ट्रांसफार्मर क्या है: उपकरण, संचालन का सिद्धांत और उद्देश्य

चुंबकीय क्षेत्र बनाने और लागू करने के लिए विद्युत चुम्बकीय स्थैतिक उपकरणों का उपयोग किया जाता है। ऐसे कई मामले हैं जिनकी वजह से इलेक्ट्रॉनिक, इलेक्ट्रिकल सर्किट और रेडियो इंजीनियरिंग में ट्रांसफॉर्मर की आवश्यकता होती है। डिवाइस एक चुंबकीय कोर पर परस्पर जुड़े आगमनात्मक वाइंडिंग से लैस है। नेटवर्क एक वैकल्पिक क्षेत्र के उद्भव में योगदान देता है, और ट्रांसफार्मर, विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का उपयोग करते हुए, आवृत्ति को बदले बिना वर्तमान निरंतर मान देता है।

 

परिभाषा और उद्देश्य

बिजली उपकरणों के लिए, विभिन्न विशेषताओं के वोल्टेज की आवश्यकता होती है। एक ट्रांसफॉर्मर एक चुंबकीय क्षेत्र के आगमनात्मक कार्य का उपयोग करने के लिए एक डिज़ाइन है। टेप या तार कॉइल, एक सामान्य प्रवाह द्वारा एकजुट, वोल्टेज को कम या बढ़ाते हैं। ट्रांजिस्टर और माइक्रोक्रिकिट्स को संचालित करने के लिए टीवी 5 वी का उपयोग करता है, कैस्केड जनरेटर का उपयोग करते समय किनेस्कोप शक्ति को कई किलोवोल्ट की आवश्यकता होती है।

इन्सुलेटेड वाइंडिंग एक निश्चित तनाव मूल्य के साथ स्वचालित रूप से चुंबकीय सामग्री से बने कोर पर स्थित होते हैं। पुरानी इकाइयों ने मौजूदा मुख्य आवृत्ति का उपयोग किया, लगभग 60 हर्ट्ज। विद्युत उपकरणों के लिए आधुनिक बिजली आपूर्ति सर्किट में, उच्च आवृत्ति वाले पल्स ट्रांसफार्मर का उपयोग किया जाता है। प्रत्यावर्ती वोल्टेज को जनरेटर के माध्यम से निर्दिष्ट मापदंडों के साथ एक मान में सुधारा और परिवर्तित किया जाता है।

पल्स-चौड़ाई मॉडुलन के साथ नियंत्रण इकाई के लिए वोल्टेज को स्थिर किया जाता है। उच्च-आवृत्ति फटने को ट्रांसफार्मर में प्रेषित किया जाता है, आउटपुट पर स्थिर प्रदर्शन प्राप्त होता है। पिछले वर्षों के उपकरणों की व्यापकता और भारीपन को हल्केपन और छोटे आकार से बदल दिया गया है। इकाई के रैखिक संकेतक 1: 4 के अनुपात में शक्ति के समानुपाती होते हैं; डिवाइस के आयामों को कम करने के लिए, वर्तमान की आवृत्ति बढ़ जाती है।

बिजली आपूर्ति सर्किट में बड़े पैमाने पर उपकरणों का उपयोग किया जाता है यदि उच्च-आवृत्ति हस्तक्षेप फैलाव का न्यूनतम स्तर बनाने की आवश्यकता होती है, उदाहरण के लिए, उच्च-गुणवत्ता वाली ध्वनि प्रदान करते समय।

उपकरण और संचालन का सिद्धांत

निर्माता इकाई के संचालन के लिए बुनियादी नियम चुनता है, लेकिन यह संचालन की विश्वसनीयता को प्रभावित नहीं करता है। निर्माण प्रक्रिया में अवधारणाएं भिन्न होती हैं। ट्रांसफार्मर के संचालन का सिद्धांत दो प्रावधानों पर आधारित है:

• दिशात्मक आवेश वाहकों की बदलती गति एक वैकल्पिक चुंबकीय बल क्षेत्र बनाती है;
• कॉइल के माध्यम से प्रसारित बिजली प्रवाह पर प्रभाव इलेक्ट्रोमोटिव बल और प्रेरण पैदा करता है।

डिवाइस में निम्नलिखित भाग होते हैं:

• चुंबकीय सर्किट (कोर);
• कुंडल या घुमावदार;
• घुमावों के स्थान के लिए आधार;
• रोधक सामग्री;
• शीतलन प्रणाली;
• बन्धन, पहुंच, सुरक्षा के अन्य तत्व।

