एक ट्रांसफार्मर कैसे काम करता है: मॉड्यूलर अंतर्दृष्टि, संपूर्ण सामान्य प्रश्न

RSI ट्रांसफार्मर एक उपकरण है जिसमें चुंबकीय रूप से युग्मित कॉइल होते हैं जो आम तौर पर एक दूसरे से विद्युत रूप से पृथक होते हैं-एक ट्रांसफार्मर विद्युत शक्ति को एक सर्किट से दूसरे में स्थानांतरित करता है। ट्रांसफॉर्मर कैसे काम करता है? यह लेख आपको ट्रांसफॉर्मर के साथ सवारी करने के लिए ले जा रहा है।

छवि क्रेडिट: इलेक्ट्रिकल क्लासरूम, सीसी बाय 4.0 विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से

एक ट्रांसफॉर्मर जिस मौलिक सिद्धांत पर काम करता है, वह है विद्युतचुंबकीय प्रेरण (या पारस्परिक अधिष्ठापन), जब दो अलग-अलग विद्युत रूप से पृथक कॉइल निकटता में होते हैं, जैसे कि प्राथमिक कॉइल पर एक प्रत्यावर्ती धारा लागू होने पर एक का चुंबकीय क्षेत्र दूसरे से जुड़ सकता है, एक उतार-चढ़ाव वाला चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है जो द्वितीयक कुंडल में इलेक्ट्रोमोटिव बल का कारण बनता है।

स्टेप अप ट्रांसफॉर्मर कैसे काम करता है?

ट्रांसफॉर्मर जो प्राइमरी में लागू वोल्टेज की तुलना में सेकेंडरी में एक उच्च वोल्टेज उत्पन्न करता है, स्टेप अप ट्रांसफॉर्मर है।

ट्रांसफार्मर एक सामान्य (उतार-चढ़ाव) चुंबकीय प्रवाह द्वारा युग्मित दो सर्किटों के बीच आपसी प्रेरण (मौलिक सिद्धांत) का उपयोग करता है। जब प्राथमिक कॉइल पर प्रत्यावर्ती धारा (AC) लगाई जाती है, तो एक उतार-चढ़ाव वाला चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है, जो द्वितीयक कुंडल में इलेक्ट्रोमोटिव बल का कारण बनता है।

एक ट्रांसफार्मर कैसे काम करता है
अंजीर। स्टेप-अप ट्रांसफार्मर सर्किट।

चूंकि (स्टेप अप ट्रांसफॉर्मर) के सेकेंडरी कॉइल (एन 2) में घुमावों की संख्या प्राथमिक कॉइल (एन 1) से अधिक है, ईएमएफ (इलेक्ट्रोमोटिव बल) घुमावों की संख्या के अनुरूप है। इसलिए, सेकेंडरी कैल प्राथमिक कॉइल के सापेक्ष एक उच्च वोल्टेज उत्पन्न करता है।

स्टेप-अप ट्रांसफार्मर का वोल्टेज परिवर्तन अनुपात (K) 1 (K>1) से अधिक होता है।

के = ई2/ई1= एन2/एन1

जहाँ K का अर्थ वोल्टेज परिवर्तन राशन है, N1 का अर्थ है प्राथमिक कुंडल में घुमावों की संख्या, N2 का अर्थ है द्वितीयक कुंडल में मोड़ की संख्या।

स्टेप डाउन ट्रांसफार्मर कैसे काम करता है?

एक स्टेप-डाउन (एक प्रकार का सबस्टेशन ट्रांसफॉर्मर) ट्रांसफॉर्मर ट्रांसफॉर्मर के सेकेंडरी साइड पर लो वोल्टेज जेनरेट करता है।

एक स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर दो सर्किटों के बीच आपसी प्रेरण पर काम करता है जो चुंबकीय प्रवाह के माध्यम से युग्मित होने पर एक दूसरे से विद्युत रूप से पृथक होते हैं। जब एक प्रत्यावर्ती धारा (एसी) प्राथमिक कुंडल से गुजरती है, तो एक उतार-चढ़ाव वाला चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है, जो द्वितीयक कुंडल में इलेक्ट्रोमोटिव बल (ईएमएफ) का कारण बनता है।

 चूंकि प्राथमिक कॉइल (एन 1) में घुमावों की संख्या सेकेंडरी कॉइल (एन 2) यानी एन 1> एन 2 से अधिक होती है, इसलिए प्रेरित इलेक्ट्रोमोटिव बल (ईएमएफ) घुमावों की संख्या के समानुपाती होता है जिसके परिणामस्वरूप सेकेंडरी में वोल्टेज उत्पन्न होता है। कॉइल (ट्रांसफॉर्मर का) प्राथमिक वोल्टेज की तुलना में कम होता है।

अंजीर। स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर सर्किट।

स्टेप डाउन ट्रांसफॉर्मर का वोल्टेज ट्रांसफॉर्मेशन रेशियो (K) 1 (K<1) से कम होता है।

ऑटो ट्रांसफार्मर कैसे काम करता है?

