লোড এবং নো লোড অপারেশনে ট্রান্সফরমারের তত্ত্ব

ট্রান্সফরমারের সংজ্ঞা

একটি ট্রান্সফরমারকে এমন একটি বৈদ্যুতিক যন্ত্র হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় যা দুই বা ততোধিক সার্কিটের মধ্যে বৈদ্যুতিক শক্তি স্থানান্তর করে ইলেকট্রোম্যাগনেটিক প্রভাবের মাধ্যমে।

নো-লোড অবস্থায় ট্রান্সফরমারের তত্ত্ব

কোনও উইন্ডিং রেজিস্ট্যান্স ও লিকেজ রিঅ্যাক্ট্যান্স না থাকা অবস্থায়

এখন একটি ট্রান্সফরমার বিবেচনা করুন যাতে শুধুমাত্র কোর লস থাকে, অর্থাৎ এতে কোনও কপার লস বা ট্রান্সফরমারের লিকেজ রিঅ্যাক্ট্যান্স নেই। যখন প্রাথমিক সার্কিটে একটি বিকল্প বিদ্যুৎ সূত্র প্রয়োগ করা হয়, তখন এটি ট্রান্সফরমারের কোর চৌম্বকীকরণের জন্য বিদ্যুৎ সরবরাহ করে।

তবে এই বিদ্যুৎ আসল চৌম্বকীকরণ বিদ্যুৎ নয়; এটি আসল চৌম্বকীকরণ বিদ্যুথান অল্প বেশি। সূত্র থেকে সরবরাহকৃত মোট বিদ্যুতের দুটি উপাদান রয়েছে, একটি হল চৌম্বকীকরণ বিদ্যুৎ যা কেবল কোর চৌম্বকীকরণের জন্য ব্যবহৃত হয়, এবং অন্য উপাদানটি সূত্র বিদ্যুত ট্রান্সফরমারের কোর লস পূরণের জন্য ব্যবহৃত হয়।

কোর লস উপাদানের কারণে, নো-লোড সূত্র বিদ্যুৎ সরবরাহ ভোল্টেজের ঠিক 90° পর্যন্ত না হয়ে কম একটি কোণ θ পর্যন্ত পিছনে থাকে। মোট বিদ্যুৎ Io-এর একটি উপাদান Iw সরবরাহ ভোল্টেজ V1-এর সাথে ফেজে থাকে, যা কোর লস উপাদানকে প্রতিনিধিত্ব করে।

এই উপাদানটি সূত্র ভোল্টেজের সাথে ফেজে নেওয়া হয় কারণ এটি ট্রান্সফরমারের কার্যকর বা কাজের লসের সাথে সম্পর্কিত। সূত্র বিদ্যুতের আরেকটি উপাদান Iμ দ্বারা নির্দেশিত হয়।

এই উপাদানটি কোরে পরিবর্তনশীল চৌম্বক ফ্লাক্স উৎপন্ন করে, তাই এটি ওয়াটলেস; অর্থাৎ এটি ট্রান্সফরমার সূত্র বিদ্যুতের প্রতিক্রিয়াশীল অংশ। সুতরাং Iμ সরবরাহ ভোল্টেজ V1-এর সাথে কোয়াড্রেচারে থাকবে এবং পরিবর্তনশীল ফ্লাক্স Φ-এর সাথে ফেজে থাকবে। সুতরাং, নো-লোড অবস্থায় ট্রান্সফরমারের মোট প্রাথমিক বিদ্যুৎ নিম্নরূপ প্রকাশ করা যায়:

এখন আপনি দেখেছেন যে নো-লোড অবস্থায় ট্রান্সফরমারের তত্ত্ব ব্যাখ্যা করা কতটা সহজ।

লোড অবস্থায় ট্রান্সফরমারের তত্ত্ব

কোনও উইন্ডিং রেজিস্ট্যান্স ও লিকেজ রিঅ্যাক্ট্যান্স না থাকা অবস্থায়

এখন আমরা উপরে বলা ট্রান্সফরমারের লোড অবস্থায় আচরণ পরীক্ষা করব, যার মানে হল লোড দ্বিতীয় সার্কিটের টার্মিনালে সংযুক্ত হয়। একটি ট্রান্সফরমার বিবেচনা করুন যাতে কোর লস থাকে কিন্তু কোনও কপার লস বা লিকেজ রিঅ্যাক্ট্যান্স নেই। যখন লোড দ্বিতীয় সার্কিটে সংযুক্ত হয়, তখন লোড বিদ্যুৎ লোড এবং দ্বিতীয় সার্কিট দিয়ে প্রবাহ করতে শুরু করবে।

এই লোড বিদ্যুত শুধুমাত্র লোডের বৈশিষ্ট্য এবং ট্রান্সফরমারের দ্বিতীয় সার্কিট ভোল্টেজের উপর নির্ভর করে। এই বিদ্যুতকে দ্বিতীয় সার্কিট বিদ্যুত বা লোড বিদ্যুত বলা হয়, এখানে এটি I2 দ্বারা নির্দেশিত হয়। যেহেতু I2 দ্বিতীয় সার্কিট দিয়ে প্রবাহ করছে, তাই দ্বিতীয় সার্কিটে একটি স্ব-ম্যাজেটিক ফোর্স (MMF) উৎপন্ন হবে। এখানে এটি N2I2, যেখানে, N2 হল ট্রান্সফরমারের দ্বিতীয় সার্কিটের টার্নের সংখ্যা।

এই MMF বা ম্যাজেটিক ফোর্স দ্বিতীয় সার্কিটে ফ্লাক্স φ2 উৎপন্ন করে। এই φ2 মূল চৌম্বকীকরণ ফ্লাক্সকে বিরোধ করবে এবং মূল ফ্লাক্সকে মুহূর্তের জন্য দুর্বল করবে এবং প্রাথমিক স্ব-উৎপন্ন EMF E1 কমানোর চেষ্টা করবে। যদি E1 প্রাথমিক সূত্র ভোল্টেজ V1-এর নিচে পড়ে, তাহলে সূত্র থেকে অতিরিক্ত বিদ্যুৎ প্রাথমিক সার্কিটে প্রবাহ করবে।

এই অতিরিক্ত প্রাথমিক বিদ্যুৎ I2′ কোরে অতিরিক্ত ফ্লাক্স φ′ উৎপন্ন করে যা দ্বিতীয় সার্কিটের বিরোধী ফ্লাক্স φ2-কে নিরপেক্ষ করবে। সুতরাং কোরের মূল চৌম্বকীকরণ ফ্লাক্স, Φ লোডের উপর নির্ভর করে অপরিবর্তিত থাকবে। সুতরাং ট্রান্সফরমার সূত্র থেকে সরবরাহ করা মোট বিদ্যুতের দুটি উপাদান রয়েছে।

প্রথমটি কোর চৌম্বকীকরণ এবং কোর লস পূরণের জন্য ব্যবহৃত হয়, অর্থাৎ Io। এটি প্রাথমিক বিদ্যুতের নো-লোড উপাদান। দ্বিতীয় উপাদানটি দ্বিতীয় সার্কিটের বিরোধী ফ্লাক্স পূরণের জন্য ব্যবহৃত হয়।

তাই নো-লোড অবস্থায় একটি বৈদ্যুতিক শক্তি ট্রান্সফরমারের মোট প্রাথমিক বিদ্যুৎ I1-এর নিম্নরূপ প্রকাশ করা যায়

যেখানে θ2 হল ট্রান্সফরমারের দ্বিতীয় ভোল্টেজ এবং দ্বিতীয় বিদ্যুতের মধ্যে কোণ।এখন আমরা ট্রান্সফরমারের আরও বাস্তব দিকগুলি পরীক্ষা করার জন্য এক পদ এগিয়ে যাব।

লোড অবস্থায় ট্রান্সফরমারের তত্ত্ব, উইন্ডিং রেজিস্ট্যান্স থাকলে কিন্তু লিকেজ রিঅ্যাক্ট্যান্স না থাকলে

এখন, ট্রান্সফরমারের উইন্ডিং রেজিস্ট্যান্স বিবেচনা করুন কিন্তু কোনও লিকেজ রিঅ্যাক্ট্যান্স না থাকে। এখন পর্যন্ত আমরা আদর্শ উইন্ডিং সহ ট্রান্সফরমার নিয়ে আলোচনা করেছি, যার মানে হল উইন্ডিংয়ে কোনও রেজিস্ট্যান্স বা লিকেজ রিঅ্যাক্ট্যান্স নেই, কিন্তু এখন আমরা এমন একটি ট্রান্সফরমার বিবেচনা করব যার উইন্ডিংয়ে অভ্যন্তরীণ রেজিস্ট্যান্স রয়েছে কিন্তু কোনও লিকেজ রিঅ্যাক্ট্যান্স নেই। যেহেতু উইন্ডিংগুলি রেজিস্টিভ, তাই উইন্ডিংয়ে একটি ভোল্টেজ ড্রপ হবে।

আমরা আগেই প্রমাণ করেছি যে, লোড অবস্থায় সূত্র থেকে মোট প্রাথমিক বিদ্যুৎ I1। রেজিস্ট্যান্স R1 সহ প্রাথমিক উইন্ডিংয়ে ভোল্টেজ ড্রপ R1I1। স্বাভাবিকভাবে, প্রাথমিক উইন্ডিং E1 এর উৎপন্ন EMF, সূত্র ভোল্টেজ V1-এর ঠিক সমান নয়। E1 ভোল্টেজ ড্রপ I1R1 দ্বারা V1-এর চেয়ে কম।

আবার দ্বিতীয় সার্কিটের ক্ষেত্রে, দ্বিতীয় উইন্ডিং এর উৎপন্ন ভোল্টেজ E2 লোডের উপর সম্পূর্ণ প্রকাশ হয় না কারণ এটি I2R2 পরিমাণ ড্রপ করে, যেখানে R2 হল দ্বিতীয় উইন্ডিং রেজিস্ট্যান্স এবং I2 হল দ্বিতীয় বিদ্যুত বা লোড বিদ্যুত।

অনুরূপভাবে, ট্রান্সফরমারের দ্বিতীয় পাশের ভোল্টেজ সমীকরণ হবে:

লোড অবস্থায় ট্রান্সফরমারের তত্ত্ব, উইন্ডিং রেজিস্ট্যান্স এবং লিকেজ রিঅ্যাক্ট্যান্স উভয় থাকলে

এখন আমরা ট্রান্সফরমারের লিকেজ রিঅ্যাক্ট্যান্স এবং ট্রান্সফরমারের উইন্ডিং রেজিস্ট্যান্স উভয় থাকা অবস্থায় বিবেচনা করব।

ট্রান্সফরমারের প্রাথমিক এবং দ্বিতীয় উইন্ডিংয়ের লিকেজ রিঅ্যাক্ট্যান্স X1 এবং X2 যথাক্রমে। সুতরাং ট্রান্সফরমারের প্রাথমিক এবং দ্বিতীয় উইন্ডিংয়ের