ट्रांसफार्मर का संचालन निर्माण के प्रकार और कोर और वाइंडिंग के संयोजन के अनुसार किया जाता है।रॉड प्रकार में, कंडक्टर वाइंडिंग में संलग्न है, इसे देखना मुश्किल है। सर्पिल के कुंडल दिखाई दे रहे हैं, कोर के ऊपर और नीचे दिखाई दे रहे हैं, अक्ष लंबवत है। जिस सामग्री से कुंडल होता है वह अच्छी तरह से बिजली का संचालन करना चाहिए।

बख्तरबंद उत्पादों में, रॉड अधिकांश घुमावों को छुपाता है, इसे क्षैतिज या लंबवत रखा जाता है। ट्रांसफार्मर का टॉरॉयडल डिज़ाइन उनके बीच विद्युत कनेक्शन के बिना चुंबकीय सर्किट पर दो स्वतंत्र वाइंडिंग के स्थान के लिए प्रदान करता है।

चुंबकीय प्रणाली

यह इकाई के चुंबकीय क्षेत्र का उत्पादन करने के लिए ज्यामितीय आकार को बनाए रखते हुए मिश्र धातु ट्रांसफार्मर स्टील, फेराइट, पर्मलॉय से बना है। कंडक्टर का निर्माण प्लेट, रिबन, घोड़े की नाल से किया जाता है, इसे एक प्रेस पर बनाया जाता है। जिस भाग पर वाइंडिंग होती है उसे रॉड कहते हैं। एक योक एक ऐसा तत्व है जो बिना घुमाव के सर्किट को पूरा करता है।

ट्रांसफार्मर के संचालन का सिद्धांत रैक के लेआउट पर निर्भर करता है, जो होता है:

• समतल - योक और कोर की कुल्हाड़ियाँ एक ही तल में हैं;
• स्थानिक - अनुदैर्ध्य तत्व विभिन्न सतहों में व्यवस्थित होते हैं;
• सममित - एक ही आकार, आकार और डिजाइन के संवाहक दूसरों के समान सभी योकों पर स्थित होते हैं;
• विषम - अलग-अलग रैक दिखने, आयामों में भिन्न होते हैं और विभिन्न पदों पर रखे जाते हैं।

यदि यह मान लिया जाए कि वाइंडिंग से एक दिष्ट धारा प्रवाहित होती है, जिसे प्राथमिक कहते हैं, तो चुंबकीय तार को खोल दिया जाता है। अन्य मामलों में, कोर बंद है, यह बिजली लाइनों को बंद करने का कार्य करता है।

घुमावदार

वे वर्ग कंडक्टरों पर व्यवस्थित घुमावों के एक सेट के रूप में बने होते हैं।आकृति का उपयोग कुशलतापूर्वक काम करने और चुंबकीय सर्किट विंडो में भरण कारक को बढ़ाने के लिए किया जाता है। यदि कोर के क्रॉस सेक्शन को बढ़ाना आवश्यक है, तो इसे दो समानांतर तत्वों के रूप में बनाया जाता है ताकि एड़ी धाराओं की घटना को कम किया जा सके। ऐसे प्रत्येक कंडक्टर को आवासीय कहा जाता है।

रॉड को कागज में लपेटा जाता है, तामचीनी वार्निश के साथ कवर किया जाता है। कभी-कभी समानांतर में व्यवस्थित दो कोर एक सामान्य इन्सुलेशन में संलग्न होते हैं, सेट को केबल कहा जाता है। वाइंडिंग उद्देश्य से प्रतिष्ठित हैं:

• मुख्य - उन्हें एक प्रत्यावर्ती धारा की आपूर्ति की जाती है, एक परिवर्तित विद्युत प्रवाह निकलता है;
• विनियमन - वे कम वर्तमान ताकत पर वोल्टेज परिवर्तन के लिए नल प्रदान करते हैं;
• सहायक - ट्रांसफॉर्मर के नाममात्र मूल्य से कम बिजली के साथ अपने नेटवर्क की आपूर्ति करने के लिए सेवा करते हैं और सर्किट को प्रत्यक्ष प्रवाह के साथ पूर्वाग्रह करते हैं।

लपेटने के तरीके:

• साधारण वाइंडिंग - कंडक्टर की पूरी लंबाई के साथ अक्ष की दिशा में मोड़ बनाए जाते हैं, बाद के मोड़ बिना अंतराल के कसकर घाव होते हैं;
• पेंच घुमावदार - अंगूठियों या आसन्न तत्वों के बीच अंतराल के साथ बहु-परत लपेटना;
• डिस्क वाइंडिंग - एक सर्पिल पंक्ति क्रमिक रूप से की जाती है, एक सर्कल में, आंतरिक और बाहरी दिशाओं में रेडियल क्रम में रैपिंग की जाती है;
• पन्नी सर्पिल को एक एल्यूमीनियम और तांबे की चौड़ी शीट से रखा जाता है, जिसकी मोटाई 0.1-2 मिमी के बीच भिन्न होती है।

