ड्राई टाइप ट्रांसफार्मर

शुष्क प्रकार के ट्रांसफार्मर विभिन्न प्रकार की सामग्रियों का उपयोग करके बनाए जाते हैं, जिनमें से प्रत्येक को इष्टतम प्रदर्शन और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए उसके विद्युत, यांत्रिक और थर्मल गुणों के लिए चुना जाता है। शुष्क प्रकार के ट्रांसफार्मर में प्रयुक्त प्राथमिक सामग्रियों में शामिल हैं:

स्टील लेमिनेशन:ट्रांसफार्मर का कोर आमतौर पर सिलिकॉन स्टील लेमिनेशन से बनाया जाता है। इन्हें चुंबकीय प्रवाह के लिए एक सतत पथ बनाने के लिए ढेर किया जाता है। सिलिकॉन स्टील का उपयोग हिस्टैरिसीस हानि को कम करता है और बेहतर चुंबकीय गुण प्रदान करता है। लैमिनेशन भंवर धारा के नुकसान को कम करने के लिए पतले होते हैं, जो तब होता है जब वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र कोर सामग्री के भीतर धाराओं को प्रेरित करते हैं।

घुमावदार सामग्री:प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग के लिए उपयोग किए जाने वाले कंडक्टर आमतौर पर उनकी उत्कृष्ट चालकता के कारण तांबे या एल्यूमीनियम से बने होते हैं। तांबा अधिक सुचालक होता है लेकिन एल्युमीनियम की तुलना में अधिक महंगा भी होता है। एल्युमीनियम हल्का और लागत प्रभावी है लेकिन इसकी प्रतिरोधक हानि अधिक है।

इन्सुलेशन सामग्री:शॉर्ट सर्किट को रोकने और विद्युत अलगाव सुनिश्चित करने के लिए शुष्क प्रकार के ट्रांसफार्मर में इन्सुलेशन सर्वोपरि है। नोमेक्स (एक प्रकार का अरिमिड पेपर), मायलर (बाइअक्सियली ओरिएंटेड पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट), और विभिन्न प्रकार की पॉलिएस्टर फिल्मों जैसी सामग्रियों का उपयोग घुमावों के बीच, परतों के बीच और वाइंडिंग और कोर के बीच इन्सुलेशन के लिए किया जाता है। एपॉक्सी राल का उपयोग आमतौर पर ठोस इन्सुलेट मैट्रिक्स प्रदान करने के लिए वीपीआई (वैक्यूम दबाव संसेचन) या एनकैप्सुलेशन प्रक्रियाओं के लिए भी किया जाता है।

श्वास और नमी अवशोषक:कुछ डिज़ाइनों में, सिलिका जेल का उपयोग नमी को अवशोषित करने के लिए एक शोषक के रूप में किया जाता है जो हवा की गति के माध्यम से ट्रांसफार्मर में प्रवेश कर सकता है। यह आंतरिक घटकों को नमी और उमस से बचाने में मदद करता है।

ठंडा करने वाले तत्व:शीतलन विधि के आधार पर, या तो निष्क्रिय रेडिएटर या सक्रिय शीतलन पंखे का उपयोग किया जा सकता है। कुशल ताप अपव्यय के लिए रेडिएटर आमतौर पर एल्यूमीनियम या तांबे से बने होते हैं। यदि पंखे का उपयोग किया जाता है, तो वे आमतौर पर प्लास्टिक या धातु मिश्र धातु से बने होते हैं।

संरचनात्मक सामग्री:ट्रांसफार्मर के कोर और वाइंडिंग्स को रखने वाला केस, टैंक या फ्रेम आमतौर पर ट्रांसफार्मर को पर्यावरणीय कारकों से बचाने और संरचनात्मक अखंडता प्रदान करने के लिए शीट धातु, अक्सर गैल्वेनाइज्ड स्टील या एल्यूमीनियम से बना होता है।

टर्मिनल हार्डवेयर:ट्रांसफार्मर को पावर ग्रिड से जोड़ने के लिए उपयोग किए जाने वाले टर्मिनल आमतौर पर अच्छी विद्युत चालकता के लिए तांबे या पीतल जैसी धातुओं से बने होते हैं।

ओवरकरंट सुरक्षा उपकरण:इनमें ऐसे सामग्रियों से बने सर्किट ब्रेकर या फ़्यूज़ शामिल हो सकते हैं जो पूर्व निर्धारित वर्तमान स्तर पर पिघलते हैं या ट्रिप करते हैं, जैसे कि फ़्यूज़ तत्व के लिए टिन{0}}प्लेटेड तांबा या थर्मल ओवरलोड सुरक्षा के लिए बाईमेटेलिक स्ट्रिप्स।

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

इन्सुलेशन प्रकार का चयन:इन्सुलेशन प्रकार ट्रांसफार्मर की तापमान रेटिंग, ढांकता हुआ ताकत, यांत्रिक शक्ति और थर्मल शॉक प्रतिरोध निर्धारित करता है। आम तौर पर, एफ और एच श्रेणी की इन्सुलेशन सामग्री का उपयोग सूखे 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 उनमें 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 निर्धारित करती है। आम तौर पर, तांबे और एल्यूमीनियम का उपयोग शुष्क प्रकार के ट्रांसफार्मर के लिए घुमावदार सामग्री के रूप में किया जाता है क्योंकि उनमें उच्च चालकता और कम लागत होती है। तांबे में एल्यूमीनियम की तुलना में बेहतर चालकता और यांत्रिक शक्ति होती है, लेकिन यह अधिक महंगा और भारी होता है। समान वर्तमान रेटिंग के लिए, तांबे को एल्युमीनियम की तुलना में कम क्रॉस-सेक्शन क्षेत्र की आवश्यकता होती है।

कम हिस्टैरिसीस हानि के साथ कोर सामग्री का चयन:मुख्य सामग्री ट्रांसफार्मर के चुंबकीय प्रवाह घनत्व, पारगम्यता, हिस्टैरिसीस हानि और एड़ी वर्तमान हानि को निर्धारित करती है। लोड हानि को कम करने और ट्रांसफार्मर की दक्षता में सुधार करने के लिए कोर सामग्री में उच्च पारगम्यता और कम हिस्टैरिसीस हानि होनी चाहिए। सामान्य कोर सामग्रियों में सिलिकॉन स्टील, कोल्ड रोल्ड ग्रेन ओरिएंटेड स्टील (सीआरजीओ), अनाकार धातु आदि शामिल हैं।

विनियमन:एक ट्रांसफार्मर का नियमन पूर्ण लोड पर वोल्टेज ड्रॉप और शून्य लोड वोल्टेज का अनुपात है। विनियमन अलग-अलग लोड स्थितियों के तहत निरंतर आउटपुट वोल्टेज 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 के परिणामस्वरूप कम विनियमन और बेहतर वोल्टेज विनियमन होता है। कम विनियमन प्राप्त करने के लिए सूखे - प्रकार के ट्रांसफार्मर की रिसाव प्रतिक्रिया को डिजाइन के दौरान 2% के भीतर रखा जाना चाहिए।

जीवन प्रत्याशा:एक ट्रांसफार्मर की जीवन प्रत्याशा वह अपेक्षित समय है जब ट्रांसफार्मर विफलता या गिरावट के बिना काम कर सकता है। जीवन प्रत्याशा तापमान वृद्धि, नमी, धूल, जंग या अन्य कारकों के कारण घुमावदार इन्सुलेशन के टूटने पर निर्भर करती है। सूखे - प्रकार के ट्रांसफार्मर के इन्सुलेशन वर्ग और गुणवत्ता को बिना खराब हुए 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 होना चाहिए।

घाटा:ट्रांसफार्मर का नुकसान इनपुट पावर और आउटपुट पावर के बीच का अंतर है। घाटे में शून्य भार हानि और भार हानि शामिल हैं। नो - लोड हानियां लोड से स्वतंत्र होती हैं और इसमें कोर हानि और एड़ी धारा हानि शामिल होती हैं। भार हानियाँ भार के समानुपाती होती हैं और इसमें तांबे की हानि और आवारा हानि शामिल होती हैं। नुकसान ट्रांसफार्मर की दक्षता, हीटिंग और कूलिंग को प्रभावित करते हैं। नुकसान को कम करने और शुष्क प्रकार के ट्रांसफार्मर की दक्षता को अधिकतम करने के लिए मुख्य सामग्री, घुमावदार सामग्री, इन्सुलेशन सामग्री और डिजाइन मापदंडों का चयन किया जाना चाहिए।

ओवरलोडिंग:ट्रांसफार्मर की ओवरलोडिंग वह स्थिति है जब ट्रांसफार्मर अपनी निर्धारित क्षमता या तापमान सीमा से अधिक काम करता है। ओवरलोडिंग के कारण ट्रांसफार्मर में ओवरहीटिंग, इन्सुलेशन टूटना, शॉर्ट सर्किट या आग लग जाती है। ओवरलोडिंग अत्यधिक लोड मांग, हार्मोनिक्स, दोष या परिवेश के तापमान के कारण हो सकती है। शुष्क - प्रकार के ट्रांसफार्मर को इसके घटकों या प्रदर्शन को नुकसान पहुंचाए बिना ओवरलोड को संभालने के लिए पर्याप्त मार्जिन के साथ डिजाइन किया जाना चाहिए। शुष्क {5}प्रकार के ट्रांसफार्मर को ओवरलोड द्वारा उत्पन्न गर्मी को खत्म करने के लिए पंखे {6}शीतलन प्रणाली या एयर कंडीशनिंग प्रणाली से भी सुसज्जित किया जाना चाहिए।

के-कारक:K-कारक एक ट्रांसफार्मर की वाइंडिंग में गैर-साइनसॉइडल धाराओं द्वारा उत्पन्न गर्मी को झेलने की क्षमता का एक माप है। गैर-साइनसॉइडल धाराएं विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के कारण होती हैं जो वोल्टेज और वर्तमान तरंगों में हार्मोनिक्स उत्पन्न करती हैं। हार्मोनिक्स ट्रांसफार्मर के नुकसान, ताप और विरूपण को बढ़ाता है। एक उच्च K-कारक इंगित करता है कि ट्रांसफार्मर अधिक गरम या ख़राब हुए बिना उच्च स्तर के हार्मोनिक्स को संभाल सकता है। शुष्क{8}प्रकार के ट्रांसफार्मर को उच्च K{9}कारक के साथ डिज़ाइन किया जाना चाहिए ताकि लंबे समय तक चलने वाला जीवन और गैर-साइनसॉइडल धाराओं वाले अनुप्रयोगों में विश्वसनीय प्रदर्शन प्रदान किया जा सके।