ట్రాన్స్‌ఫอร్మర్ కోర్‌లో 1.75T మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ ఘనత్వం యొక్క పీక్/RMS లక్షణాల నిర్వచనం మరియు విశ్లేషణ

సాధారణంగా చెప్పండి, తేలికయని కార్బన్ ట్రాన్స్‌ఫอร్మర్‌లో లౌహ మద్యమంలో డిజైన్ చేయబడిన పని చుట్టువాతి ఘనత సుమారు 1.75T (శున్య లభ్యత మరియు శబ్దాల అవసరాలు వంటి అనేక పారముల మీద ఆధారపడి ఉంటుంది). అయితే, ఒక సులభంగా అనిపించే కానీ సులభంగా గుంచిపోవే ప్రశ్న ఉంది: ఈ 1.75T చుట్టువాతి ఘనత మాక్సిమం విలువ లేదా ప్రభావ విలువ?

తేలికయని ట్రాన్స్‌ఫర్మర్ డిజైన్‌లో అనేక సంవత్సరాల అనుభవం ఉన్న ఎంజనీర్‌ని కూడా చోటుచేసినప్పుడు, వారు అనుకొన్నటికి త్వరగా ఖచ్చితమైన జవాబు ఇవ్వడం సాధ్యం కాదు. అనేకులు "ప్రభావ విలువ" అని చెప్పారు.

నిజానికి, ఈ ప్రశ్నను దశాంశం చేయడానికి, ట్రాన్స్‌ఫర్మర్ డిజైన్‌లో ప్రాథమిక సిద్ధాంత అవగాహన ఉండాలి. మేము ఫారడే నియమం నుండి మొదలుకొని, కలన గణితంతో కలిసి విచలన విశ్లేషణ చేయవచ్చు.

01 సూత్రం విచలనం

బాహ్య పావర్ సాప్లై వోల్టేజ్ ఒక సైన్ వేవ్ అయితే, లౌహ మద్యమంలోని ప్రధాన చుట్టువాతి సుమారు ఒక సైన్ వేవ్ అని భావించవచ్చు. మనం లౌహ మద్యమంలోని ప్రధాన చుట్టువాతి φ = Φₘsinωt అని ఊహించండి. ఫారడే నియమం ప్రకారం, ప్రభావిత వోల్టేజ్:

బాహ్య పావర్ సాప్లై వోల్టేజ్ ప్రాథమిక కాయిల్‌లో ప్రభావిత వోల్టేజ్‌కు సమానంగా ఉంటుంది, U బాహ్య పావర్ సాప్లై వోల్టేజ్ ప్రభావ విలువగా ఉంటే:

మరింత సరళీకరణ చేస్తే:

సూత్రం (1) లో:

• U ప్రాథమిక వైపు పావర్ ప్రధాన వోల్టేజ్ ప్రభావ విలువ, వోల్ట్లలో (V);

• f ప్రాథమిక వైపు పావర్ వోల్టేజ్ తరంగాంకం, హెర్ట్స్‌లో (Hz);

• N ప్రాథమిక వింటింగ్ విద్యుత్ టర్న్స్;

• Bₘ లౌహ మద్యమంలోని పని చుట్టువాతి ఘనత మాక్సిమం విలువ, టెస్లాలో (T);

• S లౌహ మద్యమంలోని ప్రభావ ఛేదం, చదరపు మీటర్లలో (m²).

సూత్రం (1) నుండి దృష్టించండి, U వోల్టేజ్ ప్రభావ విలువ (అంటే, వ్యక్తీకరణ యొక్క కుడి వైపు రెండు యొక్క వర్గమూలం చే భాగించబడింది), Bₘ ఇక్కడ లౌహ మద్యమంలోని పని చుట్టువాతి ఘనత మాక్సిమం విలువను సూచిస్తుంది, ప్రభావ విలువ కాదు.

నిజానికి, ట్రాన్స్‌ఫర్మర్ రంగంలో, వోల్టేజ్, కరంట్, మరియు కరంట్ ఘనత ప్రభావ విలువలతో సాధారణంగా వివరించబడతాయి, అయితే చుట్టువాతి ఘనత (లౌహ మద్యమంలో మరియు చుట్టువాతి శీలంలో) సాధారణంగా మాక్సిమం విలువలతో వివరించబడతాయి. అయితే, చుట్టువాతి ఘనత యొక్క కొన్ని సిమ్యులేషన్ సాఫ్ట్వేర్‌లో లభించే లెక్కింపు ఫలితాలు సాధారణంగా ప్రభావ విలువ (RMS) లో ఉంటాయి, ఉదాహరణకు Magnet; ఇతర సాఫ్ట్వేర్లో, వాటి సాధారణంగా మాక్సిమం విలువ (Peak) లో ఉంటాయి, ఉదాహరణకు COMSOL. ఈ సాఫ్ట్వేర్ ఫలితాల మధ్య ఉన్న వ్యత్యాసాలను గుర్తుంచుకోవడం అవసరం, ప్రధాన భ్రమాలను తప్పించడానికి.