कन्वेंशनों

ट्रांसफॉर्मर आरेख को पढ़ना आसान बनाने के लिए, विशेष संकेत हैं। कोर को एक मोटी रेखा के साथ खींचा जाता है, नंबर 1 प्राथमिक वाइंडिंग को दर्शाता है, द्वितीयक घुमावों को संख्या 2 और 3 द्वारा दर्शाया जाता है।

कुछ योजनाओं में, कोर लाइन मोटाई में लपेटने वाले अर्धवृत्त की रेखा के समान होती है। रॉड सामग्री का पदनाम अलग है:

• एक फेराइट चुंबकीय सर्किट एक मोटी रेखा के साथ खींचा जाता है;
• एक चुंबकीय अंतराल के साथ एक स्टील कोर को बीच में एक अंतराल के साथ एक पतली रेखा के साथ खींचा जाता है;
• चुंबकीय ढांकता हुआ की धुरी एक पतली बिंदीदार रेखा द्वारा इंगित की जाती है;
• तांबे की छड़ में आवर्त सारणी के अनुसार सामग्री के प्रतीक के साथ आरेख में एक संकीर्ण रेखा का आभास होता है।

कॉइल आउटपुट को हाइलाइट करने के लिए बोल्ड डॉट्स का उपयोग किया जाता है, तात्कालिक इंडक्शन का पदनाम समान है। एंटीफेज इंगित करने के लिए कैस्केड जेनरेटर में मध्यवर्ती इकाइयों को इंगित करने के लिए प्रयुक्त होता है। यदि आप असेंबली के दौरान और वाइंडिंग की दिशा निर्धारित करना चाहते हैं तो डॉट्स लगाएं। प्राथमिक वाइंडिंग में घुमावों की संख्या सशर्त रूप से निर्धारित की जाती है, जैसे अर्धवृत्तों की संख्या मानकीकृत नहीं होती है, आनुपातिकता होती है, लेकिन इसका कड़ाई से पालन नहीं किया जाता है।

मुख्य विशेषताएं

आइडल मोड का उपयोग तब किया जाता है जब ट्रांसफॉर्मर का सेकेंडरी सर्किट खुला होता है, उसमें वोल्टेज नहीं होता है। करंट प्राइमरी वाइंडिंग से होकर गुजरता है, रिएक्टिव मैग्नेटाइजेशन होता है। निष्क्रिय काम की मदद से, दक्षता, परिवर्तन दर और कोर में नुकसान का निर्धारण किया जाता है।

लोड के तहत संचालन का अर्थ है बिजली के स्रोत को प्राथमिक सर्किट से जोड़ना, जहां संचालन और निष्क्रियता की कुल धारा प्रवाहित होती है। लोड ट्रांसफॉर्मर के सेकेंडरी सर्किट से जुड़ा होता है। यह विधा आम है।

शॉर्ट सर्किट चरण तब होता है जब द्वितीयक कॉइल का प्रतिरोध एकमात्र भार होता है। इस मोड में, सर्किट में कॉइल के ताप नुकसान को निर्धारित किया जाता है।प्रतिरोध को सेट करके डिवाइस प्रतिस्थापन प्रणाली में ट्रांसफार्मर के मापदंडों को ध्यान में रखा जाता है।

खपत और उत्पादन शक्ति का अनुपात ट्रांसफार्मर की दक्षता निर्धारित करता है।

आवेदन क्षेत्र

घरेलू उपकरण एक तटस्थ तार के माध्यम से पृथ्वी से संपर्क करते हैं। चरण के वर्तमान उपभोक्ता और तटस्थ सर्किट द्वारा एक साथ संपर्क से सर्किट बंद हो जाता है और चोट लग जाती है। एक पृथक ट्रांसफार्मर के माध्यम से कनेक्शन आपको किसी व्यक्ति की रक्षा करने की अनुमति देता है, क्योंकि द्वितीयक घुमावदार जमीन के संपर्क में नहीं आता है।

पल्स इकाइयों का उपयोग एक आयताकार धक्का के संचरण और लोड के तहत छोटे संकेतों के परिवर्तन में किया जाता है। आउटपुट पर, वर्तमान की ध्रुवीयता और आयाम बदलता है, लेकिन वोल्टेज अपरिवर्तित रहता है।

