ٹرانسفارمر کی اہم خصوصیات

ٹرانسفارمر کی بیرونی خصوصیات

یہ معلوم ہے کہ ثانوی سمیٹ کے ٹرمینلز کے پار وولٹیج ٹرانسفارمر اس کنڈلی سے منسلک لوڈ کرنٹ پر منحصر ہے۔ اس انحصار کو ٹرانسفارمر کی بیرونی خصوصیت کہا جاتا ہے۔

ٹرانسفارمر کی بیرونی خصوصیت کو مسلسل سپلائی وولٹیج پر ہٹا دیا جاتا ہے، جب لوڈ میں تبدیلی کے ساتھ، درحقیقت لوڈ کرنٹ میں تبدیلی کے ساتھ، سیکنڈری وائنڈنگ کے ٹرمینلز پر وولٹیج، یعنی ٹرانسفارمر کا سیکنڈری وولٹیج بھی بدل جاتا ہے۔

اس رجحان کی وضاحت اس حقیقت سے ہوتی ہے کہ سیکنڈری وائنڈنگ کی مزاحمت پر، لوڈ ریزسٹنس میں تبدیلی کے ساتھ، وولٹیج ڈراپ بھی بدل جاتا ہے، اور پرائمری وائنڈنگ کی مزاحمت کے پار وولٹیج ڈراپ میں تبدیلی کی وجہ سے، کا EMF ثانوی سمیٹ اس کے مطابق بدلتی ہے۔

چونکہ پرائمری وائنڈنگ میں EMF بیلنس کی مساوات میں ویکٹر کی مقدار ہوتی ہے، اس لیے سیکنڈری وائنڈنگ میں وولٹیج کا انحصار لوڈ کرنٹ اور اس بوجھ کی نوعیت دونوں پر ہوتا ہے: چاہے یہ فعال ہو، انڈکٹیو ہو یا capacitive۔

بوجھ کی نوعیت کا ثبوت لوڈ کے ذریعے کرنٹ اور پورے بوجھ میں وولٹیج کے درمیان فیز اینگل کی قدر سے ہوتا ہے۔ بنیادی طور پر، آپ ایک لوڈ فیکٹر درج کر سکتے ہیں جو دکھائے گا کہ لوڈ کرنٹ کسی ٹرانسفارمر کے لیے ریٹیڈ کرنٹ سے کتنی بار مختلف ہے:

ٹرانسفارمر کی بیرونی خصوصیات کو درست طریقے سے شمار کرنے کے لیے، ایک مساوی سرکٹ کا سہارا لیا جا سکتا ہے، جس میں لوڈ ریزسٹنس کو تبدیل کر کے سیکنڈری وائنڈنگ کے وولٹیج اور کرنٹ کو ٹھیک کیا جا سکتا ہے۔

بہر حال، مندرجہ ذیل فارمولہ عملی طور پر کارآمد ثابت ہوتا ہے، جہاں اوپن سرکٹ وولٹیج اور "ثانوی وولٹیج کی تبدیلی"، جسے فیصد کے طور پر ماپا جاتا ہے، کو بدل دیا جاتا ہے اور دیے گئے بوجھ پر اوپن سرکٹ وولٹیج اور وولٹیج کے درمیان ریاضی کے فرق کے طور پر شمار کیا جاتا ہے۔ اوپن سرکٹ وولٹیج کے فیصد کے طور پر:

"ثانوی وولٹیج کی تبدیلی" کو تلاش کرنے کا اظہار ٹرانسفارمر کے مساوی سرکٹ سے کچھ مفروضوں کے ساتھ حاصل کیا جاتا ہے:

شارٹ سرکٹ وولٹیج کے رد عمل اور فعال اجزاء کی قدریں یہاں درج کی گئی ہیں۔ یہ وولٹیج اجزاء (فعال اور رد عمل) مساوی سرکٹ پیرامیٹرز کے ذریعہ پائے جاتے ہیں یا تجرباتی طور پر پائے جاتے ہیں۔ شارٹ سرکٹ کا تجربہ.