जिस ट्रांसफॉर्मर (प्राथमिक और सेकेंडरी कॉइल वाइंडिंग) को विद्युत रूप से आपस में जोड़ा जाता है, वह ऑटोट्रांसफॉर्मर होता है, जिसका अर्थ है कि इसमें ट्रांसफॉर्मर के प्राथमिक और द्वितीयक दोनों पक्षों के लिए एक ही निरंतर घुमावदार होता है।

ऑटोट्रांसफॉर्मर फैराडे के इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन (या आपसी इंडक्शन) के नियम के सिद्धांत पर काम करता है। जब फैराडे के विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियम के कारण प्राथमिक कुंडल एक एसी आपूर्ति से जुड़ा होता है, तो प्राथमिक कुंडल में एक इलेक्ट्रोमोटिव बल (EMF) उत्पन्न होता है। जैसा कि ऑटोट्रांसफॉर्मर्स में होता है, प्राइमरी और सेकेंडरी कॉइल सिंगल कंटीन्यूअस वाइंडिंग में होते हैं।

EMF विकसित किया जाएगा क्योंकि दोनों वाइंडिंग में प्रति मोड़ वोल्टेज अनुपात समान रहता है। उत्पन्न द्वितीयक वोल्टेज ट्रांसफार्मर के द्वितीयक पक्ष से जुड़े घुमावों की संख्या के समानुपाती होगा।

अंजीर। ऑटोट्रांसफॉर्मर सर्किट।

वाइंडिंग (प्राथमिक और सेकेंडरी कॉइल) के बीच एक सीधा विद्युत कनेक्शन सुनिश्चित करता है कि ऊर्जा का एक हिस्सा ट्रांसफॉर्मर की प्राइमरी और सेकेंडरी वाइंडिंग के बीच चालन के माध्यम से स्थानांतरित किया जाता है। ट्रांसफॉर्मर (या ऑटोट्रांसफॉर्मर) के प्राथमिक और द्वितीयक दोनों पक्षों द्वारा साझा की जाने वाली वाइंडिंग की मात्रा को सामान्य क्षेत्र कहा जाता है। वाइंडिंग का एक सिरा सप्लाई और लोड के बीच जुड़ा होता है, जबकि सप्लाई का दूसरा सिरा (एसी सप्लाई) और लोड वाइंडिंग के साथ टैब से जुड़ा होता है।

एक ऑटोट्रांसफॉर्मर एक स्टेप डाउन ट्रांसफॉर्मर हो सकता है जब एसी की आपूर्ति ट्रांसफॉर्मर वाइंडिंग से जुड़ी हो। लोड एक टैब द्वारा वाइंडिंग के अपेक्षाकृत अधिक छोटे हिस्से से जुड़ा होता है।

डीसी करंट पर ट्रांसफॉर्मर कैसे काम करता है?

ट्रांसफार्मर एक विद्युत उपकरण है जो एक सर्किट से दूसरे सर्किट में एसी सिग्नल पास करने के लिए चुंबकीय युग्मन (म्यूचुअल इंडक्शन) का उपयोग करता है।

डीसी करंट ट्रांसफॉर्मर से नहीं गुजर सकता क्योंकि ट्रांसफॉर्मर के काम करने के लिए एसी सप्लाई की जरूरत होती है, एसी सप्लाई के बिना कोई उतार-चढ़ाव वाला मैग्नेटिक फ्लक्स नहीं होगा। डीसी स्रोत का उपयोग करके केवल एक फ्लाईबैक ट्रांसफार्मर को उत्साहित किया जा सकता है।

माइक्रोवेव ट्रांसफार्मर कैसे काम करता है?

