बिजली ट्रांसफार्मर डिजाइन

एक ट्रांसफार्मर एक विद्युत मशीन है जो एक वोल्टेज के प्रत्यावर्ती धारा को दूसरे वोल्टेज के प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित करता है।

बिजली ट्रांसफार्मर के मुख्य संरचनात्मक तत्व: शरीर, कोर, वाइंडिंग्स, शीतलन उपकरण, झाड़ियों और सुरक्षात्मक उपकरण (विस्तारक, निकास पाइप और गैस रिले)।

ट्रांसफार्मर की वाइंडिंग्स को व्यवस्थित किया जाता है ताकि प्राथमिक वाइंडिंग द्वारा बनाया गया चुंबकीय प्रवाह अधिकांश द्वितीयक वाइंडिंग्स में प्रवेश कर जाए। स्टील कोर के निर्माण से यह आवश्यकता सुनिश्चित होती है, जो एक बंद चुंबकीय सर्किट है। वाइंडिंग्स और चुंबकीय प्रणाली की पारस्परिक व्यवस्था के आधार पर, दो मुख्य प्रकार के ट्रांसफार्मर हैं: रॉड और आर्मेचर।

एक रॉड ट्रांसफॉर्मर में, वाइंडिंग्स कोर रॉड्स पर स्थित होती हैं, जो चुंबकीय सर्किट को बंद करने वाले योक से जुड़ी होती हैं। रॉड प्रकार का उपयोग बिजली की आपूर्ति और कई विशेष ट्रांसफार्मर के लिए किया जाता है। एक बख़्तरबंद ट्रांसफार्मर एक शाखित चुंबकीय सर्किट का उपयोग करता है जो घुमावदार को कवर करता है, जैसे कि "बख़्तरबंद"।कवच जैसी कोर संरचना विशेष रूप से छोटे एकल-चरण ट्रांसफार्मर के लिए उपयोग की जाती है।

तीन चरण रॉड ट्रांसफॉर्मर:

ट्रांसफार्मर का चुंबकीय सर्किट, जिसे कोर कहा जाता है, को मिश्र धातु इस्पात की चादरों से इकट्ठा किया जाता है। चादरें बंद न करने के लिए, उन्हें वार्निश की एक पतली परत के साथ पूर्व-लेपित किया जाता है या कागज के साथ चिपकाया जाता है।

कोर में कॉइल ले जाने वाली छड़ें और एक योक होता है जो चुंबकीय सर्किट को बंद कर देता है। कोर का क्रॉस-सेक्शन कॉइल्स के आकार के जितना संभव हो उतना करीब होना चाहिए।

आयताकार वाइंडिंग में कोर के अनुप्रस्थ काट को आयताकार बनाया जाता है। गोल के साथ - कोर में एक बहु-स्तरीय अनुभाग होता है। यदि कोर में एक बड़ा क्रॉस-सेक्शन है, तो कोर को अलग-अलग पैकेजों में विभाजित करते हुए, गर्मी को दूर करने के लिए अनुदैर्ध्य वायु चैनल बनाए जाते हैं।

चादरें पिन या रिवेट्स के साथ खींची जाती हैं। अलग-अलग शीट एक दूसरे से जुड़ी नहीं होनी चाहिए, क्योंकि संपर्क विमान में एड़ी धाराएं हो सकती हैं। पिन और रिवेट के माध्यम से शीट को बंद होने से रोकने के लिए, उन पर इंसुलेटिंग ट्यूब लगाई जाती हैं। नट और रिवेट हेड को इलेक्ट्रिकल कार्डबोर्ड वाशर के साथ कोर प्रेस प्लेट से अलग किया जाता है।

ट्रांसफार्मर में दो प्रकार की वाइंडिंग का उपयोग किया जाता है: डिस्क और बेलनाकार।

डिस्क-आकार की वाइंडिंग डिज़ाइन के साथ, प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग्स को फ्लैट डिस्क-आकार की वाइंडिंग्स की एक श्रृंखला में विभाजित किया जाता है जो ट्रांसफार्मर कोर पर श्रृंखला में वैकल्पिक होती हैं।

एक बेलनाकार वाइंडिंग में, प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग्स को एक दूसरे के लिए संकेंद्रित रूप से व्यवस्थित किया जाता है। लो वोल्टेज वाइंडिंग को आमतौर पर कोर के करीब रखा जाता है क्योंकि इसे स्टील से इंसुलेट करना आसान होता है।

वाइंडिंग बनाते समय, व्यक्तिगत तारों के इन्सुलेशन, परतों और वाइंडिंग्स के बीच इन्सुलेशन, प्राथमिक और माध्यमिक (द्वितीयक) वाइंडिंग्स के बीच इन्सुलेशन और कोर के सापेक्ष वाइंडिंग्स के इन्सुलेशन के बीच अंतर किया जाना चाहिए।

ट्रांसफॉर्मर की वाइंडिंग तांबे के तार से बनी होती है जिसे इंसुलेशन से ढका जाता है। घुमावदार तारों को इन्सुलेट करने के लिए, कागज, कभी-कभी सूती रेशम के धागे, वार्निश (तामचीनी) पन्नी या इन्सुलेशन की कई परतों का उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, वार्निश की एक परत और रेशम के धागे की एक परत, कागज की एक परत और सूती धागे की एक परत , वगैरह।

कागज विभाजक का उपयोग परतों के बीच इन्सुलेशन के रूप में किया जाता है। वाइंडिंग को वाशर या इलेक्ट्रिकल कार्डबोर्ड गास्केट से अछूता किया जाता है, जिसे तेल से लथपथ टेप, कागज या कपड़े से लपेटा जाता है।

ट्रांसफार्मर वाइंडिंग्स के सिरों को झाड़ियों की मदद से बाहर लाया जाता है, जो उन्हें ग्राउंडेड बॉडी (टैंक) से अलग करता है।

ट्रांसफॉर्मर डिवाइस:

तीन-चरण ट्रांसफार्मर की वाइंडिंग को जोड़ने के दो बुनियादी तरीके हैं: डेल्टा कनेक्शन और स्टार कनेक्शन। जब वाइंडिंग डेल्टा से जुड़े होते हैं, तो फेज वोल्टेज लाइन वोल्टेज के बराबर होता है, और फेज करंट लाइन करंट से 1.73 गुना कम होता है। जब वाइंडिंग स्टार से जुड़े होते हैं, तो फेज़ वोल्टेज लाइन वोल्टेज से 1.73 गुना कम होता है, और फेज़ करंट लाइन के बराबर होता है।

तीन-चरण ट्रांसफार्मर में वाइंडिंग को जोड़ने की विधि का बहुत महत्व है, क्योंकि प्राथमिक के सापेक्ष द्वितीयक वोल्टेज का चरण कोण इस पर निर्भर करता है। प्राइमरी और सेकेंडरी वाइंडिंग वोल्टेज के बीच फेज शिफ्ट भी कॉइल की वाइंडिंग दिशा पर निर्भर करता है। अधिक जानकारी के लिए यहां देखें: बिजली ट्रांसफार्मर की वाइंडिंग को जोड़ने के लिए योजनाएं और समूह

जहां ट्रांसफार्मर डिजाइन किए गए हैं संयुक्त समानांतर काम के लिए, यह आवश्यक है कि इन ट्रांसफार्मर के चरणों की तात्कालिक क्षमता समान हो। उच्च और निम्न वोल्टेज वाइंडिंग के लाइन वोल्टेज के बीच समान चरण बदलाव वाले ट्रांसफॉर्मर को वाइंडिंग कनेक्शन के एक ही समूह को सौंपा जाता है, जिसे घंटे के पदनाम के अनुसार एक नंबर दिया जाता है।

वाइंडिंग को कोर से अलग करने के लिए और लो-वोल्टेज वाइंडिंग से हाई-वोल्टेज वाइंडिंग को अलग करने के लिए, पके हुए कागज से दबाए गए कठोर सिलिंडर या इलेक्ट्रिकल कार्डबोर्ड से बने सिलिंडर, तथाकथित सॉफ्ट सिलिंडर का उपयोग किया जाता है।

ट्रांसफॉर्मर निर्माण में एक विशेष खनिज (पेट्रोलियम) तेल का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जिसे कहा जाता है ट्रांसफार्मर... टैंकों में ट्रांसफॉर्मर का तेल भरा जाता है और वाइंडिंग्स के साथ एक कोर उसमें डूबा रहता है। यह डिजाइन हाई पावर पावर ट्रांसफॉर्मर के लिए, हाई पावर रेक्टीफायर ट्रांसफॉर्मर के लिए, हाई पावर पल्स ट्रांसफॉर्मर के लिए अपनाया जाता है।

ट्रांसफॉर्मर का तेल, जिसमें से नमी और अशुद्धियों को हटा दिया गया है, यानी सुखाया और शुद्ध किया गया है, वाइंडिंग्स और धातु के मामले के बीच एक अच्छा इन्सुलेटर है। इसके अलावा, ट्रांसफार्मर का तेल, जिसमें हवा की तुलना में अधिक तापीय चालकता होती है, ट्रांसफार्मर के सक्रिय भागों से टैंक की बाहरी सतहों तक अच्छी तरह से गर्मी का संचालन करता है।

जैसे ही ट्रांसफॉर्मर की शक्ति बढ़ती है, इसके ज्यामितीय आयामों की तुलना में नुकसान तेजी से बढ़ता है, जिससे इसकी शीतलन सतह को बढ़ाने की आवश्यकता होती है। विवरण यहां देखें: बिजली ट्रांसफार्मर के लिए शीतलन प्रणाली

व्यवहार में, ऐसे उपकरणों का उपयोग किया जाता है जो वैकल्पिक वोल्टेज को परिवर्तित करते हैं, जिसमें प्राथमिक और द्वितीयक घुमाव विद्युत रूप से जुड़े होते हैं। इन उपकरणों को ऑटोट्रांसफॉर्मर कहा जाता है।

एक ऑटोट्रांसफ़ॉर्मर एक पारंपरिक ट्रांसफ़ॉर्मर से अलग होता है, जिसमें इसकी प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग्स न केवल आगमनात्मक रूप से (एक पारंपरिक ट्रांसफ़ॉर्मर के रूप में) जुड़ी होती हैं, बल्कि विद्युत रूप से भी जुड़ी होती हैं।

यह सभी देखें: बिजली ट्रांसफार्मर की प्रदर्शन विशेषताएं