موجودہ ٹرانسفارمرز آج کی توانائی کی صنعت میں بنیادی اقدار کو برقرار رکھتے ہوئے مختلف الیکٹریکل پیرامیٹرز کو تبدیل کرنے کے سامان کے طور پر بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ آلات کا آپریشن انڈکشن کے قانون پر مبنی ہے، جو کہ مقناطیسی اور برقی شعبوں کے لیے موزوں ہے جو سائنوسائڈ طور پر تبدیل ہوتے ہیں۔ ٹرانسفارمر ماڈیولس اور خام ڈیٹا کے متناسب زاویہ کی ترسیل کے حوالے سے کرنٹ کی بنیادی قدر کو تبدیل کرتا ہے۔ آلات کے استعمال کے دائرہ کار اور منسلک صارفین کی تعداد کی بنیاد پر آلات کا انتخاب کرنا ضروری ہے۔
مشمولات
موجودہ ٹرانسفارمر کیا ہے؟
یہ سامان صنعت، میونسپل مواصلات اور افادیت، پیداوار اور دیگر شعبوں میں مخصوص جسمانی پیرامیٹرز کے ساتھ کرنٹ کی فراہمی کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ وولٹیج کا اطلاق پرائمری وائنڈنگ کے کنڈلیوں پر ہوتا ہے، جہاں مقناطیسی تابکاری کے نتیجے میں ایک متبادل کرنٹ پیدا ہوتا ہے۔ یہی تابکاری باقی کنڈلیوں سے گزرتی ہے، جس کی وجہ سے EMF قوتوں کی حرکت ہوتی ہے، اور جب ثانوی کنڈلیوں کو چھوٹا کیا جاتا ہے یا جب الیکٹرک سرکٹ سے منسلک ہوتا ہے، تو سسٹم میں ایک ثانوی کرنٹ ظاہر ہوتا ہے۔
جدید موجودہ ٹرانسفارمرز اس طرح کے پیرامیٹرز کے ساتھ توانائی کو تبدیل کرنا ممکن بناتے ہیں، تاکہ اس کے استعمال سے اس پر چلنے والے آلات کو نقصان نہ پہنچے۔ اس کے علاوہ، وہ مشینری اور اہلکاروں کے لیے زیادہ سے زیادہ حفاظت کے ساتھ بڑھے ہوئے بوجھ کی پیمائش کرنا ممکن بناتے ہیں، کیونکہ بنیادی اور ثانوی قطاروں کے کنڈلی ایک دوسرے سے قابل اعتماد موصلیت رکھتے ہیں۔
ٹرانسفارمر کس کے لیے؟
اس بات کا تعین کرنا کہ آپ کو موجودہ ٹرانسفارمر کی کیا ضرورت ہے بہت آسان ہے: اطلاق کے دائرہ کار میں وہ تمام صنعتیں شامل ہیں جن میں توانائی کی مقدار کی تبدیلی ہوتی ہے۔ یہ آلات معاون آلات میں سے ہیں، جو ایک متبادل کرنٹ سرکٹ کی تخلیق میں پیمائش کے آلات اور ریلے کے متوازی طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ ان صورتوں میں، ٹرانسفارمر پیرامیٹر کو سمجھنے میں آسانی پیدا کرنے یا مختلف خصوصیات والے آلات کو ایک سرکٹ میں جوڑنے کے لیے توانائی کو تبدیل کرتے ہیں۔
ٹرانسفارمرز کا ایک ماپنے کا کام بھی ہے: وہ زیادہ وولٹیج کے ساتھ برقی سرکٹس کو شروع کرنے کا کام کرتے ہیں، جس سے آپ پیمائش کے آلات کو جوڑنا چاہتے ہیں، لیکن یہ براہ راست کرنا ممکن نہیں ہے۔ اس طرح کے ٹرانسفارمرز کا بنیادی کام کرنٹ کے پیرامیٹرز کے بارے میں حاصل کردہ معلومات کو ہیرا پھیری کی پیمائش کے آلات تک پہنچانا ہے، جو ثانوی وائنڈنگ سے جڑے ہوئے ہیں۔ نیز سامان سرکٹ میں کرنٹ کو کنٹرول کرنے کا امکان فراہم کرتا ہے: جب ریلے استعمال کیا جاتا ہے اور زیادہ سے زیادہ کرنٹ پیرامیٹرز تک پہنچ جاتے ہیں، تو تحفظ چالو ہوجاتا ہے، برن آؤٹ اور اہلکاروں کو نقصان سے بچنے کے لیے سامان کو بند کر دیتا ہے۔
