ट्रांसफॉर्मेशन अनुपात क्या है?

ट्रांसफॉर्मेशन अनुपात क्या है?

ट्रांसफोर्मर कनवर्जन अनुपात ट्रांसफोर्मर के प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग के बीच की लपेटों की संख्या के बीच के समानुपातिक संबंध को संदर्भित करता है, जो ट्रांसफोर्मर की वोल्टेज कनवर्जन क्षमता को निर्धारित करता है। कनवर्जन अनुपात ट्रांसफोर्मर की सबसे मौलिक विशेषताओं में से एक है और यह वर्णित करता है कि ट्रांसफोर्मर कैसे इनपुट वोल्टेज को आउटपुट वोल्टेज में बदलता है।

परिभाषा

ट्रांसफोर्मर का कनवर्जन अनुपात प्राथमिक वाइंडिंग N1 और द्वितीयक वाइंडिंग N2 की लपेटों की संख्या के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है:

कनवर्जन अनुपात वोल्टेज के संदर्भ में भी व्यक्त किया जा सकता है, अर्थात् प्राथमिक वोल्टेज V1 और द्वितीयक वोल्टेज V2 का अनुपात:

प्रकार

बूस्टर ट्रांसफोर्मर: जब N1<N2, तो ट्रांसफोर्मेशन अनुपात n<1, प्राथमिक वोल्टेज द्वितीयक वोल्टेज से कम होता है, अर्थात V1<V2.

स्टेप-डाउन ट्रांसफोर्मर: जब N1>N2, तो कनवर्जन अनुपात n>1, प्राथमिक वोल्टेज द्वितीयक वोल्टेज से अधिक होता है, अर्थात V1>V2

आइसोलेशन ट्रांसफोर्मर: जब N1=N2, तो ट्रांसफोर्मेशन अनुपात n=1, प्राथमिक वोल्टेज द्वितीयक वोल्टेज के बराबर होता है, अर्थात V1 द्वितीयक वोल्टेज V2 के बराबर होता है।

कार्य तंत्र

ट्रांसफोर्मर का कार्य तंत्र विद्युत चुंबकीय प्रेरण के नियम पर आधारित है। जब एक प्रत्यावर्ती धारा प्राथमिक वाइंडिंग से गुजरती है, तो वह वाइंडिंग के चारों ओर एक प्रत्यावर्ती चुंबकीय क्षेत्र बनाती है। यह चुंबकीय क्षेत्र द्वितीयक वाइंडिंग से गुजरता है और फैराडे के विद्युत चुंबकीय प्रेरण के नियम के अनुसार द्वितीयक वाइंडिंग में विद्युत वाहक बल (EMF) को प्रेरित करता है। प्रेरित विद्युत वाहक बल का आकार वाइंडिंग की लपेटों की संख्या के समानुपाती होता है, इसलिए:

धारा संबंध

वोल्टेज के अलावा, ट्रांसफोर्मर धारा को भी बदलते हैं। विद्युत चुंबकीय प्रेरण के नियम के अनुसार, प्राथमिक धारा I1 और द्वितीयक धारा I2

उनके बीच का संबंध निम्न नियमों का पालन करता है:

यह इसका अर्थ है कि अगर ट्रांसफोर्मर एक बूस्टर ट्रांसफोर्मर है, तो द्वितीयक धारा कम हो जाएगी; अगर यह एक स्टेप-डाउन ट्रांसफोर्मर है, तो द्वितीयक धारा बढ़ जाएगी।

शक्ति संबंध

आदर्श रूप से, ट्रांसफोर्मर की इनपुट शक्ति आउटपुट शक्ति के बराबर होती है (हानि को छोड़कर) :

अनुप्रयोग स्थिति

ट्रांसफोर्मर कनवर्जन अनुपात की व्यापक अनुप्रयोग स्थितियाँ हैं, जिनमें शामिल हैं लेकिन इनकी सीमा नहीं है:

•  शक्ति प्रसार: शक्ति प्रसार की प्रक्रिया में, बूस्टर ट्रांसफोर्मर का उपयोग प्रसार लाइन में ऊर्जा की हानि को कम करने के लिए वोल्टेज बढ़ाने के लिए किया जाता है; स्टेप-डाउन ट्रांसफोर्मर का उपयोग अंतिम उपभोक्ता के लिए उच्च वोल्टेज विद्युत को घरेलू और औद्योगिक उपयोग के लिए उपयुक्त निम्न वोल्टेज विद्युत में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है।

• शक्ति वितरण: एक शक्ति वितरण प्रणाली में, ट्रांसफोर्मर का उपयोग उच्च-वोल्टेज ग्रिड की वोल्टेज को स्थानीय ग्रिड के उपयोग के लिए उपयुक्त वोल्टेज में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है।

• औद्योगिक अनुप्रयोग: विभिन्न औद्योगिक उपकरणों में, ट्रांसफोर्मर का उपयोग ग्रिड वोल्टेज को किसी विशिष्ट उपकरण के संचालन के लिए उपयुक्त वोल्टेज में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है।

• प्रयोगशाला और अनुसंधान: प्रयोगशालाओं में, ट्रांसफोर्मर का उपयोग विशिष्ट वोल्टेज या धारा उत्पन्न करने के लिए किया जाता है जो प्रयोग की आवश्यकताओं को पूरा करता है।

डिजाइन और चयन

ट्रांसफोर्मर के डिजाइन और चयन के दौरान, निम्नलिखित कारकों पर विचार किया जाना चाहिए:

• लोड की आवश्यकताएँ: लोड की विशिष्ट आवश्यकताओं के अनुसार उपयुक्त कनवर्जन अनुपात का चयन करें ताकि आउटपुट वोल्टेज लोड की आवश्यकताओं को पूरा कर सके।

• वोल्टेज स्तर: शक्ति प्रणाली के वोल्टेज स्तर के अनुसार उत्तरी ट्रांसफोर्मर का चयन करें।

• क्षमता: लोड की अधिकतम शक्ति की आवश्यकताओं के अनुसार ट्रांसफोर्मर की क्षमता का चयन करें।

• कार्यक्षमता: ऊर्जा की हानि को कम करने के लिए एक कार्यक्षम ट्रांसफोर्मर का चयन करें।

• विश्वसनीयता: लंबे समय तक स्थिर संचालन की गारंटी के लिए उच्च गुणवत्ता वाले ट्रांसफोर्मर का चयन करें।