मूलभूत मूल्ये राखून विविध विद्युत पॅरामीटर्समध्ये समान बदल करण्यासाठी आधुनिक उर्जेमध्ये वर्तमान ट्रान्सफॉर्मरचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. उपकरणांचे ऑपरेशन इंडक्शनच्या कायद्यावर आधारित आहे, जे चुंबकीय आणि इलेक्ट्रिक फील्डसाठी संबंधित आहे जे साइनसॉइडली बदलतात. ट्रान्सफॉर्मर मॉड्यूलचे पालन करून विद्युत् प्रवाहाचे प्राथमिक मूल्य आणि मूळ डेटाच्या प्रमाणात कोन प्रसारित करतो. उपकरणांच्या वापराच्या व्याप्ती आणि कनेक्ट केलेल्या ग्राहकांच्या संख्येवर आधारित उपकरणे निवडणे आवश्यक आहे.
सामग्री
वर्तमान ट्रान्सफॉर्मर म्हणजे काय?
हे उपकरण उद्योग, शहरी संप्रेषण आणि अभियांत्रिकी नेटवर्क, उत्पादन आणि इतर क्षेत्रांमध्ये विशिष्ट भौतिक मापदंडांसह विद्युत प्रवाह पुरवण्यासाठी वापरले जाते.प्राथमिक वळणाच्या वळणांवर व्होल्टेज लागू केले जाते, जेथे चुंबकीय किरणोत्सर्गाच्या क्रियेच्या परिणामी, एक पर्यायी प्रवाह तयार होतो. तेच रेडिएशन उर्वरित वळणांमधून जाते, ज्यामुळे EMF फोर्स हलतात आणि जेव्हा दुय्यम वळणे लहान होतात किंवा इलेक्ट्रिकल सर्किटला जोडलेले असतात तेव्हा सिस्टममध्ये दुय्यम प्रवाह दिसून येतो.
आधुनिक वर्तमान ट्रान्सफॉर्मर्स आपल्याला अशा पॅरामीटर्ससह ऊर्जा रूपांतरित करण्याची परवानगी देतात जेणेकरुन त्याचा वापर त्याच्यावर कार्य करणार्या उपकरणांना हानी पोहोचवू देत नाही. याव्यतिरिक्त, ते उपकरणे आणि कर्मचार्यांसाठी जास्तीत जास्त सुरक्षिततेसह वाढीव भार मोजणे शक्य करतात, कारण प्राथमिक आणि दुय्यम पंक्तींचे वळण एकमेकांपासून विश्वासार्हपणे वेगळे केले जातात.
ट्रान्सफॉर्मरचा उद्देश
वर्तमान ट्रान्सफॉर्मरची आवश्यकता का आहे हे निर्धारित करणे अगदी सोपे आहे: व्याप्तीमध्ये सर्व उद्योगांचा समावेश आहे ज्यामध्ये उर्जेचे प्रमाण रूपांतरित केले जाते. ही उपकरणे AC सर्किट तयार करताना मोजमाप यंत्रे आणि रिले यांच्या समांतर वापरल्या जाणार्या सहायक उपकरणांपैकी आहेत. या प्रकरणांमध्ये, ट्रान्सफॉर्मर पॅरामीटर्सच्या अधिक सोयीस्कर डीकोडिंगसाठी किंवा भिन्न वैशिष्ट्यांसह उपकरणे कनेक्ट करण्यासाठी एका सर्किटमध्ये ऊर्जा रूपांतरित करतात.
ते ट्रान्सफॉर्मर्सचे मोजमाप कार्य देखील वेगळे करतात: ते वाढीव व्होल्टेजसह इलेक्ट्रिकल सर्किट्स सुरू करण्यासाठी सेवा देतात, ज्यासाठी मापन यंत्रे जोडणे आवश्यक आहे, परंतु हे थेट करणे शक्य नाही. अशा ट्रान्सफॉर्मर्सचे मुख्य कार्य म्हणजे वर्तमान पॅरामीटर्सची प्राप्त माहिती दुय्यम प्रकाराच्या विंडिंगशी जोडलेल्या मॅनिप्युलेशन मोजण्यासाठी साधनांमध्ये हस्तांतरित करणे.उपकरणे सर्किटमधील विद्युत् प्रवाह नियंत्रित करणे देखील शक्य करते: रिले वापरताना आणि कमाल वर्तमान मापदंडांपर्यंत पोहोचताना, संरक्षण सक्रिय केले जाते जे बर्नआउट आणि कर्मचार्यांना हानी टाळण्यासाठी उपकरणे बंद करते.
ऑपरेशनचे तत्त्व
अशा उपकरणांचे ऑपरेशन इंडक्शनच्या कायद्यावर आधारित आहे, त्यानुसार व्होल्टेज प्राथमिक वळणांमध्ये प्रवेश करते आणि विद्युत प्रवाह तयार केलेल्या वळण प्रतिरोधांवर मात करते, ज्यामुळे चुंबकीय सर्किटमध्ये प्रसारित चुंबकीय प्रवाह तयार होतो. प्रवाह प्रवाहाच्या सापेक्ष लंब दिशेने जातो, ज्यामुळे तोटा कमी होतो आणि जेव्हा तो दुय्यम वळणाच्या वळणांना ओलांडतो तेव्हा EMF बल सक्रिय होते. त्याच्या प्रभावाच्या परिणामी, सिस्टममध्ये एक विद्युत् प्रवाह दिसून येतो, जो कॉइलच्या प्रतिकारापेक्षा मजबूत असतो, तर दुय्यम वळणांच्या आउटपुटवरील व्होल्टेज कमी होतो.
अशा प्रकारे ट्रान्सफॉर्मरच्या सर्वात सोप्या डिझाइनमध्ये धातूचा कोर आणि एकमेकांशी जोडलेले नसलेले आणि इन्सुलेशनसह वायर म्हणून बनविलेल्या विंडिंग्जचा समावेश असतो. काही प्रकरणांमध्ये, भार केवळ प्राथमिककडे जातो, दुय्यम वळणांवर नाही: हा तथाकथित निष्क्रिय मोड आहे. दुसरीकडे, ऊर्जा वापरणारी उपकरणे दुय्यम विंडिंगशी जोडलेली असल्यास, वळणांमधून विद्युत प्रवाह जातो, ज्यामुळे इलेक्ट्रोमोटिव्ह शक्ती तयार होते. ईएमएफ पॅरामीटर्स वळणांच्या संख्येद्वारे निर्धारित केले जातात. प्राथमिक आणि दुय्यम वळणांसाठी इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्सचे गुणोत्तर त्यांच्या संख्येच्या गुणोत्तरावरून मोजले जाणारे परिवर्तन गुणोत्तर म्हणून ओळखले जाते. प्राथमिक किंवा दुय्यम विंडिंगच्या वळणांची संख्या बदलून आपण उर्जेच्या अंतिम ग्राहकासाठी व्होल्टेजचे नियमन करू शकता.
वर्तमान ट्रान्सफॉर्मरचे वर्गीकरण
अशा उपकरणांचे अनेक प्रकार आहेत, जे उद्देश, स्थापनेची पद्धत, रूपांतरण टप्प्यांची संख्या आणि इतर घटकांसह अनेक निकषांनुसार विभागलेले आहेत. वर्तमान ट्रान्सफॉर्मर निवडण्यापूर्वी, आपण या पॅरामीटर्सचा विचार करणे आवश्यक आहे:
- नियुक्ती. या निकषानुसार, मापन, मध्यवर्ती आणि संरक्षणात्मक मॉडेल वेगळे केले जातात. तर, रिले संरक्षण प्रणाली आणि इतर सर्किट्समधील संगणकीय क्रियांसाठी उपकरणे कनेक्ट करताना मध्यवर्ती प्रकारची उपकरणे वापरली जातात. स्वतंत्रपणे, प्रयोगशाळा ट्रान्सफॉर्मर वेगळे केले जातात, जे निर्देशकांची वाढीव अचूकता प्रदान करतात, मोठ्या प्रमाणात रूपांतरण घटक असतात.
- स्थापना पद्धत. बाह्य आणि अंतर्गत स्थापनेसाठी ट्रान्सफॉर्मर्स आहेत: ते केवळ भिन्न दिसत नाहीत, परंतु बाह्य प्रभावांना प्रतिकार करण्याचे भिन्न संकेतक देखील आहेत (उदाहरणार्थ, बाह्य वापरासाठी उपकरणे वर्षाव आणि तापमान बदलांपासून संरक्षित आहेत). ओव्हरहेड आणि पोर्टेबल ट्रान्सफॉर्मर देखील वेगळे आहेत; नंतरचे तुलनेने लहान वस्तुमान आणि परिमाणे आहेत.
- वळण प्रकार. ट्रान्सफॉर्मर सिंगल- आणि मल्टी-टर्न, कॉइल, रॉड, बसबार आहेत. दोन्ही प्राथमिक आणि दुय्यम विंडिंग्स भिन्न असू शकतात आणि फरक देखील इन्सुलेशनशी संबंधित आहेत (कोरडे, पोर्सिलेन, बेकेलाइट, तेल, कंपाऊंड इ.).
- परिवर्तनाच्या चरणांची पातळी. उपकरणे एक- आणि दोन-स्टेज (कॅस्केड) असू शकतात, 1000 V ची व्होल्टेज मर्यादा कमीतकमी किंवा त्याउलट, कमाल असू शकते.
- रचना. या निकषानुसार, दोन प्रकारचे वर्तमान ट्रान्सफॉर्मर वेगळे केले जातात - तेल आणि कोरडे.पहिल्या प्रकरणात, वळण वळणे आणि चुंबकीय सर्किट विशेष तेलकट द्रव असलेल्या कंटेनरमध्ये असतात: ते इन्सुलेशनची भूमिका बजावते आणि आपल्याला माध्यमाचे ऑपरेटिंग तापमान नियंत्रित करण्यास अनुमती देते. दुसऱ्या प्रकरणात, थंड हवेद्वारे होते, अशा प्रणाली औद्योगिक आणि निवासी इमारतींमध्ये वापरल्या जातात, कारण आगीच्या वाढत्या धोक्यामुळे तेल ट्रान्सफॉर्मर आत स्थापित केले जाऊ शकत नाहीत.
- व्होल्टेज प्रकार. ट्रान्सफॉर्मर स्टेप-डाउन आणि स्टेप-अप असू शकतात: पहिल्या प्रकरणात, प्राथमिक वळणावरील व्होल्टेज कमी केला जातो आणि दुसऱ्यामध्ये, तो वाढविला जातो.
- दुसरा वर्गीकरण पर्याय म्हणजे पॉवरद्वारे वर्तमान ट्रान्सफॉर्मरची निवड. हे पॅरामीटर उपकरणाच्या उद्देशावर, कनेक्ट केलेल्या ग्राहकांची संख्या, त्यांचे गुणधर्म यावर अवलंबून असते.
पॅरामीटर्स आणि वैशिष्ट्ये
अशी उपकरणे निवडताना, मुख्य तांत्रिक पॅरामीटर्स विचारात घेणे आवश्यक आहे जे अनुप्रयोगांच्या श्रेणी आणि किंमतीवर परिणाम करतात. मुख्य गुण:
- रेटेड लोड, किंवा पॉवर: या निकषानुसार निवड ट्रान्सफॉर्मर वैशिष्ट्यांची तुलनात्मक सारणी वापरून केली जाऊ शकते. पॅरामीटर मूल्य इतर वर्तमान वैशिष्ट्ये निर्धारित करते, कारण ते काटेकोरपणे सामान्यीकृत केले जाते आणि निवडलेल्या अचूकतेच्या वर्गामध्ये उपकरणांचे सामान्य ऑपरेशन निर्धारित करण्यासाठी कार्य करते.
- रेट केलेले वर्तमान. हे सूचक गंभीर तापमानाला जास्त गरम न करता डिव्हाइस कोणत्या कालावधीत कार्य करू शकते हे निर्धारित करते. ट्रान्सफॉर्मर उपकरणांमध्ये, नियमानुसार, हीटिंगच्या पातळीच्या बाबतीत एक ठोस राखीव आहे, 18-20% पर्यंत ओव्हरलोडसह, ऑपरेशन सामान्य मोडमध्ये होते.
- विद्युतदाब.विंडिंग इन्सुलेशनच्या गुणवत्तेसाठी निर्देशक महत्त्वपूर्ण आहे, उपकरणांचे सुरळीत ऑपरेशन सुनिश्चित करते.
- त्रुटी. ही घटना चुंबकीय प्रवाहाच्या प्रभावामुळे उद्भवते, त्रुटी दर हा प्राथमिक आणि दुय्यम प्रवाहाच्या अचूक डेटामधील फरक आहे. ट्रान्सफॉर्मर कोरमध्ये चुंबकीय प्रवाह वाढल्याने त्रुटीच्या प्रमाणात वाढ होते.
- परिवर्तन गुणोत्तर, जे प्राथमिक आणि दुय्यम वळणांमधील विद्युत् प्रवाहाचे गुणोत्तर आहे. गुणांकाचे वास्तविक मूल्य नाममात्र मूल्यापेक्षा उर्जेच्या रूपांतरणादरम्यान झालेल्या नुकसानाच्या प्रमाणात भिन्न असते.
- मर्यादित गुणाकार, वास्तविक स्वरूपातील प्राथमिक प्रवाहाच्या संबंधात नाममात्र मूल्याशी व्यक्त केले जाते.
- दुय्यम प्रकाराच्या विंडिंगच्या वळणांमध्ये उद्भवणाऱ्या विद्युत् प्रवाहाची गुणाकारता.
वर्तमान ट्रान्सफॉर्मरचा मुख्य डेटा समतुल्य सर्किटद्वारे निर्धारित केला जातो: ते आपल्याला निष्क्रिय ते पूर्ण लोडपर्यंत वेगवेगळ्या मोडमध्ये उपकरणांच्या वैशिष्ट्यांचा अभ्यास करण्यास अनुमती देते.
मुख्य निर्देशक डिव्हाइसच्या मुख्य भागावर विशेष चिन्हांकित स्वरूपात सूचित केले जातात. यात उपकरणे उचलण्याच्या आणि माउंट करण्याच्या पद्धतीवरील डेटा, दुय्यम वळणांवर (350 व्होल्टपेक्षा जास्त व्होल्टेज) चेतावणी देणारी माहिती, ग्राउंडिंग पॅडच्या उपस्थितीबद्दल माहिती असू शकते. एनर्जी कन्व्हर्टरचे चिन्हांकन स्टिकरच्या स्वरूपात किंवा पेंटसह लागू केले जाते.
संभाव्य गैरप्रकार
इतर कोणत्याही उपकरणांप्रमाणे, ट्रान्सफॉर्मर वेळोवेळी खराब होतात आणि त्यांना निदानासह पात्र सेवा आवश्यक असते. डिव्हाइस तपासण्यापूर्वी, आपणास हे माहित असणे आवश्यक आहे की ब्रेकडाउन काय आहेत, कोणती चिन्हे त्यांच्याशी संबंधित आहेत:
- केस आत असमान आवाज, कर्कश आवाज.ही घटना सामान्यत: ग्राउंडिंग घटकातील ब्रेक, वळणाच्या वळणांवरून केसांवर ओव्हरलॅप किंवा चुंबकीय सर्किटसाठी वापरल्या जाणार्या शीट्सचे दाब कमकुवत होणे दर्शवते.
- केस जास्त गरम करणे, वापराच्या बाजूने वर्तमान ताकद वाढणे. इन्सुलेटिंग लेयरला पोशाख किंवा यांत्रिक नुकसान, शॉर्ट सर्किटमुळे वारंवार ओव्हरलोड झाल्यामुळे वळण शॉर्ट सर्किटमुळे समस्या उद्भवू शकते.
- इन्सुलेटर्समध्ये क्रॅक, स्लाइडिंग डिस्चार्ज. जेव्हा ऑपरेशन सुरू होण्याआधी मॅन्युफॅक्चरिंग दोष ओळखला गेला नाही तेव्हा ते दिसून येतात, परदेशी वस्तूंचे कास्ट आणि भिन्न मूल्यांच्या टप्प्यांच्या इनपुटमधील ओव्हरलॅप.
- तेल उत्सर्जन ज्या दरम्यान एक्झॉस्ट स्ट्रक्चरचा पडदा नष्ट होतो. इन्सुलेशन पोशाख, ऑइल लेव्हल कमी होणे, व्होल्टेज ड्रॉप्स किंवा थ्रू-टाइप शॉर्ट सर्किटच्या स्थितीत ओव्हरकरंट्स दिसणे यामुळे इंटरफेसियल शॉर्ट सर्किटद्वारे समस्या स्पष्ट केली जाते.
- गॅस्केट किंवा ट्रान्सफॉर्मरच्या नळांमधून तेल गळते. नोड्सचे खराब-गुणवत्तेचे वेल्डिंग, खराब सीलिंग, गॅस्केट किंवा नॉन-लॅप्ड वाल्व प्लग नष्ट करणे ही मुख्य कारणे आहेत.
- गॅस संरक्षण रिले चालू करणे. ही घटना घडते जेव्हा तेलाचे विघटन होते, जे विंडिंग शॉर्ट सर्किट, ओपन सर्किट, स्विचिंग डिव्हाइसचे संपर्क बर्नआउट किंवा ट्रान्सफॉर्मर हाऊसिंगमध्ये शॉर्ट सर्किट झाल्यास उद्भवते.
- गॅस संरक्षण रिले बंद करणे. इंटरफेसियल क्लोजर, अंतर्गत किंवा बाह्य भागाच्या ओव्हरव्होल्टेजमुळे किंवा तथाकथित "स्टील फायर" मुळे तेलकट द्रव सक्रिय विघटन झाल्यामुळे समस्या उद्भवते.
- ट्रिप केलेले विभेदक संरक्षण. जेव्हा इनलेट हाऊसिंगमध्ये बिघाड होतो, टप्प्याटप्प्याने किंवा इतर प्रकरणांमध्ये ओव्हरलॅप होतो तेव्हा ही खराबी दिसून येते.
डिव्हाइसच्या कार्यक्षमतेची कार्यक्षमता वाढवण्यासाठी, थर्मल इमेजर वापरून नियमितपणे पडताळणी करणे आवश्यक आहे: उपकरणे संपर्कांची गुणवत्ता आणि ऑपरेटिंग तापमानात घट झाल्याचे निदान करण्यास परवानगी देते. पडताळणी दरम्यान, विशेषज्ञ खालील श्रेणी हाताळणी करतात:
- व्होल्टेज आणि वर्तमान वाचन घेणे.
- बाह्य स्रोत वापरून लोड तपासत आहे.
- कार्यरत योजनेतील पॅरामीटर्सचे निर्धारण.
- परिवर्तन गुणोत्तराची गणना, तुलना आणि निर्देशकांचे विश्लेषण.
ट्रान्सफॉर्मरची गणना
या डिव्हाइसच्या ऑपरेशनचे मूलभूत तत्त्व सूत्राद्वारे निर्धारित केले जाते U1/U2=n1/n2, त्यातील घटक खालीलप्रमाणे डीकोड केले आहेत:
- U1 आणि U2 हे प्राथमिक आणि दुय्यम वळणांचे व्होल्टेज आहेत.
- n1 आणि n2 - अनुक्रमे प्राथमिक आणि दुय्यम प्रकारांच्या विंडिंगवर त्यांची संख्या.
कोरचे क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र निश्चित करण्यासाठी, दुसरे सूत्र वापरले जाते: S=1.15*√P, ज्यामध्ये शक्ती वॅट्समध्ये मोजली जाते आणि क्षेत्र चौरस सेंटीमीटरमध्ये मोजले जाते. जर उपकरणांमध्ये वापरल्या जाणार्या कोरमध्ये W अक्षराचा आकार असेल, तर विभाग निर्देशांक मध्य रॉडसाठी मोजला जातो. प्राथमिक स्तराच्या विंडिंगमधील वळणे निर्धारित करताना, सूत्र वापरले जाते n=50*U1/S, घटक 50 अपरिवर्तनीय नसताना, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक हस्तक्षेप टाळण्यासाठी गणनामध्ये, त्याऐवजी 60 मूल्य सेट करण्याची शिफारस केली जाते. दुसरे सूत्र आहे d=0.8*√I, ज्यामध्ये d हा वायरचा क्रॉस सेक्शन आहे आणि I वर्तमान ताकद निर्देशक आहे; ते केबल व्यासाची गणना करण्यासाठी वापरले जाते.
गणने दरम्यान प्राप्त केलेले आकडे गोल मूल्यांमध्ये समायोजित केले जातात (उदाहरणार्थ, 37.5 W ची अंदाजे शक्ती 40 पर्यंत पूर्ण केली जाते). गोलाकार फक्त वर परवानगी आहे.ही सर्व सूत्रे 220 व्होल्ट नेटवर्कमध्ये कार्यरत ट्रान्सफॉर्मर निवडण्यासाठी वापरली जातात; उच्च-फ्रिक्वेंसी रेषा तयार करताना, इतर पॅरामीटर्स आणि गणना पद्धती वापरल्या जातात.
तत्सम लेख:
