पॉवर ट्रान्सफॉर्मर डिझाइन

ट्रान्सफॉर्मर हे एक विद्युत यंत्र आहे जे एका व्होल्टेजच्या पर्यायी प्रवाहाचे दुसर्‍या व्होल्टेजच्या वैकल्पिक प्रवाहात रूपांतर करते.

पॉवर ट्रान्सफॉर्मर्सचे मुख्य स्ट्रक्चरल घटक: बॉडी, कोर, विंडिंग्स, कूलिंग डिव्हाइस, बुशिंग आणि संरक्षणात्मक उपकरणे (विस्तारक, एक्झॉस्ट पाईप आणि गॅस रिले).

ट्रान्सफॉर्मरचे विंडिंग अशा प्रकारे व्यवस्थित केले जातात की प्राथमिक वळणामुळे निर्माण झालेला चुंबकीय प्रवाह बहुतेक दुय्यम विंडिंग्समध्ये प्रवेश करतो. ही आवश्यकता स्टील कोरच्या बांधकामाद्वारे सुनिश्चित केली जाते, जे बंद चुंबकीय सर्किट आहे. विंडिंग्ज आणि चुंबकीय प्रणालीच्या परस्पर व्यवस्थेवर अवलंबून, ट्रान्सफॉर्मर्सचे दोन मुख्य प्रकार आहेत: रॉड आणि आर्मेचर.

रॉड ट्रान्सफॉर्मरमध्ये, विंडिंग्स कोर रॉड्सवर स्थित असतात, जे चुंबकीय सर्किट बंद करणाऱ्या योकद्वारे जोडलेले असतात. रॉडचा प्रकार वीज पुरवठा आणि अनेक विशेष ट्रान्सफॉर्मरसाठी वापरला जातो. एक आर्मर्ड ट्रान्सफॉर्मर ब्रँच केलेले चुंबकीय सर्किट वापरतो जे वळणांना कव्हर करते, जसे की ते "आर्मरिंग" करते.चिलखतासारखी कोर रचना विशेषतः लहान सिंगल-फेज ट्रान्सफॉर्मरसाठी वापरली जाते.

थ्री-फेज रॉड ट्रान्सफॉर्मर:

ट्रान्सफॉर्मरचे चुंबकीय सर्किट, ज्याला कोर म्हणतात, मिश्र धातुच्या स्टीलच्या शीटमधून एकत्र केले जाते. पत्रके बंद न करण्यासाठी, ते वार्निशच्या पातळ थराने पूर्व-लेपित किंवा कागदाने चिकटलेले असतात.

कोअरमध्ये कॉइल वाहून नेणारे रॉड आणि चुंबकीय सर्किट बंद करणारे जू असते. कोरचा क्रॉस-सेक्शन कॉइलच्या आकाराच्या शक्य तितक्या जवळ असावा.

आयताकृती विंडिंगमध्ये, कोरचा क्रॉस-सेक्शन आयताकृती बनविला जातो. गोल सह - कोरमध्ये एक बहु-स्तरीय विभाग आहे. जर कोरमध्ये मोठा क्रॉस-सेक्शन असेल, तर उष्णता काढून टाकण्यासाठी अनुदैर्ध्य वायु चॅनेल तयार केले जातात, कोर स्वतंत्र पॅकेजेसमध्ये विभाजित करतात.

पत्रके पिन किंवा रिव्हट्सने एकत्र ओढली जातात. वैयक्तिक पत्रके एकमेकांशी जोडली जाऊ नयेत, कारण संपर्क विमानात एडी प्रवाह येऊ शकतात. शीट्स पिन आणि रिव्हट्समधून बंद होण्यापासून रोखण्यासाठी, त्यांच्यावर इन्सुलेट ट्यूब ठेवल्या जातात. इलेक्ट्रिकल कार्डबोर्ड वॉशरसह कोर प्रेस प्लेट्सपासून नट आणि रिव्हेट हेड वेगळे केले जातात.

ट्रान्सफॉर्मरमध्ये दोन प्रकारचे विंडिंग वापरले जातात: डिस्क आणि बेलनाकार.

डिस्क-आकाराच्या विंडिंग डिझाइनसह, प्राथमिक आणि दुय्यम विंडिंग्स फ्लॅट डिस्क-आकाराच्या विंडिंगच्या मालिकेत विभागल्या जातात जे ट्रान्सफॉर्मर कोरवर मालिकेत पर्यायी असतात.

बेलनाकार वळणात, प्राथमिक आणि दुय्यम वळण एकमेकांना केंद्रित केले जातात. कमी व्होल्टेजचे वळण सहसा कोरच्या जवळ ठेवले जाते कारण ते स्टीलपासून इन्सुलेशन करणे सोपे असते.

विंडिंग बनवताना, वैयक्तिक वायर्सचे इन्सुलेशन, लेयर आणि विंडिंग्समधील इन्सुलेशन, प्राथमिक आणि दुय्यम (दुय्यम) विंडिंग्समधील इन्सुलेशन आणि कोरच्या सापेक्ष विंडिंग्सचे इन्सुलेशन यामध्ये फरक करणे आवश्यक आहे.

ट्रान्सफॉर्मरचे विंडिंग इन्सुलेशनने झाकलेले तांबे वायरचे बनलेले असतात. वळणाच्या तारांचे पृथक्करण करण्यासाठी, कागद, कधीकधी सूती रेशीम धागा, वार्निश (इनॅमल) फॉइल किंवा इन्सुलेशनचे अनेक स्तर वापरले जातात, उदाहरणार्थ, वार्निशचा एक थर आणि रेशीम धाग्याचा एक थर, कागदाचा एक थर आणि सूती धाग्याचा एक थर. , इ.

पेपर विभाजक थरांमधील इन्सुलेशन म्हणून वापरले जातात. विंडिंग्स तेलाने भिजवलेल्या टेप, कागद किंवा कापडाने गुंडाळलेल्या वॉशर किंवा इलेक्ट्रिकल कार्डबोर्ड गॅस्केटने इन्सुलेटेड असतात.

ट्रान्सफॉर्मर विंडिंग्सचे टोक बुशिंग्जच्या मदतीने बाहेर आणले जातात, जे त्यांना ग्राउंड बॉडी (टाकी) पासून वेगळे करतात.

ट्रान्सफॉर्मर डिव्हाइस:

थ्री-फेज ट्रान्सफॉर्मरचे विंडिंग जोडण्याचे दोन मूलभूत मार्ग आहेत: डेल्टा कनेक्शन आणि स्टार कनेक्शन. जेव्हा विंडिंग्स डेल्टा-कनेक्ट असतात, तेव्हा फेज व्होल्टेज लाइन व्होल्टेजच्या बरोबरीचे असते आणि फेज करंट लाइन करंटपेक्षा 1.73 पट कमी असतो. जेव्हा विंडिंग्स तारा-कनेक्ट केलेले असतात, तेव्हा फेज व्होल्टेज लाइन व्होल्टेजपेक्षा 1.73 पट कमी असते आणि फेज करंट रेषेच्या समान असतो.

थ्री-फेज ट्रान्सफॉर्मरमध्ये विंडिंग्ज जोडण्याची पद्धत खूप महत्त्वाची आहे, कारण प्राथमिकच्या तुलनेत दुय्यम व्होल्टेजचा फेज कोन त्यावर अवलंबून असतो. प्राथमिक आणि दुय्यम वळण व्होल्टेजमधील फेज शिफ्ट देखील कॉइलच्या वळणाच्या दिशेवर अवलंबून असते. अधिक तपशीलांसाठी येथे पहा: पॉवर ट्रान्सफॉर्मरच्या विंडिंग्ज जोडण्यासाठी योजना आणि गट

जेथे ट्रान्सफॉर्मर डिझाइन केले आहेत संयुक्त समांतर कामासाठी, हे आवश्यक आहे की या ट्रान्सफॉर्मर्सच्या टप्प्यांची तात्काळ क्षमता समान आहे. उच्च आणि कमी व्होल्टेज विंडिंग्सच्या लाइन व्होल्टेजमध्ये समान फेज शिफ्ट असलेले ट्रान्सफॉर्मर्स विंडिंग कनेक्शनच्या समान गटाला नियुक्त केले जातात, ज्यांना तासाच्या पदनामानुसार संख्या दिली जाते.

कोरमधून वळण वेगळे करण्यासाठी आणि कमी-व्होल्टेज विंडिंगपासून उच्च-व्होल्टेज वळण वेगळे करण्यासाठी, बेक केलेल्या कागदापासून दाबलेले कठोर सिलेंडर किंवा इलेक्ट्रिकल पुठ्ठ्यापासून बनविलेले सिलेंडर, तथाकथित सॉफ्ट सिलेंडर वापरले जातात.

ट्रान्सफॉर्मरच्या बांधकामात, एक विशेष खनिज (पेट्रोलियम) तेल मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते, ज्याला म्हणतात रोहीत्र… टाक्या ट्रान्सफॉर्मर ऑइलने भरलेल्या आहेत आणि त्यात विंडिंग्स असलेला एक कोर बुडवला आहे. हे डिझाइन उच्च पॉवर पॉवर ट्रान्सफॉर्मरसाठी, उच्च पॉवर रेक्टिफायर ट्रान्सफॉर्मरसाठी, उच्च पॉवर पल्स ट्रान्सफॉर्मरसाठी स्वीकारले जाते.

ट्रान्सफॉर्मर तेल, ज्यामधून ओलावा आणि अशुद्धता काढून टाकल्या जातात, म्हणजेच वाळलेल्या आणि शुद्ध केल्या जातात, हे विंडिंग आणि मेटल केस दरम्यान एक चांगले इन्सुलेटर आहे. याव्यतिरिक्त, ट्रान्सफॉर्मर तेल, ज्यामध्ये हवेपेक्षा जास्त थर्मल चालकता असते, ट्रान्सफॉर्मरच्या सक्रिय भागांपासून टाकीच्या बाह्य पृष्ठभागावर उष्णता चांगल्या प्रकारे चालवते.

ट्रान्सफॉर्मरची शक्ती जसजशी वाढते तसतसे नुकसान त्याच्या भौमितिक परिमाणांपेक्षा वेगाने वाढते, ज्यामुळे त्याची थंड पृष्ठभाग वाढवण्याची गरज निर्माण होते. तपशील येथे पहा: पॉवर ट्रान्सफॉर्मरसाठी कूलिंग सिस्टम

सराव मध्ये, उपकरणे वापरली जातात जी पर्यायी व्होल्टेजमध्ये रूपांतरित करतात, ज्यामध्ये प्राथमिक आणि दुय्यम विंडिंग विद्युतीयरित्या जोडलेले असतात. या उपकरणांना ऑटोट्रान्सफॉर्मर म्हणतात.

ऑटोट्रान्सफॉर्मर पारंपारिक ट्रान्सफॉर्मरपेक्षा वेगळा असतो कारण त्याचे प्राथमिक आणि दुय्यम विंडिंग केवळ प्रेरक रीतीने (पारंपारिक ट्रान्सफॉर्मरप्रमाणे) जोडलेले नसतात, परंतु विद्युतीय देखील असतात.

हे देखील पहा: पॉवर ट्रान्सफॉर्मरची कार्यक्षमता वैशिष्ट्ये