ٹرانسفارمرز کی اقسام

ٹرانسفارمر ایک جامد برقی مقناطیسی آلہ ہوتا ہے جس میں دو سے کئی کنڈلی ہوتی ہیں جو ایک عام مقناطیسی سرکٹ پر واقع ہوتی ہیں اور اس طرح ایک دوسرے سے جڑے ہوتے ہیں۔ یہ کرنٹ کی فریکوئنسی کو تبدیل کیے بغیر برقی مقناطیسی انڈکشن کے ذریعے متبادل کرنٹ سے برقی توانائی کو تبدیل کرنے کے لیے ایک ٹرانسفارمر کا کام کرتا ہے۔ ٹرانسفارمرز AC وولٹیج کی تبدیلی اور دونوں کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ galvanic تنہائی الیکٹریکل اور الیکٹرانکس انجینئرنگ کے مختلف شعبوں میں۔

منصفانہ طور پر، ہم نوٹ کرتے ہیں کہ کچھ معاملات میں ٹرانسفارمر میں صرف ایک وائنڈنگ (آٹو ٹرانسفارمر) ہو سکتا ہے، اور کور مکمل طور پر غائب ہو سکتا ہے (HF - ٹرانسفارمر)، لیکن زیادہ تر ٹرانسفارمرز کا کور (مقناطیسی سرکٹ) ہوتا ہے۔ نرم مقناطیسی فیرو میگنیٹک مواد، اور دو یا زیادہ موصل ٹیپ یا تار کنڈلی جو ایک عام مقناطیسی بہاؤ سے ڈھکی ہوئی ہیں، لیکن سب سے پہلے پہلی جگہ۔ آئیے دیکھتے ہیں کہ وہ کس قسم کے ٹرانسفارمرز ہیں، وہ کس طرح ترتیب دیے گئے ہیں اور وہ کن چیزوں کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔

پاور ٹرانسفارمر

اس قسم کے کم فریکوئنسی (50-60 ہرٹز) ٹرانسفارمرز برقی نیٹ ورکس کے ساتھ ساتھ برقی توانائی حاصل کرنے اور تبدیل کرنے کے لیے تنصیبات میں استعمال ہوتے ہیں۔ اسے طاقت کیوں کہا جاتا ہے؟ کیونکہ یہ اس قسم کا ٹرانسفارمر ہے جو پاور لائنوں سے اور بجلی کی فراہمی اور وصول کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے، جہاں وولٹیج 1150 kV تک پہنچ سکتا ہے۔

شہری برقی نیٹ ورکس میں، وولٹیج 10 kV تک پہنچ جاتا ہے۔ بالکل کے ذریعے طاقتور کم تعدد ٹرانسفارمرز وولٹیج بھی گر کر 0.4 kV، 380/220 وولٹ تک پہنچ جاتا ہے جس کی صارفین کو ضرورت ہوتی ہے۔

ساختی طور پر، ایک عام پاور ٹرانسفارمر میں بکتر بند برقی سٹیل کور پر دو، تین یا زیادہ وائنڈنگز شامل ہو سکتے ہیں، جس میں کچھ کم وولٹیج وائنڈنگز متوازی طور پر کھلائے جاتے ہیں (اسپلٹ وائنڈنگ ٹرانسفارمر)۔

یہ بیک وقت متعدد جنریٹرز سے حاصل ہونے والے وولٹیج کو بڑھانے کے لیے مفید ہے۔ ایک اصول کے طور پر، پاور ٹرانسفارمر کو ٹرانسفارمر تیل کے ساتھ ایک ٹینک میں رکھا جاتا ہے، اور خاص طور پر طاقتور نمونوں کی صورت میں، ایک فعال کولنگ سسٹم شامل کیا جاتا ہے۔

سب سٹیشنوں اور پاور پلانٹس پر 4000 kVA تک کی گنجائش والے تھری فیز پاور ٹرانسفارمرز نصب ہیں۔ تین فیز زیادہ عام ہیں، کیونکہ نقصانات تین سنگل فیز کے مقابلے میں 15% تک کم ہوتے ہیں۔

