स्टेप डाउन ट्रांसफार्मर क्या है? | यह निर्माण, कामकाज और महत्वपूर्ण उपयोग है

चर्चा के बिंदु:

परिभाषा

A ट्रांसफार्मर विद्युत ऊर्जा को स्थानांतरित करता है। ट्रांसफार्मर नीचे चरण एक तरह का है। एक चरण-नीचे ट्रांसफार्मर प्राथमिक वाइंडिंग पर लगाए गए वोल्टेज को कम करता है और द्वितीयक तरफ कम वोल्टेज की आपूर्ति करता है। हालांकि, प्रक्रिया में शक्ति और आवृत्ति स्थिर रहती है।

What is Step Down Transformer ? | It's Construction, Workings, and important uses
सिंगल फेज इलेक्ट्रिकल स्टेप अप ट्रांसफार्मर, इमेज क्रेडिट - मतोडोरोव 69ट्रांसफॉर्मर-हाईटोलोलो छोटासीसी द्वारा एसए 3.0

स्टेप डाउन ट्रांसफार्मर का निर्माण

स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर की निर्माण प्रक्रिया इसके मूल और वाइंडिंग्स में निहित है, और यह एक स्टेप-अप ट्रांसफार्मर के समान है।

कोर का निर्माण:

एक ट्रांसफार्मर का कोर नरम लोहे जैसी धातुओं से बना होता है। यह चुंबकीय प्रवाह को इसके माध्यम से पारित करने की अनुमति देता है। दोनों वाइंडिंग के कॉइल कोर के चारों ओर लपेटे जाते हैं। तालों के लपेटने के आधार पर कोर दो प्रकार का हो सकता है। यदि कुंडल शरीर के बाहर लपेटे जाते हैं, तो वह बंद कोर ट्रांसफार्मर है। अगर घुमावदार लोहे के कोर के अंदर हैं, तो वह शेल कोर स्ट्रक्चर होगा। एक बंद कोर प्रकार का ट्रांसफार्मर 'लीकेज फ्लक्स' की समस्या से ग्रस्त है, जबकि एक शेल प्रकार नहीं है। इसलिए बंद कोर की बजाय शेल कोर संरचना अधिक पसंद की जाती है। 

घुमावदार:

ट्रांसफार्मर के अंदर विंडिंग करंट के संवाहक होते हैं। वे तारों के एक तार से बने होते हैं। तार की सामग्री तांबा या एल्यूमीनियम है। वाइंडिंग्स दो प्रकार की होती हैं- प्राइमरी वाइंडिंग्स और सेकेंडरी वाइंडिंग्स। प्राथमिक वाइंडिंग लागू वोल्टेज प्राप्त करते हैं, और माध्यमिक वाइंडिंग लोड करने के लिए प्रेरित वोल्टेज की आपूर्ति करते हैं। यद्यपि धातु संपर्क के बिना प्राथमिक ऊर्जा से माध्यमिक घुमाव तक विद्युत ऊर्जा स्थानांतरित होती है - यह तय करने के लिए मुख्य वर्गीकरण पैरामीटर कि क्या ट्रांसफार्मर एक कदम है या चरण नीचे झूठ है।

स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर के मामले में, प्राथमिक वाइंडिंग्स में घुमावों की संख्या द्वितीयक वाइंडिंग्स में घुमावों की संख्या से अधिक होती है। हालांकि, तार की घनत्व माध्यमिक वाइंडिंग्स की मोटाई की तुलना में प्राथमिक वाइंडिंग्स में पतली होती है।

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स्टेप डाउन ट्रांसफार्मर का निर्माण, छवि क्रेडिट: फ्रेड ऑइस्टरट्रांसफार्मर फ्लक्ससीसी द्वारा एसए 4.0

स्टेप डाउन ट्रांसफार्मर का कार्य करना

स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर का कार्य सिद्धांत एक विशिष्ट ट्रांसफार्मर के समान है। एक स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर कम इनपुट वोल्टेज की तुलना में उच्च आउटपुट वोल्टेज देता है और फैराडे के नियम और टर्न रेशियो पर काम करता है।

प्राथमिक वाइंडिंग में लागू वोल्टेज के कारण, तारों के माध्यम से विद्युत प्रवाह होता है। प्रत्यावर्ती धारा का प्रवाह वाइंडिंग्स के चारों ओर चुंबकीय प्रवाह उत्पन्न करता है। ट्रांसफार्मर का मूल इस चुंबकीय प्रवाह को इसके माध्यम से प्रवाह करने की अनुमति देता है।

चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन आगे माध्यमिक वाइंडिंग में एक वोल्टेज को प्रेरित करता है।

अब बारी अनुपात कारक कार्रवाई में आता है।

अनुपात = एनp/Ns =Vp/Vs -------- (मैं)

या, बनाम = वीपी * (एनएस / एनपी) ——————— (ii)

यहां, प्राथमिक वाइंडिंग में एनपी = संख्या बदल जाती है।

माध्यमिक घुमाव में एनएस = की संख्या

वीपी = प्राथमिक तरफ वोल्टेज

बनाम = माध्यमिक पक्ष में वोल्टेज।

अब समीकरण (ii) में, हम बनाम - द्वितीयक वोल्टेज की गणना कर रहे हैं। हम देख सकते हैं कि वीपी स्थिर है क्योंकि लागू वोल्टेज स्थिर है। अब (एनएस / एनपी) अनुपात बढ़ने या घटने से हम अपनी इच्छा वोल्टेज को आउटपुट पक्ष पर प्राप्त करने में सक्षम होंगे। स्टेप-अप ट्रांसफार्मर का उपयोग करते समय, हमारा मकसद इनपुट से कम वोल्टेज उत्पन्न करना है। तो, हमें (एनएस / एनपी) का अनुपात 1 से कम रखना होगा।

इसका मतलब है कि एनपी का मान एनएस के परिमाण से अधिक होना चाहिए। जैसा कि हम जानते हैं, एनपी प्राथमिक वाइंडिंग्स में घुमावों की संख्या है, इसीलिए स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर को उच्च संख्या के साथ डिज़ाइन किया गया है। प्राथमिक घुमावदार पक्ष में बदल जाता है। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, विद्युत सिग्नल की शक्ति समान रहती है। वोल्टेज कम हो जाता है, और शक्ति को स्थिर रखने के लिए, वर्तमान बढ़ जाता है। ऊर्जा की आवृत्ति भी अपरिवर्तित रहती है।

चरण नीचे ट्रांसफार्मर के अनुप्रयोग

ट्रांसफार्मर में विभिन्न अनुप्रयोग हैं। चरण नीचे ट्रांसफार्मर को कुछ विशिष्ट कार्यों को करने के लिए डिज़ाइन किया गया है और इसमें इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक्स सर्किट दोनों में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है।

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बिजली स्टेशनों में स्टेप डाउन ट्रांसफार्मर, छवि द्वारा: स्टाहल्कोचेरड्रेहस्ट्रॉमट्रांसफॉर्मेटर इम श्नीट होचस्पन्नुंगसीसी द्वारा एसए 3.0
  • बिजली व्यवस्था: पावर डिस्ट्रीब्यूशन सिस्टम में स्टेप डाउन ट्रांसफार्मर का उपयोग किया जाता है। बिजली की आपूर्ति के विभिन्न चरण में, जब भी आवश्यक हो वोल्टेज को कम करने के लिए स्टेप डाउन ट्रांसफार्मर का उपयोग किया जाता है।
  • इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों: विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक्स डिवाइस में स्टेप-अप ट्रांसफार्मर का उपयोग किया जाता है, जहां डिवाइस आपूर्ति की गई वोल्टेज की तुलना में कम वोल्टेज पर काम करता है। विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और कम वोल्टेज अनुप्रयोगों के एडेप्टर जैसे उपकरण इस प्रकार के ट्रांसफार्मर का उपयोग करते हैं।
  • ट्रांसफॉर्मर, जो हमें अपने घर के पास सड़कों पर ट्रांसफॉर्मर से नीचे मिलता है।

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कुछ अक्सर एक कदम नीचे ट्रांसफार्मर पर सवाल पूछे जाते हैं

1. क्या एक चरण नीचे ट्रांसफार्मर की वर्तमान में कमी आती है?

नहीं, एक चरण नीचे ट्रांसफार्मर वर्तमान को कम या कम नहीं करता है। इसके बजाय, यह वोल्टेज को कम करता है और वर्तमान को बढ़ाता है। सिग्नल की शक्ति स्थिर रहती है, हालांकि।

2. हमें ट्रांसफार्मर बदलने की आवश्यकता क्यों है?

ट्रांसफार्मर का नाम हमें यह पता लगाने में मदद करता है कि यह क्या करता है। एक स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर अपने लोड के लिए कम आपूर्ति वाले वोल्टेज बचाता है। इसलिए, जब हमें अपने कामकाज के लिए प्रदान किए गए वोल्टेज को कम करने या कम करने की आवश्यकता होती है, तो हमें चरण-डाउन ट्रांसफार्मर का उपयोग करना चाहिए। लेकिन यह कि वर्तमान मूल्य बढ़ जाता है। इसलिए अगर हमें उसी धारा के साथ वोल्टेज स्रोत को कम करना है, तो एक स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर हमारे उद्देश्यों को पूरा नहीं करेगा।

3. एक ट्रांसफार्मर में एक तरफ से लपेटे गए 2000 तार तांबे के तार होते हैं, और तांबे के तार के 1000 मोड़ दूसरी तरफ से घेरे होते हैं। यदि 440 वोल्ट का एसी वोल्टेज 2000 टर्न साइड पर लगाया जाता है, तो 1000 टर्न साइड पर वोल्टेज क्या होगा? यह भी किस प्रकार का ट्रांसफार्मर है?

वोल्टेज 2000 टर्न साइड पर लगाया जाता है। तो, यह प्राथमिक वाइंडिंग और वायर के घुमावों की संख्या = 2000 है। मान लीजिए कि यह एन.पी.

1000 बारी पक्ष द्वितीयक पक्ष है। तो यह द्वितीयक वाइंडिंग और वायर के घुमावों की संख्या = 1000 है। मान लीजिए कि यह ns है।

440 वोल्ट की आपूर्ति प्राथमिक पक्ष पर की जाती है, इसलिए यह प्राथमिक वोल्टेज है और मान लें कि = वी.पी.

हमें द्वितीयक पक्ष पर वोल्टेज की गणना करना होगा; आइए बताते हैं कि

हम जानते हैं कि मोड़ अनुपात = एनपी / एनएस है

वह भी = Vp / Vs

तो, एनपी / एनएस = वीपी / बनाम

या, बनाम = (एनएस / एनपी) * वीपी

मूल्यों को प्रतिस्थापित करते हुए, हम प्राप्त करते हैं-

बनाम = (1000/2000) * 440

या, बनाम = 220 वोल्ट

द्वितीयक तरफ वोल्टेज = 220 वोल्ट होगा।

अब, जैसा कि हम देख सकते हैं, वोल्टेज आपूर्ति की गई वोल्टेज से कम है, इसलिए यह एक चरण-नीचे ट्रांसफार्मर है।

4. स्टेप अप और स्टेप डाउन ट्रांसफॉर्मर के बीच कुछ अंतर लिखें

ट्रांसफॉर्मर और स्टेप डाउन ट्रांसफॉर्मर का मूल अंतर उनके काम में निहित है। स्टेप-अप ट्रांसफार्मर सप्लाई वोल्टेज को बढ़ाते हैं, जबकि स्टेप डाउन ट्रांसफॉर्मर कम कर देते हैं। यहाँ कुछ और अंतर हैं। यहाँ क्लिक करें!

5. चरण-नीचे ट्रांसफार्मर के व्यावहारिक महत्व

चरणबद्ध ट्रांसफार्मर का हमारे दिन-प्रतिदिन के जीवन पर प्रभाव पड़ता है। पावर स्टेशन पर जो बिजली पैदा होती है, वह उच्च वोल्टेज (रेंज ऑफ मेगावट से गीगावाट) की होती है। अगर स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर नहीं होते, तो घरों में बिजली नहीं होती। जब हमें बिजली स्टेशनों से घर में बिजली स्थानांतरित करने की आवश्यकता होती है, तो चरण-डाउन ट्रांसफार्मर का उपयोग करना आवश्यक है। चरण-डाउन ट्रांसफार्मर का उपयोग करके, हम उच्च वोल्टेज को कम कर सकते हैं और घरों में आपूर्ति की जा सकती है।

6. स्टेप-अप ट्रांसफार्मर के लिए टर्न अनुपात क्या है?

ट्रांसफार्मर की बारी का अनुपात शक्ति की गणना के लिए एक आवश्यक पैरामीटर है। यह प्राथमिक वाइंडिंग्स में तार के घुमावों की संख्या के संतुलन के द्वारा दिया जाता है, द्वितीयक वाइंडिंग्स में वायर के मेहराब की संख्या को। समीकरण अनुपात देता है -

अनुपात = एनp/Ns

एनपी प्राथमिक वाइंडिंग्स में मोड़ की संख्या है, और एनएस माध्यमिक घुमाव में मोड़ की संख्या है।

ट्रांसफॉर्मर नीचे चरण में कोई आदर्श मोड़ नहीं है। यह आवश्यकतानुसार बदलता रहता है। लेकिन चरण-नीचे ट्रांसफार्मर के रूप में काम करने के लिए, मोड़ अनुपात एकता से अधिक होना चाहिए।

सुदीप्त राय के बारे में

What is Step Down Transformer ? | It's Construction, Workings, and important usesमैं एक इलेक्ट्रॉनिक्स उत्साही हूं और वर्तमान में इलेक्ट्रॉनिक्स और संचार के क्षेत्र में समर्पित हूं।
एआई और मशीन लर्निंग जैसी आधुनिक तकनीकों की खोज में मेरी गहरी दिलचस्पी है।
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