آپریشن کا اصول
اس طرح کے آلات کی کارروائی انڈکشن کے قانون پر مبنی ہوتی ہے، جس کے مطابق وولٹیج بنیادی کنڈلیوں سے ٹکراتا ہے اور کرنٹ پیدا ہونے والی سمیٹنے والی مزاحمت پر قابو پاتا ہے، جو مقناطیسی بہاؤ کی تشکیل کا سبب بنتا ہے، جو مقناطیسی موصل میں منتقل ہوتا ہے۔ بہاؤ کرنٹ کے لیے کھڑا ہوتا ہے، جو نقصانات کو کم کرتا ہے، اور جب یہ ثانوی وائنڈنگ کے موڑ کو عبور کرتا ہے، تو EMF فورس چالو ہو جاتی ہے۔سسٹم میں اس کے اثر و رسوخ کے نتیجے میں ایک کرنٹ آتا ہے جو کنڈلی کی مزاحمت سے زیادہ مضبوط ہوتا ہے، جبکہ ثانوی کنڈلی کے آؤٹ پٹ پر وولٹیج کم ہوجاتا ہے۔
اس لیے آسان ترین ٹرانسفارمر ڈیزائن میں دھات کا ایک کور اور وائنڈنگز کا ایک جوڑا شامل ہوتا ہے، جو ایک دوسرے سے جڑے نہیں ہوتے اور موصلیت کے ساتھ وائرنگ کی شکل میں بنائے جاتے ہیں۔ کچھ معاملات میں، بوجھ صرف پرائمری پر جاتا ہے نہ کہ سیکنڈری وائنڈنگز پر: یہ نام نہاد آئیڈل موڈ ہے۔ اگر بجلی استعمال کرنے والے آلات کو ثانوی وائنڈنگ سے منسلک کیا جاتا ہے، تو کنڈلیوں سے کرنٹ بہتا ہے، جس سے الیکٹرو موٹیو فورس بنتی ہے۔ EMF پیرامیٹرز کا تعین موڑ کی تعداد سے کیا جاتا ہے۔ بنیادی اور ثانوی موڑ کے لیے الیکٹرو موٹیو قوت کا تناسب ان کی تعداد کے تناسب سے شمار کیا جاتا ہے، تبدیلی کے تناسب کے نام سے جانا جاتا ہے۔ بنیادی یا ثانوی موڑ کی تعداد کو تبدیل کرکے اختتامی صارف وولٹیج کو منظم کرنا ممکن ہے۔
موجودہ ٹرانسفارمرز کی درجہ بندی
اس طرح کے آلات کی کئی قسمیں ہیں، جنہیں کئی معیارات کے مطابق تقسیم کیا گیا ہے، بشمول مقصد، تنصیب کا طریقہ، تبدیلی کے مراحل کی تعداد اور دیگر عوامل۔ موجودہ ٹرانسفارمر کو منتخب کرنے سے پہلے، آپ کو ان پیرامیٹرز پر غور کرنے کی ضرورت ہے:
- مقصد اس معیار کے مطابق، پیمائش، درمیانی اور حفاظتی ماڈل موجود ہیں. مثال کے طور پر، انٹرمیڈیٹ قسم کے آلات استعمال کیے جاتے ہیں جب ریلے پروٹیکشن سسٹمز اور دیگر سرکٹس میں کمپیوٹیشنل ایکشن کے لیے آلات کو جوڑتے ہیں۔ علیحدہ طور پر مختص لیبارٹری ٹرانسفارمرز، جو اشارے کی درستگی میں اضافہ فراہم کرتے ہیں، بڑی تعداد میں تبادلوں کے قابلیت رکھتے ہیں۔
- تنصیب کا طریقہ۔ بیرونی اور اندرونی تنصیب کے لیے ٹرانسفارمرز موجود ہیں: وہ نہ صرف مختلف نظر آتے ہیں، بلکہ بیرونی اثرات کے خلاف مزاحمت کے مختلف اشارے بھی رکھتے ہیں (مثال کے طور پر، بیرونی استعمال کے لیے آلات کو بارش اور درجہ حرارت کے فرق سے تحفظ حاصل ہے)۔اس کے علاوہ اوور ہیڈ اور پورٹیبل ٹرانسفارمرز میں فرق کریں۔ مؤخر الذکر ایک نسبتا کم وزن اور طول و عرض ہے.
