ट्रांसफार्मर विकास इतिहास

Jul 15, 2021

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फैराडे ने एक [जीजी] उद्धरण का आविष्कार किया;प्रेरण लूप [जीजी] उद्धरण; २९ अगस्त १८३१ को, एक [जीजी] quot;फैराडे इंडक्शन कॉइल [जीजी] quot; कहा जाता है, जो वास्तव में दुनिया [जीजी] #39;एक ट्रांसफॉर्मर का पहला प्रोटोटाइप था। लेकिन फैराडे ने इसका उपयोग केवल विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के सिद्धांत को प्रदर्शित करने के लिए किया, और इसके व्यावहारिक उपयोग पर विचार नहीं किया।


१८८१ में, लुसिएन गॉलार्ड और जॉन डिक्सन गिब्स ने [जीजी] quot;सेकेंडरी हैंड जेनरेटर [जीजी] quot नामक एक उपकरण का प्रदर्शन किया; लंदन में, और फिर इस तकनीक का इस्तेमाल किया संयुक्त राज्य अमेरिका में वेस्टिंगहाउस को बेचा गया, यह पहला व्यावहारिक बिजली ट्रांसफार्मर हो सकता है, लेकिन यह जल्द से जल्द ट्रांसफार्मर नहीं है।


1884 में, लुसन गोलार और जॉन डिक्सन गिब्स ने ट्यूरिन, इटली में अपने उपकरणों का प्रदर्शन किया, जो विद्युत प्रकाश व्यवस्था का उपयोग करता है। प्रारंभिक ट्रांसफॉर्मर रैखिक कोर का उपयोग करते थे, जिन्हें बाद में अधिक प्रभावी टॉरॉयडल कोर द्वारा बदल दिया गया था।


वेस्टिंगहाउस इंजीनियर विलियम स्टेनली ने 1885 में जॉर्ज वेस्टिंगहाउस, ल्यूसेंट गोलर और जॉन डिक्सन गिब्स से ट्रांसफार्मर के लिए पेटेंट खरीदने के बाद पहला व्यावहारिक ट्रांसफार्मर बनाया। ट्रांसफार्मर बाद में, ट्रांसफार्मर का कोर ई-आकार की लोहे की चादरों को ढेर करके बनाया गया था, और व्यावसायिक उपयोग 1886 में शुरू हुआ।


ट्रांसफॉर्मर परिवर्तन का सिद्धांत पहली बार फैराडे द्वारा खोजा गया था, लेकिन इसे 1880 के दशक तक व्यावहारिक उपयोग में नहीं लाया गया था। इस प्रतियोगिता में कि बिजली संयंत्रों को डीसी और एसी बिजली का उत्पादन करना चाहिए, एसी बिजली के लिए ट्रांसफार्मर का उपयोग करने की क्षमता इसके फायदों में से एक है। ट्रांसफार्मर विद्युत ऊर्जा को उच्च-वोल्टेज और निम्न-वर्तमान रूप में परिवर्तित कर सकता है, और फिर इसे वापस परिवर्तित कर सकता है, इस प्रकार संचरण प्रक्रिया में विद्युत ऊर्जा के नुकसान को बहुत कम कर सकता है, जिससे विद्युत ऊर्जा की आर्थिक संचरण दूरी आगे तक पहुंच जाती है। इस तरह बिजली की खपत से दूर बिजली संयंत्र बनाए जा सकते हैं। दुनिया के अधिकांश' परिवर्तन की एक श्रृंखला के बाद उपयोगकर्ता तक बिजली पहुँचती है।

ट्रांसफार्मर एक लोहे के कोर (या चुंबकीय कोर) और एक कुंडल से बना होता है। कॉइल में दो या दो से अधिक वाइंडिंग होते हैं। विद्युत आपूर्ति से जुड़ी वाइंडिंग को प्राइमरी वाइंडिंग कहा जाता है, और शेष वाइंडिंग को सेकेंडरी वाइंडिंग कहा जाता है। यह एसी वोल्टेज, करंट और प्रतिबाधा को बदल सकता है। सबसे सरल लोहे के कोर ट्रांसफार्मर में नरम चुंबकीय सामग्री से बना एक लोहे का कोर होता है और लोहे के कोर पर असमान मोड़ वाले दो कॉइल होते हैं, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है।


लोहे के कोर का कार्य दो कुंडलियों के बीच चुंबकीय युग्मन को मजबूत करना है। लोहे में एडी करंट और हिस्टैरिसीस नुकसान को कम करने के लिए, लोहे के कोर को चित्रित सिलिकॉन स्टील शीट के साथ टुकड़े टुकड़े किया जाता है; दो कॉइल के बीच कोई विद्युत कनेक्शन नहीं है, और कॉइल इंसुलेटेड तांबे के तारों (या एल्यूमीनियम तारों) द्वारा घाव कर रहे हैं। एसी पावर से जुड़ी एक कॉइल को प्राइमरी कॉइल (या प्राइमरी कॉइल) कहा जाता है, और बिजली के उपकरण से जुड़ी दूसरी कॉइल को सेकेंडरी कॉइल (या सेकेंडरी कॉइल) कहा जाता है। वास्तविक ट्रांसफार्मर बहुत जटिल है, और अनिवार्य रूप से तांबे की हानि (कुंडल प्रतिरोध हीटिंग), लोहे की हानि (लौह कोर हीटिंग) और चुंबकीय रिसाव (हवा द्वारा बंद चुंबकीय प्रेरण तार), आदि हैं। चर्चा को सरल बनाने के लिए, केवल आदर्श यहां ट्रांसफार्मर लगाया गया है। एक आदर्श ट्रांसफॉर्मर की स्थापना के लिए शर्तें हैं: लीकेज फ्लक्स को नजरअंदाज करना, प्राइमरी और सेकेंडरी कॉइल्स के प्रतिरोध को नजरअंदाज करना, कोर के नुकसान को नजरअंदाज करना और नो-लोड करंट (प्राथमिक कॉइल में करंट जब सेकेंडरी कुंडल खुला है)। उदाहरण के लिए, जब एक पावर ट्रांसफॉर्मर पूरे लोड (सेकेंडरी कॉइल की रेटेड आउटपुट पावर) पर काम कर रहा होता है, तो यह आदर्श ट्रांसफॉर्मर स्थिति के करीब होता है।


ट्रांसफार्मर विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के सिद्धांत द्वारा बनाए गए स्थिर विद्युत उपकरण हैं। जब ट्रांसफार्मर का प्राथमिक कॉइल एसी बिजली की आपूर्ति से जुड़ा होता है, तो कोर में वैकल्पिक चुंबकीय प्रवाह उत्पन्न होता है, और वैकल्पिक चुंबकीय φ द्वारा दर्शाया जाता है। प्राथमिक और माध्यमिक कॉइल में समान है, और φ भी एक साधारण हार्मोनिक फ़ंक्शन है, जिसे φ=φmsinωt के रूप में व्यक्त किया जाता है। फैराडे' के विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियम के अनुसार, प्राथमिक और द्वितीयक कुंडलियों में प्रेरित विद्युत वाहक बल e1=-N1dφ/dt, e2=-N2dφ/dt है। सूत्र में, N1 और N2 प्राथमिक और द्वितीयक कुंडलियों के फेरों की संख्या हैं। यह चित्र से देखा जा सकता है कि U1=-e1, U2=e2 (प्राथमिक कॉइल की भौतिक मात्रा को सबस्क्रिप्ट 1 द्वारा दर्शाया गया है और सेकेंडरी कॉइल की भौतिक मात्रा को सबस्क्रिप्ट 2 द्वारा दर्शाया गया है), जटिल प्रभावी मान U1 है =-E1=jN1ωΦ, U2=E2=-jN2ωΦ, चलो k=N1/N2, जो ट्रांसफार्मर का परिवर्तन अनुपात है। उपरोक्त सूत्र से, U1/U2=-N1/N2=-k, यानी ट्रांसफार्मर के प्रभावी मूल्य का अनुपात's प्राथमिक और माध्यमिक घुमावदार वोल्टेज इसके घुमाव अनुपात और चरण के बराबर है प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग वोल्टेज के बीच का अंतर है।