विभिन्न प्रकार के ट्रांसफार्मर और अनुप्रयोग

 

मूलभूत प्रकार्य

वोल्टेज रूपांतरण:विभिन्न ग्रिड सिस्टम या डिवाइस आवश्यकताओं के अनुरूप वोल्टेज स्तर को समायोजित करता है।

विद्युत अलगाव:सुरक्षा को बढ़ाने, प्राथमिक और माध्यमिक सर्किट के बीच दोष प्रसार को रोकता है।

ट्रांसमिशन दक्षता:उच्च-वोल्टेज ट्रांसमिशन लाइन वर्तमान और ऊर्जा हानि को कम करता है, समग्र दक्षता में सुधार करता है।

 

 वोल्टेज स्तर द्वारा वर्गीकरण

1। पावर ट्रांसफार्मर

उद्देश्य और कार्य द्वारा वर्गीकरण

 

1. शक्ति ट्रांसफॉर्मर्स

परिभाषा:पावर नेटवर्क में वोल्टेज को ऊपर या नीचे (आमतौर पर 33kV से ऊपर) कदम रखने के लिए उपयोग किया जाता है; उच्च क्षमता और निरंतर संचालन के लिए डिज़ाइन किया गया।

आवेदन:पावर प्लांट, सबस्टेशनों, इंटर-प्राइंस ट्रांसमिशन लाइन्स, बड़े औद्योगिक क्षेत्र।

लाभ:उच्च दक्षता (99%तक), उच्च वर्तमान और शक्ति, लंबी सेवा जीवन का समर्थन करती है।

नुकसान:भारी, महंगा, जटिल शीतलन प्रणाली।

 

2. वितरण परिवर्तनकारी

परिभाषा:अंतिम उपयोगकर्ताओं के लिए कम वोल्टेज (400\/230V) के लिए मध्यम वोल्टेज (10-35kV) नीचे कदम रखें; आम तौर पर<2000kVA.

आवेदन:आवासीय समुदाय, कार्यालय भवन, मॉल, स्कूल, अस्पताल।

लाभ:लागत-प्रभावी, स्थापित करने और बनाए रखने में आसान; बाहरी या पोल-माउंटेड उपयोग के लिए उपयुक्त।

नुकसान:कम पूर्ण-लोड दक्षता; प्रकाश भार के तहत ऊर्जा हानि; सीमित वोल्टेज\/क्षमता रेंज।

 

3। ऑटोट्रांसफॉर्मर्स

परिभाषा:प्राथमिक और द्वितीयक शेयर घुमावदार का हिस्सा; वोल्टेज नल के माध्यम से समायोजित किया गया।

आवेदन:मोटर स्टार्टिंग, वोल्टेज रेगुलेशन, पावर टेस्टिंग सिस्टम।

लाभ:कॉम्पैक्ट, कम लागत, उच्च दक्षता।

नुकसान:कोई अलगाव नहीं; कम सुरक्षा, अधिक दोष जोखिम।

 

4. साधन ट्रांसफॉर्मर्स

वोल्टेज ट्रांसफार्मर (वीटी)

परिभाषा:माप\/सुरक्षा के लिए वोल्टेज नीचे।

आवेदन:वोल्टेज मीटर, संरक्षण रिले, ऊर्जा पैमाइश।

लाभ:उच्च सटीकता, उच्च-वोल्टेज सिस्टम से विद्युत अलगाव।

नुकसान:माध्यमिक को शॉर्ट-सर्किट नहीं किया जाना चाहिए; लागत-संवेदनशील।

 

वर्तमान ट्रांसफार्मर (सीटीएस)

परिभाषा:सुरक्षित माप या सुरक्षा के लिए वर्तमान पैमाना।

आवेदन:वर्तमान मीटर, गलती वर्तमान पहचान, सुरक्षा प्रणाली।

लाभ:सटीक माप, कम-वोल्टेज उपकरण से उच्च-वोल्टेज को अलग करता है।

नुकसान:द्वितीयक को खुला नहीं होना चाहिए; अवशिष्ट चुंबकत्व के लिए प्रवण।

 

सामान्य साधन ट्रांसफार्मर

परिभाषा:उच्च-वोल्टेज\/वर्तमान संकेतों को सुरक्षित, निम्न-स्तरीय संकेतों में परिवर्तित करें।

आवेदन:सबस्टेशन, पैमाइश, रिले सुरक्षा।

लाभ:सुरक्षित माप, उच्च सटीकता, मानकीकरण।

नुकसान:प्रतिबाधा और संतृप्ति के प्रति संवेदनशील; अंशांकन और सही ग्राउंडिंग की आवश्यकता है।

 

5। अलगाव ट्रांसफार्मर

परिभाषा:प्राथमिक और माध्यमिक के बीच पूर्ण अलगाव; अक्सर 1: 1 अनुपात।

आवेदन:चिकित्सा उपकरण, डेटा केंद्र, प्रयोगशालाएं, सटीक उपकरण।

लाभ:सुरक्षा को बढ़ाता है, सामान्य-मोड हस्तक्षेप को कम करता है, और ग्राउंड लूप को समाप्त करता है।

नुकसान:आमतौर पर वोल्टेज नहीं बदलता है; अपेक्षाकृत उच्च लागत; बड़े पदचिह्न।

 

द्वारा वर्गीकरणक्षमता

In IEC 60076-6, transformers can be classified by capacity into small, middle, and large transformers. Small mainly refers to transformers without additional radiators/coolers/pipes/corrugated oil tanks. Medium transformers refer to transformers with three-phase capacity ≤100 MVA or single-phase capacity ≤33.3 MVA. Large transformers refer to transformers with three-phase capacity >100 MVA or single-phase capacity >33.3 एमवीए।

 

शीतलन माध्यम द्वारा वर्गीकरण

शीतलन माध्यम के अनुसार, ट्रांसफार्मर को तेल से प्रेरित ट्रांसफार्मर और सूखे-प्रकार ट्रांसफॉर्मर में विभाजित किया जा सकता है। फिर ड्राई-टाइप ट्रांसफॉर्मर को राल कास्ट टाइप ट्रांसफॉर्मर और वैक्यूम प्रेशर इन्फ्रूसेटेड ट्रांसफार्मर में विभाजित किया जा सकता है। वैक्यूम प्रेशर-इम्प्रूकेशन ट्रांसफार्मर को आमतौर पर वीपीआई ट्रांसफॉर्मर कहा जाता है।

सूखे प्रकार और तेल डूबे ट्रांसफार्मर के बीच तुलना

 

विशेषताएँ	सूखी प्रकार के ट्रांसफार्मर	तेल-प्रचंड ट्रांसफार्मर
कूलिंग माध्यम	हवा या अन्य गैसें	ट्रांसफार्मर तेल
सुरक्षा	उच्च, आग और विस्फोट का कोई जोखिम नहीं	कम, तेल दहन और विस्फोट का खतरा है
रखरखाव	सरल, नियमित रूप से शीतलन माध्यम को बदलने की आवश्यकता नहीं है	नियमित तेल प्रतिस्थापन और रखरखाव की आवश्यकता है
पर्यावरण संरक्षण	उच्च, पर्यावरण के लिए कोई प्रदूषण नहीं	कम, तेल रिसाव और पर्यावरण प्रदूषण का खतरा है
अनुप्रयोग क्षेत्र	ऊंची इमारतें, सबवे, अस्पताल, आदि	आउटडोर सबस्टेशन, औद्योगिक पार्क, आदि।

 

 

चरण द्वारा वर्गीकरण

 

कोर सामग्री और डिजाइन द्वारा वर्गीकरण

 

1। कोर सामग्री द्वारा

 

लोहे की कोर ट्रांसफार्मर

परिभाषा: चुंबकीय प्रवाह को निर्देशित करने के लिए चुंबकीय कोर के रूप में टुकड़े टुकड़े में सिलिकॉन स्टील शीट का उपयोग करता है। कोर डिज़ाइन में अक्सर अनिच्छा को कम करने के लिए माइट्रेड जोड़ों या स्टेप-लैप लैमिनेशन शामिल होते हैं। सिलिकॉन स्टील शीट की मोटाई ऑपरेटिंग आवृत्ति (जैसे, 0। 3 मिमी 5 0 हर्ट्ज, 400 हर्ट्ज के लिए 0.1 मिमी) के लिए आनुपातिक रूप से आनुपातिक है।

अनुप्रयोग: पावर ट्रांसमिशन (50\/60 हर्ट्ज सिस्टम), लाइन-फ़्रीक्वेंसी पावर सप्लाई, हाई-पावर, कॉस्ट-सेंसिटिव इलेक्ट्रिकल सिस्टम के लिए बड़ी मोटर नियंत्रण-आदर्श।

लाभ: उच्च दक्षता (95-99%), बड़ी बिजली क्षमता (GVA स्तर तक), कम लागत; टुकड़े टुकड़े में डिजाइन और अनुकूलित चुंबकीय सर्किट ऊर्जा रूपांतरण दक्षता में सुधार करते हैं।

नुकसान: टुकड़े टुकड़े में चादर के कारण भारी; उच्च आवृत्ति पर महत्वपूर्ण नुकसान (एडी करंट और हिस्टैरिसीस); कंपन और शोर के लिए प्रवण। बढ़े हुए नुकसान के कारण उच्च आवृत्ति संचालन के लिए उपयुक्त नहीं है।

 

फेराइट कोर ट्रांसफार्मर

परिभाषा: उच्च आवृत्ति अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त, चुंबकीय कोर के रूप में फेराइट (सिरेमिक चुंबकीय सामग्री) का उपयोग करता है। MN-ZN फेराइट 1 मेगाहर्ट्ज से नीचे इष्टतम है, जबकि NI-ZN फेराइट 1 MHz से ऊपर की आवृत्तियों को सूट करता है। क्यूरी तापमान (80-300 डिग्री) अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान निर्धारित करता है।

अनुप्रयोग: स्विचिंग पावर सप्लाई (जैसे, फोन चार्जर्स), हाई-फ़्रीक्वेंसी इनवर्टर, आरएफ सर्किट, कॉम्पैक्ट, कम-नुकसान, उच्च-आवृत्ति वाले उपकरणों के लिए इलेक्ट्रॉनिक रोड़े-सूट करने योग्य।

लाभ: बेहद कम उच्च आवृत्ति हानि (1 मेगाहर्ट्ज से ऊपर), कॉम्पैक्ट आकार, मजबूत विरोधी संतृप्ति क्षमता; विशिष्ट आवृत्ति बैंड के लिए सिलवाया सामग्री उच्च संचरण दक्षता सुनिश्चित करती है।

नुकसान: सीमित बिजली क्षमता (<10 kW), magnetic permeability varies with temperature, fragile and prone to cracking; performance degrades in high-temperature environments.

 

वायु-कोर ट्रांसफार्मर

परिभाषा: एक चुंबकीय कोर का अभाव है, जो पूरी तरह से हवा या गैर-चुंबकीय मीडिया पर निर्भर करता है ताकि चुंबकीय प्रवाह को प्रसारित किया जा सके। माइक्रोवेव आवृत्तियों (GHz रेंज) में प्रभावी, जैसे कि RFID अनुप्रयोग, युग्मन में सुधार के लिए बहुपरत या हनीकॉम्ब घुमावदार संरचनाओं का उपयोग करते हैं।

अनुप्रयोग: आरएफ संचार (एंटीना ट्यूनिंग), टेस्ला कॉइल, उच्च-आवृत्ति माप उपकरण, उच्च-आवृत्ति या उच्च-रैखिकता वातावरण के लिए सुपरकंडक्टिंग उपकरण-आदर्श।

लाभ: कोई हिस्टैरिसीस या एडी वर्तमान हानि, कोई चुंबकीय संतृप्ति, उच्च रैखिकता नहीं; कोरलेस डिज़ाइन चुंबकीय हानि को समाप्त करता है, उच्च आवृत्तियों पर स्थिर प्रदर्शन की पेशकश करता है।

नुकसान: Low efficiency due to poor magnetic coupling, large size, limited to high-frequency applications (>100 kHz); कम-आवृत्ति या उच्च-शक्ति परिदृश्यों के लिए उपयुक्त नहीं है।

 

2। कोर डिजाइन द्वारा

 

सोलेनोइडल कोर ट्रांसफार्मर

परिभाषा: वाइंडिंग्स को कोर के एक केंद्रीय अंग के चारों ओर लपेटा जाता है, जो आमतौर पर ई-प्रकार या यूआई प्रकार होता है, जिसका उपयोग आमतौर पर कोर-प्रकार के ट्रांसफार्मर संरचनाओं में किया जाता है जहां चुंबकीय प्रवाह एक बंद चुंबकीय पथ के माध्यम से लूप होता है।

अनुप्रयोग: वितरण ट्रांसफार्मर, पावर ट्रांसफार्मर और सामान्य औद्योगिक\/विद्युत उपकरण।

लाभ: परिपक्व विनिर्माण प्रक्रिया, मानकीकृत द्रव्यमान उत्पादन के लिए उपयुक्त; पर्याप्त इन्सुलेशन स्थान उच्च-वोल्टेज ऑपरेशन की अनुमति देता है; तेल या एयर कूलिंग सिस्टम के लिए अनुकूल।

नुकसान: लंबे समय से चुंबकीय सर्किट उच्च रिसाव प्रवाह, थोड़ा अधिक कंपन और शोर की ओर जाता है; अपेक्षाकृत बड़ा पदचिह्न।

 

टोरोइडल कोर ट्रांसफार्मर

परिभाषा: एक बंद-रिंग चुंबकीय कोर का उपयोग करता है, इसके चारों ओर समान रूप से घाव के साथ, एक पूरी तरह से संलग्न चुंबकीय प्रवाह पथ की अनुमति देता है।

अनुप्रयोग: हाई-एंड ऑडियो उपकरण, मेडिकल डिवाइस, सटीक इंस्ट्रूमेंट्स, लैब उपकरण, पावर एडेप्टर, कॉम्पैक्ट पावर सप्लाई।

लाभ: बेहद कम चुंबकीय रिसाव और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप; उच्च दक्षता, शांत संचालन; कॉम्पैक्ट और हल्के, लचीली स्थापना।

नुकसान: जटिल घुमावदार प्रक्रिया, उच्च विनिर्माण लागत; उच्च-वोल्टेज अनुप्रयोगों के लिए अनुपयुक्त; बनाए रखना या प्रतिस्थापित करना मुश्किल है।

 

3। कोर संरचना द्वारा

विशेष ट्रांसफार्मर

 

1। रेक्टिफायर ट्रांसफार्मर

परिभाषा:रेक्टिफायर इकाइयों को विशिष्ट वोल्टेज की आपूर्ति करता है; मल्टी-वाइंडिंग डिज़ाइन हार्मोनिक्स को कम करते हैं।

आवेदन:एल्यूमीनियम स्मेल्टिंग, डीसी ट्रांसमिशन, ट्रैक्शन पावर, इलेक्ट्रोप्लेटिंग।

लाभ:हार्मोनिक्स को अच्छी तरह से संभालता है; स्थिर आउटपुट; उच्च-शक्ति सुधार के लिए अनुकूल।

नुकसान:हार्मोनिक्स के कारण उच्च गर्मी; महंगी शीतलन प्रणाली।

 

2। भट्ठी ट्रांसफार्मर

परिभाषा:औद्योगिक भट्टियों के लिए कम वोल्टेज (10-100V) और उच्च वर्तमान (केए के दसियों तक) की आपूर्ति करता है।

आवेदन:स्टीलमेकिंग, मेटल स्मेल्टिंग, थर्मल प्रोसेसिंग।

लाभ:उच्च, समायोज्य वर्तमान आउटपुट; लगातार शॉर्ट-सर्किट्स का समर्थन करता है।

नुकसान:कम दक्षता; उच्च ऊर्जा की खपत; शीतलन की आवश्यकता है।

 

3। परीक्षण ट्रांसफार्मर

परिभाषा:अल्पकालिक इन्सुलेशन परीक्षण के लिए उच्च वोल्टेज (कई सौ केवी तक) का उत्पादन करता है।

आवेदन:केबल परीक्षण, इन्सुलेशन परीक्षण, कारखाना स्वीकृति परीक्षण।

लाभ:उच्च समायोज्य आउटपुट; मजबूत अल्पकालिक अधिभार क्षमता।

नुकसान:बड़े आकार; सीमित परिचालन समय; जटिल रखरखाव।

 

4। वेल्डिंग ट्रांसफार्मर

परिभाषा:आर्क वेल्डिंग के लिए कम-वोल्टेज, उच्च-वर्तमान शक्ति प्रदान करता है; आउटपुट को आकार देने के लिए चुंबकीय शंट या रिसाव प्रतिक्रिया का उपयोग करता है।

आवेदन:मैनुअल आर्क वेल्डिंग, स्पॉट वेल्डिंग और निर्माण स्थल।

लाभ:स्थिर आउटपुट, लगातार आर्किंग के लिए अनुकूल; उच्च सुरक्षा।

नुकसान:कम शक्ति कारक; जटिल नियंत्रण; मुआवजे की आवश्यकता है।

 

यह खंड ट्रांसफार्मर के वोल्टेज स्तर, उद्देश्य और कार्य, चरण, कोर सामग्री, कोर डिजाइन, कोर संरचना और शीतलन माध्यम सहित कई आयामों के माध्यम से विद्युत ट्रांसफार्मर के वर्गीकरण को रेखांकित करता है। इन श्रेणियों का एक तुलनात्मक विश्लेषण विशिष्ट परिचालन मांगों और पर्यावरणीय बाधाओं के आधार पर इष्टतम ट्रांसफार्मर चयन को निर्देशित करने के लिए प्रदान किया जाता है।