वर्तमान ट्रान्सफॉर्मर आजच्या ऊर्जा उद्योगात मूलभूत मूल्ये राखून विविध इलेक्ट्रिकल पॅरामीटर्स बदलण्यासाठी उपकरणे म्हणून मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. उपकरणांचे ऑपरेशन इंडक्शनच्या कायद्यावर आधारित आहे, जे चुंबकीय आणि विद्युतीय क्षेत्रांसाठी संबंधित आहे जे साइनसॉइडली बदलतात. ट्रान्सफॉर्मर मॉड्युलस आणि रॉ डेटाच्या प्रमाणात कोन ट्रान्समिशनच्या संदर्भात करंटचे प्राथमिक मूल्य बदलतो. उपकरणांच्या वापराच्या व्याप्ती आणि कनेक्ट केलेल्या ग्राहकांच्या संख्येवर आधारित उपकरणे निवडणे आवश्यक आहे.
सामग्री
वर्तमान ट्रान्सफॉर्मर म्हणजे काय?
हे उपकरण उद्योग, नगरपालिका संप्रेषण आणि उपयुक्तता, उत्पादन आणि इतर क्षेत्रांमध्ये विशिष्ट भौतिक मापदंडांसह विद्युत प्रवाह पुरवण्यासाठी वापरले जाते. व्होल्टेज प्राथमिक वळणाच्या कॉइल्सवर लागू केले जाते, जेथे चुंबकीय विकिरणांच्या परिणामी पर्यायी प्रवाह निर्माण होतो. समान रेडिएशन उर्वरित कॉइलमधून जाते, ज्यामुळे EMF शक्तींची हालचाल होते आणि जेव्हा दुय्यम कॉइल लहान होतात किंवा इलेक्ट्रिक सर्किटला जोडलेले असतात तेव्हा सिस्टममध्ये दुय्यम प्रवाह दिसून येतो.
आधुनिक वर्तमान ट्रान्सफॉर्मर्स अशा पॅरामीटर्ससह ऊर्जा रूपांतरित करणे शक्य करतात, जेणेकरून त्याचा वापर उपकरणे, जे त्यावर चालते, नुकसान होऊ देत नाही. याव्यतिरिक्त, ते यंत्रसामग्री आणि कर्मचार्‍यांसाठी जास्तीत जास्त सुरक्षिततेसह वाढीव भार मोजणे शक्य करतात, कारण प्राथमिक आणि दुय्यम पंक्तींच्या कॉइलमध्ये एकमेकांपासून विश्वसनीय इन्सुलेशन असते.
ट्रान्सफॉर्मर कशासाठी?
तुम्हाला वर्तमान ट्रान्सफॉर्मर कशासाठी आवश्यक आहे हे निर्धारित करणे अगदी सोपे आहे: अनुप्रयोगाच्या व्याप्तीमध्ये सर्व उद्योगांचा समावेश आहे ज्यामध्ये ऊर्जा परिमाणांचे परिवर्तन होते. ही उपकरणे सहाय्यक उपकरणांपैकी आहेत, जी मोजमाप यंत्रे आणि रिले यांच्या समांतर पर्यायी वर्तमान सर्किटच्या निर्मितीमध्ये वापरली जातात. या प्रकरणांमध्ये, पॅरामीटर्सचा उलगडा करणे किंवा विविध वैशिष्ट्यांसह उपकरणे एकाच सर्किटमध्ये जोडणे सोपे करण्यासाठी ट्रान्सफॉर्मर ऊर्जा रूपांतरित करतात.
ट्रान्सफॉर्मर्सचे मोजमाप करण्याचे कार्य देखील आहे: ते उच्च व्होल्टेजसह इलेक्ट्रिकल सर्किट्स सुरू करण्यासाठी सेवा देतात, ज्यामध्ये तुम्हाला मापन यंत्रे जोडायची आहेत, परंतु ते थेट करणे शक्य नाही. अशा ट्रान्सफॉर्मर्सचे मुख्य कार्य म्हणजे दुय्यम विंडिंगशी जोडलेले मॅनिप्युलेशन मोजण्यासाठी साधनांमध्ये विद्युतप्रवाहाच्या पॅरामीटर्सबद्दल प्राप्त केलेली माहिती प्रसारित करणे. तसेच उपकरणे सर्किटमधील विद्युत् प्रवाह नियंत्रित करण्याची शक्यता देते: जेव्हा रिले वापरला जातो आणि कमाल वर्तमान मापदंड गाठले जातात, तेव्हा संरक्षण सक्रिय केले जाते, बर्नआउट आणि कर्मचार्‍यांना हानी टाळण्यासाठी उपकरणे बंद केली जातात.
ऑपरेशनचे तत्त्व
अशा उपकरणांची क्रिया इंडक्शनच्या कायद्यावर आधारित असते, त्यानुसार व्होल्टेज प्राथमिक कॉइल्सवर आदळते आणि विद्युत प्रवाह तयार केलेल्या वळण प्रतिकारांवर मात करते, ज्यामुळे चुंबकीय प्रवाह तयार होतो, चुंबकीय कंडक्टरमध्ये हस्तांतरित होतो. प्रवाह प्रवाहाला लंब असतो, ज्यामुळे तोटा कमी होतो आणि जेव्हा तो दुय्यम वळणाच्या वळणाला ओलांडतो तेव्हा EMF फोर्स सक्रिय होतो.सिस्टीममध्ये त्याच्या प्रभावाच्या परिणामी, कॉइलच्या प्रतिकारापेक्षा अधिक मजबूत विद्युत् प्रवाह आहे, तर दुय्यम कॉइलच्या आउटपुटवरील व्होल्टेज कमी होते.
म्हणून, सर्वात सोप्या ट्रान्सफॉर्मर डिझाइनमध्ये, धातूचा एक कोर आणि विंडिंगचा एक जोडी समाविष्ट आहे, जो एकमेकांशी जोडलेला नाही आणि इन्सुलेशनसह वायरिंगच्या स्वरूपात बनविला गेला आहे. काही प्रकरणांमध्ये, भार केवळ प्राथमिककडे जातो आणि दुय्यम विंडिंगवर नाही: हे तथाकथित निष्क्रिय मोड आहे. जर वीज वापरणारी उपकरणे दुय्यम विंडिंगशी जोडलेली असतील तर कॉइलमधून विद्युतप्रवाह वाहतो, ज्यामुळे इलेक्ट्रोमोटिव्ह शक्ती निर्माण होते. ईएमएफ पॅरामीटर्स वळणांच्या संख्येद्वारे निर्धारित केले जातात. प्राथमिक आणि दुय्यम वळणांसाठी इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्सचे गुणोत्तर त्यांच्या संख्येच्या गुणोत्तराने मोजले जाणारे परिवर्तन गुणोत्तर म्हणून ओळखले जाते. प्राथमिक किंवा दुय्यम वळणांची संख्या बदलून एंड-यूजर व्होल्टेजचे नियमन करणे शक्य आहे.
वर्तमान ट्रान्सफॉर्मरचे वर्गीकरण
अशा उपकरणांचे अनेक प्रकार आहेत, जे उद्देश, स्थापनेची पद्धत, रूपांतरण टप्प्यांची संख्या आणि इतर घटकांसह अनेक निकषांनुसार विभागलेले आहेत. वर्तमान ट्रान्सफॉर्मर निवडण्यापूर्वी, आपण या पॅरामीटर्सचा विचार करणे आवश्यक आहे:
- उद्देश. या निकषानुसार, मोजमाप, मध्यवर्ती आणि संरक्षणात्मक मॉडेल आहेत. उदाहरणार्थ, रिले संरक्षण प्रणाली आणि इतर सर्किट्समधील संगणकीय क्रियांसाठी डिव्हाइस कनेक्ट करताना इंटरमीडिएट प्रकारची उपकरणे वापरली जातात. स्वतंत्रपणे वाटप केलेले प्रयोगशाळा ट्रान्सफॉर्मर, जे निर्देशकांची वाढीव अचूकता प्रदान करतात, त्यांच्याकडे मोठ्या प्रमाणात रूपांतरण गुणांक असतात.
- स्थापना पद्धत. बाह्य आणि अंतर्गत स्थापनेसाठी ट्रान्सफॉर्मर आहेत: ते केवळ भिन्न दिसत नाहीत, परंतु बाह्य प्रभावांना प्रतिकार करण्याचे भिन्न निर्देशक देखील आहेत (उदाहरणार्थ, बाह्य वापरासाठी उपकरणांना पर्जन्य आणि तापमानातील फरकांपासून संरक्षण आहे).ओव्हरहेड आणि पोर्टेबल ट्रान्सफॉर्मर देखील वेगळे करा; नंतरचे तुलनेने कमी वजन आणि परिमाण आहेत.
