तीन चरण और एकल चरण ट्रांसफार्मर के बीच अंतर

घरेलू उपकरणों में, वेल्डिंग मशीनों में, परीक्षण और मापने के प्रयोजनों के लिए, अपेक्षाकृत कम शक्ति के एकल-चरण ट्रांसफार्मर आमतौर पर उपयोग किए जाते हैं। शक्तिशाली एकल-चरण ट्रांसफार्मर का उपयोग औद्योगिक बिजली संयंत्रों को बिजली देने के लिए किया जाता है।

एक पारंपरिक एकल-चरण ट्रांसफार्मर की उपस्थिति को चित्र में दिखाया गया है। यहां आप एक चुंबकीय प्रणाली को एक बंद फ्रेम के रूप में देख सकते हैं जिसमें दो छड़ें होती हैं, साथ ही ऊपरी और निचले योक भी होते हैं। सबसे कम (LV) और उच्चतम (HV) वोल्टेज वाले कॉइल सलाखों पर स्थित होते हैं।

दो-चरण चुंबकीय प्रणाली के सबसे तर्कसंगत उपयोग के लिए, उच्च और निम्न वोल्टेज वाली वाइंडिंग को दो भागों में विभाजित किया जाता है, जिसके बाद डिज़ाइन किए गए ट्रांसफार्मर के मापदंडों के आधार पर इन भागों को श्रृंखला में या समानांतर में जोड़ा जाता है। एचवी और एलवी वाइंडिंग के टर्मिनल कोर के विपरीत दिशा में स्थित हैं।

यदि एकल-चरण ट्रांसफार्मर का उपयोग करके तीन-चरण के वर्तमान को बदलना आवश्यक है, तो तीन एकल-चरण ट्रांसफार्मर लें, उनकी प्राथमिक वाइंडिंग को स्टार योजना के अनुसार और द्वितीयक वाइंडिंग को स्टार या डेल्टा योजना के अनुसार कनेक्ट करें। इस प्रकार, ट्रांसफार्मर का एक तीन-चरण समूह प्राप्त होता है, जो एक अलग चुंबकीय सर्किट के साथ एक सामान्य विद्युत सर्किट में संयुक्त होता है।

लेकिन इस तरह के एक समाधान (तीन चरण के करंट को बदलने के लिए तीन अलग-अलग एकल-चरण ट्रांसफार्मर) का सहारा चरम मामलों में, बहुत अधिक शक्तियों के लिए लिया जाता है, जब तीन-चरण के विशाल ट्रांसफार्मर को स्थापित करना असंभव होता है या इसका निर्माण अव्यावहारिक होता है। इसके अलावा, किसी एक चरण में दुर्घटना की स्थिति में, एकल-चरण ट्रांसफार्मर को बदलना आसान होता है, जो (केवल एक, तीन नहीं) ऐसे मामले के लिए स्टॉक में रखा जा सकता है। आखिरकार, एक समय में एक से अधिक चरण को नुकसान होने की संभावना बहुत कम है।

यदि आप तीन-चरण ट्रांसफार्मर को देखते हैं, तो न केवल विद्युत, बल्कि तीन एकल-चरण ट्रांसफार्मर के चुंबकीय सिस्टम भी संयुक्त होते हैं। व्यवहार में, ऐसे ट्रांसफार्मर की प्रणाली का निर्माण निम्नानुसार किया जाता है। तीन समान दो-चरण एकल-चरण ट्रांसफार्मर लें, जिनकी एचवी और एनवी वाइंडिंग केवल दो ध्रुवों में से एक पर स्थित हैं, और दूसरे पोल पर वाइंडिंग का कब्जा नहीं है।

चलो तीन ट्रांसफार्मर की मुक्त छड़ को एक में जोड़ते हैं, और हम छड़ को कॉइल के साथ एक दूसरे के सापेक्ष 120 डिग्री पर स्थानांतरित करेंगे। यदि यह तीन-चरण प्रणाली अब तीन-चरण एसी नेटवर्क से जुड़ी है, तो केंद्रीय छड़ (चुंबकीय क्षेत्र के सुपरपोजिशन के सिद्धांत के अनुसार) में चुंबकीय प्रवाह हमेशा शून्य होगा।

केंद्रीय बार इसलिए हटाया जा सकता है क्योंकि यह कार्यात्मक रूप से कोई भूमिका नहीं निभाता है।परिणाम एक तीन-चरण चुंबकीय प्रणाली है जिसमें तीन चरणों में से प्रत्येक की वाइंडिंग के लिए काम करने वाले चुंबकीय प्रवाह पथ की समान लंबाई होती है।

सलाखों के साथ एक सममित स्थानिक प्रणाली 120 डिग्री के अलावा व्यावहारिक रूप से आदर्श है, लेकिन निर्माण और मरम्मत करना मुश्किल है।

तीन-चरण अंतरिक्ष चुंबक प्रणाली का एक अन्य संस्करण वह है जिसमें चुंबकीय सर्किट एक नियमित त्रिकोण में समूहीकृत होते हैं। इस तरह के एक चुंबकीय कोर को एक सतत विद्युत टेप से लपेटा जाता है। लेकिन यह निर्णय वास्तव में केवल असाधारण मामलों में ही लागू होता है।

यथासंभव तीन-चरण ट्रांसफार्मर के डिजाइन को सरल बनाने के लिए, इसके निर्माण और मरम्मत की सुविधा के लिए, व्यवहार में, एक फ्लैट असममित तीन-स्तरीय सर्किट का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। इसमें, तीन छड़ें एक विमान में स्थित होती हैं और दो ऊपरी और दो निचले योक द्वारा ओवरलैप की जाती हैं।

यहाँ, मध्य पट्टी के कार्यशील चुंबकीय प्रवाह (AB) की पथ लंबाई साइड बार के चुंबकीय प्रवाह की पथ लंबाई से थोड़ी छोटी है, जो कुछ हद तक तीन चरणों के नो-लोड धाराओं में अंतर को प्रभावित करती है। .

तीन-चरण ट्रांसफार्मर के प्लानर असममित प्रणाली के चरण वाइंडिंग छड़ पर उसी तरह स्थित होते हैं जैसे एकल-चरण ट्रांसफार्मर में, जिसके बाद उन्हें तीन-चरण सर्किट में जोड़ा जाता है, जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है।

ऐसे ट्रांसफॉर्मर की मैन्युफैक्चरिंग और असेम्बलिंग की लागत एक ही कुल पावर के लिए तीन सिंगल-फेज ट्रांसफॉर्मर की मैन्युफैक्चरिंग और असेम्बलिंग की तुलना में काफी कम है। भौतिक वजन की बचत लगभग 33% है। और ऐसा ट्रांसफॉर्मर बनाए रखने के लिए बहुत सस्ता हो जाता है। इस कारण से, लगभग सभी आधुनिक तीन-चरण बिजली ट्रांसफार्मर एक फ्लैट तीन-चरण सर्किट में निर्मित होते हैं।