ٹرانسفارمر ایک برقی مقناطیسی آلہ ہے جو ایک وولٹیج اور فریکوئنسی کے متبادل کرنٹ کو دوسرے (یا مساوی) وولٹیج اور اسی فریکوئنسی کے متبادل کرنٹ میں تبدیل کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔
مشمولات
ٹرانسفارمر کا ڈیزائن اور کام کرنا
اپنی سادہ ترین شکل میں ٹرانسفارمر وائنڈنگز W کی تعداد کے ساتھ ایک بنیادی وائنڈنگ ہے۔1 اور ڈبلیو کے ساتھ سیکنڈری2. بنیادی وائنڈنگ کو توانائی فراہم کی جاتی ہے، بوجھ سیکنڈری وائنڈنگ سے منسلک ہوتا ہے۔ توانائی برقی مقناطیسی انڈکشن کے ذریعے منتقل ہوتی ہے۔ برقی مقناطیسی جوڑے کو بڑھانے کے لیے، زیادہ تر صورتوں میں وائنڈنگز کو بند کور (مقناطیسی کور) پر رکھا جاتا ہے۔
اگر ایک متبادل وولٹیج U1پھر ایک متبادل کرنٹ I1جو کور میں ایک ہی شکل کا مقناطیسی بہاؤ F بناتا ہے۔ یہ مقناطیسی بہاؤ ثانوی وائنڈنگ میں EMF کو اکساتا ہے۔ اگر کوئی بوجھ ثانوی سرکٹ سے منسلک ہے، تو ایک ثانوی کرنٹ I2.
سیکنڈری وائنڈنگ میں وولٹیج کا تعین W موڑ کے تناسب سے ہوتا ہے۔1 اور ڈبلیو2:
یو2= یو1*(ڈبلیو1/W2) = یو1/k، جہاں k تبدیلی کا تناسب.
اگر k<1 تو U2> یو1، اور ایسے ٹرانسفارمر کو سٹیپ اپ ٹرانسفارمر کہا جاتا ہے۔ اگر k>1، تو U2<>1، یہ ٹرانسفارمر کو سٹیپ ڈاؤن ٹرانسفارمر کہا جاتا ہے۔. چونکہ ٹرانسفارمر کی آؤٹ پٹ پاور ان پٹ پاور کے برابر ہے (بذات خود ٹرانسفارمر کے نقصانات) ہم کہہ سکتے ہیں کہ Rf=Rin, U1*میں1= یو2*میں2 اور میں2=میں1*k=I1*(ڈبلیو1/W2)۔ اس طرح، بغیر کسی نقصان کے ٹرانسفارمر میں ان پٹ اور آؤٹ پٹ وولٹیج سمیٹنے والے موڑ کے تناسب سے براہ راست متناسب ہوتے ہیں۔ اور کرنٹ اس تناسب کے الٹا متناسب ہیں۔
ایک ٹرانسفارمر میں مختلف تناسب کے ساتھ ایک سے زیادہ سیکنڈری وائنڈنگ ہو سکتی ہے۔ مثال کے طور پر، گھریلو لائٹ بلب کی فراہمی کے لیے 220 وولٹ کے ٹرانسفارمر میں ایک سیکنڈری وائنڈنگ ہو سکتی ہے، جیسے اینوڈ سرکٹس کی فراہمی کے لیے 500 وولٹ اور تاپدیپت سرکٹس کی فراہمی کے لیے 6 وولٹ۔ پہلی صورت میں k<1، دوسری صورت میں k>1۔
ٹرانسفارمر صرف متبادل وولٹیج کے ساتھ کام کرتا ہے - ثانوی وائنڈنگ میں EMF ہونے کے لیے، مقناطیسی بہاؤ کو تبدیل ہونا چاہیے۔
ٹرانسفارمرز کے لیے کور کی اقسام
عملی طور پر، نہ صرف مخصوص شکل کے کور استعمال کیے جاتے ہیں۔ ڈیوائس کے مقصد پر منحصر ہے، مقناطیسی کور مختلف طریقوں سے بنائے جا سکتے ہیں۔
کور کور
کم تعدد ٹرانسفارمر کور واضح مقناطیسی خصوصیات کے ساتھ سٹیل سے بنے ہیں۔ ایڈی کرنٹ کو کم کرنے کے لیے بنیادی صف کو انفرادی پلیٹوں سے جمع کیا جاتا ہے جو ایک دوسرے سے برقی طور پر موصل ہوتی ہیں۔ اعلی تعدد پر آپریشن کے لیے، دیگر مواد جیسے فیرائٹس استعمال کیے جاتے ہیں۔
اوپر زیر بحث کور کو راڈ کور کہا جاتا ہے اور یہ دو سلاخوں پر مشتمل ہوتا ہے۔ سنگل فیز ٹرانسفارمرز کے لیے تھری کور کور بھی استعمال کیے جاتے ہیں۔ ان میں کم مقناطیسی آوارہ بہاؤ اور اعلی کارکردگی ہے۔ اس صورت میں، بنیادی اور ثانوی دونوں وائنڈنگز مرکزی کور پر رکھی جاتی ہیں۔