माइक्रोवेव ट्रांसफॉर्मर मजबूत, सस्ते होते हैं और उच्च वोल्टेज आर्क उत्पन्न करते हैं।

माइक्रोवेव ट्रांसफॉर्मर अन्य ट्रांसफॉर्मर की तरह आपसी प्रेरण के सिद्धांत पर काम करता है।

माइक्रोवेव (ओवन) ट्रांसफार्मर में तीन (1 प्राथमिक और 2 माध्यमिक) वाइंडिंग होते हैं। जब बिजली मैग्नेट्रोन से गुजरती है, तो माइक्रोवेव विकिरण बनाने के लिए इलेक्ट्रॉनों को प्रभावित किया जाता है। जब माइक्रोवेव (ओवन) ट्रांसफॉर्मर का मैग्नेट्रोन काम करता है, तो एसी (माइक्रोवेव) ट्रांसफॉर्मर की सेकेंडरी वाइंडिंग (या कॉइल) से होकर प्रवाहित होता है, जिसके परिणामस्वरूप आयरन कोर चुंबकीय संतृप्ति उत्पन्न करता है; जैसे ही मैग्नेट्रोन का एनोड वोल्टेज बढ़ता है। सेकेंडरी वाइंडिंग के माध्यम से करंट में वृद्धि के साथ-साथ एनोड करंट भी बढ़ता है, मैग्नेटिक सेपरेशन को मजबूत करता है और लीकेज मैग्नेटिक फ्लक्स को बढ़ाता है जिसके परिणामस्वरूप ट्रांसफॉर्मर हाई सेकेंडरी वोल्टेज पैदा करता है।

आउटपुट ट्रांसफॉर्मर कैसे काम करता है?

आउटपुट ट्रांसफॉर्मर डीसी और उसके एसी सिग्नल को पास-थ्रू होने देता है।

आउटपुट ट्रांसफॉर्मर एक इलेक्ट्रोमैग्नेटिक डिवाइस है जो फैराडे के इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन के नियम के सिद्धांत पर काम करता है, जो इनपुट और आउटपुट सर्किट के बीच मैग्नेटिक कपलिंग से गुजरने के लिए एसी सिग्नल को फिल्टर करते समय इनपुट सर्किट को आउटपुट ट्रैफिक से अलग करता है।

आउटपुट ट्रांसफार्मर का उपयोग इनपुट सर्किट के माध्यम से आउटपुट सर्किट में लागू वोल्टेज को बढ़ाने या घटाने के लिए किया जा सकता है।

ऑप्टिकल करंट ट्रांसफॉर्मर कैसे काम करता है

एक ऑप्टिकल करंट ट्रांसफॉर्मर एक सेंसर होता है जिसका उपयोग प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से विद्युत प्रवाह को मापने के लिए किया जाता है। ऑप्टिकल करंट ट्रांसफॉर्मर काम करना फैराडे इफेक्ट, इंटरफेरोमेट्रिक सिद्धांत, ऑप्टिकल रीडआउट के साथ माइक्रोमैकेनिकल सेंसर, ब्रैग ग्रेटिंग जैसे सिद्धांतों पर आधारित हो सकता है। 

चुंबकीय ऑप्टिकल करंट ट्रांसफॉर्मर (MOCT) विद्युत प्रवाह को मापने के लिए फैराडे के प्रभाव (मूल सिद्धांत) का उपयोग करता है; यह एक चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव में ध्रुवीकृत प्रकाश के घूर्णी कोण को मापता है और इसे आनुपातिक वोल्टेज के संकेत में परिवर्तित करता है (या संगत) विद्युत प्रवाह को।

फैराडे प्रभाव के अनुसार एक चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव में रैखिक रूप से ध्रुवीकृत प्रकाश का अभिविन्यास (या झुकाव)। जब प्रकाश चश्मे के एक टुकड़े के माध्यम से फैलता है (या यात्रा करता है), तो रोटेशन कोण चुंबकीय क्षेत्र घटक की ताकत के अनुरूप (या आनुपातिक) होता है। पोलराइज़र सामग्री का उपयोग प्रकाश को रैखिक रूप से ध्रुवीकृत प्रकाश में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है।

ध्रुवीकृत प्रकाश एक ऑप्टिकल रोटेटर से होकर गुजरता है क्योंकि फैराडे के रैखिक रूप से ध्रुवीकृत प्रकाश के उन्मुखीकरण पर प्रभाव के कारण यह रोटेटर सामग्री से गुजरता है। विभिन्न ध्रुवीकरण सामग्री का उपयोग विश्लेषक के रूप में किया जाता है जो ध्रुवीकृत प्रकाश के घूर्णन की मात्रा को प्रकाश तीव्रता की इसी मात्रा में परिवर्तित करता है। यह तीव्रता-संग्राहक प्रकाश फोटोडायोड की यात्रा करता है, जो संबंधित विद्युत संकेत लाता है।