- سمیٹنے کی قسم۔ ٹرانسفارمرز سنگل اور ملٹی کوائل، کوائل، راڈ، بس بار ہو سکتے ہیں۔ دونوں پرائمری اور سیکنڈری وائنڈنگز مختلف ہو سکتے ہیں، اور یہ فرق بھی موصلیت سے متعلق ہیں (خشک، چینی مٹی کے برتن، بیکلائٹ، تیل، کمپاؤنڈ، وغیرہ)۔
- تبدیلی کے مراحل کی سطح۔ سامان سنگل اسٹیج یا ٹو اسٹیج (کاسکیڈ) ہو سکتا ہے، 1000 V کی وولٹیج کی حد کم سے کم یا اس کے برعکس زیادہ سے زیادہ ہو سکتی ہے۔
- ڈیزائن. اس معیار کے مطابق، موجودہ ٹرانسفارمرز کی دو قسمیں ہیں - تیل کی قسم اور خشک قسم. پہلی صورت میں، سمیٹنے اور مقناطیسی کور کے موڑ ایک برتن میں ہوتے ہیں جس میں ایک خاص تیل والا مائع ہوتا ہے: یہ موصلیت کا کردار ادا کرتا ہے اور درمیانے درجے کے کام کرنے والے درجہ حرارت کو کنٹرول کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ دوسری صورت میں، کولنگ ایئر کولڈ ہے، اس طرح کے نظام صنعتی اور رہائشی عمارتوں میں استعمال ہوتے ہیں، کیونکہ آگ کے بڑھتے ہوئے خطرے کی وجہ سے تیل کے ٹرانسفارمر اندر نہیں لگائے جا سکتے۔
- وولٹیج کی قسم۔ ٹرانسفارمرز سٹیپ ڈاون اور سٹیپ اپ ہو سکتے ہیں: پہلی صورت میں، پرائمری وائنڈنگز پر وولٹیج کم ہو جاتا ہے، اور دوسری میں بڑھ جاتا ہے۔
- درجہ بندی کے لئے ایک اور اختیار موجودہ ٹرانسفارمر کی طاقت کا انتخاب ہے۔ یہ پیرامیٹر سامان کے مقصد، منسلک صارفین کی تعداد، ان کی خصوصیات پر منحصر ہے۔
پیرامیٹرز اور خصوصیات
اس طرح کے سامان کا انتخاب کرتے وقت، آپ کو درخواست اور لاگت کی حد کو متاثر کرنے والے اہم تکنیکی پیرامیٹرز پر غور کرنے کی ضرورت ہے۔ اہم خصوصیات یہ ہیں:
- برائے نام بوجھ، یا طاقت: اس معیار کے مطابق انتخاب ٹرانسفارمر کی خصوصیات کے تقابلی جدول کا استعمال کرتے ہوئے کیا جا سکتا ہے۔پیرامیٹر کی قدر دیگر موجودہ خصوصیات کا تعین کرتی ہے، کیونکہ یہ سختی سے معیاری ہے اور منتخب کردہ درستگی کی کلاس میں آلات کے معمول کے کام کا تعین کرنے کے لیے کام کرتی ہے۔
- موجودہ درجہ بندی. یہ پیرامیٹر اس بات کا تعین کرتا ہے کہ اہم درجہ حرارت کو زیادہ گرم کیے بغیر ڈیوائس کتنی دیر تک کام کر سکتی ہے۔ ٹرانسفارمر کا سامان، ایک اصول کے طور پر، ہیٹنگ کی سطح پر ایک ٹھوس ریزرو رکھتا ہے، 18-20٪ تک اوورلوڈنگ کی صورت میں آپریشن معمول ہے.
- وولٹیج. یہ پیرامیٹر سمیٹنے والی موصلیت کے معیار کے لیے اہم ہے، یہ سامان کے پریشانی سے پاک آپریشن کو یقینی بناتا ہے۔
- خرابی یہ رجحان مقناطیسی بہاؤ کے اثر کی وجہ سے ہوتا ہے، خرابی کی قدر عین بنیادی اور ثانوی موجودہ ڈیٹا کے درمیان فرق ہے۔ ٹرانسفارمر کور میں مقناطیسی بہاؤ میں اضافہ غلطی میں متناسب اضافے میں معاون ہے۔
- تبدیلی کا تناسب، جو کہ بنیادی موڑ میں کرنٹ کا ثانوی موڑ کا تناسب ہے۔ گتانک کی اصل قدر برائے نام سے توانائی کی تبدیلی کے نقصان کی ڈگری کے برابر رقم سے مختلف ہوتی ہے۔
- ضرب کو محدود کریں، جس کا اظہار اصل بنیادی کرنٹ کے برائے نام کے تناسب سے ہوتا ہے۔
- ثانوی قسم کے وائنڈنگ کے موڑ میں ہونے والے کرنٹ کی ضرب۔
موجودہ ٹرانسفارمر کے اہم اعداد و شمار کا تعین متبادل ڈایاگرام سے کیا جاتا ہے: یہ آپ کو بغیر لوڈ سے مکمل لوڈ تک مختلف طریقوں میں آلات کی خصوصیات کا مطالعہ کرنے کی اجازت دیتا ہے۔
اہم اشارے آلہ کے جسم پر خصوصی مارکنگ کی شکل میں نشان زد ہوتے ہیں۔ اس میں سامان کو اٹھانے اور چڑھانے کے طریقہ کار، ثانوی وائنڈنگز (350 وولٹ سے زیادہ) پر ہائی وولٹیج کے بارے میں انتباہی معلومات، گراؤنڈنگ پیڈ کی موجودگی کے بارے میں معلومات بھی شامل ہو سکتی ہیں۔ انرجی کنورٹر مارکنگ اسٹیکر کی شکل میں یا پینٹ کے ساتھ لگائی جاتی ہے۔
ممکنہ خرابیاں
کسی دوسرے آلات کی طرح، ٹرانسفارمر بھی وقتاً فوقتاً خراب ہو جاتے ہیں اور تشخیص کے ساتھ ماہر کی خدمت کی ضرورت ہوتی ہے۔یونٹ کو چیک کرنے سے پہلے، آپ کو یہ جاننے کی ضرورت ہے کہ کون سی خرابی واقع ہوتی ہے اور کون سی علامات ان سے مطابقت رکھتی ہیں:
- دیوار کے اندر ناہموار شور، کڑکنا۔ یہ رجحان عام طور پر گراؤنڈنگ عنصر کے ٹوٹنے، سمیٹنے والے موڑ سے کیس پر اوورلیپ یا مقناطیسی کور کے لیے کام کرنے والی چادروں کے ڈھیلے دبانے کی نشاندہی کرتا ہے۔
- کیس کا ضرورت سے زیادہ گرم ہونا، صارفین کی طرف کرنٹ میں اضافہ۔ یہ مسئلہ موصلیت کی تہہ کے پہننے یا مکینیکل نقصان، شارٹ سرکٹ کے نتیجے میں بار بار اوور لوڈ ہونے کی وجہ سے شارٹ سرکٹ کو سمیٹنے کی وجہ سے ہو سکتا ہے۔
- پھٹے ہوئے انسولیٹر، سلائیڈنگ ڈسچارج۔ یہ ایسے مینوفیکچرنگ نقائص کی صورت میں ظاہر ہوتے ہیں جب آپریشن کے آغاز سے پہلے پتہ نہیں چلتا تھا، غیر ملکی اشیاء، اور مختلف اقدار کے فیز ان پٹ کے درمیان اوورلیپ ہوتے ہیں۔
- تیل کا اخراج جس کے دوران ایگزاسٹ ڈھانچے کا ڈایافرام تباہ ہو جاتا ہے۔ یہ مسئلہ انٹر فیز شارٹ سرکیٹنگ کی وجہ سے ہے جس کی وجہ موصلیت کے لباس، تیل کی سطح میں کمی، وولٹیج میں کمی یا تھرو ٹائپ شارٹ سرکٹ کی صورت میں اوور کرنٹ ہونے کی وجہ سے ہے۔
- گسکیٹ کے نیچے یا ٹرانسفارمر کے نلکوں سے تیل کا رطوبت نکلتا ہے۔ اہم وجوہات اجزاء کی ناقص ویلڈنگ، کمزور مہریں، تباہ شدہ گاسکیٹ یا بغیر رگڑ نل کے پلگ ہیں۔
- گیس پروٹیکشن ریلے کو چالو کرنا۔ یہ رجحان اس وقت ہوتا ہے جب تیل کی خرابی وائنڈنگ فالٹ، سرکٹ ٹوٹنے، سوئچ کے رابطے کے جل جانے، یا ٹرانسفارمر ہاؤسنگ میں شارٹ سرکٹ کی صورت میں ہوتی ہے۔
- گیس پروٹیکشن ریلے ٹرپنگ۔ مرحلے کی ناکامی، اندرونی یا بیرونی اوور وولٹیج یا نام نہاد "اسٹیل کی آگ" کی وجہ سے تیل کے مائع کا فعال سڑنا مسئلہ کا سبب بنتا ہے۔
- ٹرپڈ تفریق تحفظ۔ یہ خرابی اس وقت ہوتی ہے جب لیڈ کیس میں خرابی ہوتی ہے، جب مراحل کے درمیان اوورلیپ ہوتا ہے، یا دیگر معاملات میں۔
ڈیوائس کی فعالیت کو زیادہ سے زیادہ کرنے کے لیے، تھرمل امیجنگ کیمرہ کے ساتھ باقاعدہ انشانکن کی ضرورت ہے: آلات آپ کو رابطے کے معیار میں کمی اور آپریٹنگ درجہ حرارت میں کمی کی تشخیص کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ تصدیق کے دوران ماہرین ہیرا پھیری کی درج ذیل رینج انجام دیتے ہیں:
- وولٹیج اور کرنٹ پر ریڈنگ لینا۔
- بیرونی ذریعہ کا استعمال کرتے ہوئے بوجھ کی جانچ کرنا۔
- آپریٹنگ سرکٹ میں پیرامیٹرز کا تعین
- تبدیلی کے تناسب کا حساب، موازنہ اور اشارے کا تجزیہ۔
ٹرانسفارمر کا حساب
اس ڈیوائس کے بنیادی اصول کی وضاحت فارمولے سے ہوتی ہے۔ U1/U2=n1/n2، جن کے عناصر کو اس طرح سمجھا جاتا ہے:
- U1 اور U2 بنیادی اور ثانوی موڑ کے وولٹیجز ہیں۔
- n1 اور n2 بالترتیب پرائمری اور سیکنڈری وائنڈنگز پر ان کا نمبر ہے۔
کور کے کراس سیکشنل ایریا کا تعین کرنے کے لیے، ایک اور فارمولہ استعمال کیا جاتا ہے: S=1,15 * √Pجہاں پاور کو واٹ اور رقبہ مربع سینٹی میٹر میں ناپا جاتا ہے۔ اگر آلات میں استعمال ہونے والا کور حرف Sch کی شکل میں ہے، تو درمیانی کور کے لیے کراس سیکشنل ایریا کا حساب لگایا جاتا ہے۔ پرائمری لیول وائنڈنگ میں موڑ کا تعین کرتے وقت، فارمولہ لاگو کیا جاتا ہے۔ n=50*U1/S، اس صورت میں جزو 50 ناقابل تغیر نہیں ہے، حساب میں برقی مقناطیسی مداخلت کو روکنے کے لیے، اس کی بجائے 60 کی قدر ڈالنے کی سفارش کی جاتی ہے۔ ایک اور فارمولا ہے۔ d=0,8*√Iجس میں d تار کا کراس سیکشن ہے اور I موجودہ طاقت کا اشاریہ ہے۔ یہ کیبل قطر کا حساب کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے.
حسابات میں حاصل کردہ اعداد و شمار کو راؤنڈ اپ کیا جاتا ہے (مثال کے طور پر 37.5 ڈبلیو کی حسابی طاقت کو 40 تک گول کیا جاتا ہے)۔ گول کرنے کی اجازت صرف اوپر کی طرف ہے۔ یہ تمام فارمولے 220 V نیٹ ورک میں کام کرنے والے ٹرانسفارمرز کے انتخاب کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں۔ اعلی تعدد لائنوں کی تعمیر میں دوسرے پیرامیٹرز اور حساب کے طریقے استعمال کیے جاتے ہیں۔
متعلقہ مضامین:
