ট্রান্সফরমারের শক্তি হার

ট্রান্সফরমারে হার

ইলেকট্রিক্যাল ট্রান্সফরমার একটি স্থির ডিভাইস হওয়ায়, ট্রান্সফরমারে মেকানিক্যাল লোস সাধারণত বিবেচনায় আনা হয় না। আমরা সাধারণত শুধুমাত্র ট্রান্সফরমারের ইলেকট্রিক্যাল লোস বিবেচনা করি।

কোনো মেশিনের লোস প্রশস্তভাবে ইনপুট পাওয়ার এবং আউটপুট পাওয়ারের মধ্যে পার্থক্য হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়। যখন ট্রান্সফরমারের প্রাথমিক পার্টে ইনপুট পাওয়ার সরবরাহ করা হয়, তখন সেই পাওয়ারের কিছু অংশ ট্রান্সফরমারের কোর লোস (হিস্টেরিসিস লোস এবং এডি কারেন্ট লোস) পূরণ করতে ব্যবহৃত হয় এবং ইনপুট পাওয়ারের কিছু অংশ I2R লোস হিসাবে প্রাথমিক এবং সেকেন্ডারি উইন্ডিংগুলোতে তাপ হিসাবে বিকিরণ হয়, কারণ এই উইন্ডিংগুলোতে কিছু অভ্যন্তরীণ রোধ রয়েছে।

প্রথমটি ট্রান্সফরমারের কোর লোস বা আয়রন লোস এবং পরবর্তীটি ওহমিক লোস বা কপার লোস হিসাবে পরিচিত। ট্রান্সফরমারে আরেকটি লোস ঘটে, যা স্ট্রে ফ্লাক্সের সাথে মেকানিক্যাল স্ট্রাকচার এবং উইন্ডিং কন্ডাক্টরগুলির সংযোগের কারণে স্ট্রে লোস নামে পরিচিত।

ট্রান্সফরমারে কপার লোস

কপার লোস I²I2R লোস, প্রাথমিক পার্টে I12R1 এবং সেকেন্ডারি পার্টে I22R2। এখানে, I1 এবং I2 হল প্রাথমিক এবং সেকেন্ডারি কারেন্ট, এবং R1 এবং R2 হল উইন্ডিংগুলোর রোধ। যেহেতু এই কারেন্টগুলো লোডের উপর নির্ভরশীল, ট্রান্সফরমারের কপার লোস লোডের সাথে পরিবর্তিত হয়।

ট্রান্সফরমারে কোর লোস

হিস্টেরিসিস লোস এবং এডি কারেন্ট লোস, দুটি ট্রান্সফরমারের কোর নির্মাণে ব্যবহৃত উপকরণের চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য এবং ডিজাইনের উপর নির্ভরশীল। তাই এই লোসগুলো ট্রান্সফরমারে নির্দিষ্ট এবং লোড কারেন্টের উপর নির্ভরশীল নয়। তাই ট্রান্সফরমারের কোর লোস, যা আয়রন লোস হিসাবেও পরিচিত, সমস্ত লোডের জন্য ধ্রুব হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে।

ট্রান্সফরমারে হিস্টেরিসিস লোস হল,

ট্রান্সফরমারে এডি কারেন্ট লোস হল,

Kh = হিস্টেরিসিস ধ্রুবক।

Ke = এডি কারেন্ট ধ্রুবক।

Kf = ফর্ম ধ্রুবক।

কপার লোস সহজভাবে প্রকাশ করা যায়,

IL2R2′ + স্ট্রে লোস

যেখানে, IL = I2 = ট্রান্সফরমারের লোড, এবং R2′ হল সেকেন্ডারি প্রতিফলিত ট্রান্সফরমারের রোধ।

এখন আমরা ট্রান্সফরমারের হিস্টেরিসিস লোস এবং এডি কারেন্ট লোস সম্পর্কে আরও বিস্তারিত আলোচনা করব যাতে ট্রান্সফরমারের লোস সম্পর্কে ভালোভাবে বোঝা যায়।

ট্রান্সফরমারে হিস্টেরিসিস লোস

ট্রান্সফরমারে হিস্টেরিসিস লোস দুইভাবে ব্যাখ্যা করা যায়: পদার্থিকভাবে এবং গাণিতিকভাবে।

হিস্টেরিসিস লোসের পদার্থিক ব্যাখ্যা

ট্রান্সফরমারের চৌম্বকীয় কোর 'কোল্ড রোল্ড গ্রেন অরিয়েন্টেড সিলিকন স্টিল' দিয়ে তৈরি করা হয়। স্টিল খুব ভাল ফেরোম্যাগনেটিক উপকরণ। এই ধরনের উপকরণ চৌম্বকীকরণের জন্য খুব সংবেদনশীল। এর মানে হল, যখনই চৌম্বকীয় ফ্লাক্স পাস করবে, তখন এটি চৌম্বকের মতো আচরণ করবে। ফেরোম্যাগনেটিক পদার্থগুলোর তাদের গঠনে অনেকগুলো ডোমেইন রয়েছে।

ডোমেইন হল উপকরণ গঠনের খুব ছোট অঞ্চল, যেখানে সব ডাইপোল একই দিকে সমান্তরাল হয়। অন্য কথায়, ডোমেইনগুলো হল ছোট স্থায়ী চৌম্বক যারা পদার্থের গঠনে দৈবভাবে অবস্থিত।

এই ডোমেইনগুলো উপকরণের গঠনে এমনভাবে দৈবভাবে সাজানো থাকে যে, পদার্থের মোট চৌম্বকীয় ক্ষেত্র শূন্য। যখন বাহ্যিক চৌম্বকীয় ক্ষেত্র (mmf) প্রয়োগ করা হয়, তখন দৈবভাবে দিক পরিবর্তিত ডোমেইনগুলো ক্ষেত্রের সাথে সমান্তরাল হয়।

ক্ষেত্র সরানোর পর, বেশিরভাগ ডোমেইন দৈব অবস্থায় ফিরে আসে, কিন্তু কিছু সামঞ্জস্যপূর্ণ থাকে। এই অপরিবর্তিত ডোমেইনের কারণে, পদার্থ সামান্য স্থায়ীভাবে চৌম্বকীকরণ হয়। এই চৌম্বকীকরণকে "স্পন্টানিয়াস ম্যাগনেটিজম" বলা হয়।

এই চৌম্বকীকরণ নিরপেক্ষ করার জন্য কিছু বিপরীত mmf প্রয়োগ করা প্রয়োজন। ট্রান্সফরমারের কোরে প্রয়োগ করা ম্যাগনেটোমোটিভ ফোর্স বা mmf পরিবর্তনশীল। প্রতিটি চক্রের জন্য এই ডোমেইন পরিবর্তনের কারণে, অতিরিক্ত কাজ করা হবে। এই কারণে, ট্রান্সফরমারের হিস্টেরিসিস লোস হিসাবে ইলেকট্রিক্যাল এনার্জি ব্যয় হবে।

ট্রান্সফরমারে হিস্টেরিসিস লোসের গাণিতিক ব্যাখ্যা

হিস্টেরিসিস লোসের নির্ধারণ

একটি ফেরোম্যাগনেটিক নমুনার রিং বিবেচনা করুন, যার পরিধি L মিটার, অনুভূমিক ক্ষেত্র a m2 এবং N টি পরিচালিত তার যা পাশের ছবিতে দেখানো হয়েছে,

আমরা বিবেচনা করি, কয়েল দিয়ে প্রবাহিত হওয়া কারেন্ট I এম্পিয়ার,

ম্যাগনেটাইজিং ফোর্স,

আমরা বিবেচনা করি, এই মুহূর্তে ফ্লাক্স ঘনত্ব B,

তাই, রিং দিয়ে মোট ফ্লাক্স, Φ = BXa Wb

যেহেতু সোলেনয়েডের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হওয়া কারেন্ট পরিবর্তনশীল, তাই লোহার রিং-এ উৎপন্ন ফ্লাক্সও পরিবর্তনশীল, তাই উৎপন্ন ইম্ফ (e′) প্রকাশ করা হবে,

লেনজের সূত্র অনুযায়ী, এই উৎপন্ন ইম্ফ কারেন্টের প্রবাহকে বিরোধ করবে, তাই, কয়েলে কারেন্ট I রক্ষা করার জন্য সোর্সটি সমান এবং বিপরীত ইম্ফ সরবরাহ করতে হবে। তাই প্রযুক্ত ইম্ফ,

ক্ষুদ্র সময় dt-এ ফ্লাক্স ঘনত্ব পরিবর্তনের সময় ব্যয় করা শক্তি,

তাই, একটি সম্পূর্ণ চক্রের সময় মোট কাজ বা শক্তি ব্যয় হবে,

এখন aL হল রিং-এর আয়তন এবং H.dB হল B – H বক্ররেখার উপর এলিমেন্টারি স্ট্রিপের ক্ষেত্রফল, যা উপরের চিত্রে দেখানো হয়েছে,

তাই, একটি চক্রে ব্যয় করা শক্তি = রিং-এর আয়তন × হিস্টেরিসিস লুপের ক্ষেত্রফল।ট্রান্সফরমারের ক্ষেত্রে, এই রিং ট্রান্সফরমারের চৌম্বকীয় কোর হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে। তাই, কাজ হল কিছু না, ট্রান্সফরমারের কোরে ইলেকট্রিক্যাল এনার্জি লোস এবং এটি ট্রান্সফরমারের হিস্টেরিসিস লোস হিসাবে পরিচিত।

এডি কারেন্ট লোস কি?

ট্রান্সফরমারে, আমরা প্রাথমিক পার্টে পরিবর্তনশীল কারেন্ট সরবরাহ করি, এই পরিবর্তনশীল কারেন্ট ট্রান্সফরমারের কোরে পরিবর্তনশীল ম্যাগনেটাইজিং ফ্লাক্স উৎপন্ন করে এবং এই ফ্লাক্স সেকেন্ডারি উইন্ডিং সঙ্গে সংযুক্ত হলে, সেকেন্ডারিতে ইনডিউসড ভোল্টেজ উৎপন্ন হয়, যার ফলে লোডে কারেন্ট প্রবাহ হয়।

ট্রান্সফরমারের কিছু পরিবর্তনশীল ফ্লাক্স ট্রান্সফরমারের অন্যান্য পরিবাহী অংশগুলোর সাথে সংযুক্ত হতে পারে, যেমন লোহার কোর বা ট্রান্সফরমারের লোহার বডি ইত্যাদি। যখন পরিবর্ত