ٹرانسفارمر ایک برقی مقناطیسی آلہ ہے جو ایک وولٹیج اور فریکوئنسی کے متبادل کرنٹ کو مختلف (یا مساوی) وولٹیج اور ایک ہی فریکوئنسی کے متبادل کرنٹ میں تبدیل کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔
مواد
ٹرانسفارمر کا آلہ اور آپریشن
آسان ترین صورت میں ٹرانسفارمر W موڑ کی تعداد کے ساتھ ایک بنیادی وائنڈنگ پر مشتمل ہے۔1 اور ایک ثانوی موڑ W کی تعداد کے ساتھ2. بنیادی وائنڈنگ کو توانائی فراہم کی جاتی ہے، بوجھ سیکنڈری سے منسلک ہوتا ہے۔ توانائی کی منتقلی برقی مقناطیسی انڈکشن کے ذریعے کی جاتی ہے۔ برقی مقناطیسی جوڑے کو بڑھانے کے لیے، زیادہ تر معاملات میں، وائنڈنگز کو بند کور (مقناطیسی سرکٹ) پر رکھا جاتا ہے۔
اگر پرائمری وائنڈنگ پر متبادل وولٹیج U کا اطلاق ہوتا ہے۔1، پھر ایک متبادل کرنٹ I1، جو کور میں ایک ہی شکل کا مقناطیسی بہاؤ Ф بناتا ہے۔یہ مقناطیسی بہاؤ ثانوی وائنڈنگ میں EMF کو اکساتا ہے۔ اگر کوئی بوجھ ثانوی سرکٹ سے منسلک ہے، تو ایک ثانوی کرنٹ I2.
سیکنڈری وائنڈنگ میں وولٹیج کا تعین W موڑ کے تناسب سے کیا جاتا ہے۔1 اور ڈبلیو2:
یو2= یو1*(ڈبلیو1/W2) = یو1/k، جہاں k ہے۔ تبدیلی کا تناسب.
اگر k<1، تو U2> یو1، اور ایسے ٹرانسفارمر کو سٹیپ اپ کہا جاتا ہے۔ اگر k>1، تو U2<U1، اس طرح ٹرانسفارمر کو سٹیپ ڈاؤن کہا جاتا ہے۔. چونکہ ٹرانسفارمر کی آؤٹ پٹ پاور ان پٹ پاور کے برابر ہے (بذات خود ٹرانسفارمر میں ہونے والے نقصانات مائنس)، ہم کہہ سکتے ہیں کہ Pout \u003d Pin, U1*میں1= یو2*میں2 اور میں2=میں1*k=I1*(ڈبلیو1/W2)۔ اس طرح، بغیر نقصان کے ٹرانسفارمر میں، ان پٹ اور آؤٹ پٹ وولٹیج سمیٹنے والے موڑ کے تناسب کے براہ راست متناسب ہوتے ہیں۔ اور کرنٹ اس تناسب کے الٹا متناسب ہیں۔
ایک ٹرانسفارمر میں مختلف تناسب کے ساتھ ایک سے زیادہ سیکنڈری وائنڈنگ ہو سکتی ہے۔ لہٰذا، 220 وولٹ کے نیٹ ورک سے گھریلو لیمپ کے آلات کو پاور دینے کے لیے ٹرانسفارمر میں ایک سیکنڈری وائنڈنگ ہو سکتی ہے، مثال کے طور پر، 500 وولٹ سے پاور اینوڈ سرکٹس اور 6 وولٹ تاپدیپت سرکٹس کو پاور۔ پہلی صورت میں k<1، دوسری میں - k>1۔
ٹرانسفارمر صرف متبادل وولٹیج کے ساتھ کام کرتا ہے - سیکنڈری وائنڈنگ میں EMF کی موجودگی کے لیے، مقناطیسی بہاؤ کو تبدیل کرنا ضروری ہے۔
ٹرانسفارمرز کے لیے کور کی اقسام
عملی طور پر، نہ صرف اشارہ شدہ شکل کے کور استعمال کیے جاتے ہیں۔ ڈیوائس کے مقصد پر منحصر ہے، مقناطیسی سرکٹس کو مختلف طریقوں سے انجام دیا جا سکتا ہے۔
راڈ کور
کم تعدد ٹرانسفارمرز کے مقناطیسی سرکٹس واضح مقناطیسی خصوصیات کے ساتھ سٹیل سے بنے ہیں۔ایڈی کرنٹ کو کم کرنے کے لیے، کور سرنی کو ایک دوسرے سے برقی طور پر الگ الگ الگ پلیٹوں سے جمع کیا جاتا ہے۔ اعلی تعدد پر کام کرنے کے لیے، دیگر مواد استعمال کیے جاتے ہیں، مثال کے طور پر، فیرائٹس۔
اوپر زیر غور کور کو کور کہا جاتا ہے اور یہ دو سلاخوں پر مشتمل ہوتا ہے۔ سنگل فیز ٹرانسفارمرز کے لیے تھری راڈ میگنیٹک سرکٹس بھی استعمال کیے جاتے ہیں۔ ان میں کم مقناطیسی رساو بہاؤ اور اعلی کارکردگی ہے۔ اس صورت میں، بنیادی اور ثانوی دونوں وائنڈنگز کور کی مرکزی چھڑی پر واقع ہیں۔
تھری فیز ٹرانسفارمر بھی تھری راڈ کور پر بنائے جاتے ہیں۔ ان کے پاس ہر مرحلے کے بنیادی اور ثانوی وائنڈنگ ہوتے ہیں، ہر ایک اپنے اپنے مرکز میں واقع ہوتا ہے۔ کچھ معاملات میں، پانچ چھڑی کے مقناطیسی سرکٹس استعمال کیے جاتے ہیں۔ ان کے وائنڈنگ بالکل اسی طرح واقع ہیں - ہر ایک پرائمری اور سیکنڈری اپنی اپنی چھڑی پر، اور ہر طرف دو انتہائی سلاخوں کا مقصد صرف مخصوص طریقوں میں مقناطیسی بہاؤ کو بند کرنا ہے۔
بکتر بند
بکتر بند کور میں، سنگل فیز ٹرانسفارمرز بنائے جاتے ہیں - دونوں کنڈلی مقناطیسی سرکٹ کے مرکزی کور پر رکھی جاتی ہیں۔ اس طرح کے کور میں مقناطیسی بہاؤ تین چھڑی کی تعمیر کی طرح بند ہوتا ہے - اطراف کی دیواروں کے ذریعے۔ اس معاملے میں رساو کا بہاؤ بہت چھوٹا ہے۔
اس ڈیزائن کے فوائد میں وائنڈنگ کے ساتھ کور ونڈو کو زیادہ گھنے بھرنے کے امکان کی وجہ سے سائز اور وزن میں کچھ اضافہ شامل ہے، اس لیے کم طاقت والے ٹرانسفارمرز کی تیاری کے لیے بکتر بند کور استعمال کرنا فائدہ مند ہے۔ اس کے نتیجے میں ایک مختصر مقناطیسی سرکٹ بھی ہوتا ہے، جو بغیر بوجھ کے نقصانات میں کمی کا باعث بنتا ہے۔
نقصان نظر ثانی اور مرمت کے لیے وائنڈنگز تک زیادہ مشکل رسائی کے ساتھ ساتھ ہائی وولٹیجز کے لیے موصلیت کی تیاری کی بڑھتی ہوئی پیچیدگی ہے۔
ٹورائیڈل
ٹورائیڈل کور میں، مقناطیسی بہاؤ کور کے اندر مکمل طور پر بند ہوتا ہے، اور عملی طور پر کوئی رساو مقناطیسی بہاؤ نہیں ہوتا ہے۔ لیکن ایسے ٹرانسفارمرز کو ہوا لگانا مشکل ہوتا ہے، اس لیے ان کا استعمال بہت کم ہوتا ہے، مثال کے طور پر، کم طاقت والے ایڈجسٹ ایبل آٹو ٹرانسفارمرز میں یا زیادہ فریکوئنسی والے آلات میں جہاں شور سے استثنیٰ ضروری ہے۔
آٹو ٹرانسفارمر
بعض صورتوں میں، ایسے ٹرانسفارمرز کو استعمال کرنے کا مشورہ دیا جاتا ہے، جن کا نہ صرف وائنڈنگز کے درمیان مقناطیسی رابطہ ہوتا ہے بلکہ برقی بھی ہوتا ہے۔ یعنی، سٹیپ اپ ڈیوائسز میں، پرائمری وائنڈنگ سیکنڈری کا حصہ ہوتی ہے، اور سٹیپ ڈاؤن ڈیوائسز میں، پرائمری کا سیکنڈری حصہ۔ ایسی ڈیوائس کو آٹو ٹرانسفارمر (AT) کہا جاتا ہے۔
ایک سٹیپ ڈاون آٹوٹرانسفارمر کوئی سادہ وولٹیج ڈیوائیڈر نہیں ہے - ثانوی سرکٹ میں توانائی کی منتقلی میں مقناطیسی کپلنگ بھی شامل ہے۔
آٹوٹرانسفارمرز کے فوائد یہ ہیں:
- چھوٹے نقصانات؛
- ہموار وولٹیج ریگولیشن کا امکان؛
- چھوٹے وزن اور سائز کے اشارے (ایک آٹوٹرانسفارمر سستا ہے، اسے نقل و حمل کرنا آسان ہے)؛
- مواد کی چھوٹی مطلوبہ مقدار کی وجہ سے کم قیمت۔
نقصانات میں دونوں وائنڈنگز کی موصلیت کا استعمال کرنے کی ضرورت شامل ہے، جو زیادہ وولٹیج کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہیں، نیز ان پٹ اور آؤٹ پٹ کے درمیان گالوانک آئسولیشن کی کمی، جو ماحولیاتی مظاہر کے اثرات کو پرائمری سرکٹ سے سیکنڈری میں منتقل کر سکتی ہے۔ اس صورت میں، ثانوی سرکٹ کے عناصر کو گراؤنڈ نہیں کیا جا سکتا۔نیز، AT کے نقصان کو شارٹ سرکٹ کرنٹ میں اضافہ سمجھا جاتا ہے۔ تھری فیز آٹوٹرانسفارمرز کے لیے، وائنڈنگز عام طور پر گراؤنڈ نیوٹرل کے ساتھ ستارے میں جڑے ہوتے ہیں، دیگر کنکشن اسکیمیں ممکن ہیں، لیکن بہت پیچیدہ اور بوجھل ہوتی ہیں۔ یہ بھی ایک نقصان ہے جو آٹوٹرانسفارمرز کے دائرہ کار کو تنگ کرتا ہے۔
ٹرانسفارمرز کی درخواست
وولٹیج کو بڑھانے یا کم کرنے کے لیے ٹرانسفارمرز کی خاصیت صنعت اور روزمرہ کی زندگی میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہے۔
وولٹیج کی تبدیلی
صنعتی وولٹیج کی سطح پر مختلف مراحل پر مختلف تقاضے عائد کیے جاتے ہیں۔ بجلی پیدا کرتے وقت، مختلف وجوہات کی بنا پر ہائی وولٹیج جنریٹرز کا استعمال غیر منافع بخش ہے۔ لہذا، مثال کے طور پر، پن بجلی گھروں پر 6 ... 35 kV کے جنریٹر استعمال کیے جاتے ہیں۔ بجلی کی نقل و حمل کے لیے، اس کے برعکس، آپ کو بڑھے ہوئے وولٹیج کی ضرورت ہوتی ہے - فاصلے کے لحاظ سے 110 kV سے 1150 kV تک۔ مزید، یہ وولٹیج دوبارہ 6 ... 10 kV کی سطح تک کم کر دیا جاتا ہے، جسے مقامی سب سٹیشنوں میں تقسیم کیا جاتا ہے، جہاں سے اسے 380 (220) وولٹ تک کم کر کے آخری صارف تک پہنچایا جاتا ہے۔ گھریلو اور صنعتی آلات میں، اسے بھی کم کرنا ضروری ہے، عام طور پر 3 ... 36 وولٹ تک۔
یہ تمام کارروائیاں اس کے ساتھ کی جاتی ہیں۔ پاور ٹرانسفارمرز کا استعمال کرتے ہوئے. وہ خشک یا تیل پر مبنی ہوسکتے ہیں۔ دوسری صورت میں، وائنڈنگز کے ساتھ کور کو تیل کے ساتھ ایک ٹینک میں رکھا جاتا ہے، جو ایک موصل اور ٹھنڈک کا ذریعہ ہے۔
Galvanic تنہائی
Galvanic تنہائی برقی آلات کی حفاظت کو بڑھاتی ہے۔ اگر آلہ براہ راست 220 وولٹ کے نیٹ ورک سے نہیں چلتا ہے، جہاں کنڈکٹرز میں سے ایک زمین سے جڑا ہوا ہے، لیکن 220/220 وولٹ کے ٹرانسفارمر کے ذریعے، تو سپلائی وولٹیج وہی رہے گا۔لیکن کرنٹ کے بہاؤ کے لیے زمین کو بیک وقت چھونے اور کرنٹ کے ثانوی کرنٹ لے جانے والے حصوں کے ساتھ، کرنٹ کا کوئی بہاؤ نہیں ہوگا، اور برقی جھٹکوں کا خطرہ بہت کم ہوگا۔
وولٹیج کی پیمائش
تمام برقی تنصیبات میں وولٹیج کی سطح کو کنٹرول کرنا ضروری ہے۔ اگر 1000 وولٹ تک کی وولٹیج کلاس استعمال کی جاتی ہے، تو وولٹ میٹر براہ راست زندہ حصوں سے جڑے ہوتے ہیں۔ 1000 وولٹ سے زیادہ بجلی کی تنصیبات میں، یہ کام نہیں کرے گا - ایسے آلات جو اس طرح کے وولٹیج کو برداشت کر سکتے ہیں، موصلیت کی خرابی کی صورت میں بہت زیادہ بھاری اور غیر محفوظ ثابت ہوتے ہیں۔ لہذا، اس طرح کے نظاموں میں، وولٹ میٹرز کو ٹرانسفارمر کے ذریعے ہائی وولٹیج کنڈکٹرز سے منسلک کیا جاتا ہے جس میں ٹرانسفارمیشن کا آسان تناسب ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر، 10 کے وی نیٹ ورکس کے لیے، انسٹرومنٹ ٹرانسفارمرز 1:100 استعمال کیے جاتے ہیں، آؤٹ پٹ 100 وولٹ کا معیاری وولٹیج ہے۔ اگر پرائمری وائنڈنگ پر وولٹیج طول و عرض میں تبدیل ہوتا ہے، تو یہ بیک وقت ثانوی پر تبدیل ہوتا ہے۔ وولٹ میٹر کا پیمانہ عام طور پر بنیادی وولٹیج کی حد میں گریجویٹ ہوتا ہے۔
ٹرانسفارمر پیداوار اور دیکھ بھال کے لیے ایک پیچیدہ اور مہنگا عنصر ہے۔ تاہم، بہت سے علاقوں میں یہ آلات ناگزیر ہیں، اور ان کا کوئی متبادل نہیں ہے۔
ملتے جلتے مضامین:
