विभिन्न प्रकार के ट्रांसफार्मर को समझना

क्या आपने कभी अपने लैपटॉप चार्जर पर प्लास्टिक की मोटी ईंट या बिजली के खंभे पर लगे बड़े भूरे सिलेंडर पर ध्यान दिया है? वे उबाऊ लगते हैं, लेकिन वास्तव में वे पर्दे के पीछे कुछ गंभीर महत्वपूर्ण कार्य कर रहे हैं। ये ट्रांसफॉर्मर हैं, और इनके बिना ग्रिड से होकर गुजरने वाली अत्यधिक उच्च वोल्टेज वाली बिजली आपके घर के हर गैजेट को लगभग आधे सेकंड में भून देगी। आपका कॉफ़ी मेकर मूलतः एक छोटा बम बन जाएगा।

बिजली को एक पाइप में पानी की तरह समझें। वोल्टेज दबाव है. बिजली संयंत्र उस दबाव को सैकड़ों-हजारों वोल्ट तक बढ़ा देते हैं, ताकि रास्ते में बहुत अधिक नुकसान किए बिना बिजली को लंबी दूरी तक शूट किया जा सके। लेकिन आप अपने फ़ोन को सीधे उस आग में प्लग नहीं कर सकते{{5}नली विस्फोट। यह किसी पार्टी के गुब्बारे को प्रेशर वॉशर से भरने की कोशिश करने जैसा होगा - चीज़ तुरंत फूट जाएगी।

तो ट्रांसफार्मर बिना किसी हिलते हिस्से के उस जानवर को कैसे वश में कर लेते हैं? वे विद्युतचुंबकीय प्रेरण का उपयोग करते हैं -मूल रूप से "चुंबकीय हैंडशेक।" बिजली एक कुंडल में प्रवाहित होती है और एक चुंबकीय क्षेत्र बनाती है। एक दूसरा कुंडल उस क्षेत्र को उठाता है और उसे वापस बिजली में बदल देता है, लेकिन अधिक सुरक्षित, कम वोल्टेज पर। सबसे बढ़िया हिस्सा? दोनों कॉइल वास्तव में कभी स्पर्श नहीं करते हैं, इसलिए डरावनी उच्च वोल्टेज वाली चीजें आपके शयनकक्ष में आउटलेट से पूरी तरह से अलग रहती हैं।

वह अदृश्य बाधा ही अधिकांश घरेलू ट्रांसफार्मरों के काम करने का संपूर्ण बिंदु है, चाहे वह गैरेज के आकार का एक विशाल सबस्टेशन हो या आपके फोन चार्जर के अंदर दबा हुआ छोटा सबस्टेशन हो। वही भौतिकी, बस ऊपर या नीचे स्केल किया गया।

आग की नली से फूलों को पानी देने की तस्वीर देखें-पूरी तरह से आपदा। इसीलिए हमें "दबाव" को ऊपर या नीचे डायल करने के लिए ट्रांसफार्मर की आवश्यकता होती है। सैकड़ों मील तक बिजली को कुशलतापूर्वक ले जाने के लिए, हम इसे ऊपर की ओर ले जाते हैं (उच्च वोल्टेज, कम धारा)। फिर, आपके घर के करीब, हम इसे वापस नीचे रख देते हैं ताकि इसका उपयोग सुरक्षित हो।

अंदर, यह एक धातु कोर के चारों ओर लिपटे हुए सिर्फ दो कुंडलियाँ हैं। वोल्टेज परिवर्तन नीचे आता हैअनुपात बदल जाता है-इनपुट पक्ष बनाम आउटपुट पक्ष पर तार के कितने लूप।

कदम-ऊपर→ इनपुट पर कुछ मोड़, आउटपुट पर बहुत अधिक=उच्च वोल्टेज (जैसे बाइक पर तेजी से चलने के लिए बड़े गियर पर स्विच करना)

चरण-नीचे→ इनपुट पर बहुत सारे मोड़, आउटपुट पर कम=कम वोल्टेज, लेकिन अधिक करंट उपलब्ध (जैसे खड़ी पहाड़ी पर चढ़ने के लिए छोटे गियर का उपयोग करना)

हालाँकि, आपको मुफ़्त ऊर्जा नहीं मिलती है। क्रैंक से वोल्टेज बढ़ता है और करंट लगभग उसी अनुपात में गिरता है। सरल अनुपात चाल, लेकिन यह इंजीनियरों को आपकी दीवार के मस्से से लेकर पूरे पड़ोस तक हर चीज के लिए बिजली को पूरी तरह से ट्यून करने देती है।

बिजली से घिरे हुए उन यार्डों में से किसी एक के पास से गाड़ी चलाएं जो गुनगुनाता हुआ है? वे हैंबिजली ट्रांसफार्मर-भारी भारोत्तोलक जो बिजली संयंत्रों और शहरों के बीच भारी मात्रा में ऊर्जा पहुंचाते हैं। वे चौबीसों घंटे पूरे झुकाव के साथ चलने के लिए बनाए गए हैं, इसलिए वे गंभीर गर्मी पैदा करते हैं और उनमें जीवित रहने के लिए आमतौर पर विशाल रेडिएटर, पंखे और तेल पंप होते हैं।

आपके घर के पास पोल पर ग्रे कैन? यह एक हैवितरण ट्रांसफार्मर. इसका काम "अंतिम मील" है। यहां मांग पागलों की तरह बढ़ रही है {{2}हर कोई एक ही बार में नाश्ता कर रहा है, गर्मी की लहर के दौरान एसी चल रहा है{{3}इसलिए इन चीजों को फैंसी कूलिंग गियर के बिना उन स्पाइक्स और डिप्स को संभालने के लिए डिज़ाइन किया गया है। वे छोटे हैं, मौसम के प्रति अधिक कठोर हैं, और दिग्गजों की तुलना में प्रति पाउंड कम कुशल हैं, लेकिन उन्हें ऐसा करने की आवश्यकता नहीं है। जब आप केवल कुछ घरों को खाना खिला रहे हों तो दक्षता कम मायने रखती है।

इसीलिए राक्षस विशाल हैं और ध्रुव अपेक्षाकृत सघन हैं।

एक पुराना स्टीरियो या सस्ता amp खोलें और आपको संभवतः एक वर्गाकार ट्रांसफार्मर मिलेगा जो गुनगुनाता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि उन वर्गाकार कोर के कोनों से चुंबकीय क्षेत्र का रिसाव होता है, जिससे धातु के हिस्से कंपन करते हैं और कष्टप्रद 60 हर्ट्ज़ बज़ पैदा करते हैं।

स्मार्ट डिज़ाइन का उपयोग करेंtoroidal(डोनट-आकार का) कोर। कोई नुकीला कोना नहीं=लगभग कोई रिसाव नहीं। चुंबकीय क्षेत्र अच्छी तरह से समाहित रहता है। परिणाम?

मूलतः मौन

बहुत छोटा और हल्का (अक्सर आधा आकार/वजन)

आस-पास के सर्किट में कम हस्तक्षेप (ऑडियो गियर के लिए बढ़िया)

कम ऊर्जा बर्बाद होने के कारण ठंडा चलता है

नकारात्मक पहलू? इन्हें बनाना अधिक महंगा है, इसलिए आप इन्हें ज्यादातर उच्च श्रेणी के इलेक्ट्रॉनिक्स में देखते हैं जहां शांति और कॉम्पैक्ट वास्तव में मायने रखते हैं।

सामान्य ट्रांसफार्मर आमतौर पर इनपुट और आउटपुट के बीच एक तटस्थ तार साझा करते हैं। आपके टोस्टर के लिए बढ़िया, ऑपरेटिंग रूम में घातक। एकअलग ट्रांसफॉर्मरउस सीधे धातु पथ को पूरी तरह से तोड़ देता है। ऊर्जा केवल चुंबकीय क्षेत्र के माध्यम से पार होती है, कोई सतत तार नहीं। यह मोटे कांच की खिड़की से नोट गुजारने जैसा है: संदेश तो पहुंच जाता है, लेकिन कोई भी उस तक नहीं पहुंच सकता और दूसरे व्यक्ति को पकड़ नहीं सकता।

यह "गैल्वेनिक अलगाव" दो बड़े काम करता है:

एक तरफ की गलती को दूसरे तरफ से किसी को चौंका देने से रोकता है (रोगी की सुरक्षा के लिए बहुत बड़ा)

संवेदनशील मॉनिटरों को खराब करने वाले ग्रिड से निकलने वाले बिजली के शोर/स्पाइक्स को रोकता है

आप सामान्य वोल्टमीटर को सीधे 100 केवी लाइन से नहीं जोड़ सकते। प्रवेश करनाउपकरण ट्रांसफार्मरवे वोल्टेज या करंट की एक सुरक्षित, स्केल्ड डाउन कॉपी बनाते हैं।

संभावित ट्रांसफार्मर (पीटी)- मीटरों के लिए भारी वोल्टेज को 120 वोल्ट तक कम कर देता है