مین ٹرانسفارمر

1980 اور 1990 کی دہائیوں میں، لائن ٹرانسفارمرز تقریباً ہر برقی آلات میں پائے جاتے تھے۔ مینز ٹرانسفارمر (عام طور پر سنگل فیز) کی مدد سے 50 ہرٹز کی فریکوئنسی والے 220 وولٹ کے گھریلو نیٹ ورک کا وولٹیج کسی برقی آلات کے لیے مطلوبہ سطح تک کم ہو جاتا ہے، مثال کے طور پر 5، 12، 24 یا 48 وولٹ۔

لائن ٹرانسفارمرز اکثر ایک سے زیادہ سیکنڈری وائنڈنگز کے ساتھ بنائے جاتے ہیں تاکہ سرکٹ کے مختلف حصوں کو پاور کرنے کے لیے متعدد وولٹیج کے ذرائع استعمال کیے جا سکیں۔ خاص طور پر، TN (تاپدیپت ٹرانسفارمر) ٹرانسفارمر ہمیشہ (اور اب بھی) سرکٹس میں پائے جا سکتے ہیں جہاں ریڈیو ٹیوبیں موجود ہیں۔

جدید لائن ٹرانسفارمرز W-shaped، rod-shaped یا toroidal cores کے الیکٹریکل اسٹیل پلیٹوں کے سیٹ پر بنائے جاتے ہیں جن پر کنڈلی زخم ہوتی ہے۔ مقناطیسی سرکٹ کی ٹورائیڈل شکل زیادہ کمپیکٹ ٹرانسفارمر حاصل کرنا ممکن بناتی ہے۔

اگر ہم ٹرانسفارمرز کا موازنہ ٹورائیڈل اور ڈبلیو سائز والے کور کی ایک ہی کل طاقت کے ساتھ کریں، تو ٹورائیڈل کم جگہ لے گا، اس کے علاوہ، ٹورائیڈل مقناطیسی سرکٹ کی سطح مکمل طور پر وائنڈنگز سے ڈھکی ہوئی ہے، کوئی خالی جوا نہیں ہے، جیسا کہ بکتر بند ڈبلیو کے سائز کا یا چھڑی نما نیوکلی والا معاملہ۔ برقی نیٹ ورک میں خاص طور پر 6 کلو واٹ تک کی طاقت والے ویلڈنگ ٹرانسفارمرز شامل ہیں۔ مین ٹرانسفارمرز، یقیناً، کم تعدد والے ٹرانسفارمرز کے طور پر درجہ بند ہیں۔

آٹو ٹرانسفارمر

کم تعدد ٹرانسفارمر کی ایک قسم ایک آٹو ٹرانسفارمر ہے جس میں سیکنڈری وائنڈنگ پرائمری کا حصہ ہے یا پرائمری سیکنڈری کا حصہ ہے۔ یعنی آٹوٹرانسفارمر میں وائنڈنگز نہ صرف مقناطیسی بلکہ برقی طور پر بھی جڑے ہوتے ہیں۔ ایک کوائل سے کئی لیڈز بنتی ہیں اور آپ کو صرف ایک کوائل سے مختلف وولٹیج حاصل کرنے کی اجازت دیتی ہیں۔

آٹوٹرانسفارمر کا سب سے بڑا فائدہ اس کی کم قیمت ہے، کیونکہ وائنڈنگز کے لیے کم تار استعمال ہوتا ہے، کور کے لیے کم اسٹیل، اور اس کے نتیجے میں وزن روایتی ٹرانسفارمر سے کم ہوتا ہے۔نقصان کنڈلی کی galvanic تنہائی کی کمی ہے.

