- ஒற்றை கட்ட மின்மாற்றி
- மின்மாற்றியின் செயல்பாட்டுக் கொள்கை:
- மின்மாற்றி கட்டுமானம்
- மின்மாற்றிகள் வகைகள்:
- மின்மாற்றி விகிதம் மற்றும் ஈ.எம்.எஃப் சமன்பாட்டை மாற்றுகிறது:
- ஈ.எம்.எஃப் சமன்பாடு:
- மின்சார சக்தி
- ஒரு மின்மாற்றியின் செயல்திறன்
மின்மாற்றிகள் பொதுவாக, ஒரு மதிப்பிலிருந்து மற்றொன்றுக்கு அளவுகளை மாற்றும் திறன் கொண்ட சாதனங்கள். இந்த கட்டுரைக்கு, மின்காந்த தூண்டல் கொள்கைகளைப் பயன்படுத்தி அதிர்வெண்ணை மாற்றாமல் ஏசி மின்னழுத்தத்தை ஒரு மதிப்பிலிருந்து மற்றொன்றுக்கு மாற்றும் திறன் கொண்ட நிலையான மின் கூறு மின்னழுத்த மின்மாற்றி மீது கவனம் செலுத்துவோம்.
மாற்று மின்னோட்டத்தைப் பற்றிய எங்கள் முந்தைய கட்டுரைகளில் ஒன்றில், மாற்று மின்னோட்டத்தின் வரலாற்றில், மின்மாற்றி எவ்வளவு முக்கியமானது என்பதைக் குறிப்பிட்டோம். மாற்று மின்னோட்டத்தை சாத்தியமாக்கிய முக்கிய இயக்கி இது. ஆரம்பத்தில் டி.சி-அடிப்படையிலான அமைப்புகள் பயன்படுத்தப்படும்போது, தொலைவு (நீளம்) அதிகரிப்பதால் வரிகளில் மின் இழப்பு காரணமாக அவற்றை நீண்ட தூரத்திற்கு மாற்ற முடியவில்லை, அதாவது டி.சி மின் நிலையங்கள் எல்லா இடங்களிலும் வைக்கப்பட வேண்டும், இதனால் ஏ.சியின் முக்கிய குறிக்கோள் டிரான்ஸ்மிஷன் சிக்கலைத் தீர்க்க மற்றும் மின்மாற்றி இல்லாமல், ஏ.சி.யுடன் கூட இழப்புகள் இருந்திருக்கும் என்பதால் அது சாத்தியமில்லை.
மின்மாற்றி இடத்தில், ஏசி மிக அதிக மின்னழுத்த ஆனால் குறைந்த மின்னோட்டத்தில் உற்பத்தி நிலையங்களிலிருந்து கடத்தப்படலாம், இது I 2 R இன் மதிப்பு காரணமாக வரியில் (கம்பிகள்) ஏற்படும் இழப்புகளை நீக்குகிறது (இது ஒரு வரியில் மின் இழப்பைக் கொடுக்கும்). மின்மாற்றி பின்னர் உயர் மின்னழுத்த, குறைந்த மின்னழுத்த, உயர் தற்போதைய ஆற்றல் குறைந்த தற்போதைய ஆற்றல் மாற்றப் பயன்படுகின்றது அதிர்வெண் மாற்றாமல் மற்றும் உருவாக்கும் நிலையத்தில் இருந்து பரவும் அதே சக்தி ஒரு சமூகத்தில் இறுதி விநியோகத்திற்கு (பி = IV) போன்றவை.
மின்னழுத்த மின்மாற்றியை நன்கு புரிந்து கொள்ள, ஒற்றை-கட்ட மின்மாற்றி அதன் மிக எளிமையான மாதிரியைப் பயன்படுத்துவது நல்லது.
ஒற்றை கட்ட மின்மாற்றி
ஒற்றை கட்ட மின்மாற்றி மிகவும் பொதுவானது (பயன்பாட்டில் உள்ள எண்களின் அடிப்படையில்) மின்னழுத்த மின்மாற்றிகள். வீட்டிலும் மற்ற எல்லா இடங்களிலும் நாம் பயன்படுத்தும் பெரும்பாலான “செருகப்பட்ட” சாதனங்களில் இது உள்ளது.
ஒரு மின்மாற்றியின் செயல்பாட்டுக் கொள்கை, கட்டுமானம் போன்றவற்றை விவரிக்க இது பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஏனென்றால் மற்ற மின்மாற்றிகள் ஒற்றை கட்ட மின்மாற்றியின் மாறுபாடு அல்லது மாற்றம் போன்றவை. எடுத்துக்காட்டாக, சிலர் மூன்று கட்ட மின்மாற்றியை 3 ஒற்றை கட்ட மின்மாற்றிகளால் ஆனதாகக் குறிப்பிடுகின்றனர்.
ஒற்றை கட்ட மின்மாற்றி இரண்டு சுருள்கள் / முறுக்கு (முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலை சுருள்) ஆகியவற்றால் ஆனது. இந்த இரண்டு முறுக்கு அவற்றுக்கிடையே மின் இணைப்பு இல்லாத வகையில் ஏற்பாடு செய்யப்பட்டுள்ளது, இதனால் அவை பொதுவாக மின்மாற்றியின் மையமாக குறிப்பிடப்படும் ஒரு பொதுவான காந்த இரும்பைச் சுற்றி காயப்படுத்தப்படுகின்றன, இதனால் இரண்டு சுருள்களும் அவற்றுக்கிடையே ஒரு காந்த இணைப்பை மட்டுமே கொண்டுள்ளன. இது மின்காந்த தூண்டல் வழியாக மட்டுமே சக்தி பரவுவதை உறுதிசெய்கிறது மற்றும் இணைப்புகளை தனிமைப்படுத்த மின்மாற்றிகள் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.
மின்மாற்றியின் செயல்பாட்டுக் கொள்கை:
முன்னர் குறிப்பிட்டபடி, மின்மாற்றி இரண்டு சுருள்களைக் கொண்டுள்ளது; முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலை சுருள்கள். முதன்மை சுருள் எப்போதும் மின்மாற்றிக்கான உள்ளீட்டைக் குறிக்கும், இரண்டாம் நிலை சுருள், மின்மாற்றியின் வெளியீடு.
இரண்டு முக்கிய விளைவுகள் மின்மாற்றியின் செயல்பாட்டை வரையறுக்கின்றன:
முதலில் அந்த ஆகும் கம்பி சுற்றி ஒரு காந்த வரை ஒரு கம்பி செட்டுகளுக்குள் பாயும் ஒரு தற்போதைய. இதன் விளைவாக உருவாகும் காந்தப்புலத்தின் அளவு எப்போதும் கம்பி வழியாக செல்லும் மின்னோட்டத்தின் அளவிற்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகும். கம்பி சுருள் போன்ற வடிவத்தில் காயப்பட்டால், காந்தப்புலத்தின் அளவு அதிகரிக்கும். முதன்மை சுருள் மூலம் காந்தவியல் தூண்டப்படும் கொள்கை இதுதான். முதன்மை சுருளுக்கு ஒரு மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், இது மின்மாற்றியின் மையத்தைச் சுற்றி ஒரு காந்தப்புலத்தைத் தூண்டுகிறது.
இரண்டாவது விளைவு முதல் இணைந்து போது, என்ற உண்மையை அடிப்படையாகக் கொண்ட மின்மாற்றி செயல்பாட்டு கொள்கை விளக்குகிறது ஒரு கடத்தி காந்தம் ஒரு துண்டு மற்றும் காந்த மாற்றங்கள் சுற்றி காயம் என்றால், காந்த துறையில் மாற்றம் தற்போதைய இல் தூண்டும் கடத்தி, இதன் அளவு கடத்தி சுருளின் திருப்பங்களின் எண்ணிக்கையால் தீர்மானிக்கப்படும். இரண்டாம் நிலை சுருள் ஆற்றல் பெறும் கொள்கை இதுதான்.
முதன்மை சுருளுக்கு ஒரு மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்படும்போது, அது மையத்தை சுற்றி ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது, வலிமை பயன்படுத்தப்படும் மின்னோட்டத்தைப் பொறுத்தது. உருவாக்கப்பட்ட காந்தப்புலம் இரண்டாம் நிலை சுருளில் ஒரு மின்னோட்டத்தைத் தூண்டுகிறது, இது காந்தப்புலத்தின் அளவு மற்றும் இரண்டாம் நிலை சுருளின் திருப்பங்களின் எண்ணிக்கையின் செயல்பாடாகும்.
மின்மாற்றியின் இந்த செயல்பாட்டுக் கொள்கை ஏ.சி. ஏன் கண்டுபிடிக்கப்பட வேண்டும் என்பதையும் விளக்குகிறது, ஏனெனில் பயன்படுத்தப்பட்ட மின்னழுத்தம் அல்லது மின்னோட்டத்தில் மாற்று இருக்கும்போது மட்டுமே மின்மாற்றி வேலை செய்யும், அப்போதுதான் மின்காந்த தூண்டல் கொள்கைகள் செயல்படும். இதனால் டிரான்ஸ்பார்மரை அப்போது டி.சி.க்கு பயன்படுத்த முடியவில்லை.
மின்மாற்றி கட்டுமானம்
அடிப்படையில், ஒரு மின்மாற்றி இரண்டு பகுதிகளால் ஆனது; இரண்டு தூண்டல் சுருள்கள் மற்றும் ஒரு லேமினேட் எஃகு கோர். சுருள்கள் ஒருவருக்கொருவர் காப்பிடப்பட்டு, மையத்துடன் தொடர்பு கொள்வதைத் தடுக்கவும் காப்பிடப்படுகின்றன.
மின்மாற்றியின் கட்டுமானம் சுருள் மற்றும் மைய கட்டுமானத்தின் கீழ் ஆராயப்படும்.
மின்மாற்றி கோர்
மின்மாற்றியின் மையமானது எப்போதும் எஃகு லேமினேட் தாள்களை ஒன்றாக அடுக்கி வைப்பதன் மூலம் கட்டமைக்கப்படுகிறது, அவற்றுக்கிடையே குறைந்தபட்ச காற்று இடைவெளி இருப்பதை உறுதி செய்கிறது. சமீபத்திய காலங்களில் மின்மாற்றிகள் கோர் எப்போதும் எடி மின்னோட்டத்தால் ஏற்படும் இழப்புகளைக் குறைக்க இரும்பு கோர்களுக்குப் பதிலாக லேமினேட் ஸ்டீல் கோரால் ஆனது.
தேர்வு செய்ய லேமினேட் எஃகு தாள்களின் மூன்று முக்கிய வடிவங்கள் உள்ளன, அவை ஈ, ஐ மற்றும் எல்.
மையத்தை உருவாக்குவதற்கு லேமினேஷனை ஒன்றாக அடுக்கி வைக்கும் போது, அவை எப்போதும் மூட்டு பக்கங்களும் மாறி மாறி மாறி அடுக்கி வைக்கப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, முதல் சட்டசபையின் போது தாள்கள் முன் முகமாக கூடியிருக்கின்றன, கீழேயுள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி அவை அடுத்த சட்டசபைக்கு மீண்டும் எதிர்கொள்ளப்படும். மூட்டுகளில் அதிக தயக்கம் ஏற்படுவதைத் தடுக்க இது செய்யப்படுகிறது.
சுருள்
ஒரு மின்மாற்றி கட்டும் போது, முதன்மை அல்லது இரண்டாம் நிலை சுருளில் இருக்கும் திருப்பங்களின் எண்ணிக்கையை இது தீர்மானிப்பதால், மின்மாற்றி வகையை படி மேலே அல்லது கீழே இறங்குவதைக் குறிப்பிடுவது மிகவும் முக்கியமானது.
மின்மாற்றிகள் வகைகள்:
பெரும்பாலும் மூன்று வகையான மின்னழுத்த மின்மாற்றிகள் உள்ளன;
1. டிரான்ஸ்ஃபார்மர்கள் கீழே இறங்கு
2. ஸ்டெப் அப் டிரான்ஸ்ஃபார்மர்ஸ்
3. தனிமைப்படுத்தும் மின்மாற்றிகள்
மின்மாற்றிகள் கீழே படி மின்னழுத்த குறைப்புக்கு மதிப்பு கொடுக்கிறது மின்மாற்றிகள் உள்ளன போது, இரண்டாம் சுருள் உள்ள முதன்மை சுருள் பயன்படுத்தப்படும் மின்மாற்றி வரை ஒரு படி, மின்மாற்றி மின்னழுத்த அதிகரித்த மதிப்பு இரண்டாம் மணிக்கு, முதன்மை சுருள் பயன்படுத்தப்படும் கொடுக்கிறது சுருள்.
தனிமைப்படுத்தும் மின்மாற்றிகள் மின்மாற்றிகள் ஆகும், இது இரண்டாம் நிலைக்கு முதன்மைக்கு பயன்படுத்தப்படும் அதே மின்னழுத்தத்தை அளிக்கிறது, இதனால் அடிப்படையில் மின்சுற்றுகளை தனிமைப்படுத்த பயன்படுகிறது.
மேலே உள்ள விளக்கத்திலிருந்து, ஒரு குறிப்பிட்ட வகை மின்மாற்றியை உருவாக்குவது, தேவையான வெளியீட்டைக் கொடுப்பதற்காக ஒவ்வொரு முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலை சுருள்களிலும் திருப்பங்களின் எண்ணிக்கையை வடிவமைப்பதன் மூலம் மட்டுமே அடைய முடியும், இதனால் திருப்பங்கள் விகிதத்தால் இதை தீர்மானிக்க முடியும். வெவ்வேறு வகையான மின்மாற்றிகள் பற்றி மேலும் அறிய இணைக்கப்பட்ட டுடோரியல் மூலம் படிக்கலாம்.
மின்மாற்றி விகிதம் மற்றும் ஈ.எம்.எஃப் சமன்பாட்டை மாற்றுகிறது:
மின்மாற்றி திருப்ப விகிதம் (n) சமன்பாட்டால் வழங்கப்படுகிறது;
n = Np / Ns = Vp / Vs
அங்கு n = திருப்பங்கள் விகிதம்
Np = முதன்மை சுருளில் திருப்பங்களின் எண்ணிக்கை
Ns = இரண்டாம் நிலை சுருளில் திருப்பங்களின் எண்ணிக்கை
Vp = முதன்மைக்கு மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்படுகிறது
Vs = இரண்டாம் நிலை மின்னழுத்தம்
மேலே விவரிக்கப்பட்ட இந்த உறவு சமன்பாட்டின் ஒவ்வொரு அளவுருக்களையும் கணக்கிட பயன்படுத்தப்படலாம்.
மேலே உள்ள சூத்திரம் மின்மாற்றிகள் மின்னழுத்த நடவடிக்கை என அழைக்கப்படுகிறது.
மாற்றத்திற்குப் பிறகு சக்தி அப்படியே இருக்கிறது என்று நாங்கள் சொன்னதால்;
மேலே உள்ள இந்த சூத்திரம் மின்மாற்றியின் தற்போதைய செயல் என குறிப்பிடப்படுகிறது. மின்மாற்றி மின்னழுத்தத்தை மாற்றுவதோடு மட்டுமல்லாமல் மின்னோட்டத்தையும் மாற்றுகிறது என்பதற்கான சான்றாக இது செயல்படுகிறது.
ஈ.எம்.எஃப் சமன்பாடு:
முதன்மை அல்லது இரண்டாம் நிலை சுருளின் சுருளின் திருப்பங்களின் எண்ணிக்கை, அது தூண்டும் மின்னோட்டத்தின் அளவை தீர்மானிக்கிறது. முதன்மைக்கு பயன்படுத்தப்படும் மின்னோட்டம் குறைக்கப்படும்போது, காந்தப்புலத்தின் வலிமை குறைகிறது மற்றும் இரண்டாம் நிலை முறுக்குகளில் தூண்டப்படும் மின்னோட்டத்திற்கு சமம்.
E = N (dΦ / dt)
இரண்டாம் நிலை முறுக்குகளில் தூண்டப்பட்ட மின்னழுத்தத்தின் அளவு சமன்பாட்டின் மூலம் வழங்கப்படுகிறது:
N என்பது இரண்டாம் நிலை முறுக்கு திருப்பங்களின் எண்ணிக்கை.
ஃப்ளக்ஸ் சைனூசாய்டலி முறையில் மாறுபடுவதால், காந்தப் பாய்வு Φ = அதிகபட்சம் sinwt
இதனால்E = N * w * Φmax * cos (wt) Emax = NwΦmax
தூண்டப்பட்ட Emf இன் மூல சராசரி சதுர மதிப்பு emf இன் அதிகபட்ச மதிப்பை √2 ஆல் வகுப்பதன் மூலம் பெறப்படுகிறது
இந்த சமன்பாடு மின்மாற்றிகள் ஈ.எம்.எஃப் சமன்பாடு என்று அழைக்கப்படுகிறது.
எங்கே: N என்பது சுருள் முறுக்கு திருப்பங்களின் எண்ணிக்கை
f என்பது ஹெர்ட்ஸில் உள்ள ஃப்ளக்ஸ் அதிர்வெண்
Φ என்பது வெபரில் உள்ள காந்தப் பாய்வு அடர்த்தி
இந்த மதிப்புகள் அனைத்தும் தீர்மானிக்கப்பட்டு, மின்மாற்றி இவ்வாறு உருவாக்கப்படலாம்.
மின்சார சக்தி
முன்னர் விளக்கியது போல, உற்பத்தி நிலையங்களில் உருவாக்கப்படும் மின் சக்தியின் மதிப்பை இறுதி பயனர்களுக்கு சிறிதளவு அல்லது இழப்பு இல்லாமல் வழங்குவதை உறுதி செய்வதற்காக மின்மாற்றிகள் உருவாக்கப்பட்டன, இதனால் ஒரு சிறந்த மின்மாற்றியில், வெளியீட்டில் உள்ள சக்தி (இரண்டாம் நிலை முறுக்கு) எப்போதும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும் உள்ளீட்டு சக்தி. மின்மாற்றிகள் நிலையான வாட்டேஜ் சாதனங்கள் என குறிப்பிடப்படுகின்றன, அவை மின்னழுத்தம் மற்றும் தற்போதைய மதிப்புகளை மாற்றக்கூடும், இது எப்போதும் உள்ளீட்டில் அதே சக்தி வெளியீட்டில் கிடைக்கும் வகையில் செய்யப்படுகிறது.
இதனால்
ப s = ப ப
இங்கு Ps என்பது இரண்டாம் நிலை மற்றும் Pp என்பது முதன்மை சக்தியாகும்.
P = IvcosΦ என்பதால் I s V s cosΦ s = I p V p cosΦ p
ஒரு மின்மாற்றியின் செயல்திறன்
ஒரு மின்மாற்றியின் செயல்திறன் சமன்பாட்டால் வழங்கப்படுகிறது;
செயல்திறன் = (வெளியீட்டு சக்தி / உள்ளீட்டு சக்தி) * 100%
ஒரு ஐடியல் டிரான்ஸ்பார்மரின் சக்தி வெளியீடு ஆற்றல் உள்ளீட்டைப் போலவே இருக்க வேண்டும், பெரும்பாலான மின்மாற்றிகள் ஐடியல் மின்மாற்றியிலிருந்து வெகு தொலைவில் உள்ளன மற்றும் பல காரணிகளால் அனுபவ இழப்புகளைச் செய்கின்றன.
ஒரு மின்மாற்றி அனுபவிக்கக்கூடிய சில இழப்புகள் கீழே பட்டியலிடப்பட்டுள்ளன;
1. செப்பு இழப்புகள்
2. ஹிஸ்டெரெசிஸ் இழப்புகள்
3. எடி தற்போதைய இழப்புகள்
1. செப்பு இழப்புகள்
இந்த இழப்புகள் சில நேரங்களில் முறுக்கு இழப்புகள் அல்லது I 2 R இழப்புகள் என குறிப்பிடப்படுகின்றன. இந்த இழப்புகள் கடத்தியின் எதிர்ப்பின் காரணமாக மின்னோட்டத்தை அதன் வழியாக அனுப்பும்போது முறுக்குக்கு பயன்படுத்தப்படும் கடத்தியால் சிதறடிக்கப்படும் சக்தியுடன் தொடர்புடையது. இந்த இழப்பின் மதிப்பை சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிட முடியும்;
பி = நான் 2 ஆர்
2. ஹிஸ்டெரெசிஸ் இழப்புகள்
இது மின்மாற்றியின் மையத்திற்கு பயன்படுத்தப்படும் பொருட்களின் தயக்கம் தொடர்பான இழப்பு ஆகும். மாற்று மின்னோட்டம் அதன் திசையை மாற்றியமைக்கும்போது, மையத்திற்கு பயன்படுத்தப்படும் பொருளின் உள் கட்டமைப்பில் இது ஒரு தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது, ஏனெனில் இது உடல் மாற்றங்களுக்கு ஆளாகிறது, இது ஆற்றலின் ஒரு பகுதியையும் பயன்படுத்துகிறது
3. எடி தற்போதைய இழப்புகள்
இது பொதுவாக எஃகு லேமினேட் மெல்லிய தாள்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் கைப்பற்றப்பட்ட இழப்பாகும். மையமானது ஒரு கடத்தி மற்றும் இரண்டாம் நிலை சுருளில் ஒரு emf ஐ தூண்டும் என்பதில் இருந்து எடி தற்போதைய இழப்பு எழுகிறது. ஃபாரடேஸ் சட்டத்தின்படி மையத்தில் தூண்டப்படும் நீரோட்டங்கள் காந்தப்புலத்தை எதிர்க்கும் மற்றும் ஆற்றல் சிதற வழிவகுக்கும்.
இந்த இழப்புகளின் விளைவை மின்மாற்றியின் செயல்திறன் கணக்கீடுகளில் காரணியாக்குவது, எங்களிடம் உள்ளது;
செயல்திறன் = (உள்ளீட்டு சக்தி - இழப்புகள் / உள்ளீட்டு சக்தி) * 100% அனைத்து அளவுருக்கள் சக்தியின் அலகுகளில் வெளிப்படுத்தப்படுகின்றன.