ટ્રાન્સફોર્મરના નુકસાન શું છે?

પાવર ટ્રાન્સફોર્મરના નુકસાનમાં મુખ્યત્વે તાંબાનું નુકસાન અને લોખંડનું નુકસાન શામેલ છે. આનું કારણ એ છે કે કોઈપણ વિદ્યુત ઉપકરણો લાંબા સમય સુધી કામગીરી દરમિયાન નુકસાન પેદા કરશે, અને પાવર ટ્રાન્સફોર્મર પણ તેનો અપવાદ નથી.

આયર્ન નુકસાન શું છે?

તાંબાના નુકસાનથી વિપરીત, ટ્રાન્સફોર્મરનું લોખંડનું નુકસાન વાઇન્ડિંગ અને કરંટના કદ જેવા પરિબળોથી સ્વતંત્ર છે. નામના દૃષ્ટિકોણથી, લોખંડનું નુકસાન લોખંડ સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત છે, તે આયર્ન કોર દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે. ટ્રાન્સફોર્મરના લોખંડના નુકસાનને "નો-લોડ લોસ" તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, કારણ કે આયર્નનું નુકસાન હંમેશા ટ્રાન્સફોર્મરમાં રહે છે, પછી ભલે તે પૂર્ણ લોડ હોય કે શૂન્ય લોડ, અને ટ્રાન્સફોર્મરના નિશ્ચિત નુકસાન સાથે સંબંધિત છે. જો કે, લોડ પ્રક્રિયા દરમિયાન, ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ સ્ટ્રેન્થમાં ઘટાડો સાથે પાવર લોસ ઘટશે.

ટ્રાન્સફોર્મર આયર્ન લોસનું વર્ગીકરણ

ટ્રાન્સફોર્મરના આયર્ન લોસને હિસ્ટેરેસિસ લોસ અને એડી કરંટ લોસમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.

હિસ્ટેરેસિસ નુકશાન

ટ્રાન્સફોર્મરનો કાર્ય સિદ્ધાંત ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનના સિદ્ધાંત પર આધારિત છે જે વોલ્ટેજમાં વધારો અને ઘટાડો અને પ્રવાહમાં ફેરફાર પ્રાપ્ત કરે છે. ટ્રાન્સફોર્મરમાં ચુંબકીય પ્રવાહ આયર્ન કોર પર વહે છે. આયર્ન કોરમાં ચુંબકીય પ્રવાહ સામે ચુંબકીય પ્રતિકાર હોય છે, જેમ વાહકમાં પ્રવાહ સામે પ્રતિકાર હોય છે. તેવી જ રીતે, ગરમી પણ ઉત્પન્ન થશે, અને આ નુકસાનને "હિસ્ટેરેસિસ લોસ" કહેવામાં આવે છે.

એડી કરંટ નુકશાન

જ્યારે ટ્રાન્સફોર્મરના પ્રાથમિક વિન્ડિંગ પર પ્રવાહ લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે કોઇલ દ્વારા ઉત્પન્ન થતો ચુંબકીય પ્રવાહ લોખંડના કોરમાં વહે છે. કારણ કે કોર પોતે એક વાહક છે, તેથી ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાના લંબ સમતલમાં વિદ્યુત સંભવિત પ્રેરિત થાય છે. આ સંભવિત કોરના ક્રોસ સેક્શનમાં એક બંધ લૂપ બનાવે છે, જે બદલામાં વિદ્યુત પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરે છે. આ પ્રવાહ ફરતા વમળની જેમ કાર્ય કરે છે, તેથી તેનું નામ "વમળ" છે. એડી પ્રવાહને કારણે થતા નુકસાનને "એડી પ્રવાહ નુકશાન" કહેવામાં આવે છે. કારણ કે કોર એડી પ્રવાહો બનાવે છે તેથી તે પાતળી શીટમાં બને છે. કારણ કે કોર જેટલો પાતળો હશે, પ્રતિકાર જેટલો વધારે હશે, તેટલો ઓછો પ્રવાહ હશે.

ટ્રાન્સફોર્મર આયર્નના નુકશાનને પ્રભાવિત કરતા પરિબળો

• ઓપરેટિંગ વોલ્ટેજ અને ફ્રીક્વન્સી: આયર્ન લોસ ટ્રાન્સફોર્મરના ઓપરેટિંગ વોલ્ટેજ અને ફ્રીક્વન્સી સાથે સંબંધિત છે કારણ કે આ પરિબળો કોરમાં ચુંબકીય ક્ષેત્રની મજબૂતાઈ અને હિસ્ટેરેસિસને અસર કરે છે.
• મુખ્ય સામગ્રી: મુખ્ય સામગ્રીના હિસ્ટેરેસિસ ગુણધર્મો આયર્નના નુકસાનની તીવ્રતાને અસર કરશે. જો મુખ્ય સામગ્રી સારી રીતે પસંદ કરવામાં ન આવે, તો હિસ્ટેરેસિસ નુકશાન વધશે.
• ઉત્પાદન પ્રક્રિયા: ટ્રાન્સફોર્મરની ઉત્પાદન પ્રક્રિયા પણ આયર્નના નુકસાન પર ચોક્કસ અસર કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, કોર લેમિનેશન પદ્ધતિ, ઇન્સ્યુલેશન ટ્રીટમેન્ટ વગેરે આયર્નના નુકસાનના કદને અસર કરશે.

ટ્રાન્સફોર્મર આયર્ન લોસ કેવી રીતે ઘટાડવો?

• ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા આયર્ન કોર મટિરિયલ પસંદ કરો: નાના હિસ્ટેરેસિસ લોસ સાથે આયર્ન કોર મટિરિયલ પસંદ કરવાથી ટ્રાન્સફોર્મરના આયર્ન લોસને ઘટાડી શકાય છે.
• ઉત્પાદન પ્રક્રિયાને ઑપ્ટિમાઇઝ કરો: કોર લેમિનેશન પદ્ધતિ, ઇન્સ્યુલેશન ટ્રીટમેન્ટ અને અન્ય ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓમાં સુધારો કરીને આયર્નનું નુકસાન ઘટાડવું.
• વાજબી ડિઝાઇન: ટ્રાન્સફોર્મર ડિઝાઇન તબક્કામાં, માળખાકીય ડિઝાઇન અને પરિમાણ પસંદગીને ઑપ્ટિમાઇઝ કરીને આયર્ન નુકસાન ઘટાડવામાં આવે છે.

તાંબાનું નુકસાન

ટ્રાન્સફોર્મરમાં કોપર મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. સામાન્ય રીતે ટ્રાન્સફોર્મરના વિન્ડિંગ્સમાં કોપર વાયરનો ઉપયોગ થાય છે. ટ્રાન્સફોર્મરમાં "કોપર લોસ" એ કોપર વાયરને કારણે થતું નુકસાન છે. ટ્રાન્સફોર્મરના "કોપર લોસ" ને લોડ લોસ પણ કહેવામાં આવે છે. કહેવાતા લોડ લોસ એ ચલ નુકશાન અને ફેરફારો છે.

તે પ્રવાહના ફેરફાર સાથે બદલાય છે, કોપર લોસ (લોડ લોસ) એક ચલ નુકશાન છે, અને તે ટ્રાન્સફોર્મર કામગીરીમાં મુખ્ય નુકસાન પણ છે.

ટ્રાન્સફોર્મર કોપર નુકશાનને પ્રભાવિત કરતા પરિબળો

• પ્રવાહનું કદ: ઉપર જણાવ્યા મુજબ, તાંબાનું નુકસાન પ્રવાહના વર્ગના પ્રમાણસર છે, તેથી પ્રવાહનું કદ તાંબાના નુકસાનને અસર કરતું મુખ્ય પરિબળ છે.
• વિન્ડિંગ પ્રતિકાર: વિન્ડિંગનો પ્રતિકાર તાંબાના નુકસાનને સીધી અસર કરે છે. પ્રતિકાર જેટલો વધારે હશે, તેટલો તાંબાનો નુકસાન વધારે હશે.
• કોઇલ સ્તરોની સંખ્યા: કોઇલ સ્તરો જેટલા વધુ હશે, વિન્ડિંગમાં પ્રવાહ વહેવાનો માર્ગ તેટલો લાંબો હશે, અને તે મુજબ પ્રતિકાર વધશે, પરિણામે તાંબાનું નુકસાન વધશે.
• સ્વિચિંગ ફ્રીક્વન્સી: ટ્રાન્સફોર્મર કોપર લોસ પર સ્વિચિંગ ફ્રીક્વન્સીની અસર ટ્રાન્સફોર્મરના વિતરણ પરિમાણો અને લોડ લાક્ષણિકતાઓ સાથે સીધી રીતે સંબંધિત છે. જ્યારે લોડ લાક્ષણિકતાઓ અને વિતરણ પરિમાણો ઇન્ડક્ટિવ હોય છે, ત્યારે સ્વિચિંગ ફ્રીક્વન્સી વધતાં કોપર લોસ ઘટે છે; જ્યારે તે કેપેસિટીવ હોય છે, ત્યારે સ્વિચિંગ ફ્રીક્વન્સી વધતાં કોપર લોસ વધે છે.
• તાપમાનનો પ્રભાવ: ટ્રાન્સફોર્મરના તાપમાનથી લોડ લોસ પણ પ્રભાવિત થાય છે. તે જ સમયે, લોડ કરંટને કારણે લિકેજ ફ્લક્સ વિન્ડિંગમાં એડી કરંટ લોસ અને વિન્ડિંગની બહારના ધાતુના ભાગોમાં છૂટાછવાયા લોસ પેદા કરશે.

ટ્રાન્સફોર્મર કોપર લોસ કેવી રીતે ઘટાડવો?

• ટ્રાન્સફોર્મરના વિન્ડિંગ ક્રોસ-સેક્શનલ એરિયામાં વધારો: કંડક્ટર પ્રતિકાર ઘટાડો, જેનાથી ટ્રાન્સફોર્મરના કોપર નુકશાનમાં અસરકારક ઘટાડો થાય છે.
• ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળી વાહક સામગ્રીનો ઉપયોગ કરો: જેમ કે કોપર ફોઇલ અથવા એલ્યુમિનિયમ ફોઇલ જેથી વિન્ડિંગ પ્રતિકાર ઓછો થાય.
• ટ્રાન્સફોર્મરના લાઇટ-લોડ ઓપરેશન સમયને ઘટાડો: ટ્રાન્સફોર્મરના લાઇટ-લોડ ઓપરેશન સમયના પ્રમાણને મર્યાદિત કરવાથી ટ્રાન્સફોર્મરના કોપર નુકશાનને ઘટાડવામાં મદદ મળશે.