पीक ट्रान्सफॉर्मर्स - ऑपरेशनचे सिद्धांत, डिव्हाइस, उद्देश आणि अनुप्रयोग

पीक ट्रान्सफॉर्मर नावाचा एक विशेष प्रकारचा विद्युत ट्रान्सफॉर्मर आहे. या प्रकारचा ट्रान्सफॉर्मर त्याच्या प्राथमिक वळणावर लागू होणार्‍या सायनसॉइडल व्होल्टेजला वेगवेगळ्या ध्रुवीयतेच्या डाळींमध्ये रूपांतरित करतो आणि प्राथमिक प्रमाणेच वारंवारता साइनसॉइडल व्होल्टेज… येथे प्राथमिक विंडिंगला साइन वेव्ह दिले जाते आणि पीक ट्रान्सफॉर्मरच्या दुय्यम वळणातून डाळी काढल्या जातात.

पीक ट्रान्सफॉर्मरचा वापर काही प्रकरणांमध्ये थायरट्रॉन आणि पारा रेक्टिफायर्स सारख्या गॅस डिस्चार्ज उपकरणांवर नियंत्रण ठेवण्यासाठी तसेच सेमीकंडक्टर थायरिस्टर्स नियंत्रित करण्यासाठी आणि काही इतर विशेष हेतूंसाठी केला जातो.

पीक ट्रान्सफॉर्मरच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत

पीक ट्रान्सफॉर्मरचे ऑपरेशन त्याच्या कोरच्या फेरोमॅग्नेटिक सामग्रीच्या चुंबकीय संपृक्ततेच्या घटनेवर आधारित आहे. निष्कर्ष असा आहे की ट्रान्सफॉर्मरच्या चुंबकीकृत फेरोमॅग्नेटिक कोरमधील चुंबकीय प्रेरण B चे मूल्य नॉनलाइनरीपणे दिलेल्या फेरोमॅग्नेटच्या चुंबकीय क्षेत्र H च्या ताकदीवर अवलंबून असते.

अशाप्रकारे, चुंबकीय क्षेत्र H च्या कमी मूल्यांवर - कोरमधील इंडक्शन B प्रथम वेगाने आणि जवळजवळ रेषीयरित्या वाढते, परंतु चुंबकीय क्षेत्र H जितके मोठे असेल तितका हळूहळू कोरमधील इंडक्शन B वाढत जातो.

आणि अखेरीस, पुरेशा मजबूत चुंबकीय क्षेत्रासह, इंडक्शन बी व्यावहारिकरित्या वाढणे थांबवते, जरी चुंबकीय क्षेत्राची तीव्रता H वाढतच राहते. H वर B चे हे नॉनलाइनर अवलंबित्व तथाकथित द्वारे दर्शविले जाते हिस्टेरेसिस सर्किट.

हे ज्ञात आहे की चुंबकीय प्रवाह F, ज्याच्या बदलामुळे ट्रान्सफॉर्मरच्या दुय्यम विंडिंगमध्ये EMF इंडक्शन होते, ते क्रॉस-सेक्शनल एरिया S द्वारे या वळणाच्या गाभ्यामध्ये इंडक्शन B च्या उत्पादनासारखे आहे. वळण कोर.

तर, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक इंडक्शनच्या फॅराडेच्या नियमानुसार, ट्रान्सफॉर्मरच्या दुय्यम वळणातील EMF E2 हे दुय्यम वळणाच्या भेदक चुंबकीय प्रवाह F च्या बदलाच्या दराच्या आणि त्यामधील w वळणांच्या संख्येच्या प्रमाणात आहे.

वरील दोन्ही घटकांचा विचार केल्यास, हे सहज समजू शकते की पीक ट्रान्सफॉर्मरच्या प्राथमिक वळणावर लागू व्होल्टेजच्या सायनसॉइडच्या शिखरांशी संबंधित वेळेच्या अंतराने फेरोमॅग्नेटला संतृप्त करण्यासाठी पुरेशा मोठेपणासह, त्यातील चुंबकीय प्रवाह Φ या क्षणांमध्ये कोर व्यावहारिकरित्या बदलणार नाही.

परंतु चुंबकीय क्षेत्र एच च्या सायनसॉइडच्या शून्यातून संक्रमणाच्या क्षणांच्या जवळच, गाभामधील चुंबकीय प्रवाह एफ बदलेल आणि जोरदार आणि द्रुतपणे (वरील आकृती पहा).आणि ट्रान्सफॉर्मर कोरचा हिस्टेरेसिस लूप जितका अरुंद असेल तितकी त्याची चुंबकीय पारगम्यता जास्त असेल आणि ट्रान्सफॉर्मरच्या प्राथमिक वळणावर लागू व्होल्टेजची वारंवारता जितकी जास्त असेल तितका या क्षणांमध्ये चुंबकीय प्रवाह बदलण्याचा दर जास्त असेल.

त्यानुसार, कोर H च्या चुंबकीय क्षेत्राच्या शून्यातून संक्रमण होण्याच्या क्षणांच्या जवळ, या संक्रमणांचा वेग जास्त असल्याने, ट्रान्सफॉर्मरच्या दुय्यम वळणावर आळीपाळीच्या ध्रुवीयतेच्या लहान बेल-आकाराच्या नाडी तयार होतील, कारण दिशा चुंबकीय प्रवाह F चे बदल देखील या डाळींना पर्यायी करतात.

पीक ट्रान्सफॉर्मर डिव्हाइस

पीक ट्रान्सफॉर्मर चुंबकीय शंटसह किंवा प्राथमिक विंडिंगच्या सप्लाय सर्किटमध्ये अतिरिक्त रेझिस्टरसह बनवले जाऊ शकतात.

प्राइमरी सर्किटमध्ये रेझिस्टरसह सोल्यूशन फार वेगळे नाही क्लासिक ट्रान्सफॉर्मरमधून... फक्त येथे प्राथमिक वळण (कोअर संपृक्ततेमध्ये प्रवेश करते तेव्हा मध्यांतरांमध्ये वापरला जातो) रोधकाद्वारे मर्यादित आहे. अशा पीकिंग ट्रान्सफॉर्मरची रचना करताना, त्यांना साइन वेव्हच्या अर्ध-लहरींच्या शिखरांवर कोरची खोल संपृक्तता प्रदान करण्याच्या आवश्यकतेनुसार मार्गदर्शन केले जाते.

हे करण्यासाठी, पुरवठा व्होल्टेजचे योग्य पॅरामीटर्स, रेझिस्टरचे मूल्य, चुंबकीय सर्किटचे क्रॉस-सेक्शन आणि ट्रान्सफॉर्मरच्या प्राथमिक विंडिंगमधील वळणांची संख्या निवडा. डाळी शक्य तितक्या लहान करण्यासाठी, चुंबकीय सर्किटच्या निर्मितीसाठी वैशिष्ट्यपूर्ण उच्च चुंबकीय पारगम्यता असलेली चुंबकीयदृष्ट्या मऊ सामग्री, उदाहरणार्थ परमालोइडचा वापर केला जातो.

प्राप्त झालेल्या डाळींचे मोठेपणा थेट तयार ट्रान्सफॉर्मरच्या दुय्यम विंडिंगमधील वळणांच्या संख्येवर अवलंबून असेल. रेझिस्टरची उपस्थिती, अर्थातच, अशा डिझाइनमध्ये सक्रिय शक्तीचे महत्त्वपूर्ण नुकसान करते, परंतु ते कोरची रचना मोठ्या प्रमाणात सुलभ करते.

पीक करंट-लिमिटिंग मॅग्नेटिक शंट ट्रान्सफॉर्मर तीन-स्टेज मॅग्नेटिक सर्किटवर बनवला जातो, जिथे तिसरा रॉड पहिल्या दोन रॉडपासून हवेच्या अंतराने वेगळा केला जातो आणि पहिला आणि दुसरा रॉड एकमेकांना बंद केला जातो आणि प्राथमिक आणि वाहून नेतो. दुय्यम windings.

जेव्हा चुंबकीय क्षेत्र H वाढते तेव्हा बंद चुंबकीय सर्किट प्रथम संतृप्त होते कारण त्याचा चुंबकीय प्रतिकार कमी असतो. चुंबकीय क्षेत्रामध्ये आणखी वाढ झाल्याने, चुंबकीय प्रवाह एफ तिसऱ्या रॉडद्वारे बंद केला जातो - शंट, तर प्रतिक्रिया सर्किट किंचित वाढते, जे शिखर प्रवाह मर्यादित करते.

रेझिस्टरचा समावेश असलेल्या डिझाइनच्या तुलनेत, सक्रिय नुकसान येथे कमी आहे, जरी कोर बांधकाम थोडे अधिक क्लिष्ट आहे.

पीक ट्रान्सफॉर्मरसह अनुप्रयोग

तुम्ही आधीच समजून घेतल्याप्रमाणे, सायनसॉइडल अल्टरनेटिंग व्होल्टेजच्या लहान डाळी मिळविण्यासाठी पीक ट्रान्सफॉर्मर आवश्यक असतात. या पद्धतीद्वारे प्राप्त केलेल्या डाळी कमी वाढ आणि पडण्याच्या वेळेद्वारे दर्शविल्या जातात, ज्यामुळे त्यांना पॉवर कंट्रोल इलेक्ट्रोडसाठी वापरणे शक्य होते, उदाहरणार्थ, सेमीकंडक्टर थायरिस्टर्स, व्हॅक्यूम थायरट्रॉन्स इ.