ٹرانسفارمر آپریٹنگ موڈز

لوڈ کی قیمت پر منحصر ہے، ٹرانسفارمر تین طریقوں میں کام کر سکتا ہے:

1. لوڈ ریزسٹنس zn = ∞ پر بیکار آپریشن۔

2. zn = 0 پر شارٹ سرکٹ۔

3. چارجنگ موڈ 0 <zn <∞ پر۔

مساوی سرکٹ کے پیرامیٹرز کے ساتھ، آپ ٹرانسفارمر کے کسی بھی آپریٹنگ موڈ کا تجزیہ کر سکتے ہیں۔ غیر فعال ہونے پر، ٹرانسفارمر کی ثانوی وائنڈنگ کھلی ہوئی ہے۔

ٹرانسفارمیشن ریشو، سٹیل میں بجلی کے نقصانات اور مساوی سرکٹ کی میگنیٹائزنگ برانچ کے پیرامیٹرز کا تعین کرنے کے لیے بغیر لوڈ ٹرانسفارمر ٹیسٹ کیا جاتا ہے، عام طور پر پرائمری وائنڈنگ کے ریٹیڈ وولٹیج پر کیا جاتا ہے۔

کے لیے سنگل فیز ٹرانسفارمر بیکار ٹیسٹ کے ڈیٹا کی بنیاد پر حساب لگانا ممکن ہے:

- تبدیلی کا عنصر

- بغیر لوڈ کرنٹ کا فیصد

برانچ میگنیٹائزیشن r0 کی فعال مزاحمت ہے جس کا تعین کنڈیشن سے ہوتا ہے۔

- میگنیٹائزنگ برانچ کی کل مزاحمت

- میگنیٹائزنگ برانچ کی دلکش مزاحمت

بیکار پاور فیکٹر کو بھی اکثر اس طرح بیان کیا جاتا ہے:

کچھ معاملات میں، پرائمری وائنڈنگ وولٹیج کی کئی قدروں کے لیے نو لوڈ ٹیسٹ کیا جاتا ہے: U1 ≈ 0.3U1n سے U1 ≈ 1.1U1n تک۔ حاصل کردہ ڈیٹا کی بنیاد پر، غیر فعال خصوصیات تیار کی جاتی ہیں، جو کہ P0، z0، r0 اور cosφ کا وولٹیج U1 کے فنکشن کے طور پر انحصار ہے۔ بغیر لوڈ کی خصوصیات کا استعمال کرتے ہوئے، وولٹیج U1 کی کسی بھی قدر پر مخصوص مقداروں کی قدریں سیٹ کرنا ممکن ہے۔

شارٹ سرکٹ وولٹیج کا تعین کرنے کے لیے، وائنڈنگز میں ہونے والے نقصانات اور مزاحمت rk اور xk کو شارٹ سرکٹ میں جانچا جاتا ہے۔ اس صورت میں، اس قدر کم وولٹیج کو بنیادی وائنڈنگ پر لاگو کیا جاتا ہے تاکہ شارٹ سرکیٹ والے ٹرانسفارمر وائنڈنگز کے کرنٹ ان کی برائے نام قدروں کے برابر ہوں، یعنی I1k = I1n، I2k = I2n۔ پرائمری وائنڈنگ کا وولٹیج، جس پر مخصوص شرائط پوری ہوتی ہیں، کو برائے نام شارٹ سرکٹ وولٹیج Ukn کہا جاتا ہے۔

یہ دیکھتے ہوئے کہ Ucn عام طور پر U1n کا صرف 5-10% ہوتا ہے، شارٹ سرکٹ ٹیسٹ کے دوران ٹرانسفارمر کور کا باہمی انڈکشن فلوکس برائے نام موڈ سے دسیوں گنا چھوٹا ہوتا ہے، اور ٹرانسفارمر سٹیل غیر سیر ہوتا ہے۔ اس لیے، اسٹیل میں ہونے والے نقصانات کو نظر انداز کیا جاتا ہے اور یہ سمجھا جاتا ہے کہ پرائمری وائنڈنگ کو فراہم کی جانے والی تمام پاور Pcn وائنڈنگز کو گرم کرنے پر خرچ ہوتی ہے اور فعال شارٹ سرکٹ ریزسٹنس rc کی قدر کا تعین کرتی ہے۔

تجربے کے دوران، وولٹیج Ukn، موجودہ I1k = I1n اور بنیادی کوائل کی پاور Pkn کی پیمائش کی جاتی ہے۔ اس ڈیٹا کی بنیاد پر، آپ تعین کر سکتے ہیں:

- شارٹ سرکٹ وولٹیج کا فیصد

- فعال شارٹ سرکٹ مزاحمت

- پرائمری اور کم سیکنڈری وائنڈنگز کی فعال مزاحمت، تقریباً نصف شارٹ سرکٹ مزاحمت کے برابر

- شارٹ سرکٹ کی رکاوٹ

- شارٹ سرکٹ کی حوصلہ افزائی مزاحمت

- پرائمری اور کم سیکنڈری وائنڈنگ کی انڈکٹو ریزسٹنس، تقریباً شارٹ سرکٹ انڈکٹو ریزسٹنس کے نصف کے برابر

- ایک حقیقی ٹرانسفارمر کے ثانوی سمیٹنے کی مزاحمت:

- دلکش، فعال اور کل فیصد شارٹ سرکٹ وولٹیج:

V لوڈ موڈ میں یہ جاننا بہت ضروری ہے کہ ثانوی وائنڈنگ کے ٹرمینلز پر بوجھ کے پیرامیٹرز کارکردگی اور وولٹیج کے تغیر کو کیسے متاثر کرتے ہیں۔

ٹرانسفارمر کی کارکردگی ٹرانسفارمر کو فراہم کی جانے والی فعال بجلی اور لوڈ کو فراہم کی جانے والی فعال بجلی کا تناسب ہے۔

ٹرانسفارمر کی کارکردگی بہت اہمیت کی حامل ہے۔ کم طاقت والے پاور ٹرانسفارمرز کے لیے، یہ تقریباً 0.95 ہے، اور کئی دسیوں ہزار کلو وولٹ ایمپیئرز کی گنجائش والے ٹرانسفارمرز کے لیے، یہ 0.995 تک پہنچ جاتا ہے۔

براہ راست پیمائش شدہ طاقتوں P1 اور P2 کا استعمال کرتے ہوئے فارمولے کے ذریعہ کارکردگی کا تعین ایک بڑی غلطی دیتا ہے۔ اس فارمولے کو ایک مختلف شکل میں پیش کرنا زیادہ آسان ہے:

ٹرانسفارمر میں نقصانات کا مجموعہ کہاں ہے؟

ٹرانسفارمر میں دو قسم کے نقصانات ہوتے ہیں: مقناطیسی سرکٹ کے ذریعے مقناطیسی بہاؤ کے گزرنے سے ہونے والے مقناطیسی نقصانات اور وائنڈنگز کے ذریعے کرنٹ کے بہاؤ کے نتیجے میں برقی نقصانات۔

چونکہ U1 = const پر ٹرانسفارمر کا مقناطیسی بہاؤ اور ثانوی کرنٹ کی صفر سے برائے نام میں تبدیلی عملی طور پر مستقل رہتی ہے، اس لیے لوڈز کی اس حد میں مقناطیسی نقصانات کو بھی مستقل اور بغیر بوجھ کے نقصانات کے برابر سمجھا جا سکتا ہے۔

وائنڈنگز کے تانبے میں برقی نقصانات ∆Pm کرنٹ کے مربع کے متناسب ہیں۔ شارٹ سرکٹ کے نقصانات کے طور پر ان کا اظہار کرنا آسان ہے Pcn ریٹیڈ کرنٹ پر حاصل کیا گیا،

جہاں β بوجھ کا عنصر ہے،

ٹرانسفارمر کی کارکردگی کا تعین کرنے کے لیے حسابی فارمولے:

جہاں Sn ٹرانسفارمر کی برائے نام ظاہری طاقت ہے۔ φ2 لوڈ میں وولٹیج اور کرنٹ کے درمیان فیز اینگل ہے۔

پہلے مشتق کو صفر کے برابر کر کے زیادہ سے زیادہ کارکردگی معلوم کی جا سکتی ہے۔ اس صورت میں، ہمیں معلوم ہوتا ہے کہ اس طرح کے بوجھ پر کارکردگی کی زیادہ سے زیادہ قدریں ہوتی ہیں جب مستقل (موجودہ آزاد) نقصانات P0 متبادل (موجودہ پر منحصر) نقصانات کے برابر ہوتے ہیں، جہاں سے

جدید پاور آئل ٹرانسفارمرز کے لیے βopt = 0.5 - 0.7۔ اس طرح کے بوجھ کے ساتھ، ٹرانسفارمر اکثر آپریشن کے دوران کام کرتا ہے.

انحصار کا گراف η = f (β) کو شکل 1 میں دکھایا گیا ہے۔

شکل 1. لوڈ فیکٹر کے لحاظ سے ٹرانسفارمر کی کارکردگی میں تبدیلی کا وکر

سنگل فیز ٹرانسفارمر کے سیکنڈری وولٹیج میں فیصد تبدیلی کا تعین کرنے کے لیے، مساوات کا استعمال کریں

جہاں uKA اور uKR شارٹ سرکٹ وولٹیج کے فعال اور رد عمل والے اجزاء ہیں، جن کا اظہار فیصد کے طور پر کیا جاتا ہے۔

ٹرانسفارمر وولٹیج میں تبدیلی کا انحصار لوڈ فیکٹر (β)، اس کی نوعیت (زاویہ φ2) اور شارٹ سرکٹ وولٹیج (uKA اور uKR) کے اجزاء پر ہوتا ہے۔

ٹرانسفارمر کی بیرونی خصوصیات U1 = const اور cosφ2 = const (شکل 2) پر انحصار ہے۔

شکل 2. مختلف قسم کے بوجھ کے لیے درمیانے اور اعلیٰ طاقت والے ٹرانسفارمرز کی بیرونی خصوصیات