آٹوٹرانسفارمرز خودکار کنٹرول ڈیوائسز میں استعمال ہوتے ہیں اور ہائی وولٹیج برقی نیٹ ورکس میں بھی بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ الیکٹریکل نیٹ ورکس میں ڈیلٹا یا اسٹار کنکشن والے تھری فیز آٹو ٹرانسفارمرز کی آج بہت زیادہ مانگ ہے۔

پاور آٹوٹرانسفارمرز سینکڑوں میگاواٹ تک کی صلاحیت میں دستیاب ہیں۔ طاقتور AC موٹروں کو شروع کرنے کے لیے آٹو ٹرانسفارمرز بھی استعمال کیے جاتے ہیں۔ آٹوٹرانسفارمر خاص طور پر کم تبدیلی کے تناسب کے لیے مفید ہیں۔

لیبارٹری آٹو ٹرانسفارمر

آٹوٹرانسفارمر کا ایک خاص معاملہ لیبارٹری آٹو ٹرانسفارمر (LATR) ہے۔ یہ آپ کو صارف کو فراہم کردہ وولٹیج کو آسانی سے ایڈجسٹ کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ LATR ڈیزائن ہے۔ ٹورائڈل ٹرانسفارمر ایک واحد وائنڈنگ کے ساتھ جس میں موڑ سے موڑ تک ایک غیر موصل "ٹریک" ہو، یعنی، سمیٹنے کے ہر موڑ سے جڑنا ممکن ہے۔ ٹریک رابطہ ایک سلائیڈنگ کاربن برش کے ذریعے فراہم کیا جاتا ہے جسے روٹری نوب کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے۔

لہذا آپ بوجھ پر مختلف شدت کے ساتھ موثر وولٹیج حاصل کر سکتے ہیں۔ عام سنگل فیز ڈرائیوز آپ کو 0 سے 250 وولٹ، اور تھری فیز - 0 سے 450 وولٹ تک وولٹیج قبول کرنے کی اجازت دیتی ہیں۔ 0.5 سے 10 کلو واٹ کی طاقت والے LATRs برقی آلات کو ٹیوننگ کرنے کے مقصد سے لیبارٹریوں میں بہت مقبول ہیں۔

موجودہ ٹرانسفارمر

موجودہ ٹرانسفارمر ایک ٹرانسفارمر کہلاتا ہے جس کی بنیادی وائنڈنگ کرنٹ کے ذریعہ اور ثانوی وائنڈنگ حفاظتی یا ماپنے والے آلات سے منسلک ہوتی ہے جن کی اندرونی مزاحمت کم ہوتی ہے۔ کرنٹ ٹرانسفارمر کی سب سے عام قسم ایک آلہ کرنٹ ٹرانسفارمر ہے۔

موجودہ ٹرانسفارمر کی بنیادی وائنڈنگ (عام طور پر صرف ایک موڑ، ایک تار) سرکٹ میں سیریز میں جڑی ہوتی ہے جس میں آپ متبادل کرنٹ کی پیمائش کرنا چاہتے ہیں۔ اس سے پتہ چلتا ہے کہ ثانوی وائنڈنگ کا کرنٹ پرائمری کے کرنٹ کے متناسب ہے، جبکہ سیکنڈری وائنڈنگ کو لازمی طور پر لوڈ کیا جانا چاہیے، کیونکہ بصورت دیگر سیکنڈری وائنڈنگ کا وولٹیج اتنا زیادہ ہو سکتا ہے کہ موصلیت کو توڑ سکے۔ اس کے علاوہ، اگر CT کا ثانوی وائنڈنگ کھل جاتا ہے، تو مقناطیسی سرکٹ آسانی سے حوصلہ افزائی شدہ غیر معاوضہ دھاروں سے جل جائے گا۔

