ٹرانسفارمر ڈیزائن

مسائل کو ختم کرنے کے لئے ہمارے آلے کو آزمائیں





ایک ٹرانسفارمر بجلی کی طاقت کو فریکوئنسی میں بدلے بغیر ایک سرکٹ سے دوسرے سرکٹ میں منتقل کرتا ہے۔ اس میں پرائمری اور سیکنڈری سمیٹنگ ہوتی ہے۔ بنیادی سمت مرکزی سپلائی سے منسلک ہوتا ہے اور مطلوبہ سرکٹ سے ثانوی ہوتا ہے۔ ہمارے میں پروجیکٹ سرکٹ ، ہم نے پروجیکٹ میں اپنی ضرورت کے مطابق لو پاور (10 KVA) سنگل فیز 50 ہرٹز پاور ٹرانسفارمر کا ڈیزائن لیا ہے۔



ٹرانسفارمر بنیادی طور پر تین قسموں کا ہے:


  1. بنیادی قسم
  2. شیل کی قسم
  3. ٹورائیڈل

بنیادی طور پر ، ٹائپ ونڈنگز کور کے ایک حص surroundے کے آس پاس ہوتی ہیں جبکہ شیل ٹائپ کور میں گھومنے پھرتے ہیں۔ کور قسم میں ، دو اہم اقسام ہیں E-I ٹائپ اور U-T قسم۔ اس میں ٹرانسفارمر ڈیزائن ، ہم نے E-I بنیادی قسم کا استعمال کیا۔ ہم نے ای- I کور کا انتخاب کیا کیونکہ ٹورائیڈل کے مقابلے میں سمیٹنا بہت آسان ہوتا ہے ، لیکن کارکردگی بہت زیادہ ہے (95٪ -96٪)۔ ایسا اس لئے ہے کیونکہ ٹورائیڈل کور میں نسبتا. بہاؤ میں کمی بہت کم ہے۔



منصوبے میں ملازم ٹرانسفارمرز ہیں

  1. سیریز ٹرانسفارمر: مطلوبہ فروغ یا ہرن وولٹیج فراہم کرنے اور
  2. کنٹرول ٹرانسفارمر: آؤٹ پٹ وولٹیج کو سینسنگ کرنے اور بجلی کی فراہمی کے ل.۔
ڈیزائن فارمولے:

یہاں ہم انمپلیٹ اور آؤٹ پٹ ونڈینگ ایس ڈبلیو جی اور ٹرانسفارمر کے بنیادی حصے کو دیئے گئے وضاحتوں کے لئے منتخب کرنے کے لئے انامیلڈ تانبے کی تار کی میز پر سمیٹنے والے اعداد و شمار اور ٹرانسفارمر ڈاک ٹکٹوں کے طول و عرض کا حوالہ دیتے ہیں۔

ڈیزائن کے طریقہ کار پر یہ فرض کرتے ہوئے عمل کیا جاتا ہے کہ ٹرانسفارمر کی مندرجہ ذیل تفصیلات دی گئی ہیں۔


  • ثانوی وولٹیج (بمقابلہ)
  • ثانوی موجودہ (ہے)
  • موڑ کا تناسب (n2 / n1)

ان دی گئی تفصیلات سے ہم زبان کی چوڑائی ، اسٹیک اونچائی ، بنیادی قسم ، ونڈو ایریا کا حساب کتاب کرتے ہیں۔

  • ثانوی وولٹ امپ (ایس وی اے) = سیکنڈری وولٹیج (بمقابلہ) * ثانوی موجودہ (ہے)
  • پرائمری وولٹ امپس (پی وی اے) = سیکنڈری وولٹ ایمپس (ایس وی اے) / 0.9 (ٹرانسفارمر کی کارکردگی کو 90٪ سمجھتے ہوئے)
  • پرائمری وولٹیج (Vp) = ثانوی وولٹیج (Vs) / موڑ تناسب (n2 / n1)
  • پرائمری کرنٹ (Ip) = پرائمری وولٹ- Amps (PVA) / پرائمری وولٹیج (Vp)
  • بنیادی حصے کے بنیادی حصے کی ضرورت درج ذیل کے ذریعہ دی گئی ہے: - کور ایریا (سی اے) = 1.15 * اسکوائرٹ (پرائمری وولٹ- AMP (PVA))
  • گراس کور ایریا (جی سی اے) = کور ایریا (سی اے) * 1.1
  • سمت موڑنے والوں کی تعداد کا فیصلہ اس تناسب سے کیا جاتا ہے: - فی وولٹ (Tpv) = 1 / (4.44 * 10-4 * کور ایریا * فریکوینسی * فلوکس کثافت)

اینیمیلڈ تانبے کے تار پر ڈیٹا سمیٹنے

(@ 200A / سینٹی میٹر)

زیادہ سے زیادہ موجودہ صلاحیت (ایم پی)

موڑ / مربع سینٹی میٹر

SWG

زیادہ سے زیادہ موجودہ صلاحیت (ایم پی)

موڑ / مربع سینٹی میٹر

SWG

0.001

81248

پچاس

0.1874

711

29

0.0015

62134

49

0.2219

609

28

0.0026

39706

48

0.2726

504

27

0.0041

27546

47

0.3284

415

26

0.0059

20223

46

0.4054

341

25

0.0079

14392

چار پانچ

0.4906

286

24

0.0104

11457

44

0.5838

242

2. 3

0.0131

9337

43

0.7945

176

22

0.0162

7755

42

1.0377

137

اکیس

0.0197

6543

41

1،313

106

بیس

0.0233

5595

40

1،622

87.4

19

0.0274

4838

39

2،335

60.8

18

0.0365

3507

38

3،178

45.4

17

0.0469

2800

37

4،151

35.2

16

0.0586

2286

36

5،254

26.8

پندرہ

0.0715

1902

35

6،487

21.5

14

0.0858

1608

3. 4

8،579

16.1

13

0.1013

1308

33

10،961

12.8

12

0.1182

1137

32

13،638

10.4

گیارہ

0.1364

997

31

16.6

8.7

10

0.1588

881

30

ٹرانسفارمر ٹکٹوں کی جہت (کور ٹیبل):

ٹائپ نمبر

زبان کی چوڑائی (سینٹی میٹر)

ونڈو ایریا (مربع سینٹی میٹر)

ٹائپ نمبر

زبان کی چوڑائی (سینٹی میٹر)

ونڈو ایریا (مربع سینٹی میٹر)

17

1.27

1،213

9

2،223

7،865

12A

1،588

1،897

9A

2،223

7،865

74

1،748

2،284

11 اے

1،905

9،072

2. 3

1،905

2،723

4A

3،335

10،284

30

دو

3

دو

1،905

10،891

1،588

3،329

16

3.81

10،891

31

2،223

3،703

3

3.81

12،704

10

1،588

4،439

4AX

2،383

13،039

پندرہ

2.54

4،839

13

3،175

14،117

33

2.8

5.88

75

2.54

15،324

1

1،667

6،555

4

2.54

15،865

14

2.54

6،555

7

5.08

18،969

گیارہ

1،905

7،259

6

3.81

19،356

3. 4

1،588

7،529

35 اے

3.81

39،316

3

3،175

7،562

8

5.08

49،803

مینز سپلائی پر کام کرنے کے لئے ، فریکوئنسی 50HZ ہے ، جبکہ فلوکس کثافت 1Wb / مربع سینٹی میٹر کے طور پر لی جاسکتی ہے۔ عام اسٹیل اسٹیمپنگس کیلئے اور سی آر جی او ڈاک ٹکٹ کے لئے 1.3Wb / مربع سینٹی میٹر ، استعمال کرنے کی قسم پر منحصر ہے۔

لہذا

  • بنیادی موڑ (n1) = فی وولٹ موڑ دیتا ہے (Tpv) * پرائمری وولٹیج (V1)
  • ثانوی موڑ (n2) = فی وولٹ موڑ (Tpv) * ثانوی وولٹیج (V2) * 1.03 (فرض کریں کہ ٹرانسفارمر ونڈینگ میں 3٪ کمی ہے)
  • لاموں کی زبان کی چوڑائی تقریبا approximately دے دی گئی ہے: -

زبان کی چوڑائی (Tw) = Sqrt * (GCA)

موجودہ کثافت

یہ فی یونٹ کراس سیکشنل سیکشن ایریا میں ایک تار کی موجودہ سامان کی گنجائش ہے۔ اس کا اظہار Amp / cm² یونٹوں میں ہوتا ہے۔ مذکورہ بالا جدول 200A / سینٹی میٹر کی موجودہ کثافت پر مستقل درجہ بندی کے لئے ہے۔ ٹرانسفارمر کے عمل کے غیر متواتر یا وقفے وقفے سے موڈ کے ل one کوئی 400A / سینٹی میٹر² تک اعلی کثافت کا انتخاب کرسکتا ہے ، یعنی یونٹ کی لاگت کو معاشی بنانے کے ل to عام کثافت سے دوگنا۔ اس کا انتخاب کیا جاتا ہے ، وقفے وقفے سے آپریشنل معاملات میں درجہ حرارت میں اضافہ مستقل آپریشنل معاملات میں کم ہوتا ہے۔

چنانچہ موجودہ کثافت کے انتخاب پر انحصار کرتے ہوئے اب ہم پرائمری اور سیکنڈری داراوں کی ان اقدار کا حساب لگاتے ہیں جنہیں ایس ڈبلیو جی کے انتخاب کے ل wire تار ٹیبل میں تلاش کرنا ہے۔

n1a = پرائمری موجودہ (Ip) حساب / / (موجودہ کثافت / 200)

n2a = ثانوی موجودہ (ہے) حساب / / (موجودہ کثافت / 200)

بنیادی اور ثانوی دھاروں کی ان اقدار کے ل we ہم تار ٹیبل سے متعلقہ ایس ڈبلیو جی اور ٹرنز فی مربع سینٹی میٹر کا انتخاب کرتے ہیں۔ پھر ہم حساب کتاب کے لئے آگے بڑھتے ہیں: -

  • بنیادی علاقہ (پا) = بنیادی موڑ (n1) / (ابتدائی موڑ فی مربع میٹر)
  • ثانوی رقبہ (س) = ثانوی موڑ (n2) / (ثانوی موڑ فی مربع میٹر)
  • بنیادی حصے کے لئے ضروری ونڈو ایریا اس کے ذریعہ دیا گیا ہے: -

کل رقبہ (TA) = بنیادی علاقہ (پا) + سیکنڈری ایریا (س)

  • سابقہ ​​اور موصلیت کے لئے درکار اضافی جگہ 30٪ اضافی جگہ کے طور پر لی جا سکتی ہے جو واقعی سمیری علاقے کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ قیمت لگ بھگ ہے اور ہوسکتا ہے کہ سمیٹ کے اصل طریقہ پر منحصر ہو۔

ونڈو ایریا (واکل) = کل ایریا (ٹی اے) * 1.3

زبان کی چوڑائی کی مذکورہ بالا قیمت کے ل we ، ہم بنیادی میز سے کور نمبر اور ونڈو ایریا کا انتخاب کرتے ہیں جس کو یقینی بناتے ہیں کہ منتخب کردہ ونڈو کا رقبہ مجموعی کور کے رقبے سے زیادہ یا مساوی ہے۔ اگر یہ حالت مطمئن نہیں ہے تو ہم اسٹیک اونچائی میں اسی طرح کی کمی کو یقینی بنانے کے ل tongue ایک اعلی زبان کی چوڑائی کے لئے جاتے ہیں تاکہ لگ بھگ مستقل مجموعی علاقے کو برقرار رکھا جاسکے۔

اس طرح ہم بنیادی جدول سے زبان کی چوڑائی (ٹووایل) اور ونڈو ایریا ((فائدہ) (آوا)) حاصل کرتے ہیں۔

  • اسٹیک اونچائی = مجموعی بنیادی رقبہ / زبان کی چوڑائی ((دستیاب) (اتھ))۔

تجارتی لحاظ سے دستیاب سابقہ ​​سائز کے مقاصد کے ل we ، ہم زبان کی چوڑائی کے تناسب سے تقریبا 1. 1.25 ، 1.5 ، 1.75 کے قریب ترین اعدادوشمار سے اسٹیک اونچائی تک لگاتے ہیں۔ بدترین صورت میں ہم تناسب کو 2 کے برابر لیتے ہیں۔ تاہم 2 تک کا تناسب لیا جاسکتا ہے جس میں خود کو سابقہ ​​بنانے کا مطالبہ کیا جائے گا۔

اگر تناسب 2 سے زیادہ ہو تو ہم اوپر کی طرح تمام شرائط کو یقینی بناتے ہوئے زبان کی ایک اعلی چوڑائی (aTw) منتخب کرتے ہیں۔

  • اسٹیک اونچائی (ht) / زبان کی چوڑائی (aTw) = (کچھ تناسب)
  • ترمیم شدہ اسٹیک اونچائی = زبان کی چوڑائی (atw) * معیاری تناسب کی نزدیکی قیمت
  • ترمیم شدہ مجموعی بنیادی رقبہ = زبان کی چوڑائی (atw) * ترمیم شدہ اسٹیک اونچائی۔

کنٹرول ٹرانسفارمر کے لئے ایک ہی ڈیزائن کا طریقہ کار لاگو ہوتا ہے ، جہاں ہمیں یہ یقینی بنانا ہوگا کہ اسٹیک کی اونچائی زبان کی چوڑائی کے برابر ہے۔

اس طرح ہمیں دی گئی وضاحتوں کے ل core بنیادی تعداد اور اسٹیک اونچائی مل جاتی ہے۔

مثال کے طور پر ٹرانسفارمر ڈیزائن کرنا:

  • دی گئی تفصیلات حسب ذیل ہیں: -
  • سیکنڈ وولٹیج (بمقابلہ) = 60V

سیکنڈ موجودہ (ہے) = 4.44A

  • فی تناسب (n2 / n1) = 0.5 بدل جاتا ہے

اب ہمارے پاس حساب کتابیں درج ذیل ہیں: -

  • سیکنڈ۔والٹ- امپس (ایس وی اے) = بمقابلہ * یہ = 60 * 4.44 = 266.4VA
  • پرائم.وولٹ- امپس (پی وی اے) = ایس وی اے / 0.9 = 296.00VA
  • پرائم.وولٹیج (Vp) = V2 / (n2 / n1) = 60 / 0.5 = 120V
  • پرائم کوورنٹ (آئی پی) = پی وی اے / وی پی = 296.0 / 120 = 2.467A
  • کور ایریا (سی اے) = 1.15 * اسکوائرٹ (پی وی اے) = 1.15 * اسکوائرٹ (296) = 19.785 سینٹی میٹر
  • مجموعی بنیادی علاقہ (جی سی اے) = سی اے * 1.1 = 19.785 * 1.1 = 21.76 سینٹی میٹر
  • فی وولٹ (Tpv) = 1 / (4.44 * 10-4 * CA * فریکوینسی * فلوکس کثافت) = 1 / (4.44 * 10-4 * 19.785 * 50 * 1) = 2.272 ٹرن فی وولٹ
  • پرائم ٹورنس (این 1) = ٹی پی وی * Vp = 2.276 * 120 = 272.73 باری
  • سیکنڈ ٹورنس (این 2) = ٹی پی وی * بمقابلہ * 1.03 = 2.276 * 60 * 1.03 = 140.46 موڑ
  • زبان کی چوڑائی (TW) = Sqrt * (GCA) = 4.690 سینٹی میٹر
  • ہم موجودہ کثافت کو 300A / cm² کے بطور منتخب کررہے ہیں ، لیکن تار ٹیبل میں موجودہ کثافت 200A / cm² کے لئے دی گئی ہے ، پھر
  • بنیادی موجودہ تلاش کی قیمت = Ip / (موجودہ کثافت / 200) = 2.467 / (300/200) = 1.644A
  • ثانوی موجودہ تلاش کی قیمت = ہے / (موجودہ کثافت / 200) = 4.44 / (300/200) = 2.96A

بنیادی اور ثانوی دھاروں کی ان اقدار کے ل we ہم تار ٹیبل سے متعلقہ ایس ڈبلیو جی اور ٹرنز فی مربع سینٹی میٹر کا انتخاب کرتے ہیں۔

SWG1 = 19 SWG2 = 18

بنیادی کے فی مربع سیکنڈ = 87.4 سینٹی میٹر² ثانوی = 60.8 سینٹی میٹر کے فی مربع میٹر موڑ

  • بنیادی علاقہ (پا) = n1 / موڑ فی مربع میٹر (بنیادی) = 272.73 / 87.4 = 3.120 سینٹی میٹر
  • ثانوی رقبہ (س) = n2 / موڑ فی مربع میٹر (ثانوی) = 140.46 / 60.8 = 2.310 سینٹی میٹر
  • کل رقبہ (پر) = پا + سا = 3.120 + 2.310 = 5،430 سینٹی میٹر
  • ونڈو ایریا (وا) = کل رقبہ * 1.3 = 5.430 * 1.3 = 7.059 سینٹی میٹر

زبان کی چوڑائی کی مذکورہ بالا قیمت کے ل we ، ہم بنیادی میز سے کور نمبر اور ونڈو ایریا کا انتخاب کرتے ہیں جس کو یقینی بناتے ہیں کہ منتخب کردہ ونڈو کا رقبہ مجموعی کور کے رقبے سے زیادہ یا مساوی ہے۔ اگر یہ حالت مطمئن نہیں ہے تو ہم اسٹیک اونچائی میں اسی طرح کی کمی کو یقینی بنانے کے ل tongue ایک اعلی زبان کی چوڑائی کے لئے جاتے ہیں تاکہ لگ بھگ مستقل مجموعی علاقے کو برقرار رکھا جاسکے۔

اس طرح ہمیں بنیادی جدول سے زبان کی چوڑائی (ٹووایل) اور ونڈو ایریا ((فائدہ) (آوا)) مل جاتا ہے۔

  • لہذا زبان کی چوڑائی دستیاب (atw) = 3.81 سینٹی میٹر
  • ونڈو ایریا دستیاب (انتظار) = 10.891 سینٹی میٹر
  • بنیادی نمبر = 16
  • اسٹیک اونچائی = gca / atw = 21.99 / 3.810 = 5.774 سینٹی میٹر

کارکردگی کی وجوہات کی بناء پر ، ہم قریب قریب مندرجہ ذیل اعداد و شمار کے مطابق 1.25 ، 1.5 ، اور 1.75 کی زبان کی چوڑائی (aTw) تناسب سے اسٹیک اونچائی کو اسٹیک کرتے ہیں۔ بدترین حالت میں ہم تناسب کو 2 کے برابر لیتے ہیں۔

اگر تناسب 2 سے زیادہ ہو تو ہم اوپر کی طرح تمام شرائط کو یقینی بناتے ہوئے زبان کی اعلی چوڑائی منتخب کرتے ہیں۔

  • اسٹیک اونچائی (ht) / زبان کی چوڑائی (atw) = 5.774 / 3.81 = 1.516
  • ترمیم شدہ اسٹیک اونچائی = زبان کی چوڑائی (atw) * معیاری تناسب کی قریبی قیمت = 3.810 * 1.516 = 5.715 سینٹی میٹر
  • ترمیم شدہ مجموعی بنیادی رقبہ = زبان کی چوڑائی (atw) * ترمیم شدہ اسٹیک اونچائی = 3.810 * 5.715 = 21.774 سینٹی میٹر

اس طرح ہمیں دی گئی وضاحتوں کے ل core بنیادی تعداد اور اسٹیک اونچائی مل جاتی ہے۔

مثال کے ساتھ ایک چھوٹے سے کنٹرول ٹرانسفارمر کا ڈیزائن:

دی گئی تفصیلات حسب ذیل ہیں: -

  • سیکنڈ وولٹیج (بمقابلہ) = 18V
  • سیکنڈ موجودہ (ہے) = 0.3A
  • فی تناسب (n2 / n1) = 1 بدل جاتا ہے

اب ہمارے پاس حساب کتابیں درج ذیل ہیں: -

  • سیکنڈ۔والٹ- امپس (ایس وی اے) = بمقابلہ * یہ = 18 * 0.3 = 5.4VA ہے
  • پرائم.وولٹ- امپز (پی وی اے) = ایس وی اے / 0.9 = 5.4 / 0.9 = 6VA
  • پرائم وولٹیج (Vp) = V2 / (n2 / n1) = 18/1 = 18V
  • پرائم موجودہ (Ip) = PVA / Vp = 6/18 = 0.333A
  • کور ایریا (سی اے) = 1.15 * اسکوائرٹ (پی وی اے) = 1.15 * اسکوائرٹ (6) = 2.822 سینٹی میٹر
  • کراس کور ایریا (جی سی اے) = CA * 1.1 = 2.822 * 1.1 = 3.132 سینٹی میٹر
  • فی وولٹ (Tpv) = 1 / (4.44 * 10-4 * CA * فریکوینسی * فلوکس کثافت) = 1 / (4.44 * 10-4 * 2.822 * 50 * 1) = 15.963 ٹرن فی وولٹ
  • پرائم ٹرنز (این 1) = ٹی پی وی * وی پی = 15.963 * 18 = 287.337 موڑ
  • سیکنڈ ٹورنز (این 2) = ٹی پی وی * بمقابلہ * 1.03 = 15.963 * 60 * 1.03 = 295.957 موڑ
  • زبان کی چوڑائی (TW) = Sqrt * (GCA) = sqrt * (3.132) = 1.770 سینٹی میٹر

ہم موجودہ کثافت کو 200A / cm² کے بطور منتخب کررہے ہیں ، لیکن تار ٹیبل میں موجودہ کثافت 200A / سینٹی میٹر² دی گئی ہے ، پھر

  • بنیادی موجودہ تلاش کی قیمت = Ip / (موجودہ کثافت / 200) = 0.333 / (200/200) = 0.333A
  • ثانوی موجودہ تلاش کی قیمت = ہے / (موجودہ کثافت / 200) = 0.3 / (200/200) = 0.3A

بنیادی اور ثانوی دھاروں کی ان اقدار کے ل we ہم اسی ایس ڈبلیو جی اور ٹرنز فی مربع کا انتخاب کرتے ہیں۔ تار کی میز سے سینٹی میٹر.

SWG1 = 26 SWG2 = 27

فی مربع موڑ سینٹی میٹر پرائمری = 415 ٹرن موڑ فی مربع۔ سینٹی میٹر کے سینٹی میٹر = 504 موڑ

  • بنیادی علاقہ (پا) = n1 / موڑ فی مربع میٹر (بنیادی) = 287.337 / 415 = 0.692 سینٹی میٹر
  • ثانوی رقبہ (س) = n2 / موڑ فی مربع میٹر (ثانوی) = 295.957 / 504 = 0.587 سین²²
  • کل رقبہ (پر) = پا + سا = 0.692 + 0.587 = 1،280 سینٹی میٹر
  • ونڈو ایریا (وا) = کل ایریا * 1.3 = 1.280 * 1.3 = 1.663 سینٹی میٹر

زبان کی چوڑائی کی مذکورہ بالا قیمت کے ل we ، ہم بنیادی میز سے کور نمبر اور ونڈو ایریا کا انتخاب کرتے ہیں جس کو یقینی بناتے ہیں کہ منتخب کردہ ونڈو کا رقبہ مجموعی کور کے رقبے سے زیادہ یا مساوی ہے۔ اگر یہ حالت مطمئن نہیں ہے تو ہم اسٹیک اونچائی میں اسی طرح کی کمی کو یقینی بنانے کے ل tongue ایک اعلی زبان کی چوڑائی کے لئے جاتے ہیں تاکہ لگ بھگ مستقل مجموعی علاقے کو برقرار رکھا جاسکے۔

اس طرح ہم بنیادی جدول سے زبان کی چوڑائی (ٹووایل) اور ونڈو ایریا ((فائدہ) (آوا)) حاصل کرتے ہیں۔

  • لہذا زبان کی چوڑائی دستیاب (atw) = 1.905 سینٹی میٹر
  • ونڈو ایریا دستیاب (انتظار) = 18.969 سینٹی میٹر
  • بنیادی نمبر = 23
  • اسٹیک اونچائی = gca / atw = 3.132 / 1.905 = 1.905 سینٹی میٹر

لہذا کنٹرول ٹرانسفارمر ڈیزائن کیا گیا ہے.