ट्रांसफार्मर की धारा: प्राथमिक बनाम माध्यमिक + सूत्र

ट्रांसफार्मर की धारा: एक व्यावहारिक मार्गदर्शिका (सूत्रों और वास्तविक -विश्व उदाहरणों के साथ)

यदि आपको कभी किसी केबल को आकार देना है, सुरक्षा रिले सेट करना है, या यह पता लगाना है कि ब्रेकर बार-बार ट्रिप क्यों करता है, तो आप पहले से ही जानते हैं कि ट्रांसफार्मर के करंट पर नियंत्रण पाना एक बड़ी बात है।

सीधे शब्दों में कहें तो, ट्रांसफार्मर का करंट वाइंडिंग के माध्यम से चलने वाली बिजली का प्रवाह है। लेकिन यह हमेशा एक स्थिर चीज़ नहीं होती. जो हो रहा है उसके आधार पर, आप इससे निपट सकते हैंसामान्य लोड करंट, बिना किसी लोड करंट की एक धार, या जब आप पहली बार किसी चीज़ को ऊर्जा देते हैं तो अचानक, तीव्र धारा का भीषण विस्फोट.

आइए एक बात सीधे तौर पर समझ लें:एक ट्रांसफार्मर करंट पैदा नहीं करता है।यह सिर्फ एक बिचौलिया है, जो सर्किट के बीच बिजली स्थानांतरित करता हैइलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन. वास्तव में कितना करंट प्रवाहित होता है यह कुछ गतिशील भागों पर निर्भर करता है: वोल्टेज, ट्रांसफार्मर की क्षमता (केवीए), आपके द्वारा लटकाया गया भार, पावर फैक्टर और यहां तक ​​कि ट्रांसफार्मर की अपनी दक्षता।

यदि आप इंजीनियर, इलेक्ट्रीशियन, या रखरखाव तकनीशियन हैं, तो यह चीज़ मायने रखती है। क्यों? क्योंकि आपको ट्रांसफॉर्मर को आकार देने, सही केबल चुनने, सुरक्षा योजनाओं को डिजाइन करने, और जब चीजें विपरीत दिशा में हो जाती हैं तो समस्या निवारण के लिए इसकी आवश्यकता होती है।

इस गाइड में, हम चलने जा रहे हैंप्राथमिक और द्वितीयक धारा, धारा अनुपात, कोई -लोड धारा, रेटेड धारा, और वह कष्टकारी प्रारंभिक धारा. और हाँ, हम कुछ व्यावहारिक गणना उदाहरण देंगे ताकि यह वास्तव में समझ में आ सके।

प्रत्येक ट्रांसफार्मर में दो मुख्य वाइंडिंग होती हैं:प्राथमिक (आपके पावर स्रोत से जुड़ा) और द्वितीयक (आपके लोड से जुड़ा).

प्राथमिक धारा (आईपी)आपूर्ति से ली गई धारा है।

द्वितीयक धारा (है)लोड को दिया जाने वाला करंट है।

यहां सामान्य नियम है: ट्रांसफार्मर जितना बड़ा (उच्च केवीए) होगा, वह उतना ही अधिक करंट प्रवाहित कर सकता है। छोटे ट्रांसफार्मर? वे हल्के काम के लिए बने हैं।

एक आदर्श ट्रांसफार्मर (सैद्धांतिक, कोई नुकसान नहीं) के लिए, इनपुट पावर आउटपुट पावर के बराबर होती है:

कहाँ:

V_p​= प्राथमिक वोल्टेज

V_s= द्वितीयक वोल्टेज

I_p​=प्राथमिक धारा

I_s​=द्वितीयक धारा

यही कारण है कि एचरण-ट्रांसफार्मर नीचेवोल्टेज को गिरा देता है लेकिन करंट को बढ़ा देता है। बिजली लगभग समान रहती है, लेकिन वोल्टेज{{1}वर्तमान ट्रेड{{2}ऑफ वास्तविक है।

प्राथमिक और द्वितीयक धारा के बीच का संबंध घुमाव अनुपात पर निर्भर करता है। चूंकि वोल्टेज प्रत्येक वाइंडिंग में घुमावों की संख्या पर निर्भर करता है:

और क्योंकि शक्ति संरक्षित है (फिर से, एक आदर्श दुनिया में):

जिसका यह भी अर्थ है:

स्पष्ट अंग्रेजी में: करंट वोल्टेज की विपरीत दिशा में चलता है। यदि आप वोल्टेज को 11 केवी से घटाकर 400 वी कर देते हैं, तो आपको बेहतर विश्वास होगा कि द्वितीयक धारा प्राथमिक धारा की तुलना में काफी अधिक होगी।

उदाहरण: प्राथमिक धारा की गणना

मान लीजिए कि हमें एक ट्रांसफार्मर मिला है:

प्राथमिक वोल्टेज: 10,000 V

माध्यमिक वोल्टेज: 400 वी

द्वितीयक धारा: 500 ए

प्राथमिक धारा होगी:

तो, आप दबाव डाल रहे हैंनिम्न वोल्टेज पक्ष पर 500 ए, लेकिन केवल इधर-उधर खींच रहा हैउच्च-वोल्टेज पक्ष से 20 ए. एक वास्तविक - विश्व ट्रांसफार्मर में, कोर हानि, तांबे की हानि, और रिसाव प्रवाह के कारण वे संख्याएं थोड़ी बदल जाती हैं, इसलिए इनपुट पावर हमेशा आउटपुट से थोड़ी अधिक होती है।

एक आम ग़लतफ़हमी: "यदि कोई लोड नहीं है, तो ट्रांसफार्मर कुछ नहीं कर रहा है।"

गलत। यह अभी भी थोड़ी मात्रा में करंट खींच रहा है। इसे कहा जाता हैनहीं-करंट लोड करें(या रोमांचक/चुंबकीय धारा)। द्वितीयक खुले होने पर भी, प्राथमिक को कोर में चुंबकीय प्रवाह को बनाए रखने के लिए थोड़े से रस की आवश्यकता होती है। उस धारा का एक हिस्सा चुंबकीय क्षेत्र बनाता है, और बाकी हिस्सा हिस्टैरिसीस और एड़ी धाराओं से होने वाले मुख्य नुकसान को कवर करता है।

यह नो - लोड करंट आमतौर पर रेटेड करंट का एक छोटा सा अंश होता है। बड़े, बेहतर डिज़ाइन वाले ट्रांसफार्मर पर, बेहतर चुंबकीय सामग्री और निर्माण के कारण यह और भी कम है।

जब आप किसी लोड को द्वितीयक पक्ष से जोड़ते हैं, तो उस भार की बिजली मांग के आधार पर द्वितीयक धारा बढ़ जाती है।

उदाहरण के लिए, एक औद्योगिक मोटर लें। यह जो धारा खींचता है वह इस पर निर्भर करता हैपावर रेटिंग, वोल्टेज और पावर फैक्टर. आप इसका उपयोग करके लोड करंट का अनुमान लगा सकते हैं:

कहाँ:

पी=पावर लोड करें

वी=वोल्टेज

पीएफ=पावर फैक्टर

जैसे-जैसे द्वितीयक भार बढ़ता है, प्राथमिक पक्ष स्वचालित रूप से मिलान के लिए अधिक धारा खींचता है। ऐसा अक्सर कहा जाता हैपरावर्तित धारा, क्योंकि द्वितीयक भार मांग विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के माध्यम से प्राथमिक में "प्रतिबिंबित" होती है।

वर्तमान मूल्यांकितहैअधिकतम सतत धाराएक ट्रांसफार्मर अपनी रेटेड वोल्टेज और केवीए क्षमता पर सुरक्षित रूप से काम कर सकता है। यह आपको आमतौर पर यहां मिलेगानेमप्लेटया रेटिंग से इसकी गणना करें।

जाननापूर्ण लोड वर्तमानजब आप सर्किट ब्रेकर, केबल, बसबार या सुरक्षात्मक उपकरण का चयन कर रहे हों तो यह महत्वपूर्ण है। किसी ट्रांसफॉर्मर को उसके रेटेड करंट से ऊपर बहुत लंबे समय तक चलाएं, और आपको अत्यधिक हीटिंग, तेजी से इन्सुलेशन की उम्र बढ़ने और कम जीवनकाल मिलेगा।

केवीए को एम्पीयर में परिवर्तित करना आपके लिए सबसे सामान्य कार्यों में से एक है। यहां बताया गया है कि यह कैसे किया जाता है।

एकल -चरण ट्रांसफार्मर

उदाहरण 1: 5 केवीए सिंगल-फ़ेज़ ट्रांसफार्मर
230 वी पर:

तो, द्वितीयक पूर्ण लोड धारा लगभग 21.7 ए है।

तीन-चरण ट्रांसफार्मर

जहां वीएलएलवीएलएल लाइन {{0} से {{1} लाइन वोल्टेज है।

उदाहरण 2: 50 केवीए तीन-चरण ट्रांसफार्मर
400 वी पर:

तो, पूर्ण लोड धारा लगभग 72.2 ए है।

उदाहरण 3: द्वितीयक धारा से प्राथमिक धारा की गणना करें

दिया गया:

प्राथमिक वोल्टेज: 11 केवी

माध्यमिक वोल्टेज: 415 वी

द्वितीयक धारा: 1000 ए

वर्तमान अनुपात का उपयोग करना:

प्राथमिक धारा लगभग 37.7 ए तक निकलती है।

तीव्र धाराजब आप पहली बार ट्रांसफार्मर चालू करते हैं तो यह अचानक, अस्थायी उछाल होता है। यह लंबे समय तक नहीं रहता है, लेकिन यह रेटेड करंट से कई गुना अधिक हो सकता है {{1}और यह सुरक्षा प्रणालियों पर कहर बरपा सकता है।

ऐसा क्यों होता है? जब वोल्टेज पहली बार लागू किया जाता है, तो कोर में चुंबकीय प्रवाह सामान्य स्तर से अधिक हो सकता है, खासकर अगर पिछली बार चलने के दौरान बचा हुआ अवशिष्ट चुंबकत्व हो।

इन सिरदर्दों से बचने के लिए, इंजीनियर ब्रेकर चयन, समय {{0}वर्तमान वक्र, नियंत्रित स्विचिंग तकनीक और पर पूरा ध्यान देते हैं।सुरक्षा रिलेसेटिंग्स.

वे दोनों प्रकृति में चुंबकीय हैं, लेकिन वे एक ही चीज़ नहीं हैं:

क्या ट्रांसफार्मर बिना लोड के करंट खींचता है?
हाँ. हमने जिस शून्य लोड करंट के बारे में बात की है, उसे फ्लक्स बनाए रखने और मुख्य नुकसान को कवर करने के लिए इसकी आवश्यकता है।

आप प्राथमिक और द्वितीयक धारा की गणना कैसे करते हैं?
उपरोक्त केवीए और वोल्टेज फ़ार्मुलों का उपयोग करें। और रिश्ता याद रखें:

जब सेकेंडरी खुला होता है तो प्राइमरी करंट कम क्यों होता है?
क्योंकि वहां लोड की मांग करने वाली शक्ति नहीं है। प्राथमिक केवल छोटे चुंबकीय धारा और कोर हानियों की आपूर्ति करता है।

क्या कोई ट्रांसफार्मर रेटेड धारा से अधिक धारा खींच सकता है?
हाँ, लेकिन आमतौर पर केवल संक्षेप में। डिज़ाइन के आधार पर अस्थायी ओवरलोड ठीक हो सकता है, लेकिन निरंतर ओवरलोडिंग इन्सुलेशन विफलता और कम जीवन का एक तेज़ ट्रैक है।

प्राथमिक और द्वितीयक धाराएँ वोल्टेज के सापेक्ष विपरीत दिशाओं में चलती हैं।

वर्तमान अनुपात घुमाव अनुपात का अनुसरण करता है।

बिना लोड के भी ट्रांसफार्मर कुछ करंट खींचता है।

आप केवीए और वोल्टेज से रेटेड करंट की गणना कर सकते हैं।

याद रखने योग्य बड़े सूत्र:

एकल-चरण:

तीन-चरण:

इनरश करंट अस्थायी है लेकिन सुरक्षा डिज़ाइन में इसका ध्यान रखना आवश्यक है।

ट्रांसफॉर्मर के करंट के बारे में ठोस जानकारी प्राप्त करना सिर्फ अकादमिक नहीं है, बल्कि यह आपको सही गियर चुनने, सिस्टम को विश्वसनीय बनाए रखने और महंगी विफलताओं में बदलने से पहले समस्याओं का पता लगाने में मदद करता है।

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