موجودہ ٹرانسفارمر کی تعمیر لیمینیٹڈ سلیکون کولڈ رولڈ الیکٹریکل اسٹیل سے بنا ایک کور ہے جس پر ایک یا زیادہ موصل ثانوی وائنڈنگز زخم ہیں۔ پرائمری وائنڈنگ اکثر بس بار یا تار ہوتی ہے جس میں مقناطیسی سرکٹ کی کھڑکی سے کرنٹ گزرتا ہے (ویسے یہ اصول استعمال کیا جاتا ہے کلیمپ میٹرموجودہ ٹرانسفارمر کی اہم خصوصیت تبدیلی کا تناسب ہے، مثال کے طور پر 100/5 A۔

موجودہ ٹرانسفارمرز موجودہ پیمائش اور ریلے پروٹیکشن سرکٹس میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ وہ محفوظ ہیں کیونکہ ماپا اور ثانوی سرکٹس ایک دوسرے سے الگ تھلگ ہیں۔ عام طور پر، صنعتی کرنٹ ٹرانسفارمرز ثانوی وائنڈنگز کے دو یا دو سے زیادہ گروپوں کے ساتھ بنائے جاتے ہیں، جن میں سے ایک حفاظتی آلات سے جڑا ہوتا ہے، دوسرا ماپنے والے آلے سے، جیسے کہ میٹر۔

پلس ٹرانسفارمر

تقریباً تمام جدید مینز پاور سپلائیز میں، مختلف انورٹرز میں، ویلڈنگ مشینوں میں اور دیگر پاور اور کم پاور والے برقی کنورٹرز میں، پلس ٹرانسفارمرز استعمال کیے جاتے ہیں۔آج، پلس سرکٹس نے تقریباً مکمل طور پر بھاری کم تعدد والے ٹرانسفارمرز کو لیمینیٹڈ اسٹیل کور سے بدل دیا ہے۔

ایک عام پلس ٹرانسفارمر ایک فیرائٹ کور ٹرانسفارمر ہے۔ کور کی شکل (مقناطیسی سرکٹ) بالکل مختلف ہو سکتی ہے: انگوٹھی، چھڑی، کپ، ڈبلیو کے سائز کا، یو کے سائز کا۔ ٹرانسفارمر سٹیل پر فیرائٹس کا فائدہ واضح ہے — فیرائٹ پر مبنی ٹرانسفارمرز 500 kHz یا اس سے زیادہ فریکوئنسی پر کام کر سکتے ہیں۔

چونکہ پلس ٹرانسفارمر ایک ہائی فریکوئنسی ٹرانسفارمر ہے، اس لیے فریکوئنسی بڑھنے کے ساتھ ہی اس کے طول و عرض نمایاں طور پر کم ہو جاتے ہیں۔ وائنڈنگز کے لیے کم تار کی ضرورت ہے اور فیلڈ کرنٹ پرائمری لوپ میں ہائی فریکوئنسی کرنٹ حاصل کرنے کے لیے کافی ہے، آئی جی بی ٹی یا ایک دو قطبی ٹرانجسٹر، بعض اوقات کئی، پلسڈ پاور سپلائی سرکٹ کی ٹوپولوجی پر منحصر ہوتا ہے (فارورڈ — 1، پش پل — 2، ہاف پل — 2، پل — 4)۔

منصفانہ طور پر، ہم نوٹ کرتے ہیں کہ اگر ریورس پاور سپلائی سرکٹ استعمال کیا جاتا ہے، تو ٹرانسفارمر بنیادی طور پر ایک ڈبل چوک ہے، کیونکہ ثانوی سرکٹ میں بجلی کے جمع ہونے اور چھوڑنے کے عمل کو وقت کے ساتھ الگ کیا جاتا ہے، یعنی وہ آگے نہیں بڑھتے ہیں۔ بیک وقت، اس لیے، فلائی بیک کنٹرول سرکٹ کے ساتھ، یہ اب بھی ایک چوک ہے لیکن ٹرانسفارمر نہیں۔

ٹرانسفارمرز اور فیرائٹ چوکس والے پلس سرکٹس آج ہر جگہ پائے جاتے ہیں، توانائی بچانے والے لیمپوں اور مختلف گیجٹس کے چارجرز سے لے کر ویلڈنگ مشینوں اور طاقتور انورٹرز تک۔

