सूखी प्रकार ट्रांसफार्मर

सूखे प्रकार के ट्रांसफॉर्मर का निर्माण विभिन्न प्रकार की सामग्रियों का उपयोग करके किया जाता है, प्रत्येक अपने विद्युत, यांत्रिक और थर्मल गुणों के लिए चुना जाता है ताकि इष्टतम प्रदर्शन और विश्वसनीयता सुनिश्चित हो सके। शुष्क प्रकार के ट्रांसफार्मर में उपयोग की जाने वाली प्राथमिक सामग्रियों में शामिल हैं:

स्टील टुकड़े टुकड़े:ट्रांसफार्मर का मूल आमतौर पर सिलिकॉन स्टील के टुकड़े टुकड़े से बनाया जाता है। इन्हें चुंबकीय प्रवाह के लिए एक निरंतर पथ बनाने के लिए स्टैक्ड किया जाता है। सिलिकॉन स्टील का उपयोग हिस्टैरिसीस लॉस को कम करता है और बेहतर चुंबकीय गुण प्रदान करता है। लैमिनेशन एडी वर्तमान नुकसान को कम करने के लिए पतले होते हैं, जो तब होते हैं जब वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र कोर सामग्री के भीतर धाराओं को प्रेरित करते हैं।

घुमावदार सामग्री:प्राथमिक और माध्यमिक वाइंडिंग के लिए उपयोग किए जाने वाले कंडक्टर आमतौर पर कॉपर या एल्यूमीनियम से उनकी उत्कृष्ट चालकता के कारण बनाए जाते हैं। कॉपर अधिक प्रवाहकीय है, लेकिन एल्यूमीनियम की तुलना में अधिक महंगा है। एल्यूमीनियम हल्का और लागत प्रभावी है, लेकिन उच्च प्रतिरोधक नुकसान है।

इन्सुलेशन सामग्री:शॉर्ट सर्किट को रोकने और विद्युत अलगाव सुनिश्चित करने के लिए इन्सुलेशन सूखे प्रकार के ट्रांसफार्मर में सर्वोपरि है। Nomex (एक प्रकार का Aramid पेपर), Mylar (Biaxially ओरिएंटेड पॉलीइथिलीन टेरेफथेलेट), और विभिन्न प्रकार की पॉलिएस्टर फिल्मों का उपयोग टर्न के बीच, परतों के बीच और वाइंडिंग और कोर के बीच के बीच इन्सुलेशन के लिए किया जाता है। एपॉक्सी राल का उपयोग आमतौर पर वीपीआई (वैक्यूम प्रेशर संसेचन) या एनकैप्सुलेशन प्रक्रियाओं के लिए एक ठोस इंसुलेटिंग मैट्रिक्स प्रदान करने के लिए किया जाता है।

सांस और नमी अवशोषक:कुछ डिजाइनों में, सिलिका जेल का उपयोग नमी को अवशोषित करने के लिए एक desiccant के रूप में किया जाता है जो वायु आंदोलन के माध्यम से ट्रांसफार्मर में प्रवेश कर सकता है। यह आंतरिक घटकों को नमी और नमी से बचाने में मदद करता है।

शीतलन तत्व:शीतलन विधि के आधार पर, या तो निष्क्रिय रेडिएटर या सक्रिय शीतलन प्रशंसकों का उपयोग किया जा सकता है। रेडिएटर आमतौर पर कुशल गर्मी अपव्यय के लिए एल्यूमीनियम या तांबे से बने होते हैं। प्रशंसक, यदि उपयोग किया जाता है, तो आमतौर पर प्लास्टिक या धातु मिश्र धातुओं से बने होते हैं।

संरचनात्मक सामग्री:ट्रांसफार्मर के कोर और वाइंडिंग को घर बनाने वाले मामले, टैंक या फ्रेम को आमतौर पर शीट धातु, अक्सर जस्ती स्टील या एल्यूमीनियम से बनाया जाता है, ताकि ट्रांसफार्मर को पर्यावरणीय कारकों से बचाने और संरचनात्मक अखंडता प्रदान करने के लिए।