تھری فیز ٹرانسفارمر بھی تھری فیز کور پر بنائے جاتے ہیں۔ ہر مرحلے کی بنیادی اور ثانوی وائنڈنگز ہر ایک اپنے اپنے مرکز میں ہوتی ہیں۔ کچھ معاملات میں، پانچ کور کور استعمال کیے جاتے ہیں۔وائنڈنگز کو بالکل اسی طرح ترتیب دیا گیا ہے، بنیادی اور ثانوی ہر ایک اپنے اپنے مرکز میں، اور ہر طرف دو سب سے باہر کی سلاخیں صرف مخصوص موڈ میں مقناطیسی بہاؤ کو شارٹ سرکٹ کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہیں۔
بکتر بند
سنگل فیز ٹرانسفارمرز بکتر بند کور میں بنائے جاتے ہیں - دونوں کنڈلی مقناطیسی کور کے مرکزی کور پر رکھی جاتی ہیں۔ اس طرح کے کور میں مقناطیسی بہاؤ تین کور ڈیزائن کی طرح شارٹ سرکیٹ ہوتا ہے - اطراف کی دیواروں کے ذریعے۔ اس معاملے میں بکھرنے والا بہاؤ بہت چھوٹا ہے۔
اس ڈیزائن کے فوائد میں وائنڈنگ کے ذریعے کور ونڈو کے زیادہ گھنے بھرنے کے امکان کی وجہ سے سائز اور وزن میں کچھ اضافہ شامل ہے، اس لیے کم طاقت والے ٹرانسفارمرز کی تیاری کے لیے بکتر بند کور استعمال کرنا فائدہ مند ہے۔ اس کا نتیجہ ایک چھوٹا مقناطیسی سرکٹ بھی ہے، جس کی وجہ سے بغیر بوجھ کے نقصانات کم ہوتے ہیں۔
نقصانات معائنے اور مرمت کے لیے وائنڈنگز تک زیادہ مشکل رسائی کے ساتھ ساتھ ہائی وولٹیجز کے لیے موصلیت پیدا کرنے میں بڑھتی ہوئی دشواری ہیں۔
ٹورائیڈل
ٹورائیڈل کور کے ساتھ، مقناطیسی بہاؤ کور کے اندر مکمل طور پر بند ہوتا ہے، اور عملی طور پر کوئی مقناطیسی بہاؤ کی کھپت نہیں ہوتی ہے۔ لیکن ان ٹرانسفارمرز کو ہوا لگانا مشکل ہے، اس لیے یہ شاذ و نادر ہی استعمال ہوتے ہیں، جیسے کم طاقت کے ریگولیٹڈ آٹو ٹرانسفارمرز میں یا زیادہ فریکوئنسی والے آلات میں جہاں مداخلت سے استثنیٰ ضروری ہے۔

آٹو ٹرانسفارمر
بعض صورتوں میں یہ مشورہ دیا جاتا ہے کہ ایسے ٹرانسفارمرز استعمال کیے جائیں جن میں وائنڈنگز کے درمیان نہ صرف مقناطیسی رابطہ ہوتا ہے بلکہ برقی بھی ہوتا ہے۔ یعنی، ایک سٹیپ اپ ڈیوائس میں، پرائمری وائنڈنگ سیکنڈری وائنڈنگ کا حصہ ہے، اور سٹیپ ڈاؤن ڈیوائس میں، سیکنڈری وائنڈنگ پرائمری وائنڈنگ کا حصہ ہے۔ ایسی ڈیوائس کو آٹو ٹرانسفارمر (AT) کہا جاتا ہے۔
ایک سٹیپ ڈاون آٹو ٹرانسفارمر کوئی سادہ وولٹیج ڈیوائیڈر نہیں ہے - ثانوی سرکٹ میں توانائی کی منتقلی میں مقناطیسی کپلنگ بھی شامل ہے۔
آٹوٹرانسفارمرز کے فوائد یہ ہیں:
- کم نقصانات؛
- وولٹیج کو آسانی سے ریگولیٹ کرنے کی صلاحیت؛
- کم وزن اور طول و عرض (آٹو ٹرانسفارمر سستا ہے، نقل و حمل آسان ہے)؛
- مواد کی کم مطلوبہ مقدار کی وجہ سے کم قیمت۔
نقصانات میں دونوں وائنڈنگز کی موصلیت کی ضرورت شامل ہے، جو زیادہ وولٹیج کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہیں، نیز ان پٹ اور آؤٹ پٹ کے درمیان galvanic تنہائی کی کمی، جو ماحولیاتی مظاہر کے اثرات کو پرائمری سرکٹ سے سیکنڈری سرکٹ میں منتقل کر سکتی ہے۔ ایک ہی وقت میں، ثانوی سرکٹ کے عناصر کو گراؤنڈ نہیں کیا جا سکتا. نیز، بڑھتی ہوئی شارٹ سرکٹ کرنٹ کو ATs کا نقصان سمجھا جاتا ہے۔ تھری فیز آٹوٹرانسفارمرز کے ساتھ، وائنڈنگز عام طور پر گراؤنڈ نیوٹرل کے ساتھ ستارے میں جڑے ہوتے ہیں، دیگر کنکشن اسکیمیں ممکن ہیں، لیکن بہت پیچیدہ اور بوجھل ہوتی ہیں۔ یہ بھی ایک نقصان ہے جو آٹو ٹرانسفارمرز کے استعمال کو محدود کرتا ہے۔
ٹرانسفارمر ایپلی کیشنز
وولٹیج بڑھانے یا کم کرنے کے لیے ٹرانسفارمرز کی خاصیت صنعت اور گھر میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہے۔
وولٹیج کی تبدیلی
مختلف مراحل میں صنعتی وولٹیج کی سطح کے لیے مختلف تقاضے ہیں۔ مختلف وجوہات کی بناء پر، برقی توانائی کی پیداوار میں ہائی وولٹیج جنریٹرز کا استعمال منافع بخش نہیں ہے۔ اسی لیے، مثال کے طور پر، ہائیڈرو الیکٹرک پاور پلانٹس میں 6...35 kV کے جنریٹر استعمال کیے جاتے ہیں۔ اس کے برعکس، بجلی کی نقل و حمل کے لیے زیادہ وولٹیجز کی ضرورت ہوتی ہے - فاصلے کے لحاظ سے 110 kV سے 1150 kV تک۔ اس وولٹیج کو پھر سے 6...10 kV تک کم کر دیا جاتا ہے، مقامی سب سٹیشنوں میں تقسیم کیا جاتا ہے، جہاں سے یہ کم ہو کر 380(220) وولٹ ہو جاتا ہے اور آخری صارف تک پہنچ جاتا ہے۔ گھریلو اور صنعتی آلات کے لیے، اسے اب بھی کم کرنا چاہیے، عام طور پر 3...36 وولٹ تک۔
یہ تمام آپریشنز کے ساتھ کیے جاتے ہیں۔ پاور ٹرانسفارمرز. وہ خشک یا تیل کے ورژن کے ہو سکتے ہیں۔ دوسری صورت میں، وائنڈنگز کے ساتھ کور کو تیل کے ساتھ ایک ٹینک میں رکھا جاتا ہے، جو ایک موصل اور ٹھنڈک کا ذریعہ ہے۔
Galvanic تنہائی
Galvanic تنہائی برقی آلات کی حفاظت کو بڑھاتی ہے۔ اگر آپ ڈیوائس کو براہ راست 220 وولٹ سے پاور نہیں کرتے ہیں، جہاں کنڈکٹرز میں سے ایک زمین سے جڑا ہوا ہے، لیکن 220/220 وولٹ کے ٹرانسفارمر کے ذریعے، سپلائی وولٹیج وہی رہتا ہے۔ لیکن اگر زمین اور ثانوی کرنٹ لے جانے والے حصے ایک ہی وقت میں چھوتے ہیں، تو کرنٹ کے بہنے کے لیے کوئی سرکٹ نہیں ہوگا اور بجلی کے کرنٹ لگنے کا خطرہ بہت کم ہوگا۔
وولٹیج کی پیمائش
تمام برقی تنصیبات میں، وولٹیج کی سطح کو مانیٹر کیا جانا چاہیے۔ اگر 1000 وولٹ تک کی وولٹیج کلاس استعمال کی جاتی ہے، تو وولٹ میٹر براہ راست لائیو حصوں سے جڑے ہوتے ہیں۔ 1,000 وولٹ سے اوپر کی تنصیبات میں ایسا نہیں ہوتا ہے - وہ آلات جو اس وولٹیج کو برداشت کر سکتے ہیں موصلیت کی خرابی کی صورت میں بہت زیادہ اور غیر محفوظ ہوتے ہیں۔ لہذا، اس طرح کے نظاموں میں، وولٹ میٹر ایک آسان تبدیلی کے تناسب کے ساتھ ٹرانسفارمرز کے ذریعے ہائی وولٹیج کنڈکٹرز سے منسلک ہوتے ہیں۔ مثال کے طور پر، 10 kV نیٹ ورکس کے لیے، 1:100 ماپنے والے ٹرانسفارمرز استعمال کیے جاتے ہیں، آؤٹ پٹ 100 وولٹ کا معیاری وولٹیج ہے۔ اگر بنیادی وولٹیج طول و عرض میں تبدیل ہوتا ہے، تو یہ ایک ہی وقت میں ثانوی میں بھی بدل جاتا ہے۔ وولٹ میٹر کا پیمانہ عام طور پر بنیادی وولٹیج کی حد میں گریجویٹ ہوتا ہے۔
ٹرانسفارمر بنانے اور برقرار رکھنے کے لیے ایک پیچیدہ اور مہنگا جزو ہے۔ تاہم، یہ آلات بہت سے علاقوں میں ناگزیر ہیں، اور کوئی متبادل نہیں ہے۔
متعلقہ مضامین: