ट्रांसफार्मर घुमावदार अनुपात बनाम वास्तविक घुमावदार गणना


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ट्रांसफार्मर का आउटपुट वोल्टेज प्राथमिक और माध्यमिक कॉइल पर वाइंडिंग काउंट के अनुपात पर निर्भर करता है, लेकिन क्या वास्तविक वाइंडिंग काउंट द्वारा ट्रांसफार्मर के प्रदर्शन पर कोई प्रभाव पड़ता है?

कहते हैं, मैं 1: 2 के अनुपात में होना चाहता हूं, मैं 10:20 या 100: 200 घुमावदार हो सकता हूं।

सामान्य तौर पर, अधिक वाइंडिंग - प्रतिरोध, प्रेरण और लागत को बड़ा करता है। क्या अधिक घुमावदार होने का कोई मतलब है या घुमावदार गणना को पूर्ण न्यूनतम रखा गया है? न्यूनतम घुमावदार गणना कैसे निर्धारित की जाती है?

जवाबों:


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प्रेरित चुंबकीय क्षेत्र एम्पीयर-मोड़ के लिए आनुपातिक है, जो वर्तमान समय में कई मोड़ है। विद्युत ऊर्जा को कोर और वापस विद्युत में चुंबकीय ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। कोर को इतना बड़ा होना चाहिए कि वह संतृप्त न हो सके। 100 वीए ट्रांसफार्मर के लिए आप 10 वीए ट्रांसफार्मर की तुलना में चुंबकीय रूप से अधिक ऊर्जा स्थानांतरित करना चाहते हैं। 100 वीए बड़ा है क्योंकि इसमें एक मजबूत क्षेत्र बनाने के लिए अधिक मोड़ हैं, और इसे संतृप्त करने से बचने के लिए एक बड़े कोर की भी आवश्यकता है।


बहुत बढ़िया जवाब। क्या आप जानते हैं कि यह किस समीकरण को नियंत्रित करता है, या संख्या का अनुमान कैसे लगाया जाता है? क्या होगा अगर कोई कोर नहीं है - बस हवा ... मुझे लगता है कि कुंडल खुद को संतृप्त करेंगे !?
hpekristiansen

@ हंस-पीटर - एक लोहे के कोर ट्रांसफार्मर में हिस्टैरिसीस नुकसान होगा , जो एयर कोर ट्रांसफार्मर नहीं होगा। लेकिन एक एयर कोर में बहुत अधिक रिसाव होता है, और इसलिए यह बिजली ट्रांसफार्मर के रूप में उपयुक्त नहीं है। एक लोहे की कोर चुंबकीय क्षेत्र को केंद्रित करती है, और आपको इसके बाहर एक मजबूत क्षेत्र नहीं मिलेगा। गणना जटिल है, क्योंकि वे आकार, आकार, सामग्री, कोर और वाइंडिंग्स के निर्माण पर निर्भर करते हैं। यह साइट आपको आरंभ कर सकती है।
स्टीवनव सिप

1
मुझे लगता है कि यह उत्तर भ्रामक है - कॉइल्स द्वारा हस्तांतरित ऊर्जा एक साधारण कारण के लिए कोर में चुंबकीय क्षेत्र से संबंधित नहीं होती है: प्राथमिक के एम्पीयर घुमाव (माध्यमिक में लोड वर्तमान के कारण) हैं, जो पूरी तरह से लोड सीमा द्वारा रद्द कर दिए जाते हैं माध्यमिक में बदल जाता है। केवल एम्पीयर बदल जाता है जो प्राथमिक चुंबकत्व अधिष्ठापन के कारण बना रहता है (हमेशा किसी भी लोड की स्थिति में)। इसलिए उपरोक्त उत्तर गलत है।
एंडी उर्फ

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कहते हैं, मैं 1: 2 का अनुपात रखना चाहता हूं, मैं 10:20 या 100: 200 विंडिंग कर सकता हूं

इसका जवाब देने के दो कारण हैं और ब्रायन ने प्राथमिक पर बहुत कम टर्न के साथ बुनियादी समस्या को समझाने में एक अच्छा काम किया है, लेकिन कुछ सूक्ष्मताओं को याद किया है। दूसरा कारण वर्तमान में स्वीकृत उत्तर में त्रुटि को इंगित करना है।

द्वितीयक घुमावदार (और किसी भी लोड जो इसे जुड़ा हो सकता है) को अनदेखा करना, ट्रांसफार्मर सिर्फ एक प्रारंभ करनेवाला बन जाता है। यदि इस प्रारंभकर्ता को एक एसी आपूर्ति में रखा जाता है, तो आप चाहते हैं कि आपूर्ति से प्राप्त होने वाले एक बड़े प्रतिक्रियाशील प्रवाह से बचने के लिए इंडक्शन पर्याप्त हो - बिजली कंपनियों को अप-इन-आर्म्स होगा यदि प्रत्येक ट्रांसफार्मर प्राथमिक ने प्रतिक्रियाशील प्रवाह के 10 एम्पियर लिया - ग्रिड सप्लाई सिस्टम क्रैश और जल जाएगा !!

लेकिन एक और कारण भी है और यह कोर संतृप्ति से संबंधित है। मैं अभी भी यहाँ एक प्रारंभ करनेवाला के रूप में ट्रांसफार्मर के बारे में बात कर रहा हूँ; एम्पीयर बदल जाता है और कोर आयाम एच क्षेत्र को कोर के अंदर निर्धारित करते हैं और एम्प्स इंडक्शन (और आपूर्ति वोल्टेज) द्वारा निर्धारित किए जाते हैं। बदले में, अधिष्ठापन अन्य मुख्य मापदंडों और घुमावों की संख्या से निर्धारित होता है।

तो, 10 टर्न की तुलना 10 टर्न प्राइमरी से करें - 100 टर्न प्राइमरी में 10 टर्न प्राइमरी का इंडक्शन है और इसका मतलब है कि करंट (निश्चित एसी सप्लाई के लिए) 10 टर्न प्राइमरी के मुकाबले 100 गुना छोटा है।

तो amps 100 से कम हो गया है, लेकिन मुड़ता है 10 से वृद्धि हुई है, शुद्ध प्रभाव यह है कि एम्पीयर बदल 10 से कम हो गया है - इसका मतलब है कि एच क्षेत्र दस से कम हो गया है और कोर संतृप्त होने की संभावना कम है।

यदि आप द्वितीयक लोड को कनेक्ट करते हैं, तो प्राथमिक में वर्तमान मूल मैग्नेटाइजेशन वर्तमान से उच्च वर्तमान तक बढ़ जाता है। वर्तमान में इस परिवर्तन को द्वितीयक भार द्वारा लिया गया प्राथमिक-संदर्भित वर्तमान कहा जाता है।

तो अब एम्पीयर टर्न के दो और सेट हो सकते हैं, विचार करने के लिए - सेकेंडरी एम्पीयर बदल जाता है और अतिरिक्त प्राइमरी एम्पीयर सेकेंडरी लोड के कारण बदल जाता है। मैं कहता हूं "हो सकता है", क्योंकि वास्तव में हमें उन पर विचार करने की आवश्यकता नहीं है - वे कोर के अंदर पूरी तरह से रद्द कर देते हैं और कोर लोड नहीं होने के कारण वर्तमान से लोड होने के कारण अधिक संतृप्त नहीं है।

लेकिन, एक बहुत सारे एंगिनर्स इस बात की कदर नहीं करते हैं कि - यह एकतरफा लगता है तो मैं एक अविश्वासियों को कैसे मना सकता हूं? 4 परिदृश्यों पर विचार करें: -

यहां छवि विवरण दर्ज करें

परिदृश्य 1 और 2 एक एकल प्राथमिक वाइंडिंग को दो समानांतर वाइंडिंग में बदलने के बारे में हैं। S1 में Im का मैग्नेटाइजेशन करंट होता है और इसलिए S2 में प्रत्येक वाइंडिंग Im / 2 लेता है। दूसरे शब्दों में, बारीकी से युग्मित समानांतर तार एक तार की तरह व्यवहार करते हैं। दिलचस्प बात यह है कि, प्रत्येक तार S2 MUST है, अब इसका इंडक्शन दोगुना है और यदि आप उन दो तारों को फिर से व्यवस्थित करते हैं तो आपके पास एक प्राथमिक इंडक्शन होगा जो कि S1 का 4 गुना है - इससे यह साबित होता है कि टर्नअराउंड की संख्या दोगुनी हो गई है प्रेरण। टर्न की संख्या का दस गुना मतलब इंडक्शन से सौ गुना है।

S3 आपको यह विचार करने के लिए कहता है कि क्या होता है जब S2 की एक पराली जलती हुई डिस्कनेक्ट हो जाती है - प्राथमिक घुमावदार वोल्टेज की तुलना में इस डिस्कनेक्ट किए गए घुमावदार पर वोल्टेज का चरण संबंध क्या होगा? यदि आप इसे प्राथमिक वोल्टेज के लिए एंटीपेज़ मानते हैं तो परिदृश्य 2 में क्या खुशी हुई होगी, आग लग गई होगी !!

तो, स्पष्ट रूप से डिस्कनेक्ट किए गए घुमावदार (S3) में प्रेरित वोल्टेज प्राथमिक वोल्टेज के समान चरण (और परिमाण) है।

S4 स्पष्ट होना चाहिए - एक लोड को पृथक वाइंडिंग से कनेक्ट करें और प्राथमिक में बहने वाली धारा "नई" माध्यमिक में वर्तमान प्रवाह के विपरीत दिशा में है।

संक्षेप में, इसका मतलब यह है कि एम्पीयर प्राथमिक में बदल जाता है (माध्यमिक लोड वर्तमान के कारण) माध्यमिक में एम्पीयर मोड़ द्वारा पूरी तरह से रद्द कर दिया जाता है।

इसका मतलब यह भी है कि एक ट्रांसफॉर्मर जो एक उच्च भार शक्ति को संभालने के लिए आवश्यक है, कोर संतृप्ति की संभावना के कारण बड़ा नहीं बनाया गया है। इसे बड़ा किया जाता है ताकि मोटे तारों (कम तांबे के नुकसान) का उपयोग किया जा सके और मोटे तारों को अधिक जगह की आवश्यकता होती है इसलिए एक बड़ा कोर।


यद्यपि यह इस सवाल का जवाब नहीं देता है कि कैसे कम से कम मुड़ता है, फिर भी एक अच्छे वोट के लिए यह बताता है कि यह केवल संग्रहीत प्रवाह (मैग्नेटाइजिंग) है जो एक सच्चे ट्रांसफार्मर में संतृप्ति का कारण बनता है, और न कि जो माध्यमिक के साथ प्राथमिक लिंक करता है। वॉल्ट-सेकंड के आनुपातिक होने के साथ, और इसके विपरीत आनुपातिक होने की संख्या समाप्त हो जाती हैसी तथा बीअधिकतम
gsills

@gsills हाँ, मुझे लगता है कि आप सही हैं - विशेष रूप से न्यूनतम घुमावदार गिनती निर्धारित करना आसान नहीं है, जब तलहटी में कोर-संतृप्ति काफी सूक्ष्म हो सकती है। यह ईई की तुलना में थोड़ा अधिक स्थान की आवश्यकता है!
एंडी उर्फ

5

किसी भी ट्रांसफार्मर के लिए, आप आपूर्ति की गई ऊर्जा के थोक को लोड में स्थानांतरित करना चाहते हैं, इसलिए आप ट्रांसफार्मर में कम बिजली बर्बाद करना चाहते हैं।

हालाँकि आपको प्रत्येक आधे चक्र में कोर को चुम्बकित करने के लिए कुछ ऊर्जा खर्च करने की आवश्यकता होती है, और मुड़ने की संख्या को करने के लिए आवश्यक शक्ति को प्रभावित करता है। आप इस व्यर्थ की शक्ति को प्राथमिक से जुड़े एक अधिष्ठापन के रूप में मॉडल कर सकते हैं, इसलिए आप व्यर्थ की शक्ति को कम करने के लिए इस अधिष्ठापन के प्रतिबाधा को अधिकतम करना चाहते हैं।

और अधिष्ठापन घुमावों की संख्या के वर्ग के लिए आनुपातिक है, इसलिए 100 मोड़ प्राथमिक में 10 मोड़ प्राथमिक का अधिष्ठापन 100x होगा।

प्रतिबाधा बढ़ाने के लिए आप तीन काम कर सकते हैं:

  1. ड्राइविंग आवृत्ति बढ़ाएं। इस प्रकार आपको केवल 5kHz या उससे अधिक की ड्राइविंग आवृत्ति के साथ 10 मोड़ की आवश्यकता हो सकती है, जैसा कि एक स्विचिंग पावर सप्लाई में देखा जाता है।
  2. ट्रांसफार्मर कोर सामग्री या ज्यामिति बदलें। (ई / मैं सिलिकॉन स्टील के टुकड़े 50 हर्ट्ज ऑपरेशन के लिए इष्टतम के बारे में हैं, लेकिन कम विशिष्ट अधिष्ठापन के साथ फेराइट में उच्च आवृत्तियों पर फायदे हैं)
  3. टर्न की संख्या बढ़ाएं। यदि आप सिलिकॉन लोहे और 50 हर्ट्ज के साथ फंस गए हैं, तो यह आपका एकमात्र विकल्प है, इसलिए अधिकांश मुख्य ट्रांसफार्मर में कई सौ घुमावों की प्राथमिक घुमाव होती है।
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