ट्रांसफार्मर का कार्य सिद्धांत | इसकी क्षमता और महत्वपूर्ण नुकसान | समझाया गया प्रश्न

सामग्री

काम करने का सिद्धांत

ट्रांसफार्मर ईएमएफ समीकरण

एक ट्रांसफार्मर के नुकसान

एक ट्रांसफार्मर की दक्षता

कुछ अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

एक ट्रांसफार्मर का कार्य सिद्धांत

ट्रांसफार्मर का कार्य सिद्धांत | इसकी क्षमता और महत्वपूर्ण नुकसान | समझाया गया प्रश्न
वर्तमान ट्रांसफार्मर, छवि क्रेडिट - हेंस ग्रोबेकरंट-ट्रांसफार्मर-27 hgसीसी द्वारा एसए 4.0

RSI ट्रांसफार्मर पर काम करता है फैराडे का नियम। फैराडे के नियम में कहा गया है कि -

"" तारों के चुंबकीय-क्षेत्र के कुंडल में कोई भी परिवर्तन, ईएमएफ के एक प्रेरण का कारण होगा। प्रेरित क्षमता का परिमाण फ्लक्स की बदलती दर के समान है।

इसे इस प्रकार लिखा जा सकता है -

ई = - एन * डीϕ / डीटी

ई प्रेरित ईएमएफ, और एन, the क्रमशः घुमावों और चुंबकीय प्रवाह की संख्या है।

नकारात्मक संकेत दर्शाता है कि चुंबकीय क्षेत्र की दिशा में परिवर्तन प्रेरित ईएमएफ के विपरीत है। इसे लेनज़ के नियम के रूप में भी जाना जाता है।

अब, हम जानते हैं कि ट्रांसफार्मर में दो वाइंडिंग हैं। प्रत्यावर्ती शक्ति प्राथमिक वाइंडिंग पर लागू होती है। वर्तमान का प्रवाह इसके चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र की पीढ़ी का कारण बनता है। इस संपत्ति को पारस्परिक प्रेरण के रूप में जाना जाता है। अब करंट फैराडे के नियम के अनुसार बहता है। चुंबकीय क्षेत्र की अधिकतम शक्ति d 'phi / dt के बराबर होगी। बल की चुंबकीय रेखाएं अब कुंडल से बाहर का विस्तार करती हैं। नरम लोहे की कोर फील्ड लाइनों को केंद्रित करती है और एक पथ बनाती है। चुंबकीय प्रवाह प्राथमिक घुमाव के साथ-साथ द्वितीयक घुमाव को भी जोड़ता है।

ट्रान्सफ़ॉर्मर
ट्रांसफार्मर का कार्य करना, छवि स्रोत -  फ्रेड ऑइस्टरट्रांसफार्मर फ्लक्ससीसी द्वारा एसए 4.0

अब, चूंकि प्रवाह भी माध्यमिक घुमाव से गुजरता है, इसलिए एक वोल्टेज उत्पन्न होता है। प्रेरित ईएमएफ का परिमाण फैराडे के कानून के अनुसार दिया जाएगा। यह = होगा एन * डी d / डीटी।

आपूर्ति की वोल्टेज की आवृत्ति और शक्ति पूरी प्रक्रिया में कभी नहीं बदलती है।

प्रेरित वोल्टेज टर्न के अनुपात पर निर्भर करता है।

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ट्रांसफार्मर ईएमएफ समीकरण

आइए हम परिमाण फ्लक्स को phi मान लें।

हम जानते हैं कि चुंबकीय प्रवाह sinusoidally में भिन्न होता है।

तो, ϕ = ϕm * पाप (2 * π * f * टी)

f प्रवाह की आवृत्ति है और N घुमावों की संख्या है

अब, E = N * dϕ / dt

या, ई = एन * डी (*)m पाप (2 * π * f * t)) / डीटी

या, ई = एन * 2 * * * f *m * कॉस (2 * π * f * टी)