شارٹ سرکٹ کا تجربہ ٹرانسفارمر کے بارے میں بہت کچھ ظاہر کرتا ہے۔شارٹ سرکٹ وولٹیج تجرباتی شارٹ سرکٹ وولٹیج کے ریٹیڈ پرائمری وولٹیج کے تناسب کے طور پر پایا جاتا ہے۔ "شارٹ سرکٹ وولٹیج" پیرامیٹر فیصد میں بیان کیا گیا ہے۔

تجربے کے دوران، ثانوی وائنڈنگ کو ٹرانسفارمر پر شارٹ سرکٹ کیا جاتا ہے، جب کہ پرائمری پر وولٹیج کا اطلاق درجہ بندی سے بہت کم ہوتا ہے، تاکہ شارٹ سرکٹ کرنٹ ریٹیڈ ویلیو کے برابر ہو۔ یہاں، سپلائی وولٹیج کو وائنڈنگز کے پار وولٹیج ڈراپ کے ذریعے متوازن کیا جاتا ہے، اور لاگو کردہ کم وولٹیج کی قدر کو ریٹیڈ ویلیو کے برابر لوڈ کرنٹ پر وائنڈنگز میں مساوی وولٹیج ڈراپ سمجھا جاتا ہے۔

کم پاور سپلائی والے ٹرانسفارمرز اور پاور ٹرانسفارمرز کے لیے، شارٹ سرکٹ وولٹیج کی قدر 5% سے 15% کی حد میں ہوتی ہے، اور ٹرانسفارمر جتنا زیادہ طاقتور ہوتا ہے، یہ قدر اتنی ہی کم ہوتی ہے۔ شارٹ سرکٹ وولٹیج کی صحیح قدر ایک مخصوص ٹرانسفارمر کے لیے تکنیکی دستاویزات میں دی گئی ہے۔

اعداد و شمار مندرجہ بالا فارمولوں کے مطابق بنائے گئے بیرونی خصوصیات کو ظاہر کرتا ہے۔ ہم دیکھ سکتے ہیں کہ گراف لکیری ہیں، اس کی وجہ یہ ہے کہ ثانوی وولٹیج سمیٹنے کی نسبتاً کم مزاحمت کی وجہ سے بوجھ کے عنصر پر مضبوطی سے انحصار نہیں کرتا، اور آپریٹنگ مقناطیسی بہاؤ بوجھ پر بہت کم انحصار کرتا ہے۔

اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ فیز اینگل، بوجھ کی نوعیت پر منحصر ہے، اس بات پر اثر انداز ہوتا ہے کہ آیا خصوصیت گرتی ہے یا بڑھتی ہے۔ ایک فعال یا ایکٹیو انڈکٹیو بوجھ کے ساتھ، خصوصیت گرتی ہے، ایک فعال کیپسیٹیو بوجھ کے ساتھ یہ بڑھ سکتا ہے، اور پھر "وولٹیج کی تبدیلی" کے فارمولے میں دوسری اصطلاح منفی ہو جاتی ہے۔

کم طاقت والے ٹرانسفارمرز کے لیے، فعال جزو عام طور پر انڈکٹیو سے زیادہ گرتا ہے، اس لیے ایکٹو لوڈ کے ساتھ بیرونی خصوصیت ایکٹیو انڈکٹیو بوجھ کے مقابلے میں کم لکیری ہوتی ہے۔ زیادہ طاقتور ٹرانسفارمرز کے لیے یہ اس کے برعکس ہے، اس لیے فعال لوڈ کی خصوصیت زیادہ سخت ہوگی۔

ٹرانسفارمر کی کارکردگی

ٹرانسفارمر کی کارکردگی ٹرانسفارمر کے ذریعے استعمال کی جانے والی فعال برقی طاقت سے لوڈ کو فراہم کی جانے والی مفید برقی طاقت کا تناسب ہے:

ٹرانسفارمر کے ذریعہ استعمال ہونے والی بجلی لوڈ کے ذریعہ استعمال ہونے والی بجلی اور ٹرانسفارمر میں براہ راست بجلی کے نقصانات کا مجموعہ ہے۔ مزید برآں، فعال طاقت کا تعلق کل طاقت سے ہے جیسا کہ:

چونکہ ٹرانسفارمر کا آؤٹ پٹ وولٹیج عام طور پر بوجھ پر کمزور منحصر ہوتا ہے، اس لیے لوڈ فیکٹر کا تعلق درجہ بندی کی ظاہری طاقت سے اس طرح ہو سکتا ہے:

اور ثانوی سرکٹ میں بوجھ کے ذریعے استعمال ہونے والی طاقت:

صوابدیدی شدت کے بوجھ میں برقی نقصانات کا اظہار، لوڈ فیکٹر کے ذریعہ برائے نام بوجھ پر ہونے والے نقصانات کو مدنظر رکھتے ہوئے کیا جا سکتا ہے:

شارٹ سرکٹ کے تجربے میں ٹرانسفارمر کے ذریعہ استعمال کی جانے والی بجلی کے ذریعہ برائے نام لوڈ نقصانات کا تعین بالکل درست طریقے سے کیا جاتا ہے، اور مقناطیسی نوعیت کے نقصانات ٹرانسفارمر کے ذریعہ استعمال ہونے والی بغیر لوڈ ہونے والی بجلی کے برابر ہیں۔ یہ نقصان کے اجزاء ٹرانسفارمر دستاویزات میں دیئے گئے ہیں۔ لہذا، اگر ہم مندرجہ بالا حقائق پر غور کریں، تو کارکردگی کا فارمولا درج ذیل شکل اختیار کرے گا:

اعداد و شمار لوڈ پر ٹرانسفارمر کی کارکردگی کا انحصار ظاہر کرتا ہے۔جب بوجھ صفر ہوتا ہے تو کارکردگی صفر ہوتی ہے۔

جیسے جیسے بوجھ کا عنصر بڑھتا ہے، لوڈ کو فراہم کی جانے والی طاقت بھی بڑھ جاتی ہے، اور مقناطیسی نقصانات میں کوئی تبدیلی نہیں ہوتی، اور کارکردگی، جو دیکھنے میں آسان ہے، لکیری طور پر بڑھ جاتی ہے۔ اس کے بعد لوڈ فیکٹر کی بہترین قیمت آتی ہے، جہاں کارکردگی اپنی حد تک پہنچ جاتی ہے، اس مقام پر زیادہ سے زیادہ کارکردگی حاصل کی جاتی ہے۔

زیادہ سے زیادہ بوجھ کے عنصر کو گزرنے کے بعد، کارکردگی بتدریج کم ہونا شروع ہو جاتی ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ برقی نقصانات بڑھتے ہیں، وہ کرنٹ کے مربع کے متناسب ہوتے ہیں اور اس کے مطابق، لوڈ فیکٹر کے مربع کے متناسب ہوتے ہیں۔ ہائی پاور ٹرانسفارمرز کی زیادہ سے زیادہ کارکردگی (بجلی کی پیمائش kVA یا اس سے زیادہ کی اکائیوں میں ہوتی ہے) 98% سے 99% کی حد میں ہوتی ہے، کم پاور والے ٹرانسفارمرز (10 VA سے کم) کی کارکردگی تقریباً 60% ہو سکتی ہے۔

ایک اصول کے طور پر، ڈیزائن کے مرحلے پر وہ ٹرانسفارمرز کو ایسا بنانے کی کوشش کرتے ہیں کہ کارکردگی 0.5 سے 0.7 کے زیادہ سے زیادہ لوڈ فیکٹر پر اپنی زیادہ سے زیادہ قیمت تک پہنچ جائے، پھر 0.5 سے 1 کے حقیقی لوڈ فیکٹر کے ساتھ، کارکردگی اس کی زیادہ سے زیادہ کے قریب ہو گی۔ کمی کے ساتھ پاور فیکٹر (کوزائن فائی) ثانوی وائنڈنگ سے منسلک بوجھ سے، آؤٹ پٹ پاور بھی کم ہو جاتی ہے، جبکہ برقی اور مقناطیسی نقصانات میں کوئی تبدیلی نہیں ہوتی، اس لیے اس معاملے میں کارکردگی کم ہو جاتی ہے۔

ٹرانسفارمر کے آپریشن کا بہترین موڈ، یعنی برائے نام موڈ، عام طور پر پریشانی سے پاک آپریشن کی شرائط کے مطابق اور آپریشن کی ایک مخصوص مدت کے دوران قابل اجازت حرارتی سطح کے مطابق ترتیب دی جاتی ہے۔یہ ایک انتہائی اہم شرط ہے تاکہ ٹرانسفارمر ریٹیڈ موڈ میں کام کرتے ہوئے ریٹیڈ پاور فراہم کرتے ہوئے زیادہ گرم نہ ہو۔