నేను ట్రాన్స్‌ఫอร్మర్ కోయిల్లో ప్రతి కాయిల్కు ఎన్ని టర్న్స్ ఉంటాయ్, మరియు వైర్ సైజ్ ఎంత అవుతుందన్నాడు?

ట్రాన్స్‌ఫอร్మర్ కోయిల్లుకు ప్రతి కోయిల్‌లో ఎన్ని టర్న్లు, వైర్ సైజ్ ని ఎలా నిర్ధారించగలను?

ట్రాన్స్‌ఫอร్మర్ కోయిల్లకు టర్న్ల సంఖ్య, వైర్ సైజ్ ని నిర్ధారించడానికి వోల్టేజ్, కరెంట్, తరంగదైర్ఘ్యం, కోర్ లక్షణాలు, లోడ్ అవసరాలను పరిగణించాలి. క్రింద విస్తృత దశలు మరియు సూత్రాలు ఇవ్వబడ్డాయి:

I. ట్రాన్స్‌ఫอร్మర్ అభిలేఖలను నిర్వచించండి

1. ఇన్‌పుట్/ఔట్‌పుట్ వోల్టేజ్ (V1,V2): ప్రాథమిక మరియు ద్వితీయ వోల్టేజ్లు (వోల్ట్‌లలో).

2. రేటు పవర్ (P): ట్రాన్స్‌ఫอร్మర్ శక్తి (VA లేదా వాట్లలో).

3. పరిచలన తరంగదైర్ఘ్యం (f): సాధారణంగా 50 Hz లేదా 60 Hz.

4. కోర్ పరమైత్రులు:

• కోర్ పదార్థం (ఉదాహరణకు, సిలికాన్ స్టీల్, ఫెరైట్)

• కార్యక్షమ కోర్ కోసం విస్తీర్ణం (A, m² లో)

• అత్యధిక ఫ్లక్స్ సాంద్రత (Bmax, T లో)

• మొత్తం చౌమాగ్నేటిక మార్గం పొడవు (le, m లో)

II. కోయిల్ టర్న్లను లెక్కించండి

1. టర్న్ల నిష్పత్తి సూత్రం

ఇక్కడ N1 మరియు N2 ప్రాథమిక మరియు ద్వితీయ కోయిల్లు టర్న్లు.

2. టర్న్ ప్రతి వోల్టేజ్ లెక్కింపు

ఫారాడే సూత్రం ఉపయోగించి:

N కోసం సాధించడానికి రెండోపట్టు చేయండి:

పరమైత్రులు:

• V: కోయిల్ వోల్టేజ్ (ప్రాథమిక లేదా ద్వితీయ)

• Bmax: అత్యధిక ఫ్లక్స్ సాంద్రత (కోర్ పదార్థం డేటాషీట్లను చూడండి, ఉదాహరణకు, సిలికాన్ స్టీల్ కోసం 1.2–1.5 T)

• A: కార్యక్షమ కోర్ కోసం విస్తీర్ణం (m² లో)

ఉదాహరణ:
ఒక 220V/110V, 50Hz, 1kVA ట్రాన్స్‌ఫర్మర్ ను సిలికాన్ స్టీల్ కోర్ (Bmax=1.3T, A=0.01m2) తో రూపకల్పన చేయండి:

III. వైర్ సైజ్ ని నిర్ధారించండి

1. కోయిల్ కరెంట్ లెక్కించండి

2. వైర్ కోసం విస్తీర్ణం లెక్కింపు

కరెంట్ సాంద్రత (J, A/mm² లో) ఆధారంగా:

• కరెంట్ సాంద్రత దశలు:

• సాధారణ ట్రాన్స్‌ఫర్మర్లు: J=2.5∼4A/mm2

• ఉన్నత తరంగదైర్ఘ్యం లేదా ఉన్నత దక్షత ట్రాన్స్‌ఫర్మర్లు: J=4∼6A/mm2 (స్కిన్ ప్రభావాన్ని పరిగణించండి)

3. వైర్ వ్యాస లెక్కింపు

IV. ప్రమాణీకరణ మరియు అమలు

కోర్ నష్టాల ప్రమాణీకరణ:
కోర్ Bmax అధికారిక పరిమితులలో పనిచేయడానికి సంతృప్తి చెందినదిగా ఉండాలి, సచ్చికతను ఏర్పరచడం విముక్తం:

(k: పదార్థ గుణకం, Ve: కోర్ విస్తీర్ణం)

విండో వైశాల్యం ఉపయోగం:
మొత్తం వైర్ కోసం విస్తీర్ణం కోర్ విండో వైశాల్యం (Awindow) లో అమలు చేయాలి:

(Ku: విండో నిపుణుల ఫాక్టర్, సాధారణంగా 0.2–0.4)

టెంపరేచర్ పెరిగిన పరిశోధన:
వైర్ కరెంట్ సాంద్రత టెంపరేచర్ పెరిగిన అవసరాలను పూర్తి చేయాలి (సాధారణంగా ≤ 65°C).

V. టూల్స్ మరియు రిఫరెన్స్‌లు

1. డిజైన్ సాఫ్ట్వేర్:

• ETAP, MATLAB/Simulink (షిమ్యులేషన్ మరియు ప్రమాణీకరణ కోసం)

• ట్రాన్స్‌ఫర్మర్ డిజైనర్ (ఓన్లైన్ టూల్)

2. మార్గదర్శకాలు మరియు ప్రమాణాలు:

• ట్రాన్స్‌ఫర్మర్ డిజైన్ హాండ్‌బుక్ by Colin Hart

• IEEE Standard C57.12.00 (పవర్ ట్రాన్స్‌ఫర్మర్ల సామాన్య అవసరాలు)

ముఖ్య పరిగణనలు

• ఉన్నత తరంగదైర్ఘ్యం ట్రాన్స్‌ఫర్మర్లు: లిట్స్ వైర్ లేదా ఫ్లాట్ కప్పర్ స్ట్రిప్స్ ఉపయోగించి స్కిన్ మరియు ప్రోక్సిమిటీ ప్రభావాలను దూరం చేయండి.

• ఇంస్యులేషన్ అవసరాలు: వైర్ంగ్ల మధ్య వోల్టేజ్ కోసం ఇంస్యులేషన్ సహనపడను (ఉదాహరణకు, ప్రాథమిక-ద్వితీయ ఇంస్యులేషన్ కోసం ≥ 2 kV).

• సురక్షా మార్జిన్: టర్న్లు మరియు వైర్ సైజ్ కోసం 10–15% మార్జిన్ ని ప్రతిపాదించండి.

ఈ పద్ధతి ట్రాన్స్‌ఫర్మర్ డిజైన్ కోసం ఒక అధారం అయితే, చివరి ప్రమాణీకరణ కోసం ప్రయోగాత్మక పరీక్షలను సూచించబడుతుంది.