वर्तमान ट्रांसफार्मर (सीटी)डोनट के आकार का, मुख्य लाइन छेद से होकर गुजरती है; चुंबकीय क्षेत्र के माध्यम से विद्युत धारा को महसूस करता है और उसे मापता है

अत्यधिक सटीक, क्योंकि मीटर उतना ही अच्छा है जितना वह "मॉडल" देख रहा है।

एक ठोस स्टील कोर अपने स्वयं के छोटे इलेक्ट्रिक हीटर में बदल जाएगा धन्यवादएड़ी धाराएं-धातु के अंदर बिजली के घूमते लूप जो ऊर्जा को ऊष्मा के रूप में बर्बाद करते हैं। समाधान? ढेर सारी अत्यधिक पतली स्टील शीटों का ढेर, प्रत्येक इंसुलेटिंग वार्निश से लेपित। लेमिनेशन उन बड़े घुमावों को छोटे हानिरहित घुमावों में तोड़ देता है। कम अपशिष्ट ताप, अधिक दक्षता। क्या आपने वह क्लासिक ट्रांसफार्मर गुंजन सुना है? अधिकतर चादरें एक-दूसरे के विपरीत कंपन करती हैं।

बड़ी आउटडोर इकाइयाँ आमतौर पर विशेष खनिज तेल के टैंकों में बैठती हैं जो गर्मी को दूर ले जाती हैं और इन्सुलेशन प्रदान करती हैं। बहुत कुशल, लेकिन ज्वलनशील-घर के अंदर बहुत अच्छा नहीं।

सूखा-प्रकारट्रांसफार्मर तेल छोड़ते हैं। वे एयर वेंट + रेज़िन कोटिंग + प्राकृतिक संवहन का उपयोग करते हैं। मॉल, स्कूलों, अस्पतालों के लिए सुरक्षित {{4}कोई रिसाव या आग का खतरा नहीं-लेकिन वे बड़े हैं और गर्मी कम करने में कम कुशल हैं।

एकल चरण बनाम तीन चरण: स्पंदन बनाम चिकनी शक्ति

एकल चरण एक पैर से बाइक को पैडल चलाने जैसा है। बिजली तरंगों में आती है (ज्यादातर स्थानों पर एक सेकंड में 60 बार)। रोशनी, टीवी, आपके फ्रिज के लिए ठीक है।

तीन {{0}चरण में तीन पैडल का समय बिल्कुल सही होता है{{1}एक हमेशा धक्का देता रहता है। अत्यंत चिकना, कोई कंपन नहीं। फ़ैक्टरियाँ, बड़े एलिवेटर, भारी मोटरें इसे पसंद करते हैं।

अधिकांश घरों में पोल ​​पर तीन चरणों में से एक चरण का एकल चरण टैप किया जाता है। औद्योगिक स्थलों को पूरे तीन मिलते हैं।

सामान्य ट्रांसफार्मर=दो अलग-अलग वाइंडिंग।

ऑटोट्रांसफॉर्मर=एक सतत वाइंडिंग जिसके साथ कहीं एक नल लगा होता है।

कम तांबा, छोटा, हल्का, सस्ता, अधिक कुशल... लेकिन कोई अलगाव नहीं। इनपुट और आउटपुट विद्युत रूप से जुड़े हुए हैं।

इनके लिए बढ़िया: यात्रा वोल्टेज कन्वर्टर्स, छोटे वोल्टेज ड्रॉप्स को ठीक करना, बड़ी मोटरों को चालू करना।

ग़लत चुनें और आप महंगा गियर धूम्रपान कर सकते हैं या आग लगा सकते हैं। खुद से पूछें:

सटीक इनपुट और आउटपुट वोल्टेज? मेल खाना चाहिए।

कुल लोड कितना है (जो कुछ भी आप प्लग इन करेंगे उसका वीए या वाट जोड़ें)? कम से कम 20-30% हेडरूम जोड़ें।

यह कहाँ जा रहा है? भीतर और बाहर? नम शुष्क? उचित घेरे की आवश्यकता है.

एकल-चरण या तीन-चरण? उन्हें मिश्रित मत करो.

एक बार जब आप उन पर ध्यान देना शुरू करते हैं, तो ट्रांसफार्मर हर जगह खंभों पर, सबस्टेशनों में, चार्जर के अंदर होते हैं। वे जादू नहीं हैं; वे सिर्फ चतुर चुंबकीय उपकरण हैं जो चुपचाप हमारी पूरी विद्युतीकृत दुनिया को उड़ने या अंधेरा होने से बचाते हैं। जब आप इसके बारे में सोचते हैं तो बहुत अच्छा लगता है।

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