फ्लाईबैक ट्रांसफार्मर कैसे करता है

फ्लाईबैक ट्रांसफॉर्मर (आरी-टूथ सिग्नल जेनरेट करता है) को लाइन आउटपुट ट्रांसफॉर्मर के रूप में भी पहचाना जाता है। इस ट्रांसफॉर्मर को डीसी वोल्ट के इस्तेमाल से एक्साइटेड किया जा सकता है। यह ऊर्जा को स्थानांतरित करने के साथ-साथ स्टोर भी कर सकता है।

फ्लाईबैक ट्रांसफार्मर का मूल कार्य सिद्धांत पारस्परिक प्रेरण है। इस ट्रांसफार्मर में एक डायोड होता है संपर्कके द्वितीयक कुंडल के साथ श्रृंखला में एड (मौलिक) लोड के समानांतर ट्रांसफार्मर और एक संधारित्र।

अंजीर। फ्लाईबैक ट्रांसफार्मर सर्किट.
  • प्राथमिक कॉइल स्विच के साथ एक डीसी आपूर्ति से जुड़ा है। जब स्विच ऑन होता है, तो (DC) करंट ट्रांसफॉर्मर के प्राइमरी सर्किट से प्रवाहित होता है और प्राइमरी कॉइल को उत्तेजित करता है। प्राइमरी कॉइल रैंप (वोल्टेज में लगातार वृद्धि) प्राइमरी इंडक्शन के माध्यम से उत्पन्न होता है, जो ट्रांसफॉर्मर के इंडक्टिव गैप (कॉइल्स के बीच) के बीच चुंबकीय ऊर्जा के रूप में जमा हो जाता है। एक डायोड ट्रांसफॉर्मर के सेकेंडरी कॉइल के साथ सीरीज़ में जुड़ा होता है, जो रिवर्स बायस में होता है जो सेकेंडरी सर्किट में करंट के निर्माण को रोकता है।
  • जब स्विच बंद हो जाता है, तो प्राथमिक धारा शून्य हो जाती है, और अंतराल में संग्रहीत ऊर्जा को छोड़ दिया जाता है और द्वितीयक कॉइल में स्थानांतरित कर दिया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप आउटपुट वोल्टेज में तेजी से वृद्धि होती है क्योंकि वोल्टेज आगे के पूर्वाग्रह में बदल जाता है।

हिरन-बूस्ट ट्रांसफॉर्मर कैसे काम करता है?

बक बूस्ट ट्रांसफॉर्मर्स का उपयोग वोल्टेज के स्तर को समायोजित करने के लिए किया जाता है, और इसका उपयोग लागू वोल्टेज में छोटे बदलाव करने के लिए किया जा सकता है, जो कि 30% तक हो सकता है।

एक हिरन-बूस्ट ट्रांसफॉर्मर में चार वाइंडिंग होते हैं जिन्हें आवश्यकता के अनुसार विभिन्न तरीकों से जोड़ा जा सकता है। यह चुंबकीय रूप से युग्मित कुंडलियों के बीच पारस्परिक प्रेरण के सिद्धांत पर था। हिरन-बूस्ट ट्रांसफार्मर का परिणामी (आउटपुट) वोल्टेज इनपुट वोल्टेज का कार्य है। यदि इनपुट वोल्टेज बदलता है, तो आउटपुट वोल्टेज उसी प्रतिशत में बदल जाएगा। कॉइल के बीच इसके कनेक्शन के आधार पर इस ट्रांसफार्मर को स्टेप अप या स्टेप डाउन किया जा सकता है।

स्नेहा पांडे के बारे में

मैंने एप्लाइड इलेक्ट्रॉनिक्स और इंस्ट्रुमेंटेशन इंजीनियरिंग में स्नातक किया है। मैं जिज्ञासु प्रवृत्ति का व्यक्ति हूँ। मुझे ट्रांसड्यूसर, इंडस्ट्रियल इंस्ट्रुमेंटेशन, इलेक्ट्रॉनिक्स इत्यादि जैसे विषयों में रुचि और विशेषज्ञता है। मुझे वैज्ञानिक शोधों और आविष्कारों के बारे में सीखना अच्छा लगता है, और मुझे विश्वास है कि इस क्षेत्र में मेरा ज्ञान मेरे भविष्य के प्रयासों में योगदान देगा।

लिंक्डइन आईडी- https://www.linkedin.com/in/sneha-panda-aa2403209/

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