किसी भी विद्युत उपकरण को लंबे समय तक संचालन के दौरान नुकसान होगा, और पावर ट्रांसफार्मर भी इसका अपवाद नहीं हैं। पावर ट्रांसफार्मर के नुकसान को मुख्य रूप से तांबे के नुकसान और लोहे के नुकसान में विभाजित किया गया है।
परिभाषा और सिद्धांत
तांबा ट्रांसफार्मर में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। ट्रांसफार्मर वाइंडिंग में आमतौर पर तांबे के तारों का उपयोग किया जाता है। ट्रांसफार्मर में "तांबे का नुकसान" तांबे के तारों के कारण होने वाला नुकसान है। ट्रांसफार्मर के "तांबे के नुकसान" को लोड नुकसान भी कहा जाता है। तथाकथित लोड नुकसान एक चर नुकसान है, जो परिवर्तनशील है। जब ट्रांसफार्मर लोड के तहत चल रहा होता है, तो करंट के तार से गुजरने पर प्रतिरोध होगा, जिसके परिणामस्वरूप प्रतिरोध नुकसान होगा। जूल के नियम के अनुसार, यह प्रतिरोध करंट के प्रवाहित होने पर जूल गर्मी उत्पन्न करेगा, और करंट जितना अधिक होगा, बिजली का नुकसान उतना ही अधिक होगा। इसलिए, प्रतिरोध नुकसान करंट के वर्ग के समानुपाती होता है और वोल्टेज से इसका कोई लेना-देना नहीं होता है। यह ठीक इसलिए है क्योंकि यह करंट के साथ बदलता है कि तांबे का नुकसान (लोड नुकसान) एक चर नुकसान है, और यह ट्रांसफार्मर के संचालन में भी मुख्य नुकसान है।
प्रभावित करने वाले कारक
वर्तमान आकार: जैसा कि ऊपर बताया गया है, तांबे का नुकसान करंट के वर्ग के समानुपाती होता है, इसलिए वर्तमान आकार तांबे के नुकसान को प्रभावित करने वाला मुख्य कारक है।
वाइंडिंग प्रतिरोध: वाइंडिंग का प्रतिरोध सीधे तांबे के नुकसान को प्रभावित करता है। प्रतिरोध जितना बड़ा होगा, तांबे का नुकसान उतना ही अधिक होगा। कुंडल परतों की संख्या: जितनी अधिक कुंडल परतें होंगी, करंट के वाइंडिंग में प्रवाहित होने का मार्ग उतना ही लंबा होगा, और प्रतिरोध तदनुसार बढ़ेगा, जिसके परिणामस्वरूप तांबे का नुकसान बढ़ जाएगा। स्विचिंग आवृत्ति: ट्रांसफार्मर तांबे के नुकसान पर स्विचिंग आवृत्ति का प्रभाव ट्रांसफार्मर के वितरित मापदंडों और लोड विशेषताओं से सीधे संबंधित है। जब लोड विशेषताएं और वितरित पैरामीटर प्रेरक होते हैं, तो स्विचिंग आवृत्ति में वृद्धि के साथ तांबे का नुकसान कम हो जाता है; जब वे कैपेसिटिव होते हैं, तो स्विचिंग आवृत्ति में वृद्धि के साथ तांबे का नुकसान बढ़ जाता है। तापमान का प्रभाव: लोड नुकसान भी ट्रांसफार्मर के तापमान से प्रभावित होता है। साथ ही, लोड करंट के कारण होने वाला रिसाव प्रवाह वाइंडिंग में भंवर धारा नुकसान और वाइंडिंग के बाहर धातु के हिस्से में आवारा नुकसान उत्पन्न करेगा।
गणना विधि
दो गणना सूत्र हैं
1. रेटेड करंट और प्रतिरोध पर आधारित सूत्र:
तांबे का नुकसान (इकाई: kW) = I² × Rc × Δt
जहां I ट्रांसफार्मर का रेटेड करंट है, Rc तांबे के कंडक्टर का प्रतिरोध है, और Δt ट्रांसफार्मर का संचालन समय है।
2. रेटेड करंट और कुल तांबे के प्रतिरोध पर आधारित सूत्र: तांबे का नुकसान = I² × R
जहां I ट्रांसफार्मर के रेटेड करंट का प्रतिनिधित्व करता है, और R ट्रांसफार्मर के कुल तांबे के प्रतिरोध का प्रतिनिधित्व करता है। ट्रांसफार्मर के कुल तांबे के प्रतिरोध R की गणना निम्नलिखित सूत्र द्वारा की जा सकती है:
R = (R1 + R2) / 2
जहां R1 ट्रांसफार्मर के प्राथमिक तांबे के प्रतिरोध का प्रतिनिधित्व करता है, और R2 ट्रांसफार्मर के माध्यमिक तांबे के प्रतिरोध का प्रतिनिधित्व करता है।
तांबे के नुकसान को कम करने के तरीके
ट्रांसफार्मर के वाइंडिंग क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र को बढ़ाएं: कंडक्टर प्रतिरोध को कम करें, जिससे ट्रांसफार्मर के तांबे के नुकसान को प्रभावी ढंग से कम किया जा सके। उच्च गुणवत्ता वाली कंडक्टर सामग्री का उपयोग करें: जैसे तांबे की पन्नी या एल्यूमीनियम पन्नी वाइंडिंग प्रतिरोध को कम करने के लिए। ट्रांसफार्मर के हल्के-लोड संचालन समय को कम करें: उस समय के अनुपात को सीमित करें जब ट्रांसफार्मर हल्के-लोड होता है, जो ट्रांसफार्मर के तांबे के नुकसान को कम करने में सहायक होता है।