टर्मिनल हार्डवेयर:ट्रांसफार्मर को पावर ग्रिड से जोड़ने के लिए उपयोग किए जाने वाले टर्मिनलों को आमतौर पर अच्छी विद्युत चालकता के लिए तांबे या पीतल जैसे धातुओं से बनाया जाता है।

अति सुरक्षा उपकरण:इनमें सर्किट ब्रेकर या उन सामग्रियों से बने फ़्यूज़ शामिल हो सकते हैं जो पूर्व निर्धारित वर्तमान स्तरों पर पिघल या यात्रा करते हैं, जैसे कि फ्यूज तत्व के लिए टिन-प्लेटेड कॉपर या थर्मल अधिभार संरक्षण के लिए द्विध्रुवीय स्ट्रिप्स।

एक सूखे-प्रकार ट्रांसफार्मर का डिजाइन कई कारकों पर निर्भर करता है जो इसके प्रदर्शन, दक्षता और स्थायित्व को प्रभावित करते हैं। सूखे-प्रकार ट्रांसफार्मर को डिजाइन करते समय विचार करने के लिए कुछ महत्वपूर्ण कारक हैं:

इन्सुलेशन प्रकार का विकल्प:इन्सुलेशन प्रकार तापमान रेटिंग, ढांकता हुआ शक्ति, यांत्रिक शक्ति और ट्रांसफार्मर के थर्मल शॉक प्रतिरोध को निर्धारित करता है। आम तौर पर, एफ और एच-क्लास इन्सुलेशन सामग्री का उपयोग शुष्क-प्रकार के ट्रांसफार्मर के लिए किया जाता है क्योंकि वे उच्च तापमान (क्रमशः 155 डिग्री और 180 डिग्री तक) का सामना कर सकते हैं और अच्छे विद्युत और यांत्रिक गुण होते हैं। सामान्य इन्सुलेशन सामग्री में वार्निश, एपॉक्सी राल, पॉलिएस्टर राल, आदि शामिल हैं।

घुमावदार सामग्री का चयन:घुमावदार सामग्री ट्रांसफार्मर की चालकता, प्रतिरोध, हानि और यांत्रिक शक्ति को निर्धारित करती है। आम तौर पर, कॉपर और एल्यूमीनियम का उपयोग सूखे-प्रकार ट्रांसफार्मर के लिए घुमावदार सामग्री के रूप में किया जाता है क्योंकि उनकी उच्च चालकता और कम लागत होती है। कॉपर में एल्यूमीनियम की तुलना में बेहतर चालकता और यांत्रिक शक्ति है, लेकिन यह अधिक महंगा और भारी है। एक ही वर्तमान रेटिंग के लिए, कॉपर को एल्यूमीनियम की तुलना में कम क्रॉस-सेक्शन क्षेत्र की आवश्यकता होती है।

कम हिस्टैरिसीस नुकसान के साथ कोर सामग्री का चयन:मुख्य सामग्री ट्रांसफार्मर के चुंबकीय प्रवाह घनत्व, पारगम्यता, हिस्टैरिसीस हानि और एडी वर्तमान हानि को निर्धारित करती है। कोर सामग्री में नो-लोड लॉस को कम करने और ट्रांसफार्मर की दक्षता में सुधार करने के लिए उच्च पारगम्यता और कम हिस्टैरिसीस नुकसान होना चाहिए। सामान्य कोर सामग्री में सिलिकॉन स्टील, कोल्ड रोल्ड अनाज उन्मुख स्टील (CRGO), अनाकार धातु, आदि शामिल हैं।

विनियमन:एक ट्रांसफार्मर का विनियमन नो-लोड वोल्टेज के लिए पूर्ण लोड पर वोल्टेज ड्रॉप का अनुपात है। विनियमन अलग -अलग लोड स्थितियों के तहत एक निरंतर आउटपुट वोल्टेज को बनाए रखने के लिए ट्रांसफार्मर की क्षमता को इंगित करता है। विनियमन ट्रांसफार्मर के प्रतिबाधा और प्रतिरोध पर निर्भर करता है। कम प्रतिबाधा और प्रतिरोध कम विनियमन और बेहतर वोल्टेज विनियमन में परिणाम होता है। कम विनियमन प्राप्त करने के लिए डिजाइन के दौरान एक सूखे-प्रकार ट्रांसफार्मर के रिसाव प्रतिक्रिया को 2% के भीतर रखा जाना चाहिए।