- वळणाचा प्रकार. ट्रान्सफॉर्मर सिंगल- आणि मल्टी-कॉइल, कॉइल, रॉड, बसबार असू शकतात. दोन्ही प्राथमिक आणि दुय्यम विंडिंग भिन्न असू शकतात आणि फरक देखील इन्सुलेशनशी संबंधित आहेत (कोरडे, पोर्सिलेन, बेकेलाइट, तेल, कंपाऊंड इ.).
- परिवर्तनाच्या चरणांची पातळी. उपकरणे सिंगल-स्टेज किंवा टू-स्टेज (कॅस्केड) असू शकतात, 1000 V ची व्होल्टेज मर्यादा किमान किंवा त्याउलट, कमाल असू शकते.
- रचना. या निकषानुसार, वर्तमान ट्रान्सफॉर्मरचे दोन प्रकार आहेत - तेल-प्रकार आणि कोरडे-प्रकार. पहिल्या प्रकरणात, वळण आणि चुंबकीय कोर विशेष तेलकट द्रव असलेल्या भांड्यात असतात: ते इन्सुलेशनची भूमिका बजावते आणि माध्यमाच्या कार्यरत तापमानाचे नियमन करण्यास अनुमती देते. दुसऱ्या प्रकरणात, कूलिंग एअर-कूल्ड आहे, अशा प्रणाली औद्योगिक आणि निवासी इमारतींमध्ये वापरल्या जातात, कारण आगीच्या धोक्यात वाढ झाल्यामुळे तेल ट्रान्सफॉर्मर आत स्थापित केले जाऊ शकत नाहीत.
- व्होल्टेजचा प्रकार. ट्रान्सफॉर्मर्स स्टेप-डाउन आणि स्टेप-अप असू शकतात: पहिल्या प्रकरणात, प्राथमिक विंडिंग्सवरील व्होल्टेज कमी केला जातो आणि दुसऱ्यामध्ये - वाढतो.
- वर्गीकरणासाठी दुसरा पर्याय म्हणजे पॉवरद्वारे वर्तमान ट्रान्सफॉर्मरची निवड. हे पॅरामीटर उपकरणाच्या उद्देशावर, कनेक्ट केलेल्या ग्राहकांची संख्या, त्यांचे गुणधर्म यावर अवलंबून असते.
पॅरामीटर्स आणि वैशिष्ट्ये
अशी उपकरणे निवडताना, आपल्याला अनुप्रयोग आणि खर्चाच्या श्रेणीवर परिणाम करणारे मुख्य तांत्रिक पॅरामीटर्स विचारात घेणे आवश्यक आहे. मुख्य गुण आहेत:
- नाममात्र भार, किंवा शक्ती: या निकषानुसार निवड ट्रान्सफॉर्मर वैशिष्ट्यांची तुलनात्मक सारणी वापरून केली जाऊ शकते.पॅरामीटरचे मूल्य इतर वर्तमान वैशिष्ट्ये निर्धारित करते, कारण ते काटेकोरपणे प्रमाणित केले जाते आणि निवडलेल्या अचूकतेच्या वर्गात उपकरणांचे सामान्य कार्य निर्धारित करण्यासाठी कार्य करते.
- रेट केलेले वर्तमान. हे पॅरामीटर निर्धारित करते की डिव्हाइस किती काळ गंभीर तापमानाला जास्त गरम न करता कार्य करू शकते. ट्रान्सफॉर्मर उपकरणे, एक नियम म्हणून, हीटिंगच्या पातळीवर एक ठोस राखीव आहे, 18-20% पर्यंत ओव्हरलोडिंगच्या बाबतीत ऑपरेशन सामान्य आहे.
- विद्युतदाब. हे पॅरामीटर विंडिंग इन्सुलेशनच्या गुणवत्तेसाठी महत्वाचे आहे, ते उपकरणांचे त्रास-मुक्त ऑपरेशन सुनिश्चित करते.
