ट्रांसफार्मर की दक्षता कैसे ज्ञात करें? (How to find the efficiency of transformer)

नमस्कार दोस्तों, इस लेख में हम जानेंगे कि ट्रांसफार्मर की दक्षता (Efficiency of Transformer) क्या होती है? इसे किस प्रकार ज्ञात किया जायेगा? तथा कितने प्रकार के परीक्षण‌ किये जाते हैं?

माना कोई ट्रांसफार्मर किसी भार को वोल्टेज V2 पर धारा I2 प्रदान करता है। यदि भारत का शक्ति गुणन cosQ है तब

आउटपुट शक्ति = V₂I₂ cosQ
ताम्र हानियां = I²₂R₀₂ = I²₁R₀₁
लौह हानियां = P_i

अतः n = आउटपुट शक्ति × 100 /(आउट पुट शक्ति + हानियां)
= V₂I₂ cosQ ×100 / (V₂I₂ cosQ + I²₂R₀₂ + P_i

ट्रांसफार्मर की उच्चतम दक्षता (Maximum Efficiency of Transformer)

ट्रांसफार्मर की उच्चतम दक्षता तब प्राप्त होती है जब ट्रांसफार्मर की ताम्र हानियां (P_C) का मान लौह हानियों (P_i) के तुल्य होता है अर्थात्

P_i = I²₂R₀₂ या I₂ = √(P_i/R₀₂)

ट्रांसफार्मर की पूर्ण दिवस दक्षता (All Day Efficiency of Transformer)

ट्रांसफार्मर पर प्राय: भार परिवर्तन होता है। यदि किसी समय सेकेंडरी वाइंडिंग पर भार शून्य भी हो तब भी प्राइमरी कुंडली उत्सर्जित (Enegised) रहती है। अतः ट्रांसफार्मर द्वारा 24 घण्टे में आउटपुट एवं इनपुट के आधार पर उसकी पूर्ण दिवस दक्षता ज्ञात की जा सकती है। यह निम्न प्रकार प्रदर्शित की जाती है –

पूर्ण दिवस दक्षता = 24 घण्टों में KW आउटपुट/24 घण्टों में KW इनपुट

ट्रांसफार्मर की दक्षता ज्ञात करने हेतु परीक्षण (Test to determine efficiency of transformer)

प्रयोगशाला में ट्रांसफार्मर की दक्षता ज्ञात करने हेतु निम्न परीक्षण किये जाते हैं –

1. खुला परीक्षण (Open circuit Test)
2. लघु-परिपथ परीक्षण (Short circuit Test)

उपरोक्त परीक्षणों से ट्रांसफार्मर के पेरामीटर R_01, R₀₂, X₀₁, X₀₂ कोर हानियां एवं शून्य भार धारा I₀ ज्ञात की जाती है।

खुला परिपथ परीक्षण (Open Circuit Test)

चित्र में ट्रांसफार्मर पर करने हेतु परिपथ प्रदर्शित किया गया है। इस परीक्षण से ट्रांसफार्मर की शून्य भार धारा एवं कोर हानियां ज्ञात की जाती हैं। वाट मीटर का पाठयांक ट्रांसफार्मर की कोर (लौह) हानियों को प्रदर्शित करता है। परीक्षण के समय सेकेंडरी को खुला रखा जाता है तथा प्राइमरी कुंडली को ट्रांसफार्मर की निर्धारित (Rated) वोल्टेज दी जाती है।

यदि प्रयुक्त वोल्टेज V₁, एमीटर का पाठयांक I₀ तथा वाटमीटर का पाठयांक W₀ है तब,

ट्रांसफार्मर में कोर हानियां = W₀

So, W₀ = V₁I₀ cosΦ₀
Or cosΦ₀ = W₀/V₁I₀

So चुम्बकन धारा Iu = I₀ sinΦ₀
So क्रियाशील धारा Iw = I₀cosΦ₀
एवं R₀ = V₁/O_ω
तथा X₀ = V1/I_μ

लघु परिपथ परीक्षण (Short Circuit Test)

इस परीक्षण द्वारा ट्रांसफार्मर की ताम्र हानियां ज्ञात की जाती है। परीक्षण के समय सेकेंडरी वाइंडिंग (प्राय: निम्न वोल्टेज साइज) को एक निम्न प्रतिरोध के मोटे चालक तार द्वारा लघुपथित (Short circuit) कर दिया जाता है। प्राइमरी कुंडली में निर्धारित वोल्टेज का लगभग 5% से 10% तक वोल्टेज दी जाती है तथा प्रयुक्त वोल्टेज को ट्रांसफार्मर की पूर्ण भार धारा के लिए समायोजित किया जाता है। यदि वाटमीटर पाठयांक W_C प्रयुक्त वोल्टेज V_S एवं धारा I_S हो तब

पूर्ण भार पर ताम्र हानियां = Wc
So, W_C = V_SI_S cosΦ_sc

वाट मीटर का पाठयांक W_C पूर्ण भार पर ट्रांसफार्मर की समस्त ताम्र हानियों को प्रदर्शित करता है। इस परीक्षण में लौह हानियां अत्यंत सूक्ष्म होती हैं जिन्हें नगण्य माना जाता है। ट्रांसफार्मर की तुल्य प्रतिबाधा निम्न प्रकार ज्ञात की जा सकती है –

Z₀₁ = V_sI_s

तुल्य प्रतिरोध R₀₁ = Z₀₁ cosΦ_sc
तुल्य प्रतिघात X₀₁ = Z₀₁ SinΦ_sc

उपरोक्त पेरामीटर ज्ञात होने पर किसी भार धारा I₂ एवं शक्ति गुणन cosΦ पर ट्रांसफार्मर की दक्षता निम्न सूत्र से ज्ञात की जा सकती है।

η % = (V₂I₂ cosΦ) × 100/(V₂I₂ cosΦ + W_C + W_i)

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