जीवन प्रत्याशा:एक ट्रांसफार्मर की जीवन प्रत्याशा अपेक्षित समय है कि ट्रांसफार्मर विफलता या गिरावट के बिना काम कर सकता है। जीवन प्रत्याशा तापमान में वृद्धि, नमी, धूल, जंग, या अन्य कारकों के कारण घुमावदार इन्सुलेशन के टूटने पर निर्भर करती है। सूखे-प्रकार ट्रांसफार्मर के इन्सुलेशन वर्ग और गुणवत्ता को उच्च तापमान और कठोर वातावरण का सामना करने के लिए चुना जाना चाहिए। ट्रांसफार्मर का तापमान वृद्धि इन्सुलेशन वर्ग द्वारा निर्दिष्ट सीमा से अधिक नहीं होनी चाहिए।

नुकसान:ट्रांसफार्मर के नुकसान इनपुट पावर और आउटपुट पावर के बीच अंतर हैं। नुकसान में नो-लोड लॉस और लोड लॉस शामिल हैं। नो-लोड लॉस लोड से स्वतंत्र हैं और इसमें कोर लॉस और एडी वर्तमान लॉस शामिल हैं। लोड के नुकसान लोड के लिए आनुपातिक होते हैं और इसमें तांबे की हानि और आवारा हानि शामिल होती है। नुकसान ट्रांसफार्मर की दक्षता, हीटिंग और कूलिंग को प्रभावित करते हैं। कोर सामग्री, घुमावदार सामग्री, इन्सुलेशन सामग्री और डिजाइन मापदंडों को नुकसान को कम करने और सूखे-प्रकार ट्रांसफार्मर की दक्षता को अधिकतम करने के लिए चुना जाना चाहिए।

ओवरलोडिंग:ट्रांसफार्मर का ओवरलोडिंग वह स्थिति है जब ट्रांसफार्मर अपनी रेटेड क्षमता या तापमान सीमा से परे संचालित होता है। ओवरलोडिंग से ओवरहीटिंग, इन्सुलेशन ब्रेकडाउन, शॉर्ट सर्किट या ट्रांसफार्मर में आग का कारण बनता है। ओवरलोडिंग अत्यधिक लोड मांग, हार्मोनिक्स, दोष या परिवेश के तापमान के कारण हो सकता है। ड्राई-टाइप ट्रांसफार्मर को अपने घटकों या प्रदर्शन को नुकसान पहुंचाए बिना अधिभार को संभालने के लिए पर्याप्त मार्जिन के साथ डिज़ाइन किया जाना चाहिए। ड्राई-टाइप ट्रांसफार्मर को ओवरलोड द्वारा उत्पन्न गर्मी को फैलाने के लिए फैन-कूलिंग सिस्टम या एयर-कंडीशनिंग सिस्टम से भी लैस किया जाना चाहिए।

के-फैक्टर:के-फैक्टर एक ट्रांसफार्मर की क्षमता का एक उपाय है जो इसके वाइंडिंग में गैर-सिनसोइडल धाराओं द्वारा उत्पन्न गर्मी का सामना करने के लिए है। गैर-साइनसोइडल धाराएं विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के कारण होती हैं जो वोल्टेज और वर्तमान तरंगों में हार्मोनिक्स का उत्पादन करते हैं। हार्मोनिक्स ट्रांसफार्मर के नुकसान, हीटिंग और विरूपण को बढ़ाते हैं। एक उच्च के-कारक इंगित करता है कि ट्रांसफार्मर ओवरहीटिंग या डीग्रेडिंग के बिना हार्मोनिक्स के उच्च स्तर को संभाल सकता है। ड्राई-टाइप ट्रांसफार्मर को एक उच्च के-कारक के साथ डिज़ाइन किया जाना चाहिए ताकि लंबे समय तक चलने वाले जीवन और अनुप्रयोगों में विश्वसनीय प्रदर्शन प्रदान किया जा सके जिसमें गैर-सिनसोइडल धाराएं शामिल होती हैं।