ई = ई के लिएमैक्स, कॉस (2 * * f * t) = १

Eमैक्स = एन * 2 * π * f * m

अब, ईआरएमएस = ईमैक्स / 2

Eआरएमएस = एन * 2 * π * एफ * πm / 2

Eआरएमएस = 4.44 च * एन * ϕm

इसे ट्रांसफार्मर ईएमएफ समीकरण के रूप में जाना जाता है।

एक ट्रांसफार्मर के नुकसान

विद्युत उपकरण या सर्किट में हानि का अर्थ है बिजली की हानि। एक वास्तविक ट्रांसफार्मर में विभिन्न प्रकार के नुकसान होते हैं, लेकिन एक आदर्श ट्रांसफार्मर कभी भी नुकसान नहीं उठाता है। एक ट्रांसफार्मर के अंदर कई तरह के नुकसान होते हैं। उनमें से कुछ हैं -

  • A. कोर लॉस / आयरन लॉस
  • B. कॉपर लॉस या ओमिक लॉस
  • सी। भटका हुआ नुकसान
  • D. ढांकता हुआ नुकसान
  • ए। कोर लॉस / आयरन लॉस: बारी-बारी से प्रवाह के कारण नुकसान होता है, लोहे के कोर के अंदर कोर नुकसान या लोहे के नुकसान के रूप में जाना जाता है। इस प्रकार के नुकसानों को नो लोड लॉस के रूप में जाना जाता है।

कोर नुकसान की दो श्रेणियां हैं। वो हैं -

  • i) हिस्टैरिसीस लॉस
  • ii) एड़ी करंट लॉस

i) हिस्टैरिसीस लॉस -एक वैकल्पिक चुंबकीय बल ट्रांसफार्मर के मूल में उत्पन्न होता है। वह चुम्बकीय बल एक हिस्टैरिसीस लूप का कारण बनता है और इससे हिस्टैरिसीस हानि होती है।

Ph = = * बीमैक्स * एन * f * वी

Ph = हिस्टैरिसीस लॉस

η = स्टाइनमेट हिस्टैरिसीस गुणांक

Bमैक्स = अधिकतम प्रवाह घनत्व

एन = स्टेनमेज़ एक्सपोननेट

f प्रति सेकंड चुंबकीय उत्क्रमण का प्रतिनिधित्व करता है

वी = चुंबकीय सामग्री की मात्रा

हिस्टैरिसीस लॉस बिना लोड लॉस के 50% योगदान देता है।

ii) एड़ी वर्तमान नुकसान - एडी करंट लॉस के कारण फैराडे के कानून पीछे हैं। चुंबकीय-प्रवाह कोर में एक क्षमता का कारण बनता है। अब इस ईएमएफ के कारण करंट प्रवाहित होता है। इस करंट को एडी करंट के रूप में जाना जाता है और यह एक अवांछित करंट है। इस करंट के कारण होने वाला नुकसान एड्डी करंट लॉस है।

एड़ी चालू नुकसान के रूप में व्यक्त किया जाता है -

पे = केe * बीमैक्स2 * f * वी * टी2

Pe = एड़ी वर्तमान नुकसान

Ke = एड़ी वर्तमान स्थिरांक

Bmax अधिकतम प्रवाह घनत्व को संदर्भित करता है और f प्रति सेकंड चुंबकीय उत्क्रमण की आवृत्ति है।

वी = चुंबकीय सामग्री की मात्रा

t = चुंबकीय मोटाई

  • B. कॉपर लॉस या ओहोमिक लॉस: विंडिंग के तार प्रतिरोध के कारण इस प्रकार का नुकसान होता है। यदि आईपी, आरपी, प्राथमिक वाइंडिंग का प्रतिरोध और प्रतिरोध है, रु, वर्तमान है और द्वितीयक वाइंडिंग का प्रतिरोध है, तो नुकसान समीकरण द्वारा दिया जाएगा -

Po = Ip2Rp + मैंs2Rs

चूंकि तार कोपर्स के होते हैं, इसलिए नुकसान को कॉपर लॉस कहा जाता है। इस प्रकार के नुकसान को लोड लॉस के रूप में भी जाना जाता है क्योंकि यह नुकसान केवल तब होता है जब लोड माध्यमिक वाइंडिंग के साथ जुड़ा होता है।

  • सी। आवारा नुकसान: इस तरह के नुकसान के पीछे का कारण रिसाव क्षेत्र है। यह एक नगण्य नुकसान है।
  • डी। ढांकता हुआ नुकसान: ट्रांसफार्मर का इन्सुलेटर इस प्रकार के नुकसान का कारण बनता है।

विकृत वोल्टेज और धाराओं के कारण भी नुकसान होते हैं।

ट्रांसफार्मर का कार्य सिद्धांत | इसकी क्षमता और महत्वपूर्ण नुकसान | समझाया गया प्रश्न
एक ट्रांसफॉर्मर के शीर्ष पर इंसुलेटर, इमेज क्रेडिट - उच्च कंट्रास्टएक ट्रांसफार्मर के ऊपर विद्युत इन्सुलेटर (2)सीसी बाय 3.0 डीई

एक ट्रांसफार्मर की दक्षता

दक्षता आउटपुट की आपूर्ति की गई शक्ति के इनपुट में उत्पादित शक्ति का अनुपात है। इसे η - के रूप में दर्शाया गया है।

η = आउटपुट पावर / इनपुट पावर * 100%

एक आदर्श ट्रांसफार्मर में, η 1 के रूप में आता है, जिसका अर्थ है आउटपुट पावर इनपुट पावर के बराबर है। लेकिन वास्तव में, एक ट्रांसफार्मर को नुकसान होता है।

हानि = इनपुट पावर - आउटपुट पावर

या, आउटपुट पावर = इनपुट पावर - हानि

तो, दक्षता -

η = (इनपुट पावर - लॉस) / इनपुट पावर * 100%

η = 1 - हानि / इनपुट पावर * 100%

कुछ अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

1. ट्रांसफार्मर को कैसे रेट किया जाता है?

ट्रांसफार्मर को वोल्ट-एम्पीयर या किलो-वोल्ट-एम्पीयर (केवीए) में रेट किया जाता है। यह रेटिंग इंगित करती है कि प्राथमिक वाइंडिंग्स और माध्यमिक वाइंडिंग को रेटेड शक्ति को सहन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

2. ट्रांसफार्मर कितने प्रकार के होते हैं?

विभिन्न मापदंडों के आधार पर कई प्रकार के ट्रांसफार्मर हैं। उनमें से कुछ हैं -

  • आदर्श ट्रान्सफ़ॉर्मर
  • वास्तविक ट्रान्सफ़ॉर्मर
  • आगे आना प्रकार
  • त्यागपत्र देना टाइप
  • सत्ता बदलना
  • एकल चरण प्रकार
  • तीन फ़ेज़ प्रकार
  • केंद्र ने टैप किया प्रकार
  • साधन प्रकार
  • नाड़ी प्रकार
  • RF प्रकार
  • ऑडियो प्रकार

3. एक ट्रांसफॉर्मर में टर्न का अनुपात 16 से 4 या 4 होता है। यदि ट्रांसफॉर्मर सेकेंडरी वोल्टेज 220 V है, तो प्राइमरी वोल्टेज निर्धारित करें।

हम जानते हैं कि

अनुपात = एनpNs =VpVs

यहाँ, एनp = 16

Ns =4

Vs = 220 वी

हमें वी को ढूंढना हैp

इसलिए वीp = एनp*Vs/Ns = 16 * 220/4

Vp = 480 वोल्ट।

तो प्राथमिक वोल्टेज 480 वोल्ट था।

4. ट्रांसफॉर्मर ऑपरेशन की प्रतिवर्तीता क्या है?

ट्रांसफॉर्मर ऑपरेशन की रिवर्सिबिलिटी का मतलब होता है ट्रांसफॉर्मर का पिछड़े से इस्तेमाल करना। यही है, माध्यमिक वाइंडिंग को एक इनपुट वोल्टेज देना और प्राथमिक वाइंडिंग पर लोड को जोड़ना।

5. ट्रांसफार्मर डीसी वोल्टेज में प्रदर्शन करते हैं?

नहीं, डीसी वोल्टेज में एक ट्रांसफार्मर प्रदर्शन नहीं करता है। डीसी वोल्टेज को लागू करने से प्राथमिक वाइंडिंग की अधिकता होगी क्योंकि सिग्नल इसे शॉर्ट-सर्किट पाता है।

6. प्रतिबाधा मिलान क्या है?

प्रतिबाधा मिलान की अवधारणा यह है कि जब स्रोत वोल्टेज लोड करने के लिए जुड़ा होता है, तो लोड को अधिकतम शक्ति मिलती है यदि लोड का प्रतिबाधा निश्चित आंतरिक स्रोत के प्रतिबाधा के प्रतिबाधा के बराबर होता है। यह ट्रांसफॉर्मर के आवेदन में से एक है।

7. सिंगल फेज ट्रांसफॉर्मर 2 किलो वोल्ट की रेटिंग के साथ है एम्पीयर में प्राथमिक वाइंडिंग में 400 वी और सेकेंडरी बुकिंग पर 150 वी है। ट्रांसफार्मर के प्राथमिक और द्वितीयक पूर्ण लोड वर्तमान का पता लगाएं।

प्राथमिक पूर्ण-भार वर्तमान = 2kVA x 1000/400 V = 5 A

माध्यमिक पूर्ण-भार वर्तमान = 2kVA x 1000/150 V = 13.33 ए

8. एक ट्रांसफार्मर में प्राथमिक घुमाव में 500 मोड़ और माध्यमिक घुमाव में 20 मोड़ होते हैं। मालूम करना -

क) द्वितीयक वोल्टेज यदि माध्यमिक सर्किट खुला है और प्राथमिक वोल्टेज 100 वी है

बी) प्राथमिक और माध्यमिक वाइंडिंग में वर्तमान का पता लगाएं जब माध्यमिक घुमावदार 16 ओम के प्रतिरोध भार से जुड़ा होता है।

हम जानते हैं कि अनुपात बदल जाता है

अनुपात बदल जाता है  = एनp/Ns वी =p/Vs

Np प्राथमिक वाइंडिंग्स में घुमावों की संख्या है।

Ns माध्यमिक घुमाव में घुमावों की संख्या है।

Vp प्राथमिक तरफ वोल्टेज है।

Vs द्वितीयक तरफ वोल्टेज है।

अब हम लिख सकते हैं

Vs = (एनएस * वीपी) / एनपी

या, वीs = (20 * 100) / 500 वी

या, वीs = एक्सएनएनएक्स वी

अब दूसरे मामले के लिए, हम जानते हैं कि ट्रांसफार्मर के माध्यम से ऊर्जा स्थानांतरित करते समय बिजली अपरिवर्तित रहती है।

हम लिख सकते है,

Pp = पीs

जहाँ Pp प्राथमिक पक्ष में शक्ति है और Ps द्वितीयक पक्ष से शक्ति है।

Pp वी =p * मैंp

Ps = Vs * है

Ip प्राथमिक पक्ष में वर्तमान है और मैंs द्वितीयक पक्ष में वर्तमान है।

तो, वीp *Ip  वी =s * मैंs

या, मैंp = (Vs * Is) / वीपी

या, मैंp = (बनाम (* * (बनाम / रु) / VpFrom ओम का नियम V = IR, इस प्रकार I = V / R, यहाँ Rs द्वितीयक कॉइल का प्रतिरोध है।

या, मैंp = (Vs * Vs) / (Vs * रु)

या, मैंp = ४ * ४ / १०० * १६, मान और आर को प्रतिस्थापित करते हुएs = 16 ओम प्रश्न में दिया गया था।

तो मैंp = 10 मिली - एम्पीयर।

और मैंs = ट्रांसफार्मर का कार्य सिद्धांत | इसकी क्षमता और महत्वपूर्ण नुकसान | समझाया गया प्रश्नबनाम / रु

Is = 4/16 ए = 0.25 ए

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ट्रांसफार्मर का कार्य सिद्धांत | इसकी क्षमता और महत्वपूर्ण नुकसान | समझाया गया प्रश्नमैं एक इलेक्ट्रॉनिक्स उत्साही हूं और वर्तमान में इलेक्ट्रॉनिक्स और संचार के क्षेत्र में समर्पित हूं।
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