پلس کرنٹ ٹرانسفارمر

امپلس سرکٹس میں کرنٹ کی وسعت اور (یا) سمت کی پیمائش کرنے کے لیے، امپلس کرنٹ ٹرانسفارمر اکثر استعمال کیے جاتے ہیں، جو ایک فیرائٹ کور ہوتے ہیں، اکثر انگوٹھی کی شکل کے ہوتے ہیں، ایک سمیٹ کے ساتھ۔ایک تار کور کی انگوٹھی سے گزرتا ہے، کرنٹ جس میں جانچنا ہوتا ہے، اور کنڈلی خود ایک ریزسٹر پر لوڈ ہوتی ہے۔

مثال کے طور پر، انگوٹھی میں تار کے 1000 موڑ ہوتے ہیں، پھر پرائمری (تھریڈڈ وائر) اور سیکنڈری وائنڈنگ کے کرنٹ کا تناسب 1000 سے 1 ہوگا۔ اگر انگوٹھی کی وائنڈنگ کسی معلوم قدر کے ریزسٹر پر لوڈ کی جاتی ہے، پھر اس کے پار ناپا جانے والا وولٹیج کنڈلی کے کرنٹ کے متناسب ہوگا، جس کا مطلب ہے کہ اس ریزسٹر کے ذریعے ماپا کرنٹ کرنٹ سے 1000 گنا زیادہ ہے۔

صنعت مختلف تبدیلی کے تناسب کے ساتھ تسلسل کے موجودہ ٹرانسفارمرز تیار کرتی ہے۔ ڈیزائنر کو صرف ایسے ٹرانسفارمر سے ایک ریزسٹر اور پیمائش کرنے والے سرکٹ کو جوڑنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ اگر آپ کرنٹ کی سمت جاننا چاہتے ہیں، نہ کہ اس کی شدت، تو کرنٹ ٹرانسفارمر کی وائنڈنگ کو صرف دو مخالف زینر ڈائیوڈس سے چارج کیا جاتا ہے۔

برقی مشینوں اور ٹرانسفارمرز کے درمیان مواصلت

الیکٹریکل ٹرانسفارمرز ہمیشہ تعلیمی اداروں کے الیکٹریکل انجینئرنگ کی تمام خصوصیات میں زیر تعلیم الیکٹریکل مشین کورسز میں شامل ہوتے ہیں۔ خلاصہ یہ ہے کہ الیکٹرک ٹرانسفارمر کوئی برقی مشین نہیں ہے بلکہ ایک برقی آلات ہے، چونکہ اس میں کوئی حرکت پذیر پرزہ نہیں ہوتا، جس کی موجودگی ایک قسم کے میکانزم کے طور پر کسی بھی مشین کی خصوصیت ہوتی ہے۔ اسی وجہ سے مذکورہ کورسز غلط فہمیوں سے بچنے کے لیے، اسے "الیکٹریکل مشینیں اور الیکٹریکل ٹرانسفارمرز کورسز" کہا جانا چاہیے۔

الیکٹریکل مشینری کے تمام کورسز میں ٹرانسفارمرز کو شامل کرنے کی دو وجوہات ہیں۔ایک تاریخی ماخذ ہے: وہی فیکٹریاں جنہوں نے AC الیکٹریکل مشینیں بنائی تھیں انہوں نے ٹرانسفارمرز بھی بنائے، کیونکہ صرف ٹرانسفارمرز کی موجودگی نے AC مشینوں کو DC مشینوں پر ایک فائدہ دیا، جو بالآخر صنعت میں ان کی برتری کا باعث بنا۔ اور اب ٹرانسفارمرز کے بغیر بڑے اے سی کی تنصیب کا تصور بھی ناممکن ہے۔

تاہم، متبادل موجودہ مشینوں اور ٹرانسفارمرز کی پیداوار کی ترقی کے ساتھ، یہ ضروری ہو گیا کہ ٹرانسفارمرز کی پیداوار کو خصوصی ٹرانسفارمر فیکٹریوں میں مرکوز کیا جائے۔ حقیقت یہ ہے کہ طویل فاصلے پر ٹرانسفارمرز کا استعمال کرتے ہوئے متبادل کرنٹ کی ترسیل کے امکان کی وجہ سے، ٹرانسفارمرز کے زیادہ وولٹیج میں اضافہ الٹرنیٹنگ کرنٹ برقی مشینوں کے وولٹیج میں اضافے سے کہیں زیادہ تیز تھا۔

متبادل کرنٹ برقی مشینوں کی ترقی کے موجودہ مرحلے پر، ان کے لیے سب سے زیادہ عقلی وولٹیج 36 kV ہے۔ ایک ہی وقت میں، اصل میں نافذ الیکٹرک ٹرانسفارمرز میں سب سے زیادہ وولٹیج 1150 kV تک پہنچ گئی۔ اس طرح کے ہائی ٹرانسفارمر وولٹیجز اور اوور ہیڈ پاور لائنوں پر ان کے آپریشن کی وجہ سے بجلی کی روشنی میں ٹرانسفارمر کے بہت ہی مخصوص مسائل پیدا ہوئے ہیں جو برقی مشینری کے لیے غیر ملکی ہیں۔

اس کی وجہ سے تکنیکی مسائل کی پیداوار الیکٹریکل انجینئرنگ کے تکنیکی مسائل سے اس قدر مختلف ہو گئی کہ ٹرانسفارمرز کو آزاد پیداوار میں الگ کرنا ناگزیر ہو گیا۔ اس طرح، پہلی وجہ — وہ صنعتی کنکشن جس نے ٹرانسفارمرز کو بجلی کی مشینوں کے قریب بنایا — غائب ہو گیا۔

دوسری وجہ بنیادی نوعیت کی ہے اور اس حقیقت پر مشتمل ہے کہ عملی طور پر استعمال ہونے والے الیکٹرک ٹرانسفارمرز کے ساتھ ساتھ الیکٹرک مشینیں برقی مقناطیسی انڈکشن کا اصول (فراڈے کا قانون)، - ان کے درمیان ایک غیر متزلزل بندھن رہتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، موجودہ مشینوں کو تبدیل کرنے کے بہت سے مظاہر کو سمجھنے کے لیے، ٹرانسفارمرز میں ہونے والے جسمانی عمل کے بارے میں جاننا بالکل ضروری ہے، اور اس کے علاوہ، متبادل کرنٹ مشینوں کے ایک بڑے طبقے کے نظریہ کو کم کیا جا سکتا ہے۔ ٹرانسفارمرز، اس طرح ان کے نظریاتی غور کو سہولت فراہم کرتے ہیں۔

لہذا، موجودہ مشینوں کے متبادل کے نظریہ میں، ٹرانسفارمرز کا نظریہ ایک مضبوط مقام رکھتا ہے، تاہم، یہ اس بات کی پیروی نہیں کرتا ہے کہ ٹرانسفارمرز کو برقی مشینیں کہا جا سکتا ہے۔ اس کے علاوہ، یہ بھی ذہن میں رکھنا چاہیے کہ ٹرانسفارمرز میں برقی مشینوں کے مقابلے میں مختلف اہداف کی ترتیب اور توانائی کی تبدیلی کا عمل ہوتا ہے۔

برقی مشین کا مقصد مکینیکل انرجی کو برقی توانائی (جنریٹر) میں تبدیل کرنا ہے یا اس کے برعکس برقی توانائی کو مکینیکل انرجی (موٹر) میں تبدیل کرنا ہے، اسی دوران ایک ٹرانسفارمر میں ہم ایک قسم کی الٹرنٹنگ کرنٹ برقی توانائی کو متبادل توانائی میں تبدیل کرنے سے نمٹ رہے ہیں۔ موجودہ برقی توانائی. ایک مختلف قسم کا کرنٹ۔