कैसे ट्रांसफार्मर काम करते हैं

कैसे ट्रांसफार्मर काम करते हैं

में दी गई परिभाषा के अनुसार विकिपीडिया एक विद्युत ट्रांसफार्मर एक स्थिर उपकरण है जो चुंबकीय प्रेरण के माध्यम से निकट घाव वाले कुंडल के एक जोड़े में विद्युत शक्ति का आदान-प्रदान करता है।



ट्रांसफार्मर की एक वाइंडिंग में लगातार फेरबदल करने से एक अलग चुंबकीय प्रवाह उत्पन्न होता है, जो परिणामस्वरूप, एक ही कोर पर निर्मित एक दूसरे कॉइल पर एक अलग इलेक्ट्रोमोटिव बल उत्पन्न करता है।

मूल कार्य सिद्धांत

ट्रांसफार्मर मूल रूप से दो प्रेरण के बीच किसी भी रूप में सीधे संपर्क के आधार पर, आपसी प्रेरण के माध्यम से कॉइल्स की एक जोड़ी के बीच विद्युत शक्ति को स्थानांतरित करके काम करते हैं।





इंडक्शन के माध्यम से बिजली के हस्तांतरण की यह प्रक्रिया पहली बार वर्ष 1831 में फैराडे के प्रेरण के नियम से साबित हुई थी। इस कानून के अनुसार, कॉइल के चारों ओर एक अलग चुंबकीय प्रवाह के कारण दो कॉइल भर में प्रेरित वोल्टेज बनाया जाता है।

एक ट्रांसफार्मर का मूल कार्य अनुप्रयोग की आवश्यकता के अनुसार विभिन्न अनुपातों में एक वैकल्पिक वोल्टेज / करंट को ऊपर या नीचे ले जाना है। अनुपात घुमावदार के घुमाव और मोड़ के अनुपात से तय किए जाते हैं।



एक आदर्श ट्रांसफार्मर का विश्लेषण

हम कल्पना कर सकते हैं कि एक आदर्श ट्रांसफार्मर एक काल्पनिक डिजाइन हो सकता है जो लगभग किसी भी प्रकार के नुकसान के बिना हो सकता है। इसके अलावा, इस आदर्श डिजाइन में इसकी प्राथमिक और माध्यमिक घुमावदार एक दूसरे के साथ पूरी तरह से युग्मित हो सकती हैं।

मतलब दो वाइंडिंग के बीच चुंबकीय बंधन एक कोर के माध्यम से होता है जिसकी चुंबकीय पारगम्यता अनंत होती है, और एक समग्र शून्य मैग्नेटोमोटिव बल पर घुमावदार इंडक्शन के साथ।

हम जानते हैं कि एक ट्रांसफार्मर में, प्राइमरी वाइंडिंग में लगाया गया अल्टरनेटिंग करंट ट्रांसफार्मर के कोर के भीतर एक अलग चुंबकीय प्रवाह को लागू करने की कोशिश करता है, जिसमें सेकेंडरी वाइंडिंग भी शामिल है जो इसके चारों ओर घिरी हुई है।

इस भिन्न प्रवाह के कारण, विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के माध्यम से एक इलेक्ट्रोमोटिव बल (EMF) द्वितीयक घुमावदार पर प्रेरित होता है। इसके परिणामस्वरूप द्वितीयक घुमाव पर प्रवाह की उत्पत्ति होती है, जो कि विपरीत है लेकिन प्राथमिक घुमावदार प्रवाह के बराबर लेनज़ का कानून

चूंकि कोर एक अनंत चुंबकीय पारगम्यता को वहन करता है, पूरे (100%) चुंबकीय प्रवाह को दो वाइंडिंग में स्थानांतरित करने में सक्षम है।

इसका तात्पर्य यह है कि, जब प्राथमिक को एक एसी स्रोत के अधीन किया जाता है, और एक लोड माध्यमिक वाइंडिंग टर्मिनलों से जुड़ा होता है, तो निम्न आरेख में संकेत के अनुसार संबंधित विंडिंग के माध्यम से वर्तमान प्रवाह होता है। इस स्थिति में कोर चुंबकत्व बल शून्य पर बेअसर हो जाता है।

चित्र सौजन्य: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Transformer3d_col3.sgg

इस आदर्श ट्रांसफॉर्मर डिज़ाइन में, चूंकि प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग में फ्लक्स का स्थानांतरण 100% है, फैराडे के नियम के अनुसार प्रत्येक वाइंडिंग पर प्रेरित वोल्टेज वाइंडिंग के घुमावों की संख्या के पूरी तरह से आनुपातिक होगा, जैसा कि निम्नलिखित में दिखाया गया है। आंकड़ा:

फैराडे के अनुसार ट्रांसफॉर्मर मोड़ अनुपात गणना

टेस्ट वीडियो प्राथमिक / माध्यमिक बारी अनुपात के बीच रैखिक संबंध को सत्यापित करता है।

टर्न्स और वॉल्टेज अनुपात

आइए बारी अनुपात गणनाओं को विस्तार से समझने की कोशिश करते हैं:

प्राथमिक से द्वितीयक घुमावदार तक प्रेरित वोल्टेज की शुद्ध परिमाण बस प्राथमिक और माध्यमिक वर्गों पर घावों की संख्या के अनुपात से निर्धारित होती है।

हालांकि, यह नियम केवल तभी लागू होता है जब ट्रांसफार्मर एक आदर्श ट्रांसफार्मर के करीब हो।

एक आदर्श ट्रांसफार्मर वह ट्रांसफार्मर है जिसमें त्वचा के प्रभाव या एड़ी की धारा के रूप में नगण्य नुकसान होते हैं।

आइए नीचे दिए गए आकृति 1 का उदाहरण लें (एक आदर्श ट्रांसफार्मर के लिए)।

मान लीजिए कि प्राथमिक घुमावदार में लगभग 10 मोड़ होते हैं, जबकि माध्यमिक केवल एक मोड़ घुमावदार के साथ होता है। विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के कारण, प्राथमिक एसी के जवाब में प्राथमिक वाइंडिंग से उत्पन्न फ्लक्स की लाइनें, बारी-बारी से विस्तार और पतन, प्राथमिक वाइंडिंग के 10 मोड़ों के माध्यम से काटती हैं। यह वोल्टेज के बिल्कुल आनुपातिक मात्रा में परिणाम के अनुपात के आधार पर माध्यमिक घुमावदार में प्रेरित किया गया है।

एसी इनपुट के साथ आपूर्ति की गई वाइंडिंग प्राथमिक वाइंडिंग बन जाती है, जबकि प्राइमरी से मैग्नेटिक इंडक्शन के माध्यम से आउटपुट पैदा करने वाली सप्लीमेंटिंग सेकेंडरी वाइंडिंग बन जाती है।

आकृति 1)

चूंकि माध्यमिक में केवल एक ही मोड़ होता है, इसलिए यह प्राथमिक के 10 मोड़ के सापेक्ष अपने एकल मोड़ पर एक आनुपातिक चुंबकीय प्रवाह का अनुभव करता है।

इसलिए, चूंकि प्राथमिक भर में वोल्टेज 12 वी पर लागू होता है, तो इसके प्रत्येक घुमावदार को 12/10 = 1.2 V के काउंटर EMF के साथ लिया जाएगा, और यह बिल्कुल वोल्टेज की भयावहता है जो कि उस पार मौजूद एकल मोड़ को प्रभावित करेगा। द्वितीयक खंड। ऐसा इसलिए है क्योंकि इसमें एक एकल वाइंडिंग है जो केवल उसी समतुल्य प्रेरण को निकालने में सक्षम है जो प्राथमिक पर एकल मोड़ पर उपलब्ध हो सकता है।

इस प्रकार एकल के साथ द्वितीयक प्राथमिक से 1.2V निकालने में सक्षम होगा।

उपर्युक्त विवेचन से संकेत मिलता है कि एक ट्रांसफ़ॉर्मर प्राइमरी में घुमावों की संख्या उसके पार आपूर्ति वोल्टेज के साथ रैखिक रूप से मेल खाती है और वोल्टेज बस टर्न की संख्या से विभाजित हो जाता है।

इस प्रकार उपरोक्त मामले में चूंकि वोल्टेज 12V है, और घुमावों की संख्या 10 है, प्रत्येक मोड़ पर प्रेरित शुद्ध काउंटर EMF 12/10 = 1.2V होगा

उदाहरण # 2

अब नीचे दिए गए चित्र 2 की कल्पना करते हैं, यह आकृति 1 में उसी प्रकार का विन्यास दिखाता है। द्वितीयक की अपेक्षा करें जिसमें अब 1 अतिरिक्त मोड़ है, जो कि 2 संख्याओं का मोड़ है।

कहने की जरूरत नहीं है, कि अब माध्यमिक आंकड़ा 1 स्थिति की तुलना में फ्लक्स की कई लाइनों के माध्यम से दो बार हो जाएगा, जिसमें सिर्फ एक मोड़ था।

तो यहाँ पर द्वितीयक वाइंडिंग 12/10 x 2 = 2.4V के आस-पास पढ़ी जाएगी क्योंकि दो मोड़ काउंटर EMF के परिमाण से प्रभावित होंगे जो कि ट्रैफ़ो के प्राथमिक तरफ दो वाइंडिंग के बराबर हो सकते हैं।

इसलिए सामान्य रूप में उपरोक्त चर्चा से हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि एक ट्रांसफार्मर में प्राथमिक और माध्यमिक में वोल्टेज और संख्या के बीच का संबंध काफी रैखिक और आनुपातिक है।

ट्रांसफार्मर नंबर

इस प्रकार, किसी भी ट्रांसफार्मर के लिए घुमावों की संख्या की गणना करने के लिए व्युत्पन्न फार्मूला इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है:

Es / Ep = एनएस / एनपी

कहां है,

  • Es = माध्यमिक वोल्टेज ,
  • एपी = प्राथमिक वोल्टेज,
  • एनएस = माध्यमिक घुमावों की संख्या,
  • एनपी = प्राथमिक घुमावों की संख्या।

प्राथमिक माध्यमिक मोड़ अनुपात

यह ध्यान रखना दिलचस्प होगा कि उपरोक्त सूत्र माध्यमिक से प्राथमिक वोल्टेज और माध्यमिक से प्राथमिक संख्या के घुमावों के अनुपात के बीच सीधा संबंध दर्शाता है, जो कि आनुपातिक और समान होने के संकेत हैं।

इसलिए उपरोक्त समीकरण को भी इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है:

एप x एनएस = ईएस एक्स एनपी

इसके अलावा, हम ES और Ep को हल करने के लिए उपरोक्त सूत्र प्राप्त कर सकते हैं जैसा कि नीचे दिखाया गया है:

Es = (Ep x Ns) / Np

इसी तरह,

एप = (ईएस एक्स एनपी) / एनएस

उपरोक्त समीकरण से पता चलता है कि यदि कोई 3 परिमाण उपलब्ध हैं, तो चौथा परिमाण सूत्र को हल करके आसानी से निर्धारित किया जा सकता है।

व्यावहारिक ट्रांसफार्मर घुमावदार समस्याओं को हल करना

बिंदु # 1 में मामला: एक ट्रांसफार्मर में प्राथमिक खंड में 200 नंबर, द्वितीयक में 50 नंबर और प्राथमिक (एपी) से जुड़े 120 वोल्ट होते हैं। माध्यमिक (E) में वोल्टेज क्या हो सकता है?

दिया हुआ:

  • एनपी = 200 मोड़
  • एनएस = 50 मोड़
  • एप = 120 वोल्ट
  • = है? वोल्ट

उत्तर:

ईएस = एपीएन / एनपी

स्थानापन्न:

Es = (120V x 50 मोड़) / 200 मोड़

Es = 30 वोल्ट

बिंदु # 2 में मामला : मान लीजिए कि हमारे पास लोहे-कोर कॉइल में तार के 400 नंबर हैं।

मान लें कि कुंडल को ट्रांसफार्मर की प्राथमिक वाइंडिंग के रूप में नियोजित किया जाना है, तो घुमाव की संख्या की गणना करें जो ट्रांसफार्मर की माध्यमिक घुमाव प्राप्त करने के लिए कुंडल पर घाव करने की आवश्यकता है एक स्थिति के साथ एक वोल्ट का माध्यमिक वोल्टेज सुनिश्चित करने के लिए जहां प्राथमिक वोल्टेज 5 वोल्ट है?