02 సూత్రం ప్రాముఖ్యత

సూత్రం (1) ట్రాన్స్‌ఫర్మర్ రంగంలో మరియు ప్రస్తుతం ప్రపంచవ్యాప్తంగా విద్యుత్ ప్రయోగశాఖలో ప్రఖ్యాతిపెట్టిన "4.44 సూత్రం". (2π ను రెండు యొక్క వర్గమూలంతో భాగించిన ఫలితం కచ్చితంగా 4.44—ఇది అకాడెమిక్ లో ఒక సంక్షేమం?)

ఈ సూత్రం రూపంలో సాధారణంగా ఉంటే, దాని ప్రాముఖ్యత ఎక్కువ. ఇది విద్యుత్ మరియు చుట్టువాతి ను ఒక గణిత వ్యక్తీకరణతో చక్కగా కనెక్ట్ చేస్తుంది, ఇది ప్రాథమిక పాఠశాల విద్యార్థికీ అర్థం అవుతుంది. సూత్రం యొక్క ఎడమ వైపు విద్యుత్ పరిమాణం U ఉంటుంది, కుడి వైపు చుట్టువాతి పరిమాణం Bₘ ఉంటుంది.

నిజానికి, ఏ ట్రాన్స్‌ఫర్మర్ డిజైన్ అంత సంక్లిష్టంగా ఉండాలి, మేము ఈ సూత్రం నుండి మొదలుకొని పనిచేయవచ్చు. ఉదాహరణకు, స్థిర చుట్టువాతి వోల్టేజ్ నియంత్రణ, మార్పు చుట్టువాతి వోల్టేజ్ నియంత్రణ, మరియు మిశ్రమ వోల్టేజ్ నియంత్రణ ఉన్న ట్రాన్స్‌ఫర్మర్లు. ఇది చెప్పినట్లు, మేము ఈ సూత్రం గంభీర అర్థాన్ని నిపుణత్వంతో అర్థం చేస్తే, ఏ ట్రాన్స్‌ఫర్మర్ యెలక్ట్రోమాగ్నెటిక్ డిజైన్ ని సాధ్యం చేయవచ్చు.

ఇది సైడ్-కాలమ్ వోల్టేజ్ నియంత్రణ మరియు మల్టి-బాడీ వోల్టేజ్ నియంత్రణ ఉన్న పవర్ ట్రాన్స్‌ఫర్మర్లను కలిగి ఉంటుంది, మరియు ట్రాక్షన్ ట్రాన్స్‌ఫర్మర్లు, ఫేజ్-షిఫ్టింగ్ ట్రాన్స్‌ఫర్మర్లు, రెక్టిఫైయర్ ట్రాన్స్‌ఫర్మర్లు, కన్వర్టర్ ట్రాన్స్‌ఫర్మర్లు, ఫర్నేస్ ట్రాన్స్‌ఫర్మర్లు, టెస్ట్ ట్రాన్స్‌ఫర్మర్లు, మరియు ఆడ్జస్టేబుల్ రీయాక్టర్లు వంటి ప్రత్యేక ట్రాన్స్‌ఫర్మర్లను కలిగి ఉంటుంది. ఈ అతిసులభమైన సూత్రం ట్రాన్స్‌ఫర్మర్ల మస్కుల్ పట్టును పూర్తిగా తోటించిందని చెప్పాలంటే ఎక్కువ చెప్పకూడదు. నిశ్చయంగా, ఈ సూత్రం మాకు ట్రాన్స్‌ఫర్మర్ల శాస్త్రీయ ప్రాసాదంలోకి ప్రవేశం ఇచ్చే ద్వారం.

చాలా సమయాల్లో, చివరికి పొందిన గణిత వ్యక్తీకరణ ప్రాక్రియాత్మక ప్రకృతిని మధ్యలో తుప్పించవచ్చు. ఉదాహరణకు, ఈ సూత్రం (1) ను అర్థం చేసుకోవడంలో, పావర్ తరంగాంకం, ట్రాన్స్‌ఫర్మర్ ప్రాథమిక వింటింగ్ టర్న్స్, మరియు లౌహ మద్యమం ఛేదం నిర్ధారించబడినప్పుడు, లౌహ మద్యమంలోని పని చుట్టువాతి ఘనత Bₘ బాహ్య ప్రోత్సాహక వోల్టేజ్ U ద్వారా ఒక్కటిగా నిర్ధారించబడుతుందని చెప్పాలంటే, లౌహ మద్యమంలోని పని చుట్టువాతి ఘనత Bₘ ఎప్పుడైనా కరంట్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది మరియు సూపర్‌పొజిషన్ సిద్ధాంతాన్ని పాటిస్తుంది. కరంట్ చుట్టువాతిని ప్రోత్సాహిస్తుందని మార్గం ఎప్పటికీ సరైనది.