एक ट्रांसफॉर्मर एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जो परिवर्तन अनुपात, k द्वारा मापी गई ऑपरेटिंग मात्रा को बदलने में सक्षम है। यह संख्या वोल्टेज, करंट, प्रतिरोध या शक्ति जैसे कुछ पैरामीटर के परिवर्तन, स्केलिंग को इंगित करती है।
अंतर्वस्तु
परिवर्तन अनुपात क्या है
एक ट्रांसफार्मर एक पैरामीटर को दूसरे में नहीं बदलता है, लेकिन उनके मूल्यों के साथ काम करता है। फिर भी, इसे ट्रांसफार्मर कहा जाता है। बिजली की आपूर्ति के लिए प्राथमिक वाइंडिंग के कनेक्शन के आधार पर, डिवाइस का उद्देश्य बदल जाता है।

घर में, ये उपकरण व्यापक हैं। उनका उद्देश्य घरेलू उपकरण को बिजली की आपूर्ति करना है जो इस उपकरण के पासपोर्ट में निर्दिष्ट नाममात्र मूल्य से मेल खाती है। उदाहरण के लिए, मुख्य वोल्टेज 220 वोल्ट है, फोन की बैटरी को 6 वोल्ट बिजली की आपूर्ति से चार्ज किया जाता है। इसलिए, मुख्य वोल्टेज को 220:6 = 36.7 गुना कम करना आवश्यक है, इस मान को परिवर्तन अनुपात कहा जाता है।
इस आंकड़े की सही गणना करने के लिए, ट्रांसफार्मर की संरचना को ही याद रखना आवश्यक है। ऐसे किसी भी उपकरण में एक विशेष मिश्र धातु से बना कोर होता है, और कम से कम 2 कॉइल होते हैं:
- मुख्य;
- माध्यमिक।
प्राथमिक कॉइल बिजली की आपूर्ति से जुड़ा है, माध्यमिक कॉइल लोड से जुड़ा है, 1 या अधिक हो सकता है। वाइंडिंग एक कॉइल है जिसमें एक फ्रेम पर या बिना फ्रेम के इलेक्ट्रिकल इंसुलेटिंग वायर घाव होता है। तार के एक पूर्ण मोड़ को कुंडल कहा जाता है। पहले और दूसरे कॉइल एक कोर पर लगे होते हैं, जिसकी मदद से वाइंडिंग के बीच ऊर्जा का संचार होता है।

एक ट्रांसफार्मर का परिवर्तन अनुपात
एक विशेष सूत्र उपयोग किए गए कोर की सभी विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए, घुमावदार में तारों की संख्या निर्धारित करता है। इसलिए, विभिन्न उपकरणों में, एक ही शक्ति स्रोत से जुड़े होने के बावजूद, प्राथमिक कॉइल में घुमावों की संख्या अलग-अलग होगी। वोल्टेज के सापेक्ष घुमावों की गणना की जाती है, यदि विभिन्न आपूर्ति वोल्टेज के साथ कई भार ट्रांसफार्मर से जुड़े होते हैं, तो माध्यमिक घुमावों की संख्या जुड़े होने वाले भारों की संख्या के अनुरूप होगी।
प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग में तार के घुमावों की संख्या जानने के बाद, आप डिवाइस के k की गणना कर सकते हैं। GOST 17596-72 की परिभाषा के अनुसार "परिवर्तन अनुपात - द्वितीयक घुमाव के घुमावों की संख्या का अनुपात प्राथमिक घुमाव के घुमावों की संख्या, या माध्यमिक वोल्टेज का अनुपात ट्रांसफार्मर पर वोल्टेज ड्रॉप की परवाह किए बिना नो-लोड मोड में प्राथमिक वोल्टेज का अनुपात।" यदि यह गुणांक k 1 से अधिक है, तो डिवाइस एक स्टेप-डाउन है, यदि कम है - एक स्टेप-अप। GOST में ऐसा कोई अंतर नहीं है, इसलिए उच्च संख्या को कम संख्या से विभाजित किया जाता है और k हमेशा 1 से अधिक होता है .

बिजली आपूर्ति में, कन्वर्टर्स बिजली पारेषण में होने वाले नुकसान को कम करने में मदद करते हैं। ऐसा करने के लिए, बिजली संयंत्र द्वारा उत्पन्न वोल्टेज को कई सौ हजार वोल्ट तक बढ़ा दिया जाता है। फिर उसी डिवाइस का उपयोग करके वोल्टेज को आवश्यक मान तक कम कर दिया जाता है।
वोल्टेज नियामकों वाले ट्रांसफार्मर कर्षण सबस्टेशनों में स्थापित किए जाते हैं जो बिजली के साथ औद्योगिक और आवासीय परिसरों की आपूर्ति करते हैं। द्वितीयक कॉइल से, अतिरिक्त लीड हटा दी जाती हैं, जिससे कनेक्शन वोल्टेज को एक छोटी सी सीमा में बदलने की अनुमति देता है। यह बोल्ट कनेक्शन द्वारा या एक घुंडी द्वारा किया जाता है। इस मामले में, बिजली ट्रांसफार्मर का परिवर्तन अनुपात इसकी डेटा शीट में निर्दिष्ट है।

ट्रांसफार्मर परिवर्तन अनुपात की परिभाषा और सूत्र
यह पता चला है कि गुणांक एक निरंतर मूल्य है जो विद्युत मापदंडों के स्केलिंग को दर्शाता है, यह पूरी तरह से डिवाइस की डिज़ाइन सुविधाओं पर निर्भर करता है। विभिन्न मापदंडों के लिए, k की गणना अलग तरह से की जाती है। ट्रांसफार्मर की निम्नलिखित श्रेणियां हैं:
- वोल्टेज द्वारा;
- वर्तमान से;
- प्रतिरोध से।
गुणांक निर्धारित करने से पहले कॉइल पर वोल्टेज को मापना आवश्यक है। GOST कहता है कि ऐसा माप बेकार में किया जाना चाहिए। यह तब होता है जब इन्वर्टर से कोई लोड नहीं जुड़ा होता है, रीडिंग इस डिवाइस की नेमप्लेट पर दिखाई जा सकती है।
फिर प्राथमिक वाइंडिंग की रीडिंग को सेकेंडरी वाइंडिंग के रीडिंग से विभाजित करने पर यह गुणांक होगा। यदि प्रत्येक कुंडल में घुमावों की संख्या ज्ञात है, तो प्राथमिक घुमाव में घुमावों की संख्या द्वितीयक घुमाव में घुमावों की संख्या से विभाजित होती है। इस गणना में, कुंडलियों के सक्रिय प्रतिरोध की उपेक्षा की जाती है। यदि कई माध्यमिक वाइंडिंग हैं, तो प्रत्येक वाइंडिंग के लिए एक अलग k पाया जाता है।
वर्तमान ट्रांसफार्मर की अपनी ख़ासियत है, उनकी प्राथमिक वाइंडिंग लोड के साथ श्रृंखला में जुड़ी हुई है। k-मान की गणना करने से पहले प्राथमिक और द्वितीयक धाराओं को मापा जाता है। प्राथमिक धारा द्वितीयक धारा में विघटित हो जाती है। यदि घुमावों की संख्या पर डेटा है, तो प्राथमिक घुमावदार तार के घुमावों की संख्या से द्वितीयक घुमावदार तार के घुमावों की संख्या को विभाजित करके के की गणना करना संभव है।

प्रतिरोध ट्रांसफार्मर के लिए गुणांक की गणना करते समय, जिसे मिलान ट्रांसफार्मर भी कहा जाता है, पहले इनपुट और आउटपुट प्रतिरोध का पता लगाएं। ऐसा करने के लिए, शक्ति की गणना करें, जो वोल्टेज और करंट के उत्पाद के बराबर है। फिर प्रतिरोध प्राप्त करने के लिए शक्ति को वोल्टेज के वर्ग से विभाजित किया जाता है। ट्रांसफार्मर के इनपुट प्रतिरोध को भंग करना और उसके प्राथमिक सर्किट के संबंध में लोड और सेकेंडरी सर्किट में लोड का इनपुट प्रतिरोध डिवाइस का k देगा।