- त्रुटी. ही घटना चुंबकीय प्रवाहाच्या प्रभावामुळे उद्भवते, त्रुटी मूल्य अचूक प्राथमिक आणि दुय्यम वर्तमान डेटामधील फरक आहे. ट्रान्सफॉर्मर कोरमध्ये चुंबकीय प्रवाह वाढल्याने त्रुटीच्या प्रमाणात वाढ होते.
- ट्रान्सफॉर्मेशन रेशो, जे प्राथमिक वळणांमधील विद्युत् प्रवाहाचे दुय्यम वळणांचे गुणोत्तर आहे. गुणांकाचे वास्तविक मूल्य नाममात्रापेक्षा उर्जेच्या रूपांतरणाच्या नुकसानाच्या डिग्रीच्या बरोबरीने भिन्न असते.
- मर्यादित गुणाकार, वास्तविक प्राथमिक प्रवाहाचे नाममात्र गुणोत्तर म्हणून व्यक्त केले जाते.
- दुय्यम प्रकाराच्या विंडिंगच्या वळणांमध्ये होणार्‍या विद्युत् प्रवाहाचे गुणाकार.
वर्तमान ट्रान्सफॉर्मरचा मुख्य डेटा प्रतिस्थापन आकृतीद्वारे निर्धारित केला जातो: ते आपल्याला नो-लोडपासून पूर्ण-लोडपर्यंत वेगवेगळ्या मोडमध्ये उपकरणांच्या वैशिष्ट्यांचा अभ्यास करण्यास अनुमती देते.
मुख्य निर्देशक विशेष चिन्हांकित स्वरूपात डिव्हाइसच्या मुख्य भागावर चिन्हांकित केले जातात. यात उपकरणे उचलण्याच्या आणि माउंट करण्याच्या पद्धती, दुय्यम विंडिंग्जवरील उच्च व्होल्टेजबद्दल चेतावणी देणारी माहिती (350 व्होल्टपेक्षा जास्त), ग्राउंडिंग पॅडच्या उपस्थितीबद्दल माहिती देखील असू शकते. एनर्जी कन्व्हर्टर मार्किंग स्टिकरच्या स्वरूपात किंवा पेंटसह लागू केले जाते.
संभाव्य गैरप्रकार
इतर कोणत्याही उपकरणांप्रमाणे, ट्रान्सफॉर्मर वेळोवेळी खराब होतात आणि निदानासह तज्ञांच्या सेवेची आवश्यकता असते.आपण युनिट तपासण्यापूर्वी, आपल्याला कोणते ब्रेकडाउन होतात आणि कोणती चिन्हे त्यांच्याशी संबंधित आहेत हे जाणून घेणे आवश्यक आहे:
- आतमध्ये असमान आवाज, कर्कश आवाज. ही घटना सामान्यत: ग्राउंडिंग एलिमेंटचे तुटणे, वळणाच्या वळणांवरून केसला ओव्हरलॅप किंवा चुंबकीय कोरसाठी शीट्सचे सैल दाब दर्शवते.
- केस जास्त गरम करणे, ग्राहकांच्या बाजूने विद्युत प्रवाहात वाढ. इन्सुलेशन लेयरच्या पोशाख किंवा यांत्रिक नुकसान, शॉर्ट सर्किटमुळे वारंवार ओव्हरलोड झाल्यामुळे वळण शॉर्ट सर्किटमुळे समस्या उद्भवू शकते.
- क्रॅक केलेले इन्सुलेटर, स्लाइडिंग डिस्चार्ज. ते ऑपरेशन सुरू होण्यापूर्वी आढळलेले उत्पादन दोष, परदेशी वस्तू आणि भिन्न मूल्यांच्या फेज इनपुटमधील ओव्हरलॅपच्या बाबतीत दिसून येतात.
- तेल उत्सर्जन ज्या दरम्यान एक्झॉस्ट स्ट्रक्चरचा डायाफ्राम नष्ट होतो. इंटर-फेज शॉर्ट-सर्किटमुळे इन्सुलेशन वेअर, ऑइल लेव्हल कमी होणे, व्होल्टेज ड्रॉप किंवा थ्रू-टाइप शॉर्ट-सर्किट झाल्यास ओव्हरकरंट घटनेमुळे उद्भवते.
