इलेक्ट्रॉनिक लैट्रेट कैसे बनाये. ऑटोट्रांसफॉर्मर (लैटर): डिवाइस, संचालन और अनुप्रयोग का सिद्धांत

वोल्टेज स्तर (यू) को बढ़ाने या घटाने के लिए ट्रांसफार्मर का उपयोग किया जाता है, जिसमें प्राथमिक और माध्यमिक वाइंडिंग के घुमावों की अलग-अलग संख्या के कारण आउटपुट पर यू का आवश्यक स्तर प्राप्त किया जा सकता है प्रयोगशाला अनुसंधान, लेकिन उनके डिजाइन की अपनी विशेषताएं हैं। यदि एकल-चरण और तीन-चरण वोल्टेज दोनों को सुचारू रूप से विनियमित करना आवश्यक है, तो विशेष ऑटोट्रांसफॉर्मर - एलएटीआर का उपयोग किया जाता है, जो प्रयोगशाला में विभिन्न प्रकार के उपकरणों के लिए बिजली आपूर्ति इकाई (पीएसयू) का कार्य करता है।

इस उपकरण की मुख्य विशेषता यह है कि इसमें प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग विद्युत रूप से जुड़े हुए हैं (अधिक सटीक रूप से, वाइंडिंग के सर्किट जुड़े हुए हैं, जिनमें से कुछ मोड़ प्राथमिक प्रकार के हैं, और दूसरा भाग द्वितीयक प्रकार के घुमावों से जुड़ा है ), जो विद्युत चुम्बकीय के अलावा, विद्युत कनेक्शन भी प्रदान करता है।

आउटपुट पर द्वितीयक वाइंडिंग में टर्मिनलों की कई पंक्तियाँ होती हैं, और उनमें से प्रत्येक से कनेक्ट होने पर, अलग-अलग यू स्तर प्राप्त किए जा सकते हैं।

LATR का उपयोग करने के फायदे और नुकसान

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, इस प्रकार के ट्रांसफार्मर का उपयोग मुख्य रूप से प्रयोगशालाओं में किया जाता है। इस प्रकार के उपकरण का उपयोग करने के मुख्य लाभ निम्नलिखित कारकों पर विचार किए जा सकते हैं:

उच्च दक्षता, जो एकल-चरण और तीन-चरण वर्तमान दोनों के लिए LATRs में 99% के मूल्य तक पहुंच सकती है। यह संकेतक उस स्थिति में संभव है जब यू इनपुट और आउटपुट के बीच अंतर नगण्य है, और आउटपुट वोल्टेज इनपुट वोल्टेज से कम या अधिक हो सकता है। इस मामले में, यू आउटपुट में हमेशा एक साइनसॉइडल विशेषता होती है।
इस तथ्य के कारण कि प्राथमिक और माध्यमिक दोनों वाइंडिंग एक ही सर्किट में जुड़े हुए हैं, उनके बीच कोई गैल्वेनिक अलगाव नहीं है। ग्राउंडिंग (औद्योगिक नेटवर्क में) की उपस्थिति में, यह महत्वपूर्ण नहीं है, लेकिन यह एक छोटे व्यास वाले आर्मेचर (कम सामग्री खपत) और घुमाव के लिए आवश्यक तांबे के तार की एक छोटी मात्रा के उपयोग की अनुमति देता है।
पिछले उपपैराग्राफ में बताई गई तकनीकी विशेषताओं के कारण, ऑटोट्रांसफॉर्मर, एक नियम के रूप में, आकार में छोटा और काफी हल्का होता है, जो बदले में इसकी लागत में कमी को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है।

एलएटीआर के प्रकार और उनके पदनाम

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, ऐसे सभी प्रकार के ट्रांसफार्मर एक प्रत्यावर्ती धारा सर्किट से संचालित होते हैं, और एकल-चरण और तीन-चरण दोनों मॉडल आम हैं। उनके पर निर्भर करता है तकनीकी विशेषताओं, उन्हें इस प्रकार नामित किया गया है:

प्रयोगशालाएडजस्टेबल ऑटोट्रांसफार्मर- वास्तव में, लैटर.
ऑटोट्रांसफॉर्मर, पर प्रयोग किया जाता है सिंगल फेज़एसी (एकल चरण वोल्टेज नियामक) - आरएनओ.
पर लागू तीन फ़ेज़वर्तमान (तीन चरण वोल्टेज नियामक) ऑटोट्रांसफार्मर – आर एन टी.

सभी LATR का उपयोग इनपुट (कनवर्टर या वोल्टेज रेगुलेटर) से भिन्न आउटपुट वोल्टेज प्राप्त करने के लिए किया जाता है। अक्सर, उनका उपयोग घरेलू उपकरणों को जोड़ने के लिए उचित होता है, जिसका रेटेड वोल्टेज, निर्माता द्वारा घोषित विशेषताओं के अनुसार, यू औद्योगिक नेटवर्क (230/50 वी या 380/50 वी) से भिन्न होता है।

सभी प्रकार के ट्रांसफार्मर में कई वाइंडिंग शामिल होती हैं जो प्रेरक रूप से युग्मित होती हैं और इनपुट वोल्टेज (यू ट्रांसफार्मर) या इनपुट करंट (आई ट्रांसफार्मर) को परिवर्तित कर सकती हैं। प्रयोगशाला ऑटोट्रांसफॉर्मर के लिए, जिसमें वाइंडिंग के बीच एक विद्युत कनेक्शन भी होता है, हालांकि पिछली शताब्दी के मध्य-पचास के दशक से उनका सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता रहा है, वे आज भी मांग में बने हुए हैं।

ऐसे उपकरण के संशोधन में समय के साथ काफी बदलाव आया है। पहले, यू के साथ सुचारू समायोजन को लागू करने के लिए, एक वर्तमान-संग्रहित संपर्क का उपयोग किया जाता था, जो द्वितीयक वाइंडिंग के घुमावों से जुड़ा होता था, जिससे आउटपुट वोल्टेज मापदंडों को जल्दी से बदलना संभव हो जाता था। इस प्रकार, एक प्रयोगशाला सेटिंग में, विभिन्न उपकरणों और इकाइयों के संचालन को बदलना हमेशा संभव होता है, जैसे इंजन की गति को बदलना, प्रकाश की चमक को बढ़ाना या कम करना, या टांका लगाने वाले लोहे के हीटिंग तापमान को समायोजित करना।

वर्तमान में, LATR में बहुत सारे अलग-अलग संशोधन हैं, जिनमें से सबसे लोकप्रिय हैं और। हालाँकि, सभी मॉडल इसके परिमाण (यू स्टेबलाइजर्स) के संदर्भ में वोल्टेज कनवर्टर हैं, और आउटपुट पैरामीटर को समायोजित किया जा सकता है। इस प्रकार के उपकरणों का उचित उपयोग करने के लिए आपको अवश्य संपर्क करना चाहिए एलएटीआर का उपयोग करने के लिए निर्देश.

एलएटीआर योजना

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, सभी एलएटीआर को ऑटोट्रांसफॉर्मर के रूप में वर्गीकृत किया गया है और उनमें नगण्य शक्ति है। साथ ही, उन्हें एसआई के राज्य रजिस्टर में एक माप उपकरण के रूप में पंजीकरण की आवश्यकता नहीं है और तदनुसार, उन्हें सत्यापित करने की आवश्यकता नहीं है (मेट्रोलॉजिकल परीक्षा द्वारा)।

LATR का उपयोग दोनों पर किया जाता है सिंगल फेज़(230/50V), और आगे तीन फ़ेज़(380/50V) एसी मेन और इसमें निम्नलिखित घटक होते हैं:

टोरॉयडल स्टील कोर.
वाइंडिंग, जो एकल सर्किट (प्राथमिक) के रूप में बनाई जाती है।

इसके अलावा, इसके घुमावों की निश्चित संख्या अक्सर द्वितीयक वाइंडिंग के रूप में भी कार्य करती है और आवश्यक यू आउटपुट के आधार पर इसे समायोजित किया जा सकता है। द्वितीयक वाइंडिंग के घुमावों की संख्या को कम करने या बढ़ाने के लिए, LATR एक मैनुअल नियंत्रण (हैंडल) से सुसज्जित है, जिसके घूमने से कार्बन ब्रश फिसलता है और एक मोड़ से दूसरे मोड़ पर चला जाता है। इस प्रकार, परिवर्तन अनुपात बदल जाता है, जो एक अलग आउटपुट यू का कारण बनता है।

एलएटीआर कैसे काम करता है?

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, आवश्यक आउटपुट वोल्टेज सेट करना घुंडी को घुमाकर मैन्युअल रूप से किया जाता है, जो कार्बन ब्रश की गति को बदल देता है। इस मामले में, ऐसी सेटिंग तब लागू की जाती है जब डिवाइस विद्युत नेटवर्क से जुड़ा होता है।

वाइंडिंग टर्न के आउटपुट में से एक, जो सेकेंडरी से संबंधित है, कार्बन ब्रश से जुड़ा होता है। सेकेंडरी वाइंडिंग का दूसरा सिरा उस तरफ आम होता है जहां इनपुट नेटवर्क होता है। हैंडल को घुमाने से ब्रश हिल जाता है, जिसके परिणामस्वरूप घुमावों की संख्या बदल जाती है, और इसलिए आउटपुट मान यू हो जाता है।

सभी उपकरण जिन्हें नाममात्र वोल्टेज से भिन्न वोल्टेज की आवश्यकता होती है, वे LATR आउटपुट (विशेष रूप से स्थापित टर्मिनलों) से जुड़े होते हैं। नेटवर्क पावर को ऑटोट्रांसफॉर्मर के इनपुट टर्मिनलों को आपूर्ति की जाती है।

ऑटोट्रांसफॉर्मर के सामने सेकेंडरी सर्किट के लिए एक वोल्टमीटर स्थापित किया गया है, जो अचानक वोल्टेज वृद्धि (अधिभार) दिखाने में सक्षम है, और आपको आउटपुट पर आवश्यक यू को अधिक सटीक रूप से सेट करने की अनुमति भी देता है।

महत्वपूर्ण! यह वोल्टमीटर आपको आवश्यक माध्यमिक सर्किट वोल्टेज को सही ढंग से सेट करने की अनुमति देता है, हालांकि, इसके मूल्य का सही आकलन करने के लिए उपभोक्ता के सामने यू को मापना भी आवश्यक है।

इसके अलावा LATR आवास में विशेष उद्घाटन (या कुछ मॉडलों में एक वेंटिलेशन ग्रिल स्थापित) हैं, जो अंदर वेंटिलेशन की अनुमति देता है और कोर और वाइंडिंग दोनों को ओवरहीटिंग से बचाता है।

प्रयुक्त प्रयोगशाला ऑटोट्रांसफॉर्मर्स के प्रकार

वर्तमान में उपयोग में आने वाले सभी एलएटीआर को कुछ वोल्टेज के एसी नेटवर्क से संचालित होने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

एकल-चरण धारा 230/50V पर संचालित करने के लिए डिज़ाइन किए गए मॉडल। उनके पास एक टोरॉयडल कोर है जिस पर घुमावदार स्थित है। उनकी योजना बहुत सरल है.

तीन-चरण AC 380/50V नेटवर्क से संचालित होने वाले उपकरण। वे तीन चुंबकीय कोर से सुसज्जित हैं, जिनमें से प्रत्येक की अपनी वाइंडिंग है। यहां डायग्राम थोड़ा अलग दिखता है.

ऐसे सभी प्रकार के ट्रांसफार्मर कम और बढ़े हुए आउटपुट वोल्टेज दोनों का उत्पादन कर सकते हैं, अर्थात्:

आरएनओ - 0-250V.
आरएनटी - 0-450V.

LATR के अनुप्रयोग के मुख्य क्षेत्र

सभी समान प्रकार के ऑटोट्रांसफॉर्मर का उनके डिज़ाइन सुविधाओं के कारण काफी संकीर्ण अनुप्रयोग होता है, अर्थात्:

विभिन्न अनुसंधान संस्थानों और उद्यमों की प्रयोगशालाओं में एसी पर चलने वाले उपकरणों के संबंध में परीक्षण कार्य करने के लिए, और मुख्य वोल्टेज (इनपुट पर) को कम करने के लिए यू स्टेबलाइजर के रूप में भी।
औद्योगिक उपकरणों, इलेक्ट्रॉनिक और अत्यधिक संवेदनशील उपकरणों और अधिकांश उपकरणों की कमीशनिंग और डिबगिंग के लिए जिन्हें संचालन के लिए कम यू स्तर की आवश्यकता होती है।
बैटरी चार्जर के रूप में.
आवास और सांप्रदायिक सेवाओं में.
प्रयोगशाला कार्य के लिए शैक्षणिक संस्थानों में।

हालाँकि, यदि विद्युत नेटवर्क में लगातार अस्थिर यू स्तर होता है, तो एलएटीआर का उपयोग उचित नहीं होगा, क्योंकि ऐसे मामलों में स्टेबलाइजर की स्थापना की आवश्यकता होती है।

अपने हाथों से LATR कैसे बनाएं

इस प्रकार का ऑटोट्रांसफॉर्मर स्वयं बनाना काफी संभव है, लेकिन 230/50V यू नेटवर्क के साथ सिंगल-फेज करंट के लिए डिज़ाइन किए गए एक साधारण मॉडल से शुरुआत करना बेहतर है।

समझ में LATR ट्रांसफार्मर क्या है?और यह कैसे काम करेगा, बस सबसे सरल आरेख देखें।

बेशक, आप एकत्र कर सकते हैं DIY इलेक्ट्रॉनिक LATR. लेकिन सबसे पहले आपको प्राथमिक सर्किट के साथ संयोजन शुरू करना चाहिए।

यह पहले से ही ध्यान दिया जाना चाहिए कि इस प्रकार के एलएटीआर छोटी रेंज में वोल्टेज बदलने के लिए हैं। अन्यथा, प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग के साथ पारंपरिक, क्लासिक ट्रांसफार्मर सर्किट का उपयोग करने की सलाह दी जाती है। इनपुट और आउटपुट यू के बीच बड़े अंतर पर LATR का उपयोग करते समय, निम्नलिखित समस्याएं उत्पन्न हो सकती हैं:

शॉर्ट-सर्किट करंट के करीब I के घटित होने की उच्च संभावना है।
अधिक सामग्री (कोर, तांबे के तार) के उपयोग के कारण परिणामी ट्रांसफार्मर का वजन और आयाम काफी बड़ा होगा, जिससे इसकी लागत भी बढ़ जाएगी।
कम दक्षता.

LATR को असेंबल करने के लिए, आपको निम्नलिखित सामग्री तैयार करनी होगी:

कोर (रॉड या टोरॉयडल), विशेष दुकानों में बेचा जाता है। पुराने, टूटे हुए उपकरणों में भी ऐसा ही लंगर ढूंढना संभव है।
तांबे का तार (घुमावदार के लिए)।
विद्युत टेप (चीर)।
गर्मी प्रतिरोधी वार्निश.
वह आवास जिस पर इनपुट और आउटपुट टर्मिनल स्थापित किए जाने हैं।

यदि आपको आउटपुट यू को बदलने की क्षमता वाला एक ऑटोट्रांसफॉर्मर असेंबल करने की आवश्यकता है, तो आपको इसकी भी आवश्यकता होगी:

वोल्टमीटर (एनालॉग और डिजिटल दोनों संस्करणों का उपयोग किया जा सकता है)।
कार्बन ब्रश के साथ नॉब और स्लाइडर (यू समायोजन के लिए आवश्यक)।

तांबे के तार के घुमावों की संख्या का सही ढंग से चयन करने के लिए, तार की गणना करना आवश्यक है। इस प्रयोजन के लिए, यह निर्धारित करना आवश्यक है कि आउटपुट वोल्टेज किस श्रेणी में आवश्यक है। मानक मान 127/50, 180/50 और 250/50 हैं, यू इनपुट = 230/50 वी के साथ। डिवाइस आर की शक्ति को सीमित और सेट करना भी आवश्यक है।

घुमावदार घुमावों की गणना

आवश्यक तार का चयन करने के लिए, वाइंडिंग के माध्यम से संभव अधिकतम धारा निर्धारित करना आवश्यक है। ऑटोट्रांसफॉर्मर को 230V (U1) से 127V (U2) तक चरण-डाउन के रूप में संचालित करके अधिकतम I प्राप्त किया जा सकता है। तो I की गणना इस प्रकार की जाती है:
I = I2 – I1 = P / U2 – P / U1, जहां:

I, I2, I3 - अनुभागों में वर्तमान, A.
पी - शक्ति, डब्ल्यू.
U1, U2 - इनपुट और आउटपुट वोल्टेज, वी।

आवश्यक व्यास के तार का चयन करने के लिए, निम्नलिखित गणना करना आवश्यक है:

तार के प्रकार और उसके क्रॉस-सेक्शन को चुनने की तालिका के आधार पर, PUE के अनुसार आवश्यक तार का चयन किया जाता है।

पीपी = पी * के * (1 - 1/एन)

अंतिम सूत्र में, k LATR की दक्षता के आधार पर एक गुणांक है।

अब 1 वी के यू के लिए आवश्यक घुमावदार घुमावों की संख्या निर्धारित करना आवश्यक है। इस प्रयोजन के लिए, चुंबकीय सर्किट एस का क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र निर्धारित किया जाता है:

इस सूत्र में:

W0, 1 V के U के लिए आवश्यक वाइंडिंग घुमावों की संख्या है।
एम - स्थिर गुणांक (35 - एक टोरॉयडल कोर के लिए, 50 - एक रॉड के लिए)

कोर के रूप में उपयोग की जाने वाली सामग्री के प्रकार के आधार पर, कई लोग यू हानि से बचने के लिए प्रति 1V घुमावों की संख्या को 30% और कुल संख्या को 10% तक बढ़ाना पसंद करते हैं।

इसके बाद, द्वितीयक वाइंडिंग के आवश्यक वोल्टेज द्वारा W0 को गुणा करके घुमावों की आवश्यक संख्या की गणना की जाती है:

आवश्यक तार की लंबाई की गणना करने के लिए, आपको कोर पर एक मोड़ घुमाना होगा और फिर इसकी लंबाई मापनी होगी। परिणामी मान को ऊपर गणना किए गए घुमावों की संख्या से गुणा करके, परिणाम आवश्यक तार की लंबाई हो सकता है। कनेक्टर्स से जुड़ने के लिए पर्याप्त तार होने के लिए, आपको प्रत्येक तरफ 30 सेमी जोड़ने की आवश्यकता है।

LATR की सभा

आउटपुट पर यू को समायोजित करने की क्षमता के साथ एक एलएटीआर को इकट्ठा करने के लिए, टोरॉयडल प्रोफाइल कोर का उपयोग करना आवश्यक है।

कोर की सतह जो तांबे की वाइंडिंग के संपर्क में आएगी, उसे रैग टेप से लपेटा गया है। तैयार तांबे के तार का एक सिरा कनेक्टर जोड़ने के लिए छोड़ दिया जाता है। इसके बाद, चुंबकीय सर्किट पर स्वयं घुमावों की संख्या को हवा देना आवश्यक है, जो ऊपर प्रस्तुत गणना से प्राप्त किया गया था।

इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि इकट्ठे LATR कई वोल्टेज स्तरों के लिए अभिप्रेत है, जब पहला मान पहुँच जाता है, तो तार से एक लूप बनाया जाता है, जिसके बाद घुमावों की वाइंडिंग तब तक जारी रहती है जब तक कि पूरे तार का उपयोग नहीं किया जाता है।

कोर के चारों ओर सभी तार लपेटने के बाद, इसे गर्मी प्रतिरोधी वार्निश के साथ लेपित किया जाता है। इस मामले में, सबसे इष्टतम वार्निशिंग विकल्प घाव तांबे के तार के साथ चुंबकीय सर्किट को सीधे वार्निश से भरे कंटेनर में कम करना होगा, जिसके बाद इसे कुछ समय के लिए इसमें छोड़ दिया जाना चाहिए। चयनित वार्निश के लिए आवश्यक समय बीत जाने के बाद, वाइंडिंग वाले कोर को वार्निश से हटा दिया जाता है और सुखाया जाता है, जिसके बाद इसे तैयार आवास में रखा जाता है।

घाव वाले तार का एक सिरा उस टर्मिनल से जुड़ा होता है जिससे नेटवर्क से बिजली की आपूर्ति की जाएगी। यह मत भूलो कि इसे सामान्य लोड कनेक्टर से जोड़ा जाना चाहिए, ऐसा करने के लिए, उन्हें बॉक्स के अंदर से एक नियमित तार से जोड़ना पर्याप्त है।

वाइंडिंग लूप, जो U=230V से मेल खाता है, दूसरे इनपुट टर्मिनल से जुड़ा है (बिजली की आपूर्ति पर जाता है)। विभिन्न वोल्टेज के अनुरूप शेष सभी लूप संबंधित कनेक्टर से जुड़े होते हैं कनेक्शन आरेख.

यदि एक एलएटीआर को इकट्ठा किया जा रहा है, जिसका उद्देश्य आउटपुट यू के सुचारू विनियमन के लिए है, तो आवास पर एक माउंट बनाया जाता है जिसमें कार्बन ब्रश से जुड़ा एक नियंत्रण हैंडल डाला जाता है, और इसे घुमावदार के ऊपरी मोड़ को छूना चाहिए।

जहां ब्रश के साथ स्लाइडर चलेगा, वहां वार्निश को साफ करना आवश्यक है (आप इस क्षेत्र को आंख से चिह्नित कर सकते हैं), जो विद्युत संपर्क सुनिश्चित करेगा। इस मामले में, आउटपुट पर केवल एक टर्मिनल होगा, जिसे ब्रश से जोड़ा जाना चाहिए, और एक वोल्टमीटर भी स्थापित किया जाना चाहिए।

अंतिम असेंबली के बाद, एक तैयार LATR प्राप्त होता है, आत्म इकट्ठे.

असेंबल किए गए ऑटोट्रांसफॉर्मर की कार्यक्षमता की जाँच करना

असेंबली के बाद, इस ऑटोट्रांसफॉर्मर को प्रदर्शन के लिए परीक्षण किया जाना चाहिए, जिसके लिए आपको क्रियाओं के निम्नलिखित अनुक्रम का पालन करना होगा:

इनपुट टर्मिनलों को 230/50 V का वोल्टेज आपूर्ति किया जाता है।
यू लगाने के बाद, आपको थोड़ी देर इंतजार करना चाहिए और सुनिश्चित करना चाहिए कि कोई बाहरी शोर, कंपन, गंध या धुआं न हो।
रेगुलेटर नॉब को घुमाकर, निर्दिष्ट के साथ आवश्यक आउटपुट मान यू की जांच करें।
संचालन की एक छोटी अवधि के बाद, ट्रांसफार्मर को बंद कर दें, आवास खोलें और संभावित ओवरहीटिंग के लिए वाइंडिंग की जांच करें।

यदि उपरोक्त सभी बिंदु पूरे हो गए हैं और डिवाइस के सामान्य संचालन में कोई विचलन नहीं देखा गया है, तो यह लैटरअपने इच्छित उद्देश्य के लिए उपयोग किया जा सकता है। इस प्रकार, समान प्रयोगशाला ऑटोट्रांसफॉर्मरइसका उपयोग न केवल संस्थागत सेटिंग्स में, बल्कि रोजमर्रा की जिंदगी में भी किया जा सकता है, जो विभिन्न उपकरणों के संचालन के लिए आवश्यक वोल्टेज प्रदान करता है।

LATR - प्रयोगशाला समायोज्य ऑटोट्रांसफॉर्मर - ऑटोट्रांसफॉर्मर के प्रकारों में से एक, जो अपेक्षाकृत कम शक्ति का ऑटोट्रांसफॉर्मर है, और एकल-चरण या तीन-चरण वैकल्पिक वर्तमान नेटवर्क से लोड को आपूर्ति की जाने वाली वैकल्पिक वोल्टेज (प्रत्यावर्ती धारा) को विनियमित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

LATR, किसी भी अन्य नेटवर्क ट्रांसफार्मर की तरह, एक विद्युत स्टील कोर पर आधारित है। लेकिन एलएटीआर के टोरॉयडल कोर पर, अन्य प्रकार के नेटवर्क ट्रांसफार्मर के विपरीत, केवल एक वाइंडिंग (प्राथमिक) होती है, जिसका एक हिस्सा द्वितीयक वाइंडिंग के रूप में कार्य कर सकता है, और द्वितीयक वाइंडिंग के घुमावों की संख्या को जल्दी से समायोजित किया जा सकता है। उपयोगकर्ता, यह सरल ऑटोट्रांसफॉर्मर से LATR की विशिष्ट विशेषता है।

प्रति द्वितीयक वाइंडिंग में घुमावों की संख्या को विनियमित करने के लिए, ऑटोट्रांसफॉर्मर के डिज़ाइन में एक रोटरी नॉब शामिल होता है, जिससे एक स्लाइडिंग कार्बन ब्रश जुड़ा होता है। जब आप हैंडल को घुमाते हैं, तो ब्रश वाइंडिंग के साथ बारी-बारी से स्लाइड करता है, इस तरह इसे समायोजित किया जाता है।

प्रयोगशाला ऑटोट्रांसफॉर्मर के द्वितीयक टर्मिनलों में से एक सीधे स्लाइडिंग ब्रश से जुड़ा हुआ है। दूसरा सेकेंडरी पिन नेटवर्क इनपुट साइड के लिए सामान्य है। उपभोक्ता LATR के आउटपुट टर्मिनलों से जुड़े होते हैं, और इसके इनपुट टर्मिनल एकल-चरण या तीन-चरण विद्युत नेटवर्क से जुड़े होते हैं। एकल-चरण LATR में एक कोर और एक वाइंडिंग होती है, और तीन-चरण वाले LATR में तीन कोर होते हैं, और प्रत्येक में एक वाइंडिंग होती है।

LATR के आउटपुट पर वोल्टेज या तो इनपुट से अधिक या कम हो सकता है, उदाहरण के लिए, एकल-चरण नेटवर्क के लिए, समायोज्य सीमा 0 से 250 वोल्ट तक है, और तीन-चरण नेटवर्क के लिए, 0 से 450 तक है वोल्ट. यह उल्लेखनीय है कि LATR की दक्षता अधिक है, आउटपुट वोल्टेज इनपुट वोल्टेज के जितना करीब है, और 99% तक पहुंच सकता है। आउटपुट वोल्टेज फॉर्म - .

LATR के फ्रंट पैनल पर ओवरलोड की तुरंत निगरानी करने और आउटपुट वोल्टेज को अधिक सटीक रूप से सेट करने की क्षमता के लिए एक सेकेंडरी सर्किट वोल्टमीटर है। एलएटीआर आवास में वेंटिलेशन छेद होते हैं जिसके माध्यम से चुंबकीय कोर और वाइंडिंग की प्राकृतिक वायु शीतलन होती है।

प्रयोगशाला ऑटोट्रांसफॉर्मर का उपयोग प्रयोगशालाओं में अनुसंधान उद्देश्यों के लिए, एसी उपकरण के परीक्षण के लिए, और नेटवर्क वोल्टेज के मैन्युअल स्थिरीकरण के लिए किया जाता है यदि यह वर्तमान में आवश्यक नाममात्र मूल्य से कम है।

बेशक, यदि नेटवर्क में वोल्टेज में लगातार उतार-चढ़ाव होता है, तो एक ऑटोट्रांसफॉर्मर आपको नहीं बचाएगा, आपको एक पूर्ण स्टेबलाइज़र की आवश्यकता होगी; अन्य मामलों में, LATR वही है जो आपको मौजूदा कार्य के लिए वोल्टेज को ठीक करने के लिए चाहिए। ऐसे कार्य हो सकते हैं: औद्योगिक उपकरण स्थापित करना, अत्यधिक संवेदनशील उपकरणों का परीक्षण करना, रेडियो-इलेक्ट्रॉनिक उपकरण स्थापित करना, कम वोल्टेज वाले उपकरणों को बिजली देना, बैटरी चार्ज करना आदि।

चूँकि LATR में केवल एक वाइंडिंग होती है, जो प्राथमिक और द्वितीयक सर्किट के लिए सामान्य होती है, द्वितीयक वाइंडिंग की धारा प्राथमिक और द्वितीयक सर्किट के लिए सामान्य होती है। इस दृष्टिकोण से, यह स्पष्ट है कि सामान्य घुमावों में द्वितीयक घुमावदार धारा और प्राथमिक धारा विपरीत दिशा में निर्देशित होती हैं, इसलिए कुल धारा धाराओं I1 और I2 के बीच अंतर के बराबर होती है, यानी I2 - I1 = I12 सामान्य घुमावों में धारा है। तो यह पता चला है कि जब द्वितीयक वोल्टेज का मान इनपुट वोल्टेज के करीब होता है, तो सामान्य घुमावों को दो-घुमावदार ट्रांसफार्मर के मामले की तुलना में छोटे क्रॉस-सेक्शन के तार से लपेटा जा सकता है।

LATR की डिज़ाइन सुविधा हमें "थ्रूपुट पावर" और "डिज़ाइन पावर" की अवधारणाओं को अलग करने के लिए मजबूर करती है। डिज़ाइन शक्ति वह है जो कोर के माध्यम से विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के माध्यम से प्राथमिक वाइंडिंग से द्वितीयक सर्किट तक प्रेषित होती है, जैसा कि एक पारंपरिक दो-वाइंडिंग ट्रांसफार्मर में होता है, और थ्रूपुट पावर थ्रूपुट पावर का योग है और वह शक्ति जो केवल के माध्यम से प्रसारित होती है विद्युत घटक, यानी कोर में चुंबकीय घटक प्रेरण की भागीदारी के बिना।

यह पता चला है कि गणना की गई शक्ति के अलावा, U2*I1 के बराबर विशुद्ध विद्युत शक्ति को भी द्वितीयक सर्किट में स्थानांतरित किया जाता है। यही कारण है कि ऑटोट्रांसफॉर्मर्स को पारंपरिक दो-घुमावदार ट्रांसफार्मर की तुलना में समान शक्ति संचारित करने के लिए एक छोटे चुंबकीय कोर की आवश्यकता होती है। ऑटोट्रांसफॉर्मर्स की उच्च दक्षता का यही कारण है। इसके अलावा, तार के लिए कम तांबे की आवश्यकता होती है।

तो, एक छोटे परिवर्तन अनुपात के साथ, LATR निम्नलिखित लाभों का दावा कर सकता है: 99.8% तक दक्षता, छोटे चुंबकीय कोर आकार, कम सामग्री खपत। और यह सब प्राथमिक और माध्यमिक सर्किट के बीच विद्युत कनेक्शन की उपस्थिति के कारण है। दूसरी ओर, सर्किट के बीच अनुपस्थिति से एलएटीआर के आउटपुट टर्मिनलों और यहां तक कि टर्मिनलों में से एक से चरण धारा का खतरा होता है, इसलिए प्रयोगशाला ऑटोट्रांसफॉर्मर के साथ काम करते समय आपको बेहद सावधान रहने की आवश्यकता है।

विद्युत बाज़ार में कम गुणवत्ता वाले नियामकों की अधिकता के कारण बहुत से लोग अपने हाथों से प्रयोगशाला ऑटोट्रांसफॉर्मर (LATR) बनाने के लिए प्रेरित होते हैं। आप औद्योगिक प्रकार का भी उपयोग कर सकते हैं, हालाँकि, ऐसे नमूने बहुत बड़े और महंगे होते हैं। इस वजह से इन्हें घर पर इस्तेमाल करना मुश्किल होता है।

इलेक्ट्रॉनिक LATR क्या है?

वोल्टेज को सुचारू रूप से बदलने के लिए ऑटोट्रांसफॉर्मर की आवश्यकता होती है वर्तमान आवृत्ति 50-60 हर्ट्जविभिन्न विद्युत कार्यों के दौरान। इनका उपयोग अक्सर तब भी किया जाता है जब घरेलू या भवन विद्युत उपकरणों के लिए वैकल्पिक वोल्टेज को कम करना या बढ़ाना आवश्यक होता है।

ट्रांसफार्मर विद्युत उपकरण हैं जो प्रेरक रूप से जुड़े कई वाइंडिंग से सुसज्जित होते हैं। इसका उपयोग विद्युत ऊर्जा को वोल्टेज या धारा स्तर द्वारा परिवर्तित करने के लिए किया जाता है।

वैसे, इलेक्ट्रॉनिक LATR का व्यापक रूप से उपयोग 50 साल पहले शुरू हुआ था। पहले, डिवाइस करंट एकत्रित करने वाले संपर्क से सुसज्जित था। यह द्वितीयक वाइंडिंग पर स्थित था। इससे आउटपुट वोल्टेज को सुचारू रूप से समायोजित करना संभव हो गया।

आप कब जुड़े? विभिन्न प्रयोगशाला उपकरण, वोल्टेज को तुरंत बदलने का एक विकल्प था। उदाहरण के लिए, यदि आप चाहें, तो आप सोल्डरिंग आयरन के ताप की डिग्री को बदल सकते हैं, इलेक्ट्रिक मोटर की गति, प्रकाश की चमक आदि को समायोजित कर सकते हैं।

वर्तमान में, LATR में विभिन्न संशोधन हैं। सामान्य तौर पर, यह एक ट्रांसफार्मर है जो एक मान के प्रत्यावर्ती वोल्टेज को दूसरे मान में परिवर्तित करता है। ऐसा उपकरण वोल्टेज स्टेबलाइज़र के रूप में कार्य करता है। इसका मुख्य अंतर उपकरण के आउटपुट पर वोल्टेज को समायोजित करने की क्षमता है।

ऑटोट्रांसफॉर्मर विभिन्न प्रकार के होते हैं:

सिंगल फेज़;
तीन फ़ेज़।

अंतिम प्रकार एक ही संरचना में स्थापित तीन एकल-चरण LATR है। हालाँकि, कम ही लोग इसके मालिक बनना चाहते हैं। तीन-चरण और एकल-चरण ऑटोट्रांसफॉर्मर दोनों सुसज्जित हैं वोल्टमीटर और समायोजन पैमाना.

LATR के आवेदन का दायरा

ऑटोट्रांसफॉर्मर का उपयोग गतिविधि के विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है, उनमें से:

धातुकर्म उत्पादन;
उपयोगिताएँ;
रसायन और पेट्रोलियम उद्योग;
उपकरण का उत्पादन.

इसके अलावा, निम्नलिखित कार्यों के लिए इसकी आवश्यकता होती है: घरेलू उपकरणों का निर्माण, प्रयोगशालाओं में विद्युत उपकरणों पर शोध करना, उपकरणों की स्थापना और परीक्षण करना, टेलीविजन रिसीवर बनाना।

इसके अलावा, LATR अक्सर होता है शैक्षणिक संस्थानों में उपयोग किया जाता हैरसायन विज्ञान और भौतिकी पाठों में प्रयोग करने के लिए। यह कुछ वोल्टेज स्टेबलाइजर उपकरणों में भी पाया जा सकता है। रिकार्डर और मशीन टूल्स के लिए अतिरिक्त उपकरण के रूप में भी उपयोग किया जाता है। लगभग सभी प्रयोगशाला अध्ययनों में, यह LATR है जिसका उपयोग ट्रांसफार्मर के रूप में किया जाता है, क्योंकि इसका डिज़ाइन सरल है और इसे संचालित करना आसान है।

एक ऑटोट्रांसफॉर्मर, एक स्टेबलाइज़र के विपरीत, जिसका उपयोग केवल अस्थिर नेटवर्क में किया जाता है और 2-5% की बदलती त्रुटि के साथ आउटपुट पर 220V का वोल्टेज उत्पन्न करता है, सटीक निर्दिष्ट वोल्टेज उत्पन्न करता है।

जलवायु मापदंडों के अनुसार, 2000 मीटर की ऊंचाई पर इन उपकरणों के उपयोग की अनुमति है, लेकिन प्रत्येक 500 मीटर की ऊंचाई पर लोड करंट को 2.5% कम करना होगा।

ऑटोट्रांसफॉर्मर के मुख्य नुकसान और फायदे

LATR का मुख्य लाभ है उच्च दक्षता, क्योंकि शक्ति का केवल कुछ भाग ही परिवर्तित होता है। यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है यदि इनपुट और आउटपुट वोल्टेज थोड़ा अलग हैं।

उनका नुकसान यह है कि वाइंडिंग्स के बीच कोई विद्युत इन्सुलेशन नहीं है। यद्यपि औद्योगिक विद्युत नेटवर्क में तटस्थ तार को ग्राउंड किया जाता है, इसलिए यह कारक कोई विशेष भूमिका नहीं निभाएगा, इसके अलावा, कोर के लिए वाइंडिंग के लिए कम तांबे और स्टील का उपयोग किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप कम वजन और आयाम होते हैं। परिणामस्वरूप, आप काफी बचत कर सकते हैं।

पहला विकल्प वोल्टेज परिवर्तक है

यदि आप एक नौसिखिया इलेक्ट्रीशियन हैं, तो पहले एक साधारण LATR मॉडल बनाने का प्रयास करना बेहतर होगा, जिसे 0-220 वोल्ट से वोल्टेज डिवाइस द्वारा नियंत्रित किया जाएगा। इस योजना के अनुसार, ऑटोट्रांसफॉर्मर के पास है शक्ति - 25-500 W से.

नियामक शक्ति को 1.5 किलोवाट तक बढ़ाने के लिए, आपको रेडिएटर्स पर थाइरिस्टर वीडी 1 और 2 लगाने की आवश्यकता है। वे लोड आर 1 के समानांतर जुड़े हुए हैं। ये थाइरिस्टर विपरीत दिशाओं में करंट प्रवाहित करते हैं। जब डिवाइस नेटवर्क से जुड़ा होता है, तो वे बंद हो जाते हैं, और कैपेसिटर सी 1 और 2 प्रतिरोधी आर 5 से चार्ज करना शुरू कर देते हैं। यदि आवश्यक हो, तो वे लोड के दौरान वोल्टेज मान भी बदलते हैं। इसके अलावा, यह परिवर्तनीय अवरोधक, कैपेसिटर के साथ मिलकर एक चरण-शिफ्टिंग सर्किट बनाता है।

यह तकनीकी समाधान इसे संभव बनाता है एक साथ दो अर्ध-चक्रों का उपयोग करेंए.सी. परिणामस्वरूप, लोड पर आधी के बजाय पूरी शक्ति लगाई जाती है।

सर्किट का एकमात्र दोष यह है कि लोड के दौरान प्रत्यावर्ती वोल्टेज का आकार, थाइरिस्टर के विशिष्ट संचालन के कारण, साइनसॉइडल नहीं है। यह सब नेटवर्क पर हस्तक्षेप की ओर ले जाता है। सर्किट में समस्या को ठीक करने के लिए, लोड के साथ श्रृंखला में फिल्टर को एकीकृत करना पर्याप्त है। इन्हें टूटे हुए टीवी से बाहर निकाला जा सकता है।

दूसरा विकल्प ट्रांसफार्मर के साथ वोल्टेज नियामक है

डिवाइस, जो नेटवर्क में हस्तक्षेप का कारण नहीं बनता है और साइनसॉइडल वोल्टेज उत्पन्न करता है, पिछले वाले की तुलना में इकट्ठा करना अधिक कठिन है। LATR, जिसका सर्किट है बायोपोलर वीटी 1, सिद्धांत रूप में, आप इसे स्वयं भी कर सकते हैं। इसके अलावा, ट्रांजिस्टर डिवाइस में एक नियामक तत्व के रूप में कार्य करता है। इसमें शक्ति लोड पर निर्भर करती है। यह रिओस्तात की तरह काम करता है। यह मॉडल आपको न केवल प्रतिक्रियाशील भार के तहत, बल्कि सक्रिय भार के तहत भी ऑपरेटिंग वोल्टेज को बदलने की अनुमति देता है।

हालाँकि, प्रस्तुत ऑटोट्रांसफॉर्मर सर्किट भी आदर्श नहीं है। इसका नुकसान यह है कि एक कार्यशील नियंत्रण ट्रांजिस्टर बहुत अधिक गर्मी उत्पन्न करता है। कमी को दूर करने के लिए, आपको कम से कम 250 सेमी² क्षेत्रफल वाले एक शक्तिशाली हीट सिंक की आवश्यकता होगी।

इस मामले में, ट्रांसफार्मर टी 1 का उपयोग किया जाता है, इसमें लगभग 6-10 वी का द्वितीयक वोल्टेज होना चाहिए शक्ति लगभग 12-15 W. डायोड ब्रिज वीडी 6 करंट को ठीक करता है, जो बाद में वीडी 5 और वीडी 2 के माध्यम से किसी भी आधे-चक्र में ट्रांजिस्टर वीटी 1 तक जाता है। ट्रांजिस्टर का बेस करंट एक वेरिएबल रेसिस्टर आर 1 द्वारा नियंत्रित होता है, जिससे इसकी विशेषताओं में बदलाव होता है। भार बिजली।

वोल्टमीटर पीवी 1 का उपयोग ऑटोट्रांसफॉर्मर के आउटपुट पर वोल्टेज स्तर की निगरानी के लिए किया जाता है। इसका उपयोग 250-300 V से वोल्टेज की गणना करने के लिए किया जाता है। यदि लोड बढ़ाने की आवश्यकता है, तो डायोड VD 5-VD 2 और ट्रांजिस्टर VD 1 को अधिक शक्तिशाली वाले से बदलना उचित है। स्वाभाविक रूप से, इसके बाद रेडिएटर क्षेत्र का विस्तार होगा।

जैसा कि आप देख सकते हैं, अपने हाथों से एलएटीआर को इकट्ठा करने के लिए, आपको केवल इस क्षेत्र में थोड़ा सा ज्ञान रखने और सभी आवश्यक सामग्री खरीदने की आवश्यकता हो सकती है।

पारंपरिक ट्रांसफार्मर के अलावा, जिनमें कई वाइंडिंग होती हैं, ऑटोट्रांसफॉर्मर भी होते हैं, जिनमें केवल एक कुंडल होता है। यदि आवश्यक हो, तो आप ऑटोट्रांसफॉर्मर को स्वयं असेंबल कर सकते हैं।

ऑटोट्रांसफॉर्मर के संचालन का मूल सिद्धांत एक पारंपरिक उपकरण के समान है:

प्राथमिक वाइंडिंग के माध्यम से बहने वाली धारा चुंबकीय सर्किट में एक चुंबकीय क्षेत्र और चुंबकीय प्रवाह बनाती है;
इस क्षेत्र का परिमाण वर्तमान ताकत और घुमावों की संख्या पर निर्भर करता है;
चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन से द्वितीयक वाइंडिंग में ईएमएफ उत्पन्न होता है;
प्रेरित ईएमएफ का परिमाण द्वितीयक वाइंडिंग में घुमावों की संख्या पर निर्भर करता है।

ऑटोट्रांसफॉर्मर की ख़ासियत यह है कि प्राथमिक वाइंडिंग के घुमावों का हिस्सा भी द्वितीयक होता है। इस तथ्य के कारण कि प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग्स में ईएमएफ विपरीत दिशाओं में निर्देशित होता है, कॉइल I¹² के सामान्य भाग में करंट I¹ और I² के बीच के अंतर के बराबर होता है। यदि इनपुट और आउटपुट वोल्टेज बराबर हैं या Ktr=1 I¹² कॉइल के आगमनात्मक प्रतिक्रिया द्वारा निर्धारित किया जाता है।

मुख्य पक्ष और विपक्ष

अपनी डिज़ाइन विशेषताओं के कारण, पारंपरिक उपकरणों की तुलना में ऑटोट्रांसफॉर्मर के फायदे और नुकसान हैं।

एक ऑटोट्रांसफॉर्मर के लाभ, Ktr0.5-2 पर प्रकट:

कम वजन और आयाम;
वाइंडिंग्स और चुंबकीय कोर में कम नुकसान के साथ जुड़ी उच्च दक्षता।

फायदे के अलावा, इन उपकरणों के नुकसान भी हैं:

शॉर्ट-सर्किट करंट में वृद्धि। यह इस तथ्य के कारण है कि लोड करंट चुंबकीय सर्किट की संतृप्ति से नहीं, बल्कि द्वितीयक वाइंडिंग के कई घुमावों के प्रतिरोध से सीमित होता है।
प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग के बीच विद्युत कनेक्शन। इससे इन उपकरणों को पृथक्करण उपकरणों के रूप में और खतरनाक परिस्थितियों में कम वोल्टेज वाले उपकरणों को बिजली देने के लिए उपयोग करना असंभव हो जाता है, जिन्हें विद्युत विनियमों के अनुसार कम वोल्टेज की आवश्यकता होती है।

ऑटोट्रांसफॉर्मर पावर

किसी भी विद्युत उपकरण की शक्ति करंट और वोल्टेज P=I*A के उत्पाद के बराबर होती है। एक पारंपरिक ट्रांसफार्मर में, दक्षता को ध्यान में रखते हुए, यह भार शक्ति के बराबर होता है।

ऑटोट्रांसफॉर्मर की शक्ति की गणना थोड़ी अलग तरीके से की जाती है। वोल्टेज बढ़ाने वाले उपकरण में, इसमें भाग P¹²=I¹²*U¹² की प्राथमिक वाइंडिंग की शक्ति और स्टेप-अप वाइंडिंग P²=I²*U⅔ की शक्ति शामिल होती है। इस तथ्य के कारण कि प्राथमिक कॉइल के माध्यम से बहने वाली धारा लोड धारा से कम है, ऑटोट्रांसफॉर्मर की शक्ति लोड शक्ति से कम है। वास्तव में, डिवाइस की शक्ति प्राथमिक और द्वितीयक वोल्टेज और द्वितीयक वाइंडिंग के करंट P=(U¹-U²)*I² के बीच अंतर से निर्धारित होती है।

यह आउटपुट वोल्टेज में छोटे (10-20%) विचलन के साथ विशेष रूप से ध्यान देने योग्य है। स्टेप-डाउन ऑटोट्रांसफॉर्मर की गणना इसी तरह की जाती है।

जानकारी! इससे चुंबकीय कोर के क्रॉस-सेक्शन और घुमावदार तार के व्यास को कम करना संभव हो जाता है। इस संबंध में, ऑटोट्रांसफॉर्मर पारंपरिक डिवाइस की तुलना में हल्का और सस्ता है।

एलएटीआर क्या है?

पारंपरिक ट्रांसफार्मर को बदलने वाले बिजली उपकरणों के अलावा, स्कूल, संस्थान और प्रयोगशालाएं एलएटीआर - प्रयोगशाला ऑटोट्रांसफॉर्मर का उपयोग करते हैं। इन उपकरणों का उपयोग डिवाइस के आउटपुट पर वोल्टेज को सुचारू रूप से बदलने के लिए किया जाता है। सबसे आम डिज़ाइन टॉरॉयडल चुंबकीय सर्किट पर कुंडल घाव हैं। एक तरफ तार को वार्निश से साफ किया जाता है और एक ग्रेफाइट रोलर एक घूर्णन तंत्र का उपयोग करके इसके साथ चलता है।

आपूर्ति वोल्टेज को कॉइल के सिरों पर आपूर्ति की जाती है, और द्वितीयक वोल्टेज को एक छोर और ग्रेफाइट रोलर से हटा दिया जाता है। इसलिए, LATR 250V से ऊपर कुछ संशोधनों में, मुख्य वोल्टेज से ऊपर वोल्टेज नहीं बढ़ा सकता है।

रील-टू-रील के अलावा, इलेक्ट्रॉनिक LATR भी हैं। वास्तव में, यह एक ऑटोट्रांसफॉर्मर नहीं है, बल्कि एक वोल्टेज रेगुलेटर है। ऐसे उपकरण विभिन्न प्रकार के होते हैं:

थाइरिस्टर नियामक. इन उपकरणों में, एक थाइरिस्टर और एक डायोड ब्रिज या ट्राइक एक शक्ति तत्व के रूप में स्थापित होते हैं। नुकसान साइनसॉइडल आउटपुट वोल्टेज की अनुपस्थिति है। इस प्रकार का सबसे प्रसिद्ध उपकरण लाइटिंग लैंप डिमर है।
ट्रांजिस्टर नियामक. थाइरिस्टर से अधिक महंगा, रेडिएटर्स पर ट्रांजिस्टर की स्थापना की आवश्यकता होती है। एक साइनसॉइडल आउटपुट वोल्टेज प्रदान करता है।
पीडब्लूएम नियंत्रक।

सलाह! मुख्य वोल्टेज से अधिक वोल्टेज प्राप्त करने के लिए, LATR को स्टेप-अप ट्रांसफार्मर की द्वितीयक वाइंडिंग से जोड़ा जाता है।

आवेदन का दायरा

ऑटोट्रांसफॉर्मर की विशेषताएं इसे रोजमर्रा की जिंदगी और उद्योग के विभिन्न क्षेत्रों में उपयोग करने की अनुमति देती हैं।

धातुकर्म उत्पादन

धातु विज्ञान में विनियमित ऑटोट्रांसफॉर्मर का उपयोग रोलिंग मिलों और ट्रांसफार्मर सबस्टेशनों के सुरक्षात्मक उपकरणों की जांच और समायोजन के लिए किया जाता है।

उपयोगिताओं

स्वचालित स्टेबलाइजर्स के आगमन से पहले, इन उपकरणों का उपयोग टेलीविजन और अन्य उपकरणों के सामान्य संचालन को सुनिश्चित करने के लिए किया जाता था। इनमें बड़ी संख्या में नल और एक स्विच के साथ एक वाइंडिंग शामिल थी। उन्होंने कॉइल के आउटपुट को स्विच किया, और आउटपुट वोल्टेज को वोल्टमीटर का उपयोग करके नियंत्रित किया गया।

वर्तमान में, ऑटोट्रांसफॉर्मर का उपयोग रिले वोल्टेज स्टेबलाइजर्स में किया जाता है।

संदर्भ! तीन-चरण स्टेबलाइजर्स में, तीन एकल-चरण ऑटोट्रांसफॉर्मर स्थापित किए जाते हैं, और प्रत्येक चरण में समायोजन अलग से किया जाता है।

रसायन और पेट्रोलियम उद्योग

रासायनिक और पेट्रोलियम उद्योगों में, इन उपकरणों का उपयोग रासायनिक प्रतिक्रियाओं को स्थिर और विनियमित करने के लिए किया जाता है।

उपकरण का उत्पादन

मैकेनिकल इंजीनियरिंग में, ऐसे उपकरणों का उपयोग मशीन टूल्स की इलेक्ट्रिक मोटरों को शुरू करने और अतिरिक्त ड्राइव की रोटेशन गति को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है।

शिक्षण संस्थानों

स्कूलों, तकनीकी स्कूलों और संस्थानों में, LATR का उपयोग प्रयोगशाला कार्य करने और इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के नियमों और इलेक्ट्रोलिसिस पर प्रयोगों को प्रदर्शित करने के लिए किया जाता है।

घर का बना LATR बनाना

बाज़ार में बहुत सारे तैयार उपकरण उपलब्ध हैं, लेकिन यदि आवश्यक हो, तो आप स्वयं एक उपकरण बना सकते हैं। आधार के रूप में O- या W-आकार के चुंबकीय सर्किट पर ट्रांसफार्मर लेना बेहतर है। टोरॉयडल लोहे पर एलएटीआर बनाने से इसकी रिवाइंडिंग होती है और कॉइल को वाइंडिंग करते समय बहुत अधिक देखभाल की आवश्यकता होती है।

सामग्री की तैयारी

एक समायोज्य ऑटोट्रांसफॉर्मर बनाने के लिए आपको चाहिए:

चुंबकीय कोर. इसका क्रॉस सेक्शन ऑटोट्रांसफॉर्मर की शक्ति निर्धारित करता है।
घुमावदार तार. इसका क्रॉस सेक्शन डिवाइस की शक्ति और वर्तमान खपत पर निर्भर करता है।
गर्मी प्रतिरोधी वार्निश. तारों को घुमाने के बाद कुंडल के संसेचन के लिए आवश्यक है। तेल पेंट से प्रतिस्थापन की अनुमति है।
कपड़े का इंसुलेटिंग टेप या कीपर टेप और लोड और पावर को जोड़ने के लिए निश्चित कनेक्टर वाला एक आवास। आवास में डिजिटल या एनालॉग वोल्टमीटर लगाने की सलाह दी जाती है
बहु-स्थिति स्विच. इसका अनुमेय करंट डिवाइस के करंट के अनुरूप होना चाहिए। यदि आवश्यक हो, तो स्टार्टर का उपयोग करके ऑटोट्रांसफॉर्मर टर्मिनलों को स्विच करना संभव है।

तार गणना

इससे पहले कि आप कॉइल को घुमाना शुरू करें, आपको तार के क्रॉस-सेक्शन और घुमावों/वोल्ट की आवश्यक संख्या (एन/वी) निर्धारित करने की आवश्यकता है। यह गणना ऑनलाइन कैलकुलेटर या विशेष तालिकाओं का उपयोग करके चुंबकीय कोर के क्रॉस सेक्शन के आधार पर की जाती है।

यदि डिवाइस के निर्माण के लिए एक कार्यशील ट्रांसफार्मर का उपयोग किया जाता है, तो ये पैरामीटर उपलब्ध वाइंडिंग से निर्धारित होते हैं:

ट्रांसफार्मर को 220V नेटवर्क से कनेक्ट करें;
आउटपुट वोल्टेज V को मापने के लिए वोल्टमीटर का उपयोग करें;
डिवाइस बंद करें;

चुंबकीय सर्किट को अलग करें;
एन घुमावों की संख्या गिनते हुए, द्वितीयक वाइंडिंग को खोलें;
सूत्र n/v=N/V का उपयोग करके, घुमावों/वोल्ट की संख्या की गणना करें - कुंडल की गणना के लिए मुख्य पैरामीटर;
प्राथमिक वाइंडिंग तार के क्रॉस-सेक्शन को मापें।

सलाह! यदि प्राथमिक वाइंडिंग को वार्निश के साथ संसेचित नहीं किया गया है और इन्सुलेशन को तोड़े बिना खोल दिया गया है, तो इसका उपयोग ऑटोट्रांसफॉर्मर कॉइल को वाइंड करने के लिए किया जा सकता है।

योजना

काम शुरू करने से पहले, प्रत्येक टर्मिनल पर घुमावों की संख्या और वोल्टेज को दर्शाते हुए एक वाइंडिंग आरेख तैयार किया जाता है। एक पारंपरिक ट्रांसफार्मर के विपरीत, एक ऑटोट्रांसफॉर्मर में केवल एक वाइंडिंग होती है, जिसे चुंबकीय सर्किट का प्रतीक रेखा के एक तरफ दर्शाया जाता है।

घुमावों की गणना करने के लिए, पिनों की संख्या निर्धारित करना आवश्यक है। यह बहु-स्थिति स्विच के पदों की संख्या पर निर्भर करता है। इनमें से एक टैप नेटवर्क पिन से मेल खा सकता है:

प्रत्येक स्विच स्थिति के वोल्टेज V को आरेख पर निर्धारित और इंगित करें;
सूत्र N=(n/v)*(V²-V³) का उपयोग करके नलों के बीच घुमावों की आवश्यक संख्या की गणना करें, जहां V¹, V², V³, आदि। - बाद के टर्मिनलों पर वोल्टेज;
प्रत्येक नल के बीच घुमावों की संख्या को आरेख पर इंगित करें।

सलाह! यदि स्टेप-अप ऑटोट्रांसफॉर्मर बनाना आवश्यक है, तो आवश्यक संख्या में घुमावों को प्राथमिक वाइंडिंग में जोड़ा जाता है। ऐसा करने के लिए, द्वितीयक वाइंडिंग से निकाले गए तार का उपयोग करने की अनुमति है।

कुंडल घुमावदार

सभी गणनाएँ पूरी हो जाने के बाद, कुंडल को घाव कर दिया जाता है। यह एक तैयार या विशेष रूप से निर्मित फ्रेम पर मैन्युअल रूप से या वाइंडिंग मशीन का उपयोग करके किया जाता है:

अनुभाग में घुमावों की आवश्यक संख्या घाव है;
एक शाखा बनाई जाती है - घुमावदार तार से, इसे तोड़े बिना, 5-20 सेमी लंबा एक लूप बनाया जाता है और एक बंडल में घुमाया जाता है;
नल बनाने के बाद कुंडल की वाइंडिंग जारी रहती है;
वाइंडिंग पूरी होने तक ऑपरेशन 1-3 दोहराया जाता है;
तैयार वाइंडिंग को कीपर टेप से सुरक्षित किया जाता है और वार्निश या पेंट से लेपित किया जाता है।

निर्माण प्रक्रिया

वाइंडिंग पूरी होने और वार्निश सूख जाने के बाद, ऑटोट्रांसफॉर्मर को इकट्ठा किया जाता है:

चुंबकीय सर्किट इकट्ठा किया गया है;
इकट्ठे उपकरण आवास में स्थापित है;
एक बहु-स्थिति स्विच और एक वाल्टमीटर जुड़े हुए हैं;
असेंबल किया गया ऑटोट्रांसफॉर्मर टर्मिनलों से जुड़ा होता है।

परीक्षा

असेंबली के बाद, डिवाइस की कार्यक्षमता की जाँच की जानी चाहिए:

डिवाइस की प्राथमिक वाइंडिंग नेटवर्क से जुड़ी है;
प्रत्येक स्विच स्थिति पर वोल्टेज मापा जाता है और डेटा की तुलना गणना किए गए डेटा से की जाती है;
20 मिनट के बाद, ट्रांसफार्मर को बंद कर दिया जाता है और हीटिंग के लिए जाँच की जाती है - यदि कोई हीटिंग नहीं है, तो लोड के तहत बार-बार परीक्षण किए जाते हैं।

ऑटोट्रांसफार्मर से ट्रांसफार्मर कैसे बनाये

पारंपरिक ट्रांसफार्मर से एलएटीआर के निर्माण के अलावा, रिवर्स ऑपरेशन भी संभव है - एलएटीआर से ट्रांसफार्मर का निर्माण। ऐसे उपकरणों में डब्ल्यू-आकार के चुंबकीय कोर की तुलना में टोरॉयडल कोर के बेहतर गुणों के कारण उच्च दक्षता होती है।

ऐसे संशोधन के लिए, द्वितीयक वाइंडिंग को वाइंड करना पर्याप्त है:

220V टर्मिनलों के बीच घुमावों की संख्या गिनें;
घुमावों/वोल्ट की संख्या निर्धारित करें

इलेक्ट्रॉनिक ऑटोट्रांसफार्मर

समायोजन का एक अधिक आधुनिक तरीका इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का उपयोग है। उनमें से कोई भी अपने हाथों से बनाया जा सकता है।

ऐसे उपकरण का सबसे सरल सर्किट एनोड और थाइरिस्टर के नियंत्रण इलेक्ट्रोड के बीच जुड़ा एक चर अवरोधक है। यह आपको एक स्पंदित डीसी वोल्टेज प्राप्त करने और इसे 0-110V की सीमा में नियंत्रित करने की अनुमति देता है।

प्रत्यावर्ती वोल्टेज 0-220V को विनियमित करने के लिए, एक एंटी-समानांतर कनेक्शन सर्किट का उपयोग किया जाता है, और नियंत्रण इलेक्ट्रोड के बीच एक अवरोधक जुड़ा होता है।

दो थाइरिस्टर के बजाय, एक ट्राइक का उपयोग करने और नियंत्रण सर्किट के रूप में गरमागरम लैंप के लिए एक डिमर का उपयोग करने की सलाह दी जाती है।

ट्रांजिस्टर नियंत्रण

ट्रांजिस्टर नियामक का उपयोग करते समय उच्चतम गुणवत्ता समायोजन प्राप्त होता है। यह आउटपुट वोल्टेज का सुचारू परिवर्तन और सही आकार प्रदान करता है।

इस सर्किट का नुकसान यह है कि आउटपुट ट्रांजिस्टर गर्म हो जाते हैं। इसे कम करने और दक्षता बढ़ाने के लिए, नियामक को ऑटोट्रांसफॉर्मर के आउटपुट टर्मिनलों से जोड़ने की सलाह दी जाती है - वाइंडिंग्स को स्विच करके रफ समायोजन किया जाता है, और ट्रांजिस्टर का उपयोग करके सुचारू समायोजन किया जाता है।

सबसे आधुनिक तरीका पीडब्लूएम नियंत्रक (पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन) का उपयोग करना है। फील्ड-इफेक्ट या इंसुलेटेड गेट बाइपोलर ट्रांजिस्टर (आईजीबीटी) का उपयोग बिजली तत्वों के रूप में किया जाता है।

एक ट्रांसफार्मर जिसमें वाइंडिंग्स के बीच विद्युत कनेक्शन होता है उसे प्रयोगशाला ऑटोट्रांसफॉर्मर या एलएटीआर कहा जाता है। लोड सर्किट वोल्टेज सीधे सेकेंडरी सर्किट वाइंडिंग के समानुपाती होता है। डिज़ाइन के आधार पर, वांछित आउटपुट वोल्टेज प्राप्त करना उपयुक्त टर्मिनलों से कनेक्ट करके या मैन्युअल रेगुलेटर को घुमाकर किया जाता है (चित्र 1)। यह लेख बताता है कि घर पर LATR कैसे बनाया जाए।

सामग्री की तैयारी

LATR को असेंबल करने के लिए आपको निम्नलिखित सामग्रियों और उपकरणों की आवश्यकता होगी:

तांबे की घुमावदार;
टोरॉयडल या रॉड चुंबकीय सर्किट। किसी विशेष स्टोर पर खरीदा जा सकता है या क्षतिग्रस्त उपकरण से हटाया जा सकता है;
गर्मी प्रतिरोधी वार्निश;
रैग टेप;
लोड और पावर को जोड़ने के लिए निश्चित कनेक्टर वाला आवास।

परिवर्तनीय परिवर्तन अनुपात वाली प्रयोगशाला LATR के लिए, आपको अतिरिक्त आवश्यकता हो सकती है:

डिजिटल या एनालॉग वाल्टमीटर.
रोटरी तंत्र, जिसमें कार्बन ब्रश के साथ एक हैंडल और एक स्लाइडर शामिल है। यह वोल्टेज को नियंत्रित करेगा.

तार गणना

निम्नलिखित कारणों से बड़े परिवर्तनों के लिए ऑटोट्रांसफॉर्मर का उपयोग करना उचित नहीं है:

शॉर्ट सर्किट के करीब करंट आने का खतरा अधिक होता है। इसकी भरपाई विशेष इलेक्ट्रॉनिक सर्किट या अतिरिक्त प्रतिरोध द्वारा की जाती है। छोटे भार के लिए इलेक्ट्रॉनिक LATR का उपयोग करना अधिक लाभदायक है।
ट्रांसफॉर्मर पर लाभ खो गए हैं: उच्च दक्षता, कंडक्टर और स्टील पर बचत, छोटे आयाम और वजन, लागत।

हम यह निर्धारित कर रहे हैं कि एलएटीआर किस सीमा के भीतर काम करेगा। हम नेटवर्क आपूर्ति के लिए 220 V का चयन करते हैं। हम द्वितीयक वोल्टेज के रूप में 127, 180 और 250 V का चयन करते हैं। हम पावर को 300 W तक सीमित करते हैं। आप अपने स्वयं के मान चुन सकते हैं और इस आलेख के उदाहरण का उपयोग करके समान गणना कर सकते हैं।

वाइंडिंग की गणना बड़े करंट के आधार पर की जाती है। 220 से 127 वी के वोल्टेज को परिवर्तित करते समय उच्चतम धारा होगी। इस मामले में ऑटोट्रांसफॉर्मर एक स्टेप-डाउन है, और सर्किट 1 इसके लिए उपयुक्त है। दिए गए सर्किट के आधार पर, हम इसमें गुजरने वाली अधिकतम धारा की गणना करते हैं दोनों सर्किट की वाइंडिंग:

आई = आई2 – आई1 = पी / यू2 – पी / यू1 = 300 / 127 – 300 / 220 = 1 ए

जहां I, I2, I3 सर्किट के संबंधित अनुभागों में धाराएं हैं, ए;
पी - पावर, डब्ल्यू;
U1, U2 - प्राथमिक और माध्यमिक सर्किट वोल्टेज, वी।

तार के व्यास की गणना सूत्र का उपयोग करके की जाती है:

d = 0.8 * √I = 1 मिमी.

तालिका 1 से, तार के प्रकार और क्रॉस-सेक्शन का चयन करें। हम ट्रांसफार्मर के लिए परिकलित धारा और औसत धारा घनत्व - 2 ए/मिमी² को ध्यान में रखते हुए चुनाव करते हैं।

LATR परिवर्तन गुणांक n की गणना सूत्र का उपयोग करके की जाती है:

एन = यू1 / यू2 = 220 / 127 = 1.73

आगे की गणना के लिए, हम डिज़ाइन पावर Pр की गणना करते हैं:

पीआर = पी * के * (1 - 1/एन) = 300 * 1.2 * (1 - 1/1.73) = 151.92 डब्ल्यू

जहां k एक गुणांक है जो ऑटोट्रांसफॉर्मर की दक्षता को ध्यान में रखता है।

प्रति 1 वोल्ट घुमावों