ట్రాన్స్ఫార్మర్ అనేది ఒక వోల్టేజ్ మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ను వేరే (లేదా సమానమైన) వోల్టేజ్ మరియు అదే ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్గా మార్చడానికి ఉపయోగించే విద్యుదయస్కాంత పరికరం.
విషయము
ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క పరికరం మరియు ఆపరేషన్
సరళమైన సందర్భంలో ట్రాన్స్ఫార్మర్ W మలుపుల సంఖ్యతో ఒక ప్రాథమిక వైండింగ్ను కలిగి ఉంటుంది1 మరియు W మలుపుల సంఖ్యతో ఒక ద్వితీయ2. ప్రాధమిక వైండింగ్కు శక్తి సరఫరా చేయబడుతుంది, లోడ్ ద్వితీయానికి అనుసంధానించబడి ఉంటుంది. శక్తి బదిలీ విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ ద్వారా జరుగుతుంది. విద్యుదయస్కాంత సంయోగాన్ని మెరుగుపరచడానికి, చాలా సందర్భాలలో, మూసివేసిన కోర్ (మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్) పై వైండింగ్లు ఉంచబడతాయి.
ప్రైమరీ వైండింగ్కి ఆల్టర్నేటింగ్ వోల్టేజ్ U వర్తించబడితే1, అప్పుడు ఒక ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ I1, ఇది కోర్లో అదే రూపంలోని మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ Фని సృష్టిస్తుంది.ఈ మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ సెకండరీ వైండింగ్లో EMFని ప్రేరేపిస్తుంది. ఒక లోడ్ సెకండరీ సర్క్యూట్కు కనెక్ట్ చేయబడితే, ద్వితీయ కరెంట్ I2.
ద్వితీయ వైండింగ్లోని వోల్టేజ్ W మలుపుల నిష్పత్తి ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది1 మరియు W2:
యు2= యు1*(W1/W2)=యు1/k, k ఎక్కడ ఉంది పరివర్తన నిష్పత్తి.
k<1 అయితే, U2> యు1, మరియు అటువంటి ట్రాన్స్ఫార్మర్ను స్టెప్-అప్ అంటారు. k>1 అయితే, U2<యు1, అటువంటి ట్రాన్స్ఫార్మర్ను స్టెప్ డౌన్ అంటారు. ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క అవుట్పుట్ పవర్ ఇన్పుట్ పవర్కి సమానం కాబట్టి (ట్రాన్స్ఫార్మర్లోని నష్టాలను మైనస్), మనం పౌట్ \u003d పిన్, యు అని చెప్పవచ్చు1* ఐ1= యు2* ఐ2 మరియు నేను2= నేను1*k=I1*(W1/W2) అందువలన, లాస్లెస్ ట్రాన్స్ఫార్మర్లో, ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ వోల్టేజీలు వైండింగ్ మలుపుల నిష్పత్తికి నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటాయి. మరియు ప్రవాహాలు ఈ నిష్పత్తికి విలోమానుపాతంలో ఉంటాయి.
ట్రాన్స్ఫార్మర్ వేర్వేరు నిష్పత్తులతో ఒకటి కంటే ఎక్కువ ద్వితీయ వైండింగ్లను కలిగి ఉండవచ్చు. కాబట్టి, 220 వోల్ట్ నెట్వర్క్ నుండి గృహ దీపం పరికరాలను శక్తివంతం చేసే ట్రాన్స్ఫార్మర్ ఒక ద్వితీయ వైండింగ్ కలిగి ఉంటుంది, ఉదాహరణకు, యానోడ్ సర్క్యూట్లకు శక్తినివ్వడానికి 500 వోల్ట్లు మరియు ప్రకాశించే సర్క్యూట్లను శక్తివంతం చేయడానికి 6 వోల్ట్లు. మొదటి సందర్భంలో k<1, రెండవది - k>1.
ట్రాన్స్ఫార్మర్ ప్రత్యామ్నాయ వోల్టేజ్తో మాత్రమే పనిచేస్తుంది - ద్వితీయ వైండింగ్లో EMF సంభవించినందుకు, అయస్కాంత ప్రవాహం మారాలి.
ట్రాన్స్ఫార్మర్ల కోసం కోర్ల రకాలు
ఆచరణలో, సూచించిన ఆకారం యొక్క కోర్లు మాత్రమే ఉపయోగించబడతాయి. పరికరం యొక్క ఉద్దేశ్యంపై ఆధారపడి, మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్లు వివిధ మార్గాల్లో నిర్వహించబడతాయి.
రాడ్ కోర్లు
తక్కువ-ఫ్రీక్వెన్సీ ట్రాన్స్ఫార్మర్ల మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్లు ఉచ్చారణ అయస్కాంత లక్షణాలతో ఉక్కుతో తయారు చేయబడతాయి.ఎడ్డీ ప్రవాహాలను తగ్గించడానికి, కోర్ శ్రేణి ఒకదానికొకటి విద్యుత్తుగా వేరుచేయబడిన ప్రత్యేక ప్లేట్ల నుండి సమీకరించబడుతుంది. అధిక పౌనఃపున్యాల వద్ద పని చేయడానికి, ఇతర పదార్థాలు ఉపయోగించబడతాయి, ఉదాహరణకు, ఫెర్రైట్లు.
పైన పరిగణించబడిన కోర్ని కోర్ అని పిలుస్తారు మరియు రెండు రాడ్లను కలిగి ఉంటుంది. సింగిల్-ఫేజ్ ట్రాన్స్ఫార్మర్లకు, మూడు-రాడ్ మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్లు కూడా ఉపయోగించబడతాయి. అవి తక్కువ అయస్కాంత లీకేజ్ ఫ్లక్స్ మరియు అధిక సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ఈ సందర్భంలో, ప్రాధమిక మరియు ద్వితీయ వైండింగ్లు రెండూ కోర్ యొక్క సెంట్రల్ రాడ్పై ఉన్నాయి.
మూడు-దశల ట్రాన్స్ఫార్మర్లు కూడా మూడు-రాడ్ కోర్లపై తయారు చేస్తారు. అవి ప్రతి దశ యొక్క ప్రాధమిక మరియు ద్వితీయ వైండింగ్లను కలిగి ఉంటాయి, ప్రతి ఒక్కటి దాని స్వంత కోర్లో ఉన్నాయి. కొన్ని సందర్భాల్లో, ఐదు-రాడ్ మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్లు ఉపయోగించబడతాయి. వాటి వైండింగ్లు సరిగ్గా అదే విధంగా ఉన్నాయి - ప్రతి ప్రాథమిక మరియు ద్వితీయ దాని స్వంత రాడ్పై, మరియు ప్రతి వైపు రెండు తీవ్రమైన రాడ్లు కొన్ని మోడ్లలో అయస్కాంత ప్రవాహాలను మూసివేయడానికి మాత్రమే ఉద్దేశించబడ్డాయి.
పకడ్బందీగా
సాయుధ కోర్లో, సింగిల్-ఫేజ్ ట్రాన్స్ఫార్మర్లు తయారు చేయబడతాయి - రెండు కాయిల్స్ మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్ యొక్క సెంట్రల్ కోర్లో ఉంచబడతాయి. అటువంటి కోర్లోని మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ మూడు-రాడ్ నిర్మాణాన్ని పోలి ఉంటుంది - పక్క గోడల ద్వారా. ఈ సందర్భంలో లీకేజ్ ఫ్లక్స్ చాలా చిన్నది.
ఈ డిజైన్ యొక్క ప్రయోజనాలు వైండింగ్తో కోర్ విండోను దట్టంగా నింపే అవకాశం ఉన్నందున పరిమాణం మరియు బరువులో కొంత లాభం ఉన్నాయి, కాబట్టి తక్కువ-శక్తి ట్రాన్స్ఫార్మర్ల తయారీకి సాయుధ కోర్లను ఉపయోగించడం ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది. ఇది తక్కువ మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్కు దారి తీస్తుంది, ఇది నో-లోడ్ నష్టాలలో తగ్గింపుకు దారితీస్తుంది.
ప్రతికూలత పునర్విమర్శ మరియు మరమ్మత్తు కోసం వైండింగ్లకు మరింత కష్టతరమైన ప్రాప్యత, అలాగే అధిక వోల్టేజీల కోసం తయారీ ఇన్సులేషన్ యొక్క సంక్లిష్టత.
టొరాయిడల్
టొరాయిడల్ కోర్లలో, మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ పూర్తిగా కోర్ లోపల మూసివేయబడుతుంది మరియు ఆచరణాత్మకంగా లీకేజ్ మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ లేదు. కానీ అలాంటి ట్రాన్స్ఫార్మర్లు గాలికి కష్టంగా ఉంటాయి, కాబట్టి అవి చాలా అరుదుగా ఉపయోగించబడతాయి, ఉదాహరణకు, తక్కువ-శక్తి సర్దుబాటు చేయగల ఆటోట్రాన్స్ఫార్మర్లలో లేదా శబ్దం రోగనిరోధక శక్తి ముఖ్యమైన అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ పరికరాలలో.
ఆటోట్రాన్స్ఫార్మర్
కొన్ని సందర్భాల్లో, అటువంటి ట్రాన్స్ఫార్మర్లను ఉపయోగించడం మంచిది, ఇది వైండింగ్ల మధ్య అయస్కాంత సంబంధాన్ని మాత్రమే కాకుండా, విద్యుత్తును కూడా కలిగి ఉంటుంది. అంటే, స్టెప్-అప్ పరికరాలలో, ప్రైమరీ వైండింగ్ అనేది సెకండరీలో భాగం మరియు స్టెప్-డౌన్ పరికరాలలో, ప్రైమరీ యొక్క ద్వితీయ భాగం. అటువంటి పరికరాన్ని ఆటోట్రాన్స్ఫార్మర్ (AT) అంటారు.
స్టెప్-డౌన్ ఆటోట్రాన్స్ఫార్మర్ సాధారణ వోల్టేజ్ డివైడర్ కాదు - సెకండరీ సర్క్యూట్కు శక్తిని బదిలీ చేయడంలో మాగ్నెటిక్ కలపడం కూడా పాల్గొంటుంది.
ఆటోట్రాన్స్ఫార్మర్స్ యొక్క ప్రయోజనాలు:
- చిన్న నష్టాలు;
- మృదువైన వోల్టేజ్ నియంత్రణ యొక్క అవకాశం;
- చిన్న బరువు మరియు పరిమాణ సూచికలు (ఒక ఆటోట్రాన్స్ఫార్మర్ చౌకైనది, దానిని రవాణా చేయడం సులభం);
- అవసరమైన పదార్థం యొక్క చిన్న మొత్తం కారణంగా తక్కువ ధర.
ప్రతికూలతలు అధిక వోల్టేజ్ కోసం రూపొందించబడిన రెండు వైండింగ్ల ఇన్సులేషన్ను ఉపయోగించాల్సిన అవసరం, అలాగే ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ మధ్య గాల్వానిక్ ఐసోలేషన్ లేకపోవడం, ఇది వాతావరణ దృగ్విషయాల ప్రభావాలను ప్రాధమిక సర్క్యూట్ నుండి ద్వితీయానికి బదిలీ చేయగలదు. ఈ సందర్భంలో, సెకండరీ సర్క్యూట్ యొక్క మూలకాలు గ్రౌన్దేడ్ చేయబడవు.అలాగే, AT యొక్క ప్రతికూలత పెరిగిన షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్లుగా పరిగణించబడుతుంది. మూడు-దశల ఆటోట్రాన్స్ఫార్మర్స్ కోసం, వైండింగ్లు సాధారణంగా గ్రౌన్దేడ్ న్యూట్రల్తో ఒక నక్షత్రంలో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి, ఇతర కనెక్షన్ పథకాలు సాధ్యమే, కానీ చాలా క్లిష్టంగా మరియు గజిబిజిగా ఉంటాయి. ఇది ఆటోట్రాన్స్ఫార్మర్ల పరిధిని తగ్గించే ప్రతికూలత కూడా.
ట్రాన్స్ఫార్మర్ల అప్లికేషన్
వోల్టేజీని పెంచడానికి లేదా తగ్గించడానికి ట్రాన్స్ఫార్మర్ల ఆస్తి పరిశ్రమలో మరియు రోజువారీ జీవితంలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.
వోల్టేజ్ పరివర్తన
వివిధ దశలలో పారిశ్రామిక వోల్టేజ్ స్థాయిపై వివిధ అవసరాలు విధించబడతాయి. విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేసేటప్పుడు, వివిధ కారణాల వల్ల అధిక-వోల్టేజ్ జనరేటర్లను ఉపయోగించడం లాభదాయకం కాదు. అందువలన, ఉదాహరణకు, 6 ... 35 kV కోసం జనరేటర్లు జలవిద్యుత్ పవర్ స్టేషన్లలో ఉపయోగించబడతాయి. విద్యుత్తును రవాణా చేయడానికి, దీనికి విరుద్ధంగా, మీకు పెరిగిన వోల్టేజ్ అవసరం - 110 kV నుండి 1150 kV వరకు, దూరాన్ని బట్టి. ఇంకా, ఈ వోల్టేజ్ మళ్లీ 6 ... 10 kV స్థాయికి తగ్గించబడుతుంది, స్థానిక సబ్స్టేషన్లకు పంపిణీ చేయబడుతుంది, ఇక్కడ నుండి 380 (220) వోల్ట్లకు తగ్గించబడుతుంది మరియు తుది వినియోగదారునికి వస్తుంది. గృహ మరియు పారిశ్రామిక ఉపకరణాలలో, ఇది సాధారణంగా 3 ... 36 వోల్ట్లకు కూడా తగ్గించబడాలి.
ఈ కార్యకలాపాలన్నీ నిర్వహించబడతాయి పవర్ ట్రాన్స్ఫార్మర్లను ఉపయోగించడం. వారు పొడి లేదా నూనె ఆధారిత కావచ్చు. రెండవ సందర్భంలో, వైండింగ్లతో కూడిన కోర్ చమురుతో ట్యాంక్లో ఉంచబడుతుంది, ఇది ఇన్సులేటింగ్ మరియు శీతలీకరణ మాధ్యమం.
గాల్వానిక్ ఐసోలేషన్
గాల్వానిక్ ఐసోలేషన్ ఎలక్ట్రికల్ ఉపకరణాల భద్రతను పెంచుతుంది. పరికరం నేరుగా 220 వోల్ట్ నెట్వర్క్ నుండి కాకుండా, కండక్టర్లలో ఒకటి భూమికి అనుసంధానించబడి ఉంటే, కానీ 220/220 వోల్ట్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ ద్వారా, అప్పుడు సరఫరా వోల్టేజ్ అలాగే ఉంటుంది.కానీ కరెంట్ ప్రవాహం కోసం భూమి మరియు ద్వితీయ కరెంట్ మోసే సర్క్యూట్ యొక్క భాగాలను ఏకకాలంలో తాకడంతో, ప్రస్తుత ప్రవాహం ఉండదు మరియు విద్యుత్ షాక్ ప్రమాదం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది.
వోల్టేజ్ కొలత
అన్ని ఎలక్ట్రికల్ ఇన్స్టాలేషన్లలో వోల్టేజ్ స్థాయిని నియంత్రించడం అవసరం. 1000 వోల్ట్ల వరకు వోల్టేజ్ తరగతి ఉపయోగించినట్లయితే, అప్పుడు వోల్టమీటర్లు ప్రత్యక్ష భాగాలకు నేరుగా కనెక్ట్ చేయబడతాయి. 1000 వోల్ట్ల కంటే ఎక్కువ ఎలక్ట్రికల్ ఇన్స్టాలేషన్లలో, ఇది పనిచేయదు - అటువంటి వోల్టేజ్ను తట్టుకోగల పరికరాలు ఇన్సులేషన్ విచ్ఛిన్నం అయినప్పుడు చాలా స్థూలంగా మరియు అసురక్షితంగా మారుతాయి. అందువల్ల, అటువంటి వ్యవస్థలలో, వోల్టమీటర్లు అనుకూలమైన పరివర్తన నిష్పత్తితో ట్రాన్స్ఫార్మర్ల ద్వారా అధిక వోల్టేజ్ కండక్టర్లకు అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, 10 kV నెట్వర్క్ల కోసం, ఇన్స్ట్రుమెంట్ ట్రాన్స్ఫార్మర్లు 1: 100 ఉపయోగించబడతాయి, అవుట్పుట్ 100 వోల్ట్ల ప్రామాణిక వోల్టేజ్. ప్రైమరీ వైండింగ్పై వోల్టేజ్ వ్యాప్తిలో మారితే, అది ద్వితీయంలో ఏకకాలంలో మారుతుంది. వోల్టమీటర్ స్కేల్ సాధారణంగా ప్రాథమిక వోల్టేజ్ పరిధిలో గ్రాడ్యుయేట్ చేయబడింది.
ట్రాన్స్ఫార్మర్ ఉత్పత్తి మరియు నిర్వహణ కోసం కాకుండా క్లిష్టమైన మరియు ఖరీదైన అంశం. అయినప్పటికీ, అనేక ప్రాంతాల్లో ఈ పరికరాలు ఎంతో అవసరం, వాటికి ప్రత్యామ్నాయం లేదు.
ఇలాంటి కథనాలు:
