ट्रान्सफॉर्मरची मुख्य वैशिष्ट्ये

ट्रान्सफॉर्मरची बाह्य वैशिष्ट्ये

हे ज्ञात आहे की दुय्यम वळण च्या टर्मिनल्स ओलांडून व्होल्टेज रोहीत्र त्या कॉइलशी जोडलेल्या लोड करंटवर अवलंबून असते. या अवलंबनाला ट्रान्सफॉर्मरचे बाह्य वैशिष्ट्य म्हणतात.

ट्रान्सफॉर्मरचे बाह्य वैशिष्ट्य स्थिर पुरवठा व्होल्टेजवर काढले जाते, जेव्हा लोडमध्ये बदल होतो, खरं तर लोड करंटमध्ये बदल होतो, दुय्यम विंडिंगच्या टर्मिनल्सवरील व्होल्टेज, म्हणजे. ट्रान्सफॉर्मरचे दुय्यम व्होल्टेज देखील बदलते.

या घटनेचे स्पष्टीकरण या वस्तुस्थितीद्वारे केले जाते की दुय्यम वळणाच्या प्रतिकारांवर, लोडच्या प्रतिकारातील बदलासह, व्होल्टेज ड्रॉप देखील बदलतो आणि प्राथमिक विंडिंगच्या प्रतिकारशक्तीमध्ये व्होल्टेज ड्रॉपमध्ये बदल झाल्यामुळे, चे ईएमएफ दुय्यम वळण त्यानुसार बदलते.

प्राथमिक वळणातील EMF समतोल समीकरणामध्ये सदिश परिमाणांचा समावेश असल्याने, दुय्यम वळणावरील व्होल्टेज लोड करंट आणि त्या लोडचे स्वरूप या दोन्हींवर अवलंबून असते: ते सक्रिय, प्रेरक किंवा कॅपेसिटिव्ह असो.

लोडचे स्वरूप लोडद्वारे प्रवाह आणि लोड ओलांडून व्होल्टेज दरम्यानच्या फेज कोनच्या मूल्याद्वारे सिद्ध होते. मूलभूतपणे, तुम्ही लोड फॅक्टर प्रविष्ट करू शकता जे दर्शवेल की लोड करंट दिलेल्या ट्रान्सफॉर्मरसाठी रेट केलेल्या प्रवाहापेक्षा किती वेळा भिन्न आहे:

ट्रान्सफॉर्मरच्या बाह्य वैशिष्ट्यांची अचूक गणना करण्यासाठी, समतुल्य सर्किटचा अवलंब केला जाऊ शकतो, ज्यामध्ये लोड प्रतिरोध बदलून, दुय्यम विंडिंगचे व्होल्टेज आणि वर्तमान निश्चित केले जाऊ शकते.

असे असले तरी, खालील सूत्र सरावात उपयुक्त ठरते, जेथे ओपन सर्किट व्होल्टेज आणि "सेकंडरी व्होल्टेज चेंज", जे टक्केवारी म्हणून मोजले जाते, त्याऐवजी ओपन सर्किट व्होल्टेज आणि दिलेल्या लोडवरील व्होल्टेजमधील अंकगणितीय फरक म्हणून मोजले जाते. ओपन सर्किट व्होल्टेजची टक्केवारी म्हणून:

"दुय्यम व्होल्टेज बदल" शोधण्यासाठी अभिव्यक्ती ट्रान्सफॉर्मरच्या समतुल्य सर्किटमधून विशिष्ट गृहितकांसह प्राप्त केली जाते:

शॉर्ट-सर्किट व्होल्टेजच्या प्रतिक्रियाशील आणि सक्रिय घटकांची मूल्ये येथे प्रविष्ट केली आहेत. हे व्होल्टेज घटक (सक्रिय आणि प्रतिक्रियाशील) समतुल्य सर्किट पॅरामीटर्सद्वारे आढळतात किंवा प्रायोगिकरित्या आढळतात शॉर्ट सर्किट अनुभव.

शॉर्ट सर्किट अनुभव ट्रान्सफॉर्मरबद्दल बरेच काही प्रकट करतो.शॉर्ट-सर्किट व्होल्टेज हे प्रायोगिक शॉर्ट-सर्किट व्होल्टेज आणि रेट केलेल्या प्राथमिक व्होल्टेजचे गुणोत्तर म्हणून आढळते. "शॉर्ट-सर्किट व्होल्टेज" पॅरामीटर टक्के मध्ये निर्दिष्ट केले आहे.

प्रयोगादरम्यान, दुय्यम वळण ट्रान्सफॉर्मरला शॉर्ट सर्किट केले जाते, तर प्राथमिक व्होल्टेज रेट केलेल्या व्होल्टपेक्षा खूपच कमी केले जाते, जेणेकरून शॉर्ट-सर्किट करंट रेट केलेल्या मूल्याच्या समान असेल. येथे, पुरवठा व्होल्टेज हे विंडिंग्सवरील व्होल्टेज ड्रॉपद्वारे संतुलित केले जाते आणि लागू केलेल्या कमी व्होल्टेजचे मूल्य हे रेट केलेल्या मूल्याच्या समान लोड करंटवर विंडिंग्समध्ये समतुल्य व्होल्टेज ड्रॉप मानले जाते.

लो-पॉवर सप्लाय ट्रान्सफॉर्मर आणि पॉवर ट्रान्सफॉर्मरसाठी, शॉर्ट-सर्किट व्होल्टेज मूल्य 5% ते 15% च्या श्रेणीत आहे आणि ट्रान्सफॉर्मर जितका अधिक शक्तिशाली असेल तितके हे मूल्य लहान असेल. विशिष्ट ट्रान्सफॉर्मरच्या तांत्रिक दस्तऐवजीकरणामध्ये शॉर्ट-सर्किट व्होल्टेजचे अचूक मूल्य दिले जाते.

आकृती वरील सूत्रांनुसार तयार केलेली बाह्य वैशिष्ट्ये दर्शविते. आलेख रेषीय आहेत हे आपण पाहू शकतो, याचे कारण म्हणजे वळणाच्या तुलनेने कमी प्रतिरोधकतेमुळे दुय्यम व्होल्टेज लोड फॅक्टरवर अवलंबून नसते, आणि ऑपरेटिंग चुंबकीय फ्लक्स लोडवर थोडे अवलंबून असते.

आकृती दर्शविते की फेज कोन, लोडच्या स्वरूपावर अवलंबून, वैशिष्ट्यपूर्ण थेंब किंवा वाढते की नाही हे प्रभावित करते. सक्रिय किंवा सक्रिय-प्रेरणात्मक लोडसह, वैशिष्ट्यपूर्ण थेंब, सक्रिय-कॅपेसिटिव्ह लोडसह ते वाढू शकते आणि नंतर "व्होल्टेज बदल" च्या सूत्रातील दुसरी संज्ञा नकारात्मक होते.

लो-पॉवर ट्रान्सफॉर्मरसाठी, सक्रिय घटक सामान्यतः प्रेरक घटकापेक्षा जास्त खाली येतो, म्हणून सक्रिय लोडसह बाह्य वैशिष्ट्य सक्रिय-प्रेरणात्मक भारापेक्षा कमी रेखीय असते. अधिक शक्तिशाली ट्रान्सफॉर्मर्ससाठी ते उलट आहे, म्हणून सक्रिय लोड वैशिष्ट्य अधिक कठोर असेल.

ट्रान्सफॉर्मर कार्यक्षमता

ट्रान्सफॉर्मरची कार्यक्षमता हे ट्रान्सफॉर्मरद्वारे वापरल्या जाणार्‍या सक्रिय विद्युत उर्जेशी लोडवर वितरित केलेल्या उपयुक्त विद्युत उर्जेचे गुणोत्तर आहे:

ट्रान्सफॉर्मरद्वारे वापरली जाणारी वीज म्हणजे लोड आणि ट्रान्सफॉर्मरमध्ये थेट विजेच्या नुकसानीद्वारे वापरल्या जाणार्या विजेची बेरीज. शिवाय, सक्रिय शक्ती खालीलप्रमाणे एकूण शक्तीशी संबंधित आहे:

ट्रान्सफॉर्मरचे आउटपुट व्होल्टेज सामान्यतः लोडवर कमकुवतपणे अवलंबून असल्याने, लोड फॅक्टर खालीलप्रमाणे रेट केलेल्या स्पष्ट शक्तीशी संबंधित असू शकतो:

आणि दुय्यम सर्किटमधील लोडद्वारे वापरली जाणारी शक्ती:

अनियंत्रित परिमाणाच्या लोडमधील विद्युत नुकसान लोड घटकाद्वारे, नाममात्र लोडवरील नुकसान लक्षात घेऊन व्यक्त केले जाऊ शकते:

शॉर्ट-सर्किट प्रयोगात ट्रान्सफॉर्मरद्वारे वापरल्या जाणार्‍या पॉवरद्वारे नाममात्र लोड लॉस अगदी अचूकपणे निर्धारित केले जातात आणि चुंबकीय स्वरूपाचे नुकसान ट्रान्सफॉर्मरद्वारे वापरल्या जाणार्‍या नो-लोड पॉवरच्या बरोबरीचे असते. हे नुकसान घटक ट्रान्सफॉर्मर दस्तऐवजीकरणात दिले आहेत. म्हणून, वरील तथ्ये विचारात घेतल्यास, कार्यक्षमता सूत्र खालील फॉर्म घेईल:

आकृती लोडवर ट्रान्सफॉर्मरच्या कार्यक्षमतेचे अवलंबन दर्शवते.जेव्हा भार शून्य असतो, तेव्हा कार्यक्षमता शून्य असते.

लोड फॅक्टर जसजसा वाढतो तसतसे लोडला पुरवलेली शक्ती देखील वाढते आणि चुंबकीय नुकसान अपरिवर्तित होते आणि कार्यक्षमता, जी पाहण्यास सोपी असते, रेषीयरित्या वाढते. त्यानंतर लोड फॅक्टरचे इष्टतम मूल्य येते, जेथे कार्यक्षमता त्याच्या मर्यादेपर्यंत पोहोचते, या टप्प्यावर कमाल कार्यक्षमता प्राप्त होते.

इष्टतम लोड फॅक्टर पार केल्यानंतर, कार्यक्षमता हळूहळू कमी होऊ लागते. याचे कारण असे की विद्युत नुकसान वाढते, ते विद्युत् प्रवाहाच्या चौरसाच्या प्रमाणात आणि त्यानुसार, लोड फॅक्टरच्या वर्गाच्या प्रमाणात असते. उच्च पॉवर ट्रान्सफॉर्मरची कमाल कार्यक्षमता (केव्हीए किंवा त्याहून अधिक युनिट्समध्ये पॉवर मोजली जाते) 98% ते 99% च्या श्रेणीत आहे, कमी पॉवर ट्रान्सफॉर्मरसाठी (10 VA पेक्षा कमी) कार्यक्षमता सुमारे 60% असू शकते.

नियमानुसार, डिझाइन स्टेजवर ते ट्रान्सफॉर्मर बनवण्याचा प्रयत्न करतात की कार्यक्षमता 0.5 ते 0.7 च्या इष्टतम लोड फॅक्टरवर त्याच्या कमाल मूल्यापर्यंत पोहोचते, नंतर 0.5 ते 1 च्या वास्तविक लोड फॅक्टरसह, कार्यक्षमता त्याच्या कमालच्या जवळ असेल. कपात सह पॉवर फॅक्टर (कोसाइन फाई) दुय्यम विंडिंगशी जोडलेल्या लोडचे, आउटपुट पॉवर देखील कमी होते, तर विद्युत आणि चुंबकीय नुकसान अपरिवर्तित राहतात, म्हणून या प्रकरणात कार्यक्षमता कमी होते.

ट्रान्सफॉर्मरच्या ऑपरेशनचा इष्टतम मोड, म्हणजे. नाममात्र मोड, सामान्यत: त्रास-मुक्त ऑपरेशनच्या अटींनुसार आणि ऑपरेशनच्या विशिष्ट कालावधी दरम्यान परवानगीयोग्य हीटिंगच्या पातळीनुसार सेट केले जातात.ही एक अत्यंत महत्त्वाची अट आहे जेणेकरून ट्रान्सफॉर्मर, रेट केलेल्या मोडमध्ये काम करताना रेटेड पॉवर वितरित करताना, जास्त गरम होत नाही.