- गॅसकेटच्या खाली किंवा ट्रान्सफॉर्मरच्या नळांमधून तेलाचा द्रव गळतो. घटकांचे दोषपूर्ण वेल्डिंग, कमकुवत सील, नष्ट झालेले गॅस्केट किंवा न घासलेले टॅप प्लग ही मुख्य कारणे आहेत.
- गॅस संरक्षण रिले सक्रिय करणे. ही घटना घडते जेव्हा विंडिंग फॉल्ट, सर्किट तुटणे, स्विच संपर्क बर्नआउट किंवा ट्रान्सफॉर्मर हाऊसिंगमध्ये शॉर्ट सर्किट झाल्यास तेलाचे विघटन होते.
- गॅस संरक्षण रिले ट्रिपिंग. फेज फेल्युअर, अंतर्गत किंवा बाह्य ओव्हरव्होल्टेजमुळे किंवा तथाकथित "स्टील फायर" मुळे तेलाच्या द्रवाचे सक्रिय विघटन ही समस्या निर्माण करते.
- ट्रिप केलेले विभेदक संरक्षण. जेव्हा लीड केसमध्ये बिघाड होतो, टप्प्याटप्प्याने किंवा इतर प्रकरणांमध्ये ओव्हरलॅप होतो तेव्हा हा दोष उद्भवतो.
डिव्हाइसची कार्यक्षमता वाढविण्यासाठी, थर्मल इमेजिंग कॅमेरासह नियमित कॅलिब्रेशन आवश्यक आहे: उपकरणे आपल्याला संपर्क गुणवत्तेत घट आणि ऑपरेटिंग तापमानात घट झाल्याचे निदान करण्यास अनुमती देतात. पडताळणी दरम्यान, विशेषज्ञ खालील श्रेणी हाताळणी करतात:
- व्होल्टेज आणि करंटचे रीडिंग घेणे.
- बाह्य स्रोत वापरून लोड तपासत आहे.
- ऑपरेटिंग सर्किटमधील पॅरामीटर्सचे निर्धारण.
- परिवर्तन गुणोत्तराची गणना, तुलना आणि निर्देशकांचे विश्लेषण.
ट्रान्सफॉर्मरची गणना
या उपकरणाचे मूलभूत तत्त्व सूत्राद्वारे परिभाषित केले आहे U1/U2=n1/n2, ज्याचे घटक खालीलप्रमाणे उलगडले आहेत:
- U1 आणि U2 हे प्राथमिक आणि दुय्यम वळणांचे व्होल्टेज आहेत.
- n1 आणि n2 हे अनुक्रमे प्राथमिक आणि दुय्यम विंडिंग्जवरील त्यांची संख्या आहेत.
कोरचे क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र निश्चित करण्यासाठी, दुसरे सूत्र वापरले जाते: S=1,15 * √Pजेथे शक्ती वॅट आणि क्षेत्रफळ चौरस सेंटीमीटरमध्ये मोजली जाते. जर उपकरणांमध्ये वापरलेला कोर Sch अक्षराच्या आकारात असेल, तर क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र मध्य कोरसाठी मोजले जाते. प्राथमिक स्तरावरील विंडिंगमधील वळणे निश्चित करताना, सूत्र लागू केले जाते n=50*U1/S, या प्रकरणात घटक 50 अपरिवर्तनीय नाही, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक हस्तक्षेपाची घटना टाळण्यासाठी गणनामध्ये, त्याऐवजी 60 चे मूल्य ठेवण्याची शिफारस केली जाते. दुसरे सूत्र आहे d=0,8*√Iज्यामध्ये d हा वायर क्रॉस-सेक्शन आहे आणि I वर्तमान ताकद निर्देशांक आहे; ते केबल व्यासाची गणना करण्यासाठी वापरले जाते.
गणनेमध्ये प्राप्त आकडे पूर्ण केले जातात (उदा. 37.5 W ची गणना केलेली शक्ती 40 पर्यंत पूर्ण केली जाते). गोलाकार फक्त वरच्या दिशेने परवानगी आहे. हे सर्व सूत्र ट्रान्सफॉर्मरच्या निवडीसाठी वापरले जातात, 220 V नेटवर्कमध्ये काम करतात; उच्च-फ्रिक्वेंसी लाईन्सच्या बांधकामात इतर पॅरामीटर्स आणि गणना पद्धती वापरल्या जातात.
संबंधित लेख:
