Uhamishio wa Nguvu kwa Mabadiliko

Matukio kwenye Transformer

Tangu transformer ni kifaa cha kukubali tu, matukio ya kimikino katika transformer huenda si muhimu. Tumeangalia tu matukio ya umeme kwenye transformer.

Matukio kwenye chochote kiungo linaweza kutafsiriwa kama tofauti kati ya nguvu ya ingizo na nguvu ya matumizi. Waktu nguvu ya ingizo inatumika kwenye upande wa asili wa transformer, sehemu fulani ya nguvu hiyo hutumiwa kuboresha matukio ya msingi kwenye transformer i.e. matukio ya hysteresis na matukio ya eddy current kwenye msingi wa transformer, na sehemu nyingine ya nguvu ya ingizo hutolewa kama matukio ya I2R na yakihuruma kwenye mitengo ya asili na sekondari, kwa sababu mitengo haya yana ukinge fulani wao ndani.

Chache kwanza kinatafsiriwa kama matukio ya msingi au matukio ya chuma kwenye transformer na la mwisho linatafsiriwa kama matukio ya ohmic au matukio ya copper kwenye transformer. Matukio mengine yanayofanyika kwenye transformer, inatafsiriwa kama matukio ya Stray, kutokana na magnetic fluxes zinazohusiana na muundo wa kimikino na mitengo ya magamba.

Matukio ya Copper kwenye Transformer

Matukio ya copper ni I²I2R, na I12R1 kwenye upande wa asili na I22R2 kwenye upande wa sekondari. Hapa, I1 na I2 ni majeri ya asili na sekondari, na R1 na R2 ni ukinge wa mitengo. Kwa sababu majeri haya yanategemea kwenye mizigo, matukio ya copper kwenye transformer huongezeka kulingana na mizigo.

Matukio ya Msingi kwenye Transformer

Matukio ya hysteresis na eddy current, vyote vinategemea vyanzo vya chuma vya materiali vilivyotumiwa kujenga msingi wa transformer na muundo wake. Kwa hivyo matukio haya kwenye transformer ni makubwa na hayategemea jeri ya mizigo. Kwa hivyo matukio ya msingi kwenye transformer ambayo inatafsiriwa pia kama matukio ya chuma kwenye transformer inaweza kutambuliwa kama maendeleo ya mizigo yote.

Matukio ya hysteresis kwenye transformer inatafsiriwa kama,

Matukio ya eddy current kwenye transformer inatafsiriwa kama,

Kh = pembejeo la hysteresis.

Ke = pembejeo la eddy current.

Kf = pembejeo la aina.

Matukio ya copper yanaweza kutafsiriwa kama,

IL2R2′ + matukio ya Stray

Ambapo, IL = I2 = mizigo ya transformer, na R2′ ni ukinge wa transformer uliyotajwa kwenye sekondari.

Sasa tutadiskisha matukio ya hysteresis na eddy current kidogo zaidi kwa ufafanuzi bora wa matukio kwenye transformers.

Matukio ya Hysteresis kwenye Transformer

Matukio ya hysteresis kwenye transformers yanaweza kutafsiriwa kwa njia mbili: kwa njia ya fiziki na kwa njia ya hisabati.

Ufafanuzi wa Fiziki wa Matukio ya Hysteresis

Msingi wa transformer unajengwa kwa 'Cold Rolled Grain Oriented Silicon Steel'. Chuma ni mchanganyiko mzuri wa ferromagnetic. Aina hii ya materiali ni ya kutosha kwa kutumika kama magnet. Hiyo inamaanisha, wakati wowote magnetic flux itapita, itachukua mfano wa magnet. Substances za ferromagnetic yana domains mengi kwenye muundo wao.

Domains ni maeneo machache katika muundo wa materiali, ambako dipole zote zinakua parallel kwa mwelekeo mmoja. Njia nyingine, domains ni kama magnets madogo yanayokuwa kwa mwingiliano wa bahasha kwenye muundo wa substance.

Domains hawa hupanga ndani ya muundo wa materiali kwa njia rahisi, kwamba magnetic field kamili ya substance ni sifuri. Wakati magnetic field (mmf) gnuu linatumika, domains zinazopiga kila mwelekeo zinakua parallel kwa magnetic field.

Baada ya magnetic field kuondoka, domains zingine zinakurudi kwenye mizizi yao, lakini baadhi zinakaa parallel. Kwa sababu za domains hizi, substance huijadi kuuza daima kidogo. Uuaji huu unatafsiriwa kama “Spontaneous Magnetism”.

Kutokomeza uuaji huu, mmf gnuu lazima litumike. Magnetic force au mmf linalotumika kwenye msingi wa transformer ni alternating. Kila cycle kwa sababu ya domain reversal, utakuwa na kazi zaidi. Kwa sababu hiyo, utakuwa na matumizi ya nguvu ya umeme ambayo inatafsiriwa kama matukio ya hysteresis kwenye transformer.

Ufafanuzi wa Hisabati wa Matukio ya Hysteresis kwenye Transformer

Utafsiri wa Matukio ya Hysteresis

Tufikirie ringi la specimen la ferromagnetic lenye mzunguko L meter, eneo la kijani a m2 na N turns za wire iliyosimamishwa kama inavyoonekana katika picha upande,

Tufikirie, current inayopita kwenye coil ni I amp,

Magnetizing force,

Tufikirie, density ya flux hii ni B,

Hivyo, flux kamili kupitia ringi, Φ = BXa Wb

Kwa sababu current inayopita kwenye solenoid ni alternating, flux uliyotengenezwa kwenye iron ring pia ni alternating, hivyo emf (e′) iliyotengenezwa itaonyeshwa kama,

Kulingana na sheria ya Lenz, emf hii iliyotengenezwa itaing'atafsiriwa kwa mzunguko wa current, hivyo, ili kudumisha current I kwenye coil, chanzo lazima lihifadhi emf sawa na gnuu. Hivyo, emf iliyotumika,

Nishati iliyotumika wakati mfupi dt, wakati density ya flux imebadilika,

Hivyo, kazi kamili imefanyika au nishati iliyotumika wakati wa moja kwa moja ya magnetism ni,

Sasa aL ni ukubwa wa ringi na H.dB ni eneo la strip elementary la B – H curve iliyonekana kwenye picha hapo juu,

Hivyo, Nishati iliyotumika kila cycle = ukubwa wa ringi × eneo la hysteresis loop.Katika kesi ya transformer, ringi hii inaweza kutambuliwa kama msingi wa transformer. Hivyo, kazi iliyofanyika ni kitu kimoja na nishati iliyopotea kwenye msingi wa transformer na hii inatafsiriwa kama matukio ya hysteresis kwenye transformer.

Ni Nini Matukio ya Eddy Current?

Kwenye transformer, tunatumia current alternating kwenye upande wa asili, current hii alternating hucheng'anya magnetic flux alternating kwenye msingi na kama flux hii husambaza na mitengo ya sekondari, itakuwa na voltage iliyotengenezwa kwenye sekondari, inayotoa current ili kuyoka kwenye mizigo lililoamilishwa nayo.

Baadhi ya magnetic fluxes za transformer; zinaweza pia kusambaza na sehemu nyingine za conducting kama vile msingi wa chuma au body ya chuma ya transformer. Kama magnetic flux husambaza na sehemu hizi za transformer, itakuwa na emf iliyotengenezwa locally.

Kwa sababu ya emfs hizi, itakuwa na majeri yanayozunguka locally kwenye sehemu hizo za transformer. Majeri haya hazitumaini kwenye matumizi ya transformer na yakihuruma kama joto. Aina hii ya matukio inatafsiriwa kama matukio ya eddy current kwenye transformer.

Hii ilikuwa ufafanuzi wa kawaida wa matukio ya eddy current. Mafanikio mengine ya ufafanuzi huu haipo katika mada hiyo.