इसकी गणना करने का एक और तरीका है। आपको वोल्टेज के k गुणांक को खोजने और इसे वर्ग करने की आवश्यकता है, परिणाम समान होगा।
विभिन्न प्रकार के ट्रांसफार्मर और उनके गुणांक
हालांकि संरचनात्मक रूप से कन्वर्टर्स एक दूसरे से बहुत अलग नहीं हैं, उनका उद्देश्य काफी व्यापक है। ऊपर वर्णित के अलावा, निम्नलिखित प्रकार के ट्रांसफार्मर हैं:
- सत्ता बदलना;
- ऑटोट्रांसफॉर्मर;
- धड़कन
- वेल्डिंग
- अलग
- मेल मिलाना;
- तस्वीर-ट्रांसफार्मर;
- डबल चोक;
- ट्रांसफ्लक्टर;
- घूर्णन;
- हवा और तेल;
- तीन फ़ेज़।
ऑटोट्रांसफॉर्मर की एक विशेषता गैल्वेनिक अलगाव की अनुपस्थिति है, प्राथमिक और माध्यमिक घुमाव एक तार से बने होते हैं, जिसमें माध्यमिक प्राथमिक का हिस्सा होता है। स्पंदित एक आयताकार आकार के छोटे नाड़ी संकेतों को मापता है। वेल्डिंग एक शॉर्ट-सर्किट मोड में काम करता है। विभाजक का उपयोग किया जाता है जहां विशेष विद्युत सुरक्षा की आवश्यकता होती है: गीले कमरे, बहुत सारे धातु उत्पादों वाले कमरे और इसी तरह। उनका k अधिकतर 1 के बराबर होता है।

एक पिकअप ट्रांसफॉर्मर साइनसॉइडल वोल्टेज को स्पंदित वोल्टेज में परिवर्तित करता है। एक ड्यूल चोक दो ट्विन कॉइल है, लेकिन ट्रांसफॉर्मर को उनकी डिज़ाइन सुविधाओं से संदर्भित करता है। ट्रांसफ्लक्टर में एक चुंबकीय तार से बना एक कोर होता है, जिसमें अवशिष्ट चुंबकत्व का एक बड़ा मूल्य होता है, जो इसे स्मृति के रूप में उपयोग करने की अनुमति देता है। घूर्णन करने वाला व्यक्ति घूमने वाली वस्तुओं को संकेत भेजता है।
वायु और तेल ट्रांसफार्मर ठंडा होने के तरीके में भिन्न होते हैं।तेल वाले का उपयोग उच्च शक्ति को बढ़ाने के लिए किया जाता है। तीन-चरण सर्किट में तीन-चरण का उपयोग किया जाता है।
वर्तमान ट्रांसफॉर्मर परिवर्तन अनुपात के बारे में अधिक जानकारी के लिए तालिका देखें।
नाममात्र माध्यमिक भार, वी | 3 | 5 | 10 | 15 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 75 | 100 |
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अनुपात, नहीं | नाममात्र बहुलता सीमा | ||||||||||
3000/5 | 37 | 31 | 25 | 20 | 17 | 13 | 11 | 9 | 8 | 6 | 5 |
4000/5 | 38 | 32 | 26 | 22 | 20 | 15 | 13 | 11 | 10 | 8 | 6 |
5000/5 | 38 | 29 | 25 | 22 | 20 | 16 | 14 | 12 | 11 | 10 | 8 |
6000/5 | 39 | 28 | 25 | 22 | 20 | 16 | 15 | 13 | 12 | 10 | 8 |
8000/5 | 38 | 21 | 20 | 19 | 18 | 14 | 14 | 13 | 12 | 11 | 9 |
10000/5 | 37 | 16 | 15 | 15 | 14 | 12 | 12 | 12 | 11 | 10 | 9 |
12000/5 | 39 | 20 | 19 | 18 | 18 | 12 | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 |
14000/5 | 38 | 15 | 15 | 14 | 14 | 12 | 13 | 12 | 12 | 11 | 10 |
16000/5 | 36 | 15 | 14 | 13 | 13 | 12 | 10 | 10 | 10 | 9 | 9 |
18000/5 | 41 | 16 | 16 | 15 | 15 | 12 | 14 | 14 | 13 | 12 | 12 |
सूचीबद्ध लगभग सभी उपकरणों में चुंबकीय प्रवाह संचारित करने के लिए एक कोर होता है। वाइंडिंग के प्रत्येक कॉइल में इलेक्ट्रॉनों की गति के कारण फ्लक्स दिखाई देता है, और धाराएं शून्य नहीं होनी चाहिए। वर्तमान परिवर्तन अनुपात भी कोर के प्रकार पर निर्भर करता है:
- सार;
- बख्तरबंद।
एक बख़्तरबंद कोर में, चुंबकीय क्षेत्र का स्केलिंग पर अधिक प्रभाव पड़ता है।
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