ট্রান্সফর্মার ডিজাইন

একটি ট্রান্সফর্মার ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তন ছাড়াই বৈদ্যুতিক শক্তি এক সার্কিট থেকে অন্য সার্কিটে স্থানান্তর করে। এটিতে প্রাথমিক এবং গৌণ বাতাস রয়েছে। প্রাথমিক বাঁকটি মূল সরবরাহের সাথে সংযুক্ত এবং প্রয়োজনীয় সার্কিটের সাথে গৌণ। আমাদের মাঝে প্রকল্প সার্কিট , আমরা প্রকল্পে আমাদের প্রয়োজন অনুযায়ী স্বল্প বিদ্যুতের (10 কেভিএ) একক ফেজ 50 হার্টজ পাওয়ার ট্রান্সফর্মার ডিজাইন নিয়েছি।

ট্রান্সফর্মার মূলত তিন ধরণের:

1. মূল প্রকার
2. শেল প্রকার
3. টোরয়েডাল

মূলত, টাইপ উইন্ডিংগুলি মূলটির একটি অংশকে ঘিরে থাকে যেখানে শেল টাইপ কোরটি ঘিরে থাকে। কোর প্রকারে, দুটি প্রধান প্রকার রয়েছে যেমন- ই-আই টাইপ এবং ইউ-টি টাইপ। এই ট্রান্সফর্মার ডিজাইন , আমরা ই-আই কোর টাইপ ব্যবহার করেছি। আমরা ই-আই কোরটি বেছে নিয়েছিলাম কারণ টরোডিয়ালের তুলনায় উইন্ডিংটি অনেক সহজ, তবে দক্ষতা খুব বেশি (95% -96%)। তুলনামূলকভাবে টরয়েডাল কোরগুলিতে ফ্লাক্স ক্ষতি খুব কম হওয়ায় এটি তাই।

প্রকল্পে নিযুক্ত ট্রান্সফর্মাররা হলেন

1. সিরিজ ট্রান্সফরমার: প্রয়োজনীয় বুস্ট বা বাক ভোল্টেজ সরবরাহ করতে এবং
2. নিয়ন্ত্রণ ট্রান্সফর্মার: আউটপুট ভোল্টেজ সেন্সিং এবং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের জন্য।

ডিজাইন সূত্র:

ইনপুট এবং আউটপুট উইন্ডিং এসডাব্লুজি এবং প্রদত্ত নির্দিষ্টকরণের জন্য ট্রান্সফর্মারের মূলটি নির্বাচন করতে আমরা এনামেলযুক্ত কপার ওয়্যার টেবিল এবং ট্রান্সফর্মার স্ট্যাম্পিংস টেবিলের মাত্রাগুলির উপরে বাতাসের ডেটা উল্লেখ করি।

ট্রান্সফর্মারের নীচের স্পেসিফিকেশন দেওয়া হয়েছে তা ধরে নিয়ে নকশা পদ্ধতিটি অনুসরণ করা হয়: -

• মাধ্যমিক ভোল্টেজ (বনাম)
• মাধ্যমিক বর্তমান (হয়)
• টার্ন অনুপাত (n2 / n1)

প্রদত্ত এই বিবরণগুলি থেকে আমরা নীচে জিহ্বার প্রস্থ, স্ট্যাকের উচ্চতা, মূল প্রকার, উইন্ডো অঞ্চল গণনা করি: -

• মাধ্যমিক ভোল্ট-আম্পস (এসভিএ) = সেকেন্ডারি ভোল্টেজ (বনাম) * সেকেন্ডারি কারেন্ট (হয়)
• প্রাথমিক ভোল্ট-আম্পস (পিভিএ) = মাধ্যমিক ভোল্ট-আম্পস (এসভিএ) / 0.9 (ট্রান্সফর্মারের দক্ষতা 90% হিসাবে ধরে নেওয়া)
• প্রাথমিক ভোল্টেজ (ভিপি) = মাধ্যমিক ভোল্টেজ (বনাম) / টার্ন অনুপাত (এন 2 / এন 1)
• প্রাথমিক বর্তমান (আইপি) = প্রাথমিক ভোল্ট-আম্পস (পিভিএ) / প্রাথমিক ভোল্টেজ (ভিপি)
• মূলটির ক্রস-বিভাগীয় ক্ষেত্রটি দেওয়া হয়েছে: - কোর অঞ্চল (সিএ) = 1.15 * স্কয়ার্ট (প্রাথমিক ভোল্ট-অ্যাম্পস (পিভিএ))
• গ্রস কোর এরিয়া (জিসিএ) = কোর এরিয়া (সিএ) * 1.1
• বাতাস ঘোরার সংখ্যাটি নিম্নোক্ত অনুপাত দ্বারা নির্ধারিত হয়: - প্রতি ভোল্ট (টিপিভি) = 1 / (4.44 * 10-4 * মূল অঞ্চল * ফ্রিকোয়েন্সি * ফ্লাক্স ঘনত্ব) দ্বারা প্রাপ্ত অনুপাতগুলি দ্বারা সিদ্ধান্ত নেওয়া হয়

এনামেলড কপার তারে ডেটা ঘুরছে

(@ 200A / সেমি²)

ট্রান্সফর্মার স্ট্যাম্পিংয়ের মাত্রা (মূল টেবিল):

প্রধান সরবরাহের জন্য অপারেশনের জন্য, ফ্রিকোয়েন্সি 50HZ, এবং ফ্লাক্স ঘনত্ব 1Wb / বর্গ সেমি হিসাবে নেওয়া যেতে পারে। সাধারণ স্টিল স্ট্যাম্পিংয়ের জন্য এবং সিআরজিও স্ট্যাম্পিংয়ের জন্য 1.3Wb / বর্গ সেমি ব্যবহার করা হবে তার উপর নির্ভর করে।

সুতরাং

• প্রাথমিক টার্নস (এন 1) = প্রতি ভোল্টে পরিণত হয় (টিপিভি) * প্রাথমিক ভোল্টেজ (ভি 1)
• মাধ্যমিক টার্নস (এন 2) = প্রতি ভোল্টে পরিণত হয় (টিপিভি) * সেকেন্ডারি ভোল্টেজ (ভি 2) * 1.03 (ধরুন ট্রান্সফর্মার উইন্ডিংয়ে 3% ড্রপ রয়েছে)
• ল্যামিনেশনগুলির জিহ্বার প্রস্থ প্রায় দ্বারা দেওয়া হয়েছে:

জিহ্বার প্রস্থ (দ্বিগুণ) = স্কয়ার্ট * (জিসিএ)

বর্তমান ঘনত্ব

এটি ইউনিট ক্রস বিভাগীয় অঞ্চল প্রতি তারের বর্তমান বহন ক্ষমতা। এটি অ্যাম্প / সেন্টিমিটার ইউনিটে প্রকাশিত হয় ² উপরে উল্লিখিত তারের টেবিলটি 200A / সেমি²² এর বর্তমান ঘনত্বের অবিচ্ছিন্ন রেটিংয়ের জন্য ² ট্রান্সফরমারের অপারেশন অবিচ্ছিন্ন বা অবিচ্ছিন্ন মোডের জন্য, 400 ইউনিট / সেন্টিমিটার পর্যন্ত উচ্চতর ঘনত্ব চয়ন করা যেতে পারে, ইউনিটের ব্যয়কে অর্থনৈতিকভাবে তুলনায় সাধারণ ঘনত্বের দ্বিগুণ। এটি হিসাবে বেছে নেওয়া হয়েছে, বিরতিপূর্ণ অপারেশনাল কেসগুলির জন্য তাপমাত্রা বৃদ্ধি অব্যাহত অপারেশনাল ক্ষেত্রে কম হয় are

সুতরাং বর্তমানের ঘনত্বগুলির উপর নির্ভর করে আমরা এখন প্রাথমিক এবং মাধ্যমিক স্রোতের মানগুলি গণনা করি যা এসডাব্লুজি নির্বাচনের জন্য তারের টেবিলে অনুসন্ধান করা হয়: -

n1a = প্রাথমিক বর্তমান (আইপি) গণনা করা / (বর্তমান ঘনত্ব / 200)

n2a = মাধ্যমিক বর্তমান (হয়) গণনা করা / (বর্তমান ঘনত্ব / 200)

প্রাথমিক এবং গৌণ স্রোতের এই মানগুলির জন্য আমরা তারের টেবিল থেকে বর্গমিটার প্রতি সম্পর্কিত এসডাব্লুজি এবং টার্নগুলি নির্বাচন করি। তারপরে আমরা নিম্নরূপ গণনা করতে এগিয়ে চলি: -

• প্রাথমিক অঞ্চল (পা) = প্রাথমিক বাঁক (এন 1) / (প্রতি বর্গ সেমি প্রাথমিক পালা)
• মাধ্যমিক ক্ষেত্র (সা) = মাধ্যমিক বাঁক (এন 2) / (বর্গক্ষেত্র প্রতি মাধ্যমিক পালা)
• মূলটির জন্য মোট উইন্ডো ক্ষেত্রটি দেওয়া হয়েছে: -

মোট আয়তন (টিএ) = প্রাথমিক অঞ্চল (পা) + মাধ্যমিক অঞ্চল (সা)

• প্রাক্তন এবং নিরোধকগুলির জন্য অতিরিক্ত অতিরিক্ত স্থানটি প্রকৃত বাতাসের অঞ্চলটির জন্য প্রয়োজনীয় 30% অতিরিক্ত স্থান হিসাবে নেওয়া যেতে পারে। এই মানটি আনুমানিক এবং আসল ঘূর্ণায়মান পদ্ধতির উপর নির্ভর করে সংশোধন করতে হতে পারে।

উইন্ডো অঞ্চল (ওয়াকাল) = মোট ক্ষেত্র (টিএ) * 1.3

জিহ্বা প্রস্থের উপরের গণনা করা মানের জন্য, আমরা মূল সারণী থেকে মূল নম্বর এবং উইন্ডো অঞ্চলটি নির্বাচন করি তা নিশ্চিত করে যে নির্বাচিত উইন্ডো অঞ্চলটি গ্রোস কোর অঞ্চলের চেয়ে বড় বা সমান। যদি এই শর্তটি সন্তুষ্ট না হয় তবে আমরা প্রায় উচ্চতর জিহ্বা প্রস্থের জন্য একই স্ট্যাকের উচ্চতা হ্রাসের সাথে একই শর্তটি নিশ্চিত করি যাতে প্রায় স্থির গ্রোস কোর অঞ্চল বজায় রাখা যায়।

এইভাবে আমরা মূল সারণী থেকে জিহ্বার প্রস্থ (টোভাইল) এবং উইন্ডো অঞ্চল ((লাভ) (আওয়া)) পাই

• স্ট্যাক উচ্চতা = মোট কোর অঞ্চল / জিহ্বার প্রস্থ ((উপলভ্য) (atw))।

বাণিজ্যিকভাবে উপলভ্য প্রাক্তন আকারের উদ্দেশ্যে, আমরা প্রায় 1.25, 1.5, 1.75 এর নিকটতম নীচের পরিসংখ্যানগুলিতে জিহ্বা প্রস্থের অনুপাতের উচ্চতা প্রায় আনুমানিক। সবচেয়ে খারাপ ক্ষেত্রে আমরা অনুপাতটি ২ এর সমান রাখি। তবে 2 অবধি যে কোনও অনুপাত নেওয়া যেতে পারে যা তাদের নিজস্বকে প্রাক্তন করার আহ্বান জানাবে।

যদি অনুপাত 2 এর চেয়ে বেশি হয় তবে আমরা উপরের মতো সমস্ত শর্তাদি নিশ্চিত করে একটি উচ্চতর জিহ্বা প্রস্থ (atw) নির্বাচন করি।

• স্ট্যাক উচ্চতা (এইচটি) / জিহ্বার প্রস্থ (aTw) = (কিছু অনুপাত)
• পরিবর্তিত স্ট্যাকের উচ্চতা = জিহ্বা প্রস্থ (atw) * মান অনুপাতের নিকটতম মান
• পরিবর্তিত গ্রস কোর অঞ্চল = জিহ্বা প্রস্থ (atw) * পরিবর্তিত স্ট্যাকের উচ্চতা।

নিয়ন্ত্রণ ট্রান্সফরমারের জন্য একই নকশার পদ্ধতি প্রযোজ্য, যেখানে আমাদের এটি নিশ্চিত করতে হবে যে স্ট্যাকের উচ্চতা জিহ্বার প্রস্থের সমান।

সুতরাং আমরা প্রদত্ত বিবরণগুলির জন্য মূল সংখ্যা এবং স্ট্যাকের উচ্চতা পাই।

একটি উদাহরণ ব্যবহার করে ট্রান্সফর্মার ডিজাইন করা:

• প্রদত্ত বিবরণ নিম্নরূপ:
• সেকেন্ড ভোল্টেজ (বনাম) = 60 ভি

সেকেন্ড বর্তমান (হয়) = 4.44A

• অনুপাত প্রতি (n2 / n1) = 0.5 পরিবর্তন

এখন আমাদের নীচের হিসাবে গণনা করতে হবে:

• সেক। ভোল্ট-আম্পস (এসভিএ) = বনাম * এটি = 60 * 4.44 = 266.4VA
• প্রাইম.ভোল্ট-আম্পস (পিভিএ) = এসভিএ / 0.9 = 296.00VA
• প্রাইম.ভোল্টেজ (ভিপি) = ভি 2 / (এন 2 / এন 1) = 60 / 0.5 = 120 ভি
• প্রাইমকন্টেন্ট (আইপি) = পিভিএ / ভিপি = 296.0 / 120 = 2.467A
• মূল অঞ্চল (সিএ) = 1.15 * স্কয়ার্ট (পিভিএ) = 1.15 * স্কয়ার্ট (296) = 19.785 সেন্টিমিটার
• গ্রস কোর এরিয়া (জিসিএ) = সিএ * 1.1 = 19.785 * 1.1 = 21.76 সেন্টিমিটার ²
• ভোল্ট প্রতি (টিপিভি) = 1 / (4.44 * 10-4 * সিএ * ফ্রিকোয়েন্সি * ফ্লাক্স ঘনত্ব) = 1 / (4.44 * 10-4 * 19.785 * 50 * 1) = 2.272 প্রতি ভোল্ট
• প্রাইম.টর্নস (এন 1) = টিপিভি * ভিপি = 2.276 * 120 = 272.73 টি
• সেক। টার্নস (এন 2) = টিপিভি * বনাম * 1.03 = 2.276 * 60 * 1.03 = 140.46 টার্ন
• জিহ্বার প্রস্থ (TW) = বর্গফুট * (জিসিএ) = 4.690 সেমি
• আমরা বর্তমান ঘনত্ব 300A / সেমি² হিসাবে বেছে নিচ্ছি, তবে তারের টেবিলের বর্তমান ঘনত্ব 200A / সেমি² জন্য দেওয়া হয়েছে, তারপরে
• প্রাথমিক বর্তমান অনুসন্ধান মান = আইপি / (বর্তমান ঘনত্ব / 200) = 2.467 / (300/200) = 1.644A
• মাধ্যমিক বর্তমান অনুসন্ধান মান = এটি / (বর্তমান ঘনত্ব / 200) = 4.44 / (300/200) = 2.96A

প্রাথমিক এবং গৌণ স্রোতের এই মানগুলির জন্য আমরা তারের টেবিল থেকে বর্গমিটার প্রতি সম্পর্কিত এসডাব্লুজি এবং টার্নগুলি নির্বাচন করি।

এসডাব্লুজি 1 = 19 এসডব্লুজি 2 = 18

প্রাথমিকের স্কোমিমিয়ার প্রতি ঘুরে = 87.4 সেন্টিমিটার গৌণ = 60.8 সেন্টিমিটার প্রতি বর্গ সেমি

• প্রাথমিক অঞ্চল (পা) = এন 1 / স্কয়ার সেমি প্রতি টার্ন (প্রাথমিক) = 272.73 / 87.4 = 3.120 সেমি²
• মাধ্যমিক ক্ষেত্র (সা) = এন 2 / প্রতি বর্গ সেমি (গৌণ) = 140.46 / 60.8 = 2.310 সেমি²
• মোট অঞ্চল (এ) = পা + সা = 3.120 + 2.310 = 5,430 সেমি² ²
• উইন্ডো অঞ্চল (ওয়া) = মোট অঞ্চল * 1.3 = 5.430 * 1.3 = 7.059 সেমি² ²

জিহ্বা প্রস্থের উপরের গণনা করা মানের জন্য, আমরা মূল সারণী থেকে মূল নম্বর এবং উইন্ডো অঞ্চলটি নির্বাচন করি তা নিশ্চিত করে যে নির্বাচিত উইন্ডো অঞ্চলটি গ্রোস কোর অঞ্চলের চেয়ে বড় বা সমান। যদি এই শর্তটি সন্তুষ্ট না হয় তবে আমরা প্রায় উচ্চতর জিহ্বা প্রস্থের জন্য একই স্ট্যাকের উচ্চতা হ্রাসের সাথে একই শর্তটি নিশ্চিত করি যাতে প্রায় স্থির গ্রোস কোর অঞ্চল বজায় রাখা যায়।

এইভাবে আমরা মূল সারণী থেকে জিহ্বার প্রস্থ (টোভাইল) এবং উইন্ডো অঞ্চল ((লাভ) (আওয়া)) পেতে পারি:

• সুতরাং জিহ্বা প্রস্থ উপলব্ধ (atw) = 3.81 সেমি
• উইন্ডো অঞ্চল উপলব্ধ (অপেক্ষা) = 10.891 সেমি
• মূল সংখ্যা = 16
• স্ট্যাক উচ্চতা = gca / atw = 21.99 / 3.810 = 5.774 সেমি

পারফরম্যান্সের কারণে, আমরা নিকটবর্তী নিম্নলিখিত পরিসংখ্যানের 1.25, 1.5 এবং 1.75 এর সাথে জিহ্বা প্রস্থের (এটিডাব্লু) অনুপাতের প্রায় আনুমানিক স্ট্যাক করি। সবচেয়ে খারাপ ক্ষেত্রে আমরা অনুপাতটি 2 এর সমান রাখি।

যদি অনুপাত 2 এর চেয়ে বেশি হয় তবে আমরা উপরের মতো সমস্ত শর্তাদি নিশ্চিত করে উচ্চতর জিহ্বার প্রস্থ নির্বাচন করি।

• স্ট্যাকের উচ্চতা (এইচটি) / জিহ্বার প্রস্থ (atw) = 5.774 / 3.81 = 1.516
• পরিবর্তিত স্ট্যাকের উচ্চতা = জিহ্বার প্রস্থ (atw) * মান অনুপাতের নিকটতম মান = 3.810 * 1.516 = 5.715 সেমি
• পরিবর্তিত গ্রস কোর অঞ্চল = জিহ্বা প্রস্থ (atw) * পরিবর্তিত স্ট্যাকের উচ্চতা = 3.810 * 5.715 = 21.774 সেমি²

সুতরাং আমরা প্রদত্ত বিবরণগুলির জন্য মূল সংখ্যা এবং স্ট্যাকের উচ্চতা পাই।

উদাহরণস্বরূপ একটি ছোট নিয়ন্ত্রণ ট্রান্সফর্মারের নকশা:

প্রদত্ত বিবরণ নিম্নরূপ:

• সেকেন্ড ভোল্টেজ (বনাম) = 18 ভি
• সেকেন্ড বর্তমান (হয়) = 0.3 এ
• অনুপাত প্রতি (n2 / n1) = 1 ঘুরে

এখন আমাদের নীচের হিসাবে গণনা করতে হবে:

• সেক। ভোল্ট-আম্পস (এসভিএ) = বনাম * এটি = 18 * 0.3 = 5.4VA
• প্রাইম.ভোল্ট-আম্পস (পিভিএ) = এসভিএ / 0.9 = 5.4 / 0.9 = 6 ভিএ
• প্রাইম ভোল্টেজ (ভিপি) = ভি 2 / (এন 2 / এন 1) = 18/1 = 18 ভি
• প্রাইম কারেন্ট (আইপি) = পিভিএ / ভিপি = 6/18 = 0.333 এ
• মূল অঞ্চল (সিএ) = 1.15 * স্কয়ার্ট (পিভিএ) = 1.15 * স্কয়ার্ট (6) = 2.822 সেন্টিমিটার
• ক্রস কোর অঞ্চল (জিসিএ) = সিএ * 1.1 = 2.822 * 1.1 = 3.132 সেন্টিমিটার ²
• ভোল্ট প্রতি (টিপিভি) = 1 / (4.44 * 10-4 * সিএ * ফ্রিকোয়েন্সি * ফ্লাক্স ঘনত্ব) = 1 / (4.44 * 10-4 * 2.822 * 50 * 1) = 15.963 প্রতি ভোল্ট
• প্রাইম টার্নস (এন 1) = টিপিভি * ভিপি = 15.963 * 18 = 287.337 টি
• সেক। টার্নস (এন 2) = টিপিভি * বনাম * 1.03 = 15.963 * 60 * 1.03 = 295.957
• জিহ্বার প্রস্থ (TW) = স্কয়ার্ট * (জিসিএ) = স্কয়ার্ট * (3.132) = 1.770 সেমি

আমরা বর্তমান ঘনত্বটি 200 এ / সেমি² হিসাবে বেছে নিচ্ছি, তবে তারের টেবিলের বর্তমান ঘনত্ব 200A / সেমি² জন্য দেওয়া হয়েছে, তারপরে

• প্রাথমিক বর্তমান অনুসন্ধান মান = আইপি / (বর্তমান ঘনত্ব / 200) = 0.333 / (200/200) = 0.333A
• মাধ্যমিক বর্তমান অনুসন্ধান মান = ইস / (বর্তমান ঘনত্ব / 200) = 0.3 / (200/200) = 0.3 এ

প্রাথমিক এবং গৌণ স্রোতের এই মানগুলির জন্য আমরা প্রতি বর্গ অনুসারে সংশ্লিষ্ট এসডাব্লুজি এবং টার্নগুলি নির্বাচন করি। তারের টেবিল থেকে সেমি।

এসডব্লুজি 1 = 26 এসডব্লুজি 2 = 27

প্রতি বর্গে ঘুরুন প্রাথমিক সেমি = 415 টার বর্গক্ষেত্রের দিকে ঘুরবে। সেমি মাধ্যমিক = 504 টার্ন

• প্রাথমিক ক্ষেত্র (পা) = এন 1 / স্কয়ার সেমি প্রতি টার্ন (প্রাথমিক) = 287.337 / 415 = 0.692 সেমি²
• মাধ্যমিক ক্ষেত্র (সা) = এন 2 / প্রতি বর্গ সেমি (মাধ্যমিক) = 295.957 / 504 = 0.587 সেমি²
• মোট আয়তন (এ) = পা + সা = 0.692 + 0.587 = 1,280 সেমি² ²
• উইন্ডো অঞ্চল (ওয়া) = মোট এলাকা * 1.3 = 1.280 * 1.3 = 1.663 সেমি² ²

জিহ্বা প্রস্থের উপরের গণনা করা মানের জন্য, আমরা মূল সারণী থেকে মূল নম্বর এবং উইন্ডো অঞ্চলটি নির্বাচন করি তা নিশ্চিত করে যে নির্বাচিত উইন্ডো অঞ্চলটি গ্রোস কোর অঞ্চলের চেয়ে বড় বা সমান। যদি এই শর্তটি সন্তুষ্ট না হয় তবে আমরা প্রায় উচ্চতর জিহ্বা প্রস্থের জন্য একই স্ট্যাকের উচ্চতা হ্রাসের সাথে একই শর্তটি নিশ্চিত করি যাতে প্রায় স্থির গ্রোস কোর অঞ্চল বজায় রাখা যায়।

এইভাবে আমরা মূল সারণী থেকে জিহ্বার প্রস্থ (টোভাইল) এবং উইন্ডো অঞ্চল ((লাভ) (আওয়া)) পাই

• সুতরাং জিহ্বা প্রস্থ উপলব্ধ (atw) = 1.905 সেমি
• উইন্ডো অঞ্চল উপলব্ধ (অপেক্ষা) = 18.969 সেন্টিমিটার ²
• মূল সংখ্যা = 23
• স্ট্যাক উচ্চতা = gca / atw = 3.132 / 1.905 = 1.905 সেমি

অত: পর নিয়ন্ত্রণ ট্রান্সফর্মার ডিজাইন করা হয়.