्शन के अनुभागों को टैप किया जाता है।

ऑटो-ट्रांसफार्मर और स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर के बीच अंतर

आमतौर पर किसी भी मानक स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर में हम प्राथमिक घुमावदार और माध्यमिक घुमावदार के रूप में दो पूरी तरह से अलग घुमावदार कॉइल पाते हैं जो विद्युत रूप से पृथक होते हैं, लेकिन चुंबकीय रूप से एक दूसरे से जुड़े होते हैं, जैसा कि नीचे दिखाया गया है।

यहां, प्राथमिक और द्वितीयक में घुमावदार का अनुपात चुंबकीय प्रेरण के माध्यम से दो घुमावदार के बीच वोल्टेज और वर्तमान हस्तांतरण की मात्रा तय करता है।

मतलब, अगर मान लें कि प्राथमिक में माध्यमिक की तुलना में 10 गुना अधिक मोड़ हैं, तो प्राथमिक में खिलाया गया 220 V AC, 220 V / 10 = 22 V के बराबर, पूरे माध्यमिक में 10 गुना कम वोल्टेज का कारण होगा।

इसी तरह, यदि एक 22 वी एसी को माध्यमिक में लागू किया जाता है, तो प्राथमिक तरफ उत्पन्न करने के लिए एक चरणबद्ध 220 वी का कारण होगा।

इसके विपरीत, एक ऑटो-ट्रांसफार्मर में एक एकल निरंतर वाइंडिंग होती है जिसे विभिन्न वोल्टेज टैपिंग में विभाजित किया जाता है, जो संपूर्ण वाइंडिंग में विभिन्न वोल्टेज स्तरों को निर्धारित करता है, जैसा कि नीचे दिखाया गया है।

इन सभी टेपिंग को विद्युत रूप से पृथक नहीं किया जाता है, लेकिन हमारे मानक ट्रांसफार्मर की तरह ही चुंबकीय रूप से सक्रिय किया जा सकता है, जिससे वोल्टेज के आनुपातिक मात्रा और वर्गों में वर्तमान बंटवारे को सक्षम किया जा सकता है, जो टेपिंग के बीच घुमावदार के अनुपात पर निर्भर करता है।

ऑटोट्रांसफॉर्मर कैसे बनाएं

एक ऑटोट्रांसफ़ॉर्मर को उसी गणना का उपयोग करके बनाया जा सकता है जैसा कि द्वितीयक पक्ष को छोड़कर सामान्य चरण ट्रांसफार्मर के लिए किया जाता है।

वास्तव में एक ऑटोट्रांसफॉर्मर बनाना मानक ट्रांसफार्मर की तुलना में बहुत आसान है, क्योंकि यहां हम माध्यमिक साइड वाइंडिंग को समाप्त कर सकते हैं, और एक एकल प्राथमिक 300 वी या 400 वी निरंतर वाइंडिंग का उपयोग कर सकते हैं।

तो मूल रूप से, निम्नलिखित लेख में बताए गए सभी चरणों का पालन करें, बस द्वितीयक पक्ष गणनाओं को छोड़ दें, और केवल प्राथमिक 220 V पक्ष गणनाओं को लागू करें।

घुमावदार विवरण

प्राथमिक वोल्ट के लिए 400 वी का उपयोग करें, और वर्तमान के लिए 1 amp। एक बार घाव हो जाने पर, आप वांछित स्टेप अप या स्टेप डाउन वॉल्टेज प्राप्त करने के लिए वाइंडिंग के विभिन्न अंतरालों में नल संलग्न कर सकते हैं।

ऑटो-ट्रांसफार्मर का लाभ और नुकसान

ऑटोट्रांसफॉर्मर वाइंडिंग में हमारे पास सामान्य रूप से कम से कम 3 नल होते हैं जिन्हें विद्युत रूप से आउटपुट के रूप में समाप्त किया जाता है।

इस तथ्य के कारण कि एक एकल वाइंडिंग दोनों प्राथमिक और माध्यमिक के रूप में कार्य करता है, ऑटोट्रांसफॉर्मर्स को छोटे आकार, वजन में हल्का होने और ठेठ डबल-वाइंडिंग पारंपरिक स्टेप-डाउन ट्रांसफॉर्मर की तुलना में अधिक किफायती होने का बेहतर लाभ है।

हालांकि, एक ऑटो-ट्रामफॉर्मर का नुकसान इस तथ्य से उत्पन्न होता है कि इसकी कोई भी विंडिंग आउटपुट एसी मेन से विद्युत रूप से पृथक नहीं होती है, और स्वाइप ऑन स्थिति में छूने पर एक घातक झटका लगा सकती है।

ऑटोट्रांसफॉर्मर्स के अन्य फायदों में इसके लीकेज रिएक्शन, कम हुए नुकसान, कम एक्साइटमेंट करंट, और किसी भी मौजूदा आयाम और बल्क के लिए बढ़ाए गए वीए रेटिंग हैं।

आवेदन

ऑटो-ट्रांसफ़ॉर्मर एप्लिकेशन का एक अच्छा उदाहरण पर्यटक का वोल्टेज कनवर्टर है, जो यात्री को 120 वोल्ट आपूर्ति स्रोतों या इसके विपरीत 230 वी उपकरणों को जोड़ने में सक्षम बनाता है।

एक ऑटोट्रांसफॉर्मर जिसमें कई आउटपुट टैप होते हैं, किसी भी सर्जिकल वोल्टेज ड्रॉप का मुकाबला करने के लिए विस्तारित वितरण सर्किट के अंत में वोल्टेज को अनुकूलित करने के लिए उपयोग किया जा सकता है। एक ही स्थिति को इलेक्ट्रॉनिक स्विचिंग सर्किट के माध्यम से स्वचालित रूप से नियंत्रित किया जा सकता है।

यह आम तौर पर एवीआर या एक स्वचालित वोल्टेज नियामक के माध्यम से कार्यान्वित किया जाता है, जो स्वचालित रूप से लाइन वोल्टेज में परिवर्तन के जवाब में आउटपुट की भरपाई के लिए रिले या ट्राइक के माध्यम से ऑटोट्रांसफॉर्मर के विभिन्न नल को स्विच करता है।

यह काम किस प्रकार करता है

जैसा कि एक ऑटोट्रांसफॉर्मर के ऊपर चर्चा की गई है, जिसमें 2 अंत टर्मिनलों के साथ सिर्फ एक घुमावदार शामिल है।

बीच में एक या एक से अधिक टर्मिनल हो सकते हैं, नल बिंदुओं के पार स्टेप अप / डाउन वॉल्टेज प्राप्त करने के लिए टैप पॉइंट के रूप में। एक ऑटो-ट्रांसफार्मर में हम पाते हैं कि प्राथमिक (इनपुट) और माध्यमिक (आउटपुट) कॉइल्स का खंड आम में अपनी बारी है।

यह दो प्राथमिक और माध्यमिक द्वारा साझा किए गए घुमावदार का हिस्सा आमतौर पर, 'कॉमन सेक्शन' के रूप में जाना जाता है।

जबकि, इस 'कॉमन सेक्शन ’या जो सेक्शन प्राइमरी और सेकेंडरी साझा नहीं किया जाता है, उससे दूर फैली वाइंडिंग का हिस्सा आमतौर पर of सीरीज़ सेक्शन’ के रूप में जाना जाता है।

प्राथमिक (इनपुट) आपूर्ति वोल्टेज उचित टर्मिनलों में से दो से जुड़ा हुआ है, जिसकी रेटिंग या विनिर्देश इनपुट आपूर्ति रेंज के साथ मेल खाती है।

माध्यमिक (आउटपुट) वोल्टेज टर्मिनलों या नल की एक जोड़ी से प्राप्त किया जाता है, इन दोनों के बीच एक विशेष टर्मिनल आम तौर पर इनपुट और आउटपुट वोल्टेज टर्मिनल दोनों में होता है।

एक ऑटोट्रांसफ़ॉर्मर में, चूंकि पूरे एकल वाइंडिंग अपने चश्मे के साथ समान है, इसके वोल्ट-प्रति-मोड़ सभी नल बिंदुओं में भी समान है। इसका मतलब है, प्रत्येक नल अनुभाग में प्रेरित वोल्टेज उसके घुमावों की संख्या के अनुपात में होगा।

वाइंडिंग में चुंबकीय प्रेरण के कारण और कोर, वोल्टेज और करंट को आनुपातिक रूप से जोड़ा या घटाया जाएगा, जो कि घुमावों पर निर्भर करता है।

उदाहरण के लिए, निचले नल बिंदु सामान्य वोल्टेज लाइन के संदर्भ में घटे हुए वोल्टेज को बढ़ाएंगे और वर्तमान को बढ़ाएंगे, जबकि ऊपरी नल बिंदु सामान्य जमीन रेखा के संबंध में उच्च वोल्टेज और निचले प्रवाह को दिखाएंगे।

श्रृंखला अनुभाग के भीतर सबसे ऊपरी नल इनपुट आपूर्ति वोल्टेज की तुलना में अधिक वोल्टेज दिखाएगा।

हालांकि, इनपुट और आउटपुट पावर ट्रांसफर समान होगा। मतलब, वोल्टेज और करंट या V x I का उत्पाद हमेशा इनपुट और आउटपुट सेक्शन के लिए बराबर रहेगा।

वोल्टेज और टर्न की गणना कैसे करें

चूँकि पैरामीटर्स वोल्टेज, करंट, और टर्न की संख्या प्रकृति में आनुपातिक हैं, एम्पीयर, वोल्टेज और टर्न की संख्या की गणना करने का फॉर्मूला नीचे दिए गए सरल यूनिवर्सल फॉर्मूला द्वारा नियंत्रित होता है:

N1 / N2 = V1 / V2 = I1 / I2

आइए निम्नलिखित उदाहरण देखें। ऑटोट्रांसफॉर्मर की गणना करते समय शेष मापदंडों को निर्धारित करने के लिए, हाथ में कम से कम दो पैरामीटर होना आवश्यक है।

यहां, हमारे पास ऑटोट्रांसफॉर्मर के प्राथमिक या इनपुट पक्ष के लिए घुमाव और वोल्टेज की संख्या है, लेकिन हम आउटपुट साइड या लोड साइड पर मापदंडों को नहीं जानते हैं।

अब, मान लें कि हम 220 V इनपुट एसी के माध्यम से 300 V AC का उत्पादन करने के लिए आउटपुट पक्ष पर N7 टैप चाहते हैं। इसलिए, हम निम्नलिखित सरल तरीके से गणना कर सकते हैं:

एन 1 / एन 7 = वी 1 / वी 7

500 / एन 7 = 220/300

एन 7 = 500 x 300/220 = 681 बदल जाता है।

इसका तात्पर्य यह है कि यदि N7 घुमावदार में 681 मोड़ हैं, तो यह आवश्यक 300 V का उत्पादन करेगा, जब 220 V AC का इनपुट लागू होता है।

इसी तरह अगर हम चाहते हैं कि घुमावदार N2 एक वोल्टेज 24 V कहे, तो टैपिंग के इस सेक्शन की संख्या की गणना उसी फॉर्मूले का उपयोग करके की जा सकती है:

एन 1 / एन 2 = वी 1 / वी 2

500 / एन 2 = 220/24

24 x 500 = 220 x N2

एन 2 = 500 x 24/220 = 55 मोड़

वर्तमान रेटिंग की गणना कैसे करें

ऑटोट्रांसफॉर्मर के आउटपुट पक्ष की वर्तमान रेटिंग की गणना के लिए, हमें 220 वी साइड विंडिंग की वर्तमान रेटिंग को जानना चाहिए। मान लें कि यह 2 एम्पी है, तो एन 7 वाइंडिंग में वर्तमान की गणना निम्नलिखित मूल शक्ति सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है:

V1 x I1 = V7 x I7

220 x 2 = 300 x I7

I7 = 220 x 2/300 = 440/300 = 1.46 एम्प।

इससे पता चलता है कि एक ऑटो ट्रांसफार्मर, या किसी भी प्रकार के ट्रांसफार्मर में, आउटपुट वाटेज आदर्श रूप से, इनपुट वाट के लगभग बराबर है।

एक ऑटोट्रांसफॉर्मर के लिए एक नियमित रूप से ट्रांसफार्मर कन्वर्ट करने के लिए कैसे

जैसा कि इस लेख के पिछले पैराग्राफ में चर्चा की गई है, एक नियमित ट्रांसफार्मर में दो अलग-अलग घुमावदार शामिल होते हैं जो विद्युत रूप से पृथक होते हैं, संबंधित प्राथमिक और माध्यमिक पक्षों का निर्माण करते हैं।

चूंकि दो घुमावदार पक्ष विद्युत रूप से अलग-थलग हैं, इसलिए ऑटोट्रांसफॉर्मर के विपरीत, इन ट्रांसफॉर्मर से एसी मेन वॉल्टेज को अनुकूलित करना और उत्पन्न करना असंभव हो जाता है।

हालांकि, यूनिट में एक छोटे से संशोधन के साथ, एक नियमित ट्रांसफार्मर काफी हद तक एक ऑटोट्रांसफॉर्मर में परिवर्तित हो सकता है। इसके लिए हमें प्राथमिक साइड तारों को द्वितीयक साइड तारों के साथ एस प्रारूप में इंटरकनेक्ट करना होगा जैसा कि निम्नलिखित चित्र में दिखाया गया है:

यहाँ, हम एक साधारण 25-0-25 V / 220 V स्टेप-डाउन ट्रांसफ़ॉर्मर को एक उपयोगी छोटे ऑटोट्रांसफॉर्मर में परिवर्तित कर रहे हैं, बस संबंधित सेकेंडरी / प्राइमरी तारों को जोड़कर।

एक बार तारों को दिखाए गए तरीके से जुड़ने के बाद, संशोधित ऑटोट्रांसफ़ॉर्मर उपयोगकर्ता को एक आउटपुट मेन 220 + 25 = 245 एसी वी प्राप्त करने की अनुमति देता है, या प्रासंगिक आउटपुट तारों से 220 - 25 = 195 एसी वी आउटपुट के मुख्य चरणों को हटा देता है।