डीसी मापने का उपकरण एक चुंबकीय एम्पलीफायर है। कम शक्ति वाले इलेक्ट्रॉनों की दिशात्मक गति वैकल्पिक वोल्टेज को बदलने में मदद करती है। रेक्टिफायर निरंतर ऊर्जा की आपूर्ति करता है और इनपुट बिजली मूल्यों पर निर्भर करता है।

बिजली इकाइयों का व्यापक रूप से छोटे वर्तमान जनरेटर में उपयोग किया जाता है, डीजल इंजन में बिजली, संकेतक औसत होते हैं। ट्रांसफॉर्मर लोड के साथ श्रृंखला में लगाए जाते हैं, डिवाइस प्राथमिक घुमाव द्वारा स्रोत से जुड़ा होता है, द्वितीयक सर्किट परिवर्तित ऊर्जा का उत्पादन करता है। आउटपुट करंट का मान सीधे लोड के समानुपाती होता है। यदि जनरेटर तीन-चरण चालू है तो 3 चुंबकीय सलाखों वाले उपकरण का उपयोग किया जाता है।

इनवर्टिंग इकाइयों में समान चालकता के ट्रांजिस्टर होते हैं और आउटपुट पर सिग्नल के केवल एक हिस्से को बढ़ाते हैं। पूर्ण वोल्टेज रूपांतरण के लिए, दोनों ट्रांजिस्टर पर एक पल्स लगाया जाता है।

मिलान उपकरण का उपयोग बिजली के संचरण की कम दर के साथ लोड के इनपुट और आउटपुट पर उच्च प्रतिरोध वाले इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों से कनेक्ट करने के लिए किया जाता है। इकाइयाँ उच्च आवृत्ति रेखाओं में उपयोगी होती हैं जहाँ परिमाण में अंतर से ऊर्जा हानि होती है।

ट्रांसफार्मर के प्रकार

ट्रांसफार्मर का वर्गीकरण प्राथमिक और माध्यमिक सर्किट में वर्तमान के रेटेड मूल्य पर निर्भर करता है। सामान्य प्रजातियों में, सूचक 1-5 ए की सीमा में होता है।

पृथक करने वाली इकाई दोनों सर्पिलों के कनेक्शन के लिए प्रदान नहीं करती है। उपकरण गैल्वेनिक अलगाव प्रदान करता है, अर्थात, एक गैर-संपर्क तरीके से एक आवेग का संचरण। इसके बिना, परिपथों के बीच बहने वाली धारा केवल प्रतिरोध द्वारा सीमित होती है, जिसे छोटे मान के कारण ध्यान में नहीं रखा जाता है।

मिलान ट्रांसफार्मर यह सुनिश्चित करता है कि आउटपुट तरंग विरूपण को कम करने के लिए विभिन्न प्रतिरोध मूल्यों का मिलान किया जाए। बिजली उत्पन्न करनेवाली अलगाव के संगठन के लिए कार्य करता है।

यह पता लगाने से पहले कि बिजली ट्रांसफार्मर क्या हैं, वे ध्यान दें कि वे उच्च शक्ति नेटवर्क के साथ काम करने के लिए उत्पादित किए जाते हैं। बारी-बारी से चालू उपकरण बिजली के परिवर्तन की एक बड़ी क्षमता और दर के साथ प्रतिष्ठानों और काम को प्राप्त करने में ऊर्जा के प्रदर्शन को बदलते हैं।

एक रोटरी ट्रांसफार्मर को घूर्णन उपकरण के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए, रोटेशन के कोण को सर्किट वोल्टेज में परिवर्तित करने के लिए एक मशीन, जहां दक्षता घूर्णन गति पर निर्भर करती है। उपकरण विद्युत आवेग को उपकरण के गतिमान भागों तक पहुंचाता है, उदाहरण के लिए, वीसीआर के सिर तक। अलग-अलग वाइंडिंग के साथ डबल कोर, जिनमें से एक दूसरे के चारों ओर घूमता है।

तेल इकाई विशेष ट्रांसफार्मर तेल के साथ कॉइल कूलिंग का उपयोग करती है।उनके पास एक बंद सर्किट है। वायु प्रजातियों के विपरीत, वे उच्च शक्ति नेटवर्क के साथ बातचीत कर सकते हैं।

उपकरण प्रदर्शन को अनुकूलित करने, वोल्टेज को कम करने और उच्च आवृत्ति वर्तमान उत्पन्न करने के लिए वेल्डिंग ट्रांसफार्मर। यह आगमनात्मक प्रतिक्रिया या निष्क्रिय प्रदर्शन में बदलाव के कारण है। कंडक्टरों पर विद्युत घुमाव के लेआउट द्वारा चरण विनियमन किया जाता है।

इसी तरह के लेख: