लोड र नो लोड संचालनमा ट्रान्सफार्मरको सिद्धांत

ट्रान्सफोर्मरको परिभाषा

ट्रान्सफोर्मरलाई दो वा त्यो बढी परिपथहरूमा विद्युत ऊर्जाको हस्तान्तरण गर्ने विद्युत उपकरण भनिन्छ जसमा विद्युत चुंबकीय प्रेरण लगाइन्छ।

ट्रान्सफोर्मरको नो-लोड सिद्धान्त

कुनै भित्रानुकूल रिझिस्टेन्स र कुनै लीकेज रिएक्टेन्स छैन

केवल कोर नुक्सानहरू भएको ट्रान्यान्सफोर्मरलाई ल्याउनुहोस्, यसको मतलब यसमा कुनै ताम्र नुक्सान वा ट्रान्सफोर्मरको लीकेज रिएक्टेन्स छैन। जब प्राथमिक विद्युत स्रोत लगाइन्छ भने, यो ट्रान्सफोर्मरको कोरलाई चुम्बकीकरण गर्ने लागि विद्युत आपूर्ति गर्छ।

तर यो विद्युत वास्तविक चुम्बकीकरण विद्युत होइन; यो वास्तविक चुम्बकीकरण विद्युत भन्दा थोरै ठूलो हुन्छ। स्रोतबाट आपूर्ति गरिएको कुल विद्युतमा दुई अवयवहरू छन्, एक चुम्बकीकरण विद्युत हो जसको उपयोग केवल कोरलाई चुम्बकीकरण गर्न गरिन्छ, र अर्को अवयव स्रोत विद्युतले ट्रान्सफोर्मरको कोर नुक्सान भर्न खर्च गरिन्छ।

कोर नुक्सान अवयवको कारणले, नो-लोड स्रोत विद्युतले आपूर्ति वोल्टेजलाई ठिक 90° लगाएर नभएको अंश θ लगाएर देर छ, जुन 90° भन्दा कम छ। कुल विद्युत Io मा एउटा अवयव Iw आपूर्ति वोल्टेज V1को फेसमा छ, जसले कोर नुक्सान अवयवलाई प्रतिनिधित्व गर्छ।

यो अवयव स्रोत वोल्टेजको फेसमा लिइन्छ किनभने यसले ट्रान्सफोर्मरहरूमा सक्रिय वा काम नुक्सानसँग सम्बन्धित छ। स्रोत विद्युतको अर्को अवयवलाई Iμ भनिन्छ।

यो अवयव कोरमा एक बदल्ने चुम्बकीय फ्लक्स उत्पन्न गर्छ, यसको मतलब यो शक्तिहीन हुन्छ; यसको मतलब यो ट्रान्सफोर्मर स्रोत विद्युतको अभिक्रियात्मक भाग हो। त्यसैले Iμ वोल्टेज V1को फेसको लगाएर र बदल्ने फ्लक्स Φको फेसको लगाएर हुनेछ। त्यसैले, नो-लोड स्थितिमा ट्रान्सफोर्मरको कुल प्राथमिक विद्युतलाई निम्नानुसार प्रतिनिधित्व गर्न सकिन्छ:

अब तपाईंले देख्यो कि नो-लोडमा ट्रान्सफोर्मरको सिद्धान्त बयान गर्न कस्तो सजिलो छ।

ट्रान्सफोर्मरको लोडमा सिद्धान्त

कुनै भित्रानुकूल रिझिस्टेन्स र लीकेज रिएक्टेन्स छैन

अब हामी उपरोक्त ट्रान्सफोर्मरको लोडमा व्यवहार अध्ययन गर्नेछौं, जसको मतलब लोड द्वितीयक टर्मिनलहरूसँग जोडिएको छ। केवल कोर नुक्सान र ताम्र नुक्सान र लीकेज रिएक्टेन्स छैन भएको ट्रान्सफोर्मरलाई ल्याउनुहोस्। जब लोड द्वितीयक विकिरणसँग जोडिएको छ भने, लोड विद्युत लोड र द्वितीयक विकिरणमा प्रवाह गर्न सुरु हुनेछ।

यो लोड विद्युत लोडको विशेषताहरू र ट्रान्सफोर्मरको द्वितीयक वोल्टेजमा निर्भर छ। यो विद्युतलाई द्वितीयक विद्युत वा लोड विद्युत भनिन्छ, यहाँ यसलाई I2 भनिन्छ। जब I2 द्वितीयकमा प्रवाह गर्दै छ भने, द्वितीयक विकिरणमा एक स्व-EMF उत्पन्न हुनेछ। यहाँ यो N2I2 हुन्छ, जहाँ N2 ट्रान्सफोर्मरको द्वितीयक विकिरणको टर्नहरूको संख्या हुन्छ।

यो द्वितीयक विकिरणमा EMF वा चुम्बकीय बल फ्लक्स φ2 उत्पन्न गर्छ। यो φ2 मुख्य चुम्बकीकरण फ्लक्सलाई विरोध गर्छ र त्यसलाई अस्थायी रूपमा कम गर्छ र प्राथमिक स्व-प्रेरित EMF E1 लाई कम गर्न प्रयास गर्छ। यदि E1 प्राथमिक स्रोत वोल्टेज V1 भन्दा निम्न हुन्छ भने, स्रोतबाट प्राथमिक विकिरणमा अतिरिक्त विद्युत प्रवाह गर्नेछ।

यो अतिरिक्त प्राथमिक विद्युत I2′ कोरमा अतिरिक्त फ्लक्स φ′ उत्पन्न गर्छ जसले द्वितीयक विरोधी फ्लक्स φ2 लाई न्यायालय गर्छ। त्यसैले कोरको मुख्य चुम्बकीकरण फ्लक्स, Φ लोडको विरुद्ध अपरिवर्तित रहन्छ। त्यसैले यो ट्रान्सफोर्मरले स्रोतबाट खीच्ने कुल विद्युतलाई दुई अवयवहरूमा विभाजन गर्न सकिन्छ।

पहिलो अवयव कोरलाई चुम्बकीकरण गर्न र कोर नुक्सान भर्न लागिएको हो, यसलाई Io भनिन्छ। यो प्राथमिक विद्युतको नो-लोड अवयव हो। दोस्रो अवयव द्वितीयक विकिरणको विरोधी फ्लक्स भर्न लागिएको हुन्छ।

यसलाई प्राथमिक विद्युतको लोड अवयव भनिन्छ। त्यसैले कुनै भित्रानुकूल रिझिस्टेन्स र लीकेज रिएक्टेन्स छैन भएको विद्युत शक्ति ट्रान्सफोर्मरको नो-लोड प्राथमिक विद्युत I1 निम्नानुसार प्रतिनिधित्व गर्न सकिन्छ

जहाँ θ2 ट्रान्सफोर्मरको द्वितीयक वोल्टेज र द्वितीयक विद्युतको बीचको कोण हुन्छ। अब हामी ट्रान्सफोर्मरको अधिक व्यावहारिक पक्षमा एक अधिक चरण अगाडि बढ्नेछौं।

लोडमा ट्रान्सफोर्मरको सिद्धान्त, रिझिस्टिभ विकिरण छ तर लीकेज रिएक्टेन्स छैन

अब, ट्रान्सफोर्मरको विकिरण रिझिस्टेन्स लेकिन लीकेज रिएक्टेन्स छैन भने लिनुहोस्। अब सम्म हामीले आदर्श विकिरणहरू भएको ट्रान्सफोर्मरको बारेमा चर्चा गरेका छौं, यसको मतलब विकिरण रिझिस्टेन्स र लीकेज रिएक्टेन्स छैन भएको ट्रान्सफोर्मर। तर अब हामी एउटा ट्रान्सफोर्मर लिनेछौं जसको विकिरणमा आन्तरिक रिझिस्टेन्स छ तर लीकेज रिएक्टेन्स छैन। यदि विकिरण रिझिस्टिभ हुन्छ भने, विकिरणमा एक वोल्टेज गिरावट हुनेछ।

हामी पहिले साबित गरेका थिए कि, लोडमा स्रोतबाट टोटल प्राथमिक विद्युत I1 हुन्छ। रिझिस्टेन्स R1 भएको प्राथमिक विकिरणमा वोल्टेज गिरावट R1I1 हुन्छ। अवश्य भएको छ, प्राथमिक विकिरणमा प्रेरित EMF E1, ठिक र स्रोत वोल्टेज V1 बराबर छैन। E1 वोल्टेज गिरावट I1R1 भन्दा V1 निम्न हुन्छ।

पुनः द्वितीयकको अवस्थामा, द्वितीयक विकिरणमा प्रेरित वोल्टेज E2 लोडमा पूर्ण रूपमा दिख्न छैन किनभने यसले एक रकम I2R2 गिरावट दिन्छ, जहाँ R2 द्वितीयक विकिरण रिझिस्टेन्स र I2 द्वितीयक विद्युत वा लोड विद्युत हुन्छ।

त्यसैले, ट्रान्सफोर्मरको द्वितीयक तिरको वोल्टेज समीकरण निम्नानुसार हुनेछ:

रिझिस्टेन्स र लीकेज रिएक्टेन्स दुवै भएको लोडमा ट्रान्सफोर्मरको सिद्धान्त

अब हामी ट्रान्सफोर्मरको लीकेज रिएक्टेन्स र ट्रान्सफोर्मरको विकिरण रिझिस्टेन्स दुवै भएको स्थिति लिनेछौं।

यदि ट्रान्सफोर्मरको प्राथमिक र द्वितीयक विकिरणको लीकेज रिएक्टेन्स X1 र X2 हुनुहुन्छ भने, रिझिस्टेन्स R1 र R2 भएको ट्रान्सफोर्मरको प्राथमिक र द्वितीयक विकिरणको कुल इम्पिडेन्स निम्नानुसार प्रतिनिधित्व गर्न सकिन्छ,

हामीले पहिले विकिरणमा केवल रिझिस्टेन्स भएको ट्रान्सफोर्मरको लोडमा वोल्टेज समीकरण स्थापना गरेका थिए, जहाँ विकिरणमा वोल्टेज गिरावट रिझिस्टिभ वोल्टेज गिरावटको कारणले घट्ने छ।

तर जब हामी ट्रान्सफोर्मर विकिरणको लीकेज रिएक्टेन्स लिन्छौं, विकिरणमा वोल्टेज गिरावट रिझिस्टेन्सको कारणले तथा ट्रान्सफोर्मर विकिरणको इम्पिडेन्सको कारणले घट्