दिया हुआ:

  • एनपी = 400 मोड़
  • महाकाव्य = 5 वोल्ट
  • Es = 1 वोल्ट
  • एनएस =? मोड़ों

उत्तर:

ईपीएन = ईएसएनपी

एनएस के लिए ट्रांस्पोज़िंग:

एनएस = ईएसएनपी / एपी

स्थानापन्न:

एनएस = (1V x 400 बदल जाता है) / 5 वोल्ट

एनएस = 80 मोड़

परवाह करना: वोल्टेज का अनुपात (5: 1) घुमावदार अनुपात (400: 80) के बराबर है। कभी-कभी, विशेष मूल्यों के विकल्प के रूप में, आप एक मोड़ या वोल्टेज अनुपात के साथ खुद को असाइन करते हैं।

इस तरह के मामलों में, आप केवल किसी एक वोल्टेज (या वाइंडिंग) के लिए कोई भी मनमानी संख्या मान सकते हैं और अनुपात से अन्य वैकल्पिक मूल्य निकाल सकते हैं।

एक उदाहरण के रूप में, मान लीजिए कि एक घुमावदार अनुपात 6: 1 के रूप में सौंपा गया है, तो आप प्राथमिक खंड के लिए बारी की मात्रा की कल्पना कर सकते हैं और 60:10, 36: 6, 30: 30 जैसे समान अनुपातों का उपयोग करते हुए समान संख्या के घुमावों का पता लगा सकते हैं। 5, आदि।

उपरोक्त सभी उदाहरणों में ट्रांसफार्मर प्राथमिक अनुभाग की तुलना में द्वितीयक खंड में कम संख्या में बदल जाता है। इस कारण से, आप प्राथमिक पक्ष के बजाय ट्रैफ़ो के माध्यमिक में थोड़ी मात्रा में वोल्टेज पा सकते हैं।

स्टेप-अप और स्टेप-डाउन ट्रांसफॉर्मर क्या हैं

प्राथमिक साइड वोल्टेज रेटिंग की तुलना में माध्यमिक साइड वोल्टेज रेटिंग कम होने वाले एक ट्रांसफार्मर को एक के रूप में संदर्भित किया जाता है ट्रांसफार्मर नीचे कदम

या, वैकल्पिक रूप से यदि एसी इनपुट को वाइंडिंग पर लागू किया जाता है जिसमें अधिक संख्या में घुमाव होते हैं तो ट्रांसफार्मर एक स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर की तरह कार्य करता है।

चार-से-एक चरण-डाउन ट्रांसफार्मर का अनुपात 4: 1 के रूप में अंकित है। एक ट्रांसफार्मर जिसमें द्वितीयक पक्ष की तुलना में प्राथमिक पक्ष में कम संख्या में घुमाव शामिल हैं, प्राथमिक पक्ष में जुड़े वोल्टेज की तुलना में द्वितीयक पक्ष में एक उच्च वोल्टेज उत्पन्न करेगा।

एक ट्रांसफॉर्मर जिसमें प्राथमिक तरफ वोल्टेज के ऊपर एक द्वितीयक पक्ष रेटेड होता है, जिसे STEP-UP ट्रांसफॉर्मर कहा जाता है। या, वैकल्पिक रूप से, यदि एसी इनपुट को एक वाइंडिंग पर लागू किया जाता है जिसमें मोड़ की संख्या कम होती है तो ट्रांसफार्मर एक स्टेप-अप ट्रांसफार्मर की तरह कार्य करता है।

एक-से-चार चरण-अप ट्रांसफार्मर के अनुपात को 1: 4 के रूप में अंकित किया जाना चाहिए। जैसा कि आप दो अनुपातों में देख सकते हैं कि प्राथमिक पक्ष घुमावदार की शुरुआत में लगातार उल्लेख किया गया है।

क्या हम स्टेप-अप ट्रांसफार्मर के रूप में एक स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर का उपयोग कर सकते हैं और वाइस वर्सा?

हाँ निश्चित रूप से! सभी ट्रांसफार्मर उसी मूल सिद्धांत के साथ काम करते हैं जैसा कि ऊपर वर्णित है। स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर के रूप में स्टेप-अप ट्रांसफॉर्मर का उपयोग करने का मतलब है कि उनके प्राथमिक / द्वितीयक वाइंडिंग में इनपुट वोल्टेज की अदला-बदली।

उदाहरण के लिए, यदि आपके पास एक सामान्य बिजली आपूर्ति चरण-अप ट्रांसफार्मर है जो आपको 220V इनपुट एसी से 12-0-12V आउटपुट प्रदान करता है, तो आप 12V एसी से 220V आउटपुट के उत्पादन के लिए चरण ट्रांसफार्मर के रूप में उसी ट्रांसफार्मर का उपयोग कर सकते हैं इनपुट

एक उत्कृष्ट उदाहरण है इन्वर्टर सर्किट , जहां ट्रांसफार्मरों में कुछ खास नहीं है। वे सभी विपरीत दिशा में जुड़े साधारण चरण-नीचे ट्रांसफार्मर का उपयोग करके काम करते हैं।

भार का प्रभाव

जब भी किसी ट्रांसफॉर्मर की सेकेंडरी वाइंडिंग में किसी लोड या इलेक्ट्रिकल डिवाइस को हुक किया जाता है, तो लोड के साथ-साथ वाइंडिंग के सेकंडरी साइड पर करंट या एम्प्स चलता है।

द्वितीयक घुमावदार में धारा द्वारा उत्पन्न चुंबकीय प्रवाह प्राथमिक पक्ष में amps द्वारा उत्पन्न प्रवाह की चुंबकीय लाइनों के साथ बातचीत करता है। प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग के बीच साझा अधिष्ठापन के परिणामस्वरूप फ्लक्स की दो लाइनों के बीच यह संघर्ष उत्पन्न होता है।

परस्पर प्रवाह

ट्रांसफार्मर की मुख्य सामग्री में पूर्ण प्रवाह प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग दोनों के लिए प्रचलित है। यह अतिरिक्त रूप से एक ऐसा तरीका है जिसके माध्यम से विद्युत शक्ति प्राथमिक घुमावदार से माध्यमिक घुमावदार तक स्थानांतरित करने में सक्षम होती है।

इस तथ्य के कारण कि यह प्रवाह दोनों वाइंडिंग को एकजुट करता है, इस घटना को आम तौर पर MUTUAL FLUX के रूप में जाना जाता है। इसके अलावा, इस प्रवाह को उत्पन्न करने वाला इंडक्शन दोनों वाइंडिंग के लिए प्रचलित है और इसे पारस्परिक इंडक्शन कहा जाता है।

नीचे चित्रा (2) एक ट्रांसफॉर्मर की प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग में धाराओं द्वारा बनाई गई फ्लक्स को प्रदर्शित करता है जो प्रत्येक बार आपूर्ति चालू को प्राथमिक वाइंडिंग में चालू किया जाता है।

चित्र 2)

जब भी लोड प्रतिरोध को द्वितीयक घुमावदार में जोड़ा जाता है, द्वितीयक घुमावदार में प्रवाहित वोल्टेज द्वितीयक प्रवाह में प्रवाहित होने के लिए विद्युत प्रवाह को चालू करता है।

यह धारा द्वितीयक वाइंडिंग (बिंदीदार रेखाओं के रूप में संकेतित) के चारों ओर एक फ्लक्स रिंग बनाती है, जो प्राथमिक (लेनज़ के नियम) के आसपास फ्लक्स फ़ील्ड के विकल्प के रूप में हो सकती है।

नतीजतन, माध्यमिक घुमावदार के आसपास प्रवाह प्राथमिक घुमावदार के चारों ओर अधिकांश प्रवाह को रद्द कर देता है।

प्राथमिक वाइंडिंग को घेरने वाले फ्लक्स की थोड़ी मात्रा के साथ, रिवर्स ईएमएफ को काट दिया जाता है और आपूर्ति से अधिक amp चूसा जाता है। प्राथमिक वाइंडिंग में अनुपूरक प्रवाह फ्लक्स की अतिरिक्त लाइनें जारी करता है, पूर्ण फ्लक्स लाइनों की प्रारंभिक मात्रा को बहुत पुन: स्थापित करता है।

टर्न्स एंड क्यूरेंट अनुपात

एक ट्रैफ़ो कोर में उत्पादित फ्लक्स लाइनों की मात्रा चुंबकीय बल के लिए आनुपातिक है

(AMPERE-TURNS में) प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग्स का।

एम्पीयर-टर्न (I x N) मैग्नेटो मोटिव बल का संकेत है, इसे 1 टर्न के कॉइल में चालू के एक एम्पीयर द्वारा निर्मित मैग्नेटोमोटिव बल के रूप में समझा जा सकता है।

ट्रांसफार्मर के मूल में उपलब्ध फ्लक्स प्राथमिक और द्वितीयक घुमावों को एक साथ घेरता है।

यह देखते हुए कि फ्लक्स प्रत्येक वाइंडिंग्स के लिए समान है, प्रत्येक में एम्पीयर-मुड़ता है, प्राथमिक और माध्यमिक वाइंडिंग हमेशा बहुत समान होनी चाहिए।

उस वजह से:

इप्नप = ईएसएन

कहा पे:

IpNp = प्राथमिक घुमाव में एम्पीयर / बदल जाता है
डिस्कार्ड - माध्यमिक घुमाव में एम्पीयर / बदल जाता है

द्वारा अभिव्यक्ति के दोनों पक्षों को विभाजित करके
आईपी , हम पाते हैं:
Np / Ns = Is / Ip है

जबसे: Es / Ep = एनएस / एनपी

फिर: एप / ईएस = एनपी / एनएस

इसके अलावा: ईपी / ईएस = ईएस / इपी है

कहां है

  • वोल्ट में प्राथमिक भर में एप = वोल्टेज
  • ईएस = वोल्ट में माध्यमिक भर में वोल्टेज
  • एम्प में प्राथमिक में आईपी = वर्तमान
  • Amps में = माध्यमिक में करंट है

निरीक्षण करते हैं कि समीकरण एम्पीयर अनुपात को वाइंडिंग या टर्न अनुपात के साथ-साथ वोल्टेज अनुपात के विपरीत दर्शाते हैं।

इसका मतलब है, प्राथमिक की तुलना में द्वितीयक पक्ष में कम संख्या वाले ट्रांसफार्मर में वोल्टेज कम हो सकता है, लेकिन यह वर्तमान में कदम बढ़ाएगा। उदाहरण के लिए:

एक ट्रांसफार्मर मान में 6: 1 वोल्टेज अनुपात है।

द्वितीयक पक्ष में वर्तमान या एम्प्स को खोजने की कोशिश करें यदि प्राथमिक पक्ष में वर्तमान या amp 200 मिलीमीटर है।

मान लीजिए

एपी = 6 वी (उदाहरण के रूप में)
है = १ वी
आईपी ​​= 200mA या 0.2Amps
= है?

उत्तर:

ईपी / ईएस = ईएस / इपी है

के लिए स्थानान्तरण:

इस् = इपीपी / ईएस

स्थानापन्न:

है = (6 वी x 0.2 ए) / 1 वी
है = १.२ ए

उपरोक्त परिदृश्य से पता चलता है कि इस तथ्य के बावजूद कि माध्यमिक वाइंडिंग में वोल्टेज प्राथमिक वाइंडिंग में वोल्टेज का एक-छठा है, माध्यमिक वाइंडिंग में एम्प्स प्राथमिक वाइंडिंग में 6 गुना एम्प्स है।

उपर्युक्त समीकरणों को एक वैकल्पिक दृष्टिकोण से देखा जा सकता है।

घुमावदार अनुपात उस राशि को दर्शाता है जिसके माध्यम से ट्रांसफार्मर प्राथमिक पक्ष से जुड़े वोल्टेज को बढ़ाता या बढ़ाता है या कम करता है।

उदाहरण के लिए, मान लें कि यदि किसी ट्रांसफॉर्मर की सेकेंडरी वाइंडिंग में प्राइमरी वाइंडिंग की तुलना में दोगुने मोड़ हों, तो सेकेंडरी साइड में उत्तेजित वोल्टेज संभवतः प्राइमरी वाइंडिंग में वोल्टेज से दोगुना होगा।

यदि माध्यमिक वाइंडिंग प्राथमिक साइड को मोड़ने की संख्या का आधा हिस्सा लेती है, तो सेकंडरी साइड में वोल्टेज प्राथमिक वाइंडिंग में एक-आधा वोल्टेज होने वाला है।

कहा कि, ट्रांसफॉर्मर के amp अनुपात के साथ घुमावदार अनुपात में एक व्युत्क्रम संघ शामिल है।

परिणामस्वरूप, प्राथमिक पक्ष की तुलना में 1: 2 स्टेप-अप ट्रांसफार्मर माध्यमिक पक्ष में एक-आधा amp हो सकता है। ए 2: 1 स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर प्राथमिक पक्ष के संबंध में माध्यमिक घुमाव में दो बार amp हो सकता है।

चित्रण: 1:12 के घुमावदार अनुपात वाला एक ट्रांसफार्मर द्वितीयक पक्ष में वर्तमान के 3 एम्पीयर के पास होता है। प्राथमिक घुमावदार में amps का परिमाण ज्ञात कीजिए?

दिया हुआ:

एनपी = 1 बारी (उदाहरण के लिए)
एनएस = 12 मोड़
है = 3Amp
Lp =?

उत्तर:

Np / Ns = Is / Ip है

स्थानापन्न:

इप = (12 बारी x 3 एम्प) / 1 बारी

इप = 36 ए

म्यूचुअल इंडक्शन की गणना

म्यूचुअल इंडक्शन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें एक घुमावदार ईएमएफ प्रेरण के माध्यम से गुजरता है, जिससे आसन्न घुमावदार के वर्तमान प्रवाह की दर के कारण घुमावदार के बीच एक प्रेरक युग्मन होता है।

दूसरे शब्दों में आपसी अधिष्ठापन निम्न के रूप में व्यक्त अन्य घुमावदार पर वर्तमान के परिवर्तन की दर के लिए एक घुमावदार भर में प्रेरित ईएमएफ का अनुपात है:

एम = ईएमएफ / डी (टी) / डीटी

ट्रांसफार्मर में चरणबद्ध:

आम तौर पर, जब हम ट्रांसफार्मर की जांच करते हैं, तो हम में से अधिकांश का मानना ​​है कि प्राथमिक और माध्यमिक घुमावदार वोल्टेज और धाराएं एक दूसरे के साथ चरण में हैं। हालांकि, यह हमेशा सच नहीं हो सकता है। ट्रांसफार्मर में, प्राथमिक और माध्यमिक में वोल्टेज, वर्तमान चरण कोण के बीच का संबंध इस बात पर निर्भर करता है कि इन घुमावदार को कोर के चारों ओर कैसे घुमाया जाता है। यह इस बात पर निर्भर करता है कि वे दोनों एंटीलॉकवाइज़ दिशा में हैं, या दक्षिणावर्त दिशा या एक वाइंडिंग हो सकती है जबकि दूसरी वाइंडिंगवाइकलवाइज़ घुमावदार होती है।

आइए निम्नलिखित आरेखों को समझने के लिए देखें कि घुमावदार अभिविन्यास चरण कोण को कैसे प्रभावित करता है:

उपरोक्त उदाहरण में, घुमावदार दिशाएं समान दिखती हैं, जो कि प्राथमिक और द्वितीयक दोनों घुमावदार हैं, दक्षिणावर्त दिशा में बदल जाती हैं। इस समरूप अभिविन्यास के कारण, आउटपुट करंट और वोल्टेज का चरण कोण इनपुट करंट और वोल्टेज के चरण कोण के समान है।

ऊपर के दूसरे उदाहरण में, ट्रांसफार्मर की घुमावदार दिशा को विपरीत अभिविन्यास के साथ घाव देखा जा सकता है। जैसा कि देखा जा सकता है कि प्राथमिक दक्षिणावर्त दिशा में लगता है जबकि द्वितीयक एंटीलॉकवाइज में घाव होता है। इस विपरीत घुमावदार अभिविन्यास के कारण, दो वाइंडिंग के बीच चरण कोण 180 डिग्री अलग है, और प्रेरित माध्यमिक आउटपुट चरण वर्तमान और वोल्टेज प्रतिक्रिया से बाहर दिखाता है।

डॉट नोटेशन और डॉट कन्वेंशन

भ्रम से बचने के लिए, एक ट्रांसफार्मर के घुमावदार अभिविन्यास का प्रतिनिधित्व करने के लिए डॉट नोटेशन या डॉट कन्वेंशन कार्यरत है। यह उपयोगकर्ता को इनपुट और आउटपुट चरण कोण विनिर्देशों को समझने में सक्षम बनाता है, चाहे प्राथमिक और द्वितीयक घुमावदार चरण या चरण के बाहर हो।

डॉट कन्वेंशन को बिंदी स्टार्टिंग पॉइंट पर डॉट मार्क्स द्वारा लागू किया जाता है, यह दर्शाता है कि वाइंडिंग एक दूसरे के साथ चरण में या चरण से बाहर है।

निम्न ट्रांसफॉर्मर योजनाबद्ध एक डॉट कन्वेंशन डिनोटेशन को वहन करता है, और यह दर्शाता है कि ट्रांसफार्मर के प्राथमिक और माध्यमिक एक दूसरे के साथ चरण में हैं।

ट्रांसफार्मर के प्राथमिक और माध्यमिक घुमावदार दिखाने वाले डॉट कन्वेंशन चरण में हैं

नीचे दिए गए चित्रण में प्रयुक्त डॉट नोटेशन प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग के विपरीत बिंदुओं पर रखे गए डॉट्स को दर्शाता है। यह इंगित करता है कि दोनों पक्षों के घुमावदार अभिविन्यास एक समान नहीं हैं और इसलिए दो घुमावदार के पार चरण कोण 180 डिग्री के चरण से बाहर हो जाएगा जब एक एसी इनपुट एक घुमावदार पर लागू किया जाता है।

एक असली ट्रांसफार्मर में नुकसान

उपरोक्त पैराग्राफ में गणना और सूत्र एक आदर्श ट्रांसफार्मर पर आधारित थे। हालांकि वास्तविक दुनिया में, और वास्तविक ट्रांसफार्मर के लिए, परिदृश्य बहुत भिन्न हो सकता है।

आप पाएंगे कि एक आदर्श डिज़ाइन में वास्तविक ट्रांसफॉर्मर के निम्नलिखित मूलभूत रैखिक कारकों को अनदेखा किया जाएगा:

(ए) कई प्रकार के मुख्य नुकसान, वर्तमान में घाटे को चुंबक करने के रूप में जाना जाता है, जिसमें निम्न प्रकार के नुकसान शामिल हो सकते हैं:

  • हिस्टैरिसीस नुकसान: यह ट्रांसफार्मर के मूल पर चुंबकीय प्रवाह के गैर-रैखिक प्रभावों के कारण होता है।
  • एड़ी वर्तमान नुकसान: ट्रांसफार्मर कोर में जूल हीटिंग नामक घटना के कारण यह नुकसान उत्पन्न होता है। यह ट्रांसफार्मर के प्राथमिक पर लागू वोल्टेज के वर्ग के लिए आनुपातिक है।

(b) आदर्श ट्रांसफार्मर के विपरीत, वास्तविक ट्रांसफार्मर में घुमावदार का प्रतिरोध कभी भी शून्य प्रतिरोध नहीं कर सकता है। मतलब घुमावदार अंत में कुछ प्रतिरोध और उनके साथ जुड़े प्रेरण होगा।

  • जूल के नुकसान: जैसा कि ऊपर बताया गया है, घुमावदार टर्मिनलों में उत्पन्न प्रतिरोध जूल घाटे को जन्म देता है।
  • रिसाव प्रवाह: हम जानते हैं कि ट्रांसफार्मर भारी रूप से चुंबकीय घुमावदार पर निर्भर करते हैं। हालाँकि, चूंकि घुमावदार एक सामान्य एकल कोर पर बने होते हैं, चुंबकीय प्रवाह कोर के माध्यम से घुमावदार के पार लीक करने की प्रवृत्ति को दर्शाता है। यह प्राथमिक / माध्यमिक प्रतिक्रियाशील प्रतिबाधा नामक एक प्रतिबाधा को जन्म देता है, जो ट्रांसफार्मर के नुकसान में योगदान देता है।

(c) चूंकि एक ट्रांसफार्मर भी एक प्रकार का प्रारंभ करनेवाला है, यह विद्युत क्षेत्र वितरण के कारण परजीवी समाई और स्व-प्रतिध्वनि जैसी घटना से भी प्रभावित होता है। ये परजीवी समाई आमतौर पर 3 अलग-अलग रूपों में हो सकती है, जो नीचे दिए गए हैं:

  • एक परत के अंदर एक के ऊपर एक के मुड़ने के बीच उत्पन्न संधारित्र
  • दो या अधिक समीपवर्ती परतों में उत्पन्न संकेंद्रण
  • ट्रांसफार्मर कोर और घुमावदार परत (एस) के बीच में बनाया गया कैपेसिटेंस, जो कोर से सटे हुए हैं

निष्कर्ष

उपरोक्त चर्चा से, हम समझ सकते हैं कि एक ट्रांसफार्मर की गणना करने वाले व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, विशेष रूप से एक लोहे का कोर ट्रांसफार्मर उतना सरल नहीं हो सकता है जितना कि एक आदर्श ट्रांसफार्मर होगा।

घुमावदार डेटा के लिए सबसे सटीक परिणाम प्राप्त करने के लिए हमें कई कारकों पर विचार करना पड़ सकता है जैसे: फ्लक्स घनत्व, कोर क्षेत्र, कोर आकार, जीभ की चौड़ाई, खिड़की क्षेत्र, कोर सामग्री प्रकार आदि।

आप इन सभी गणनाओं के बारे में अधिक जान सकते हैं इस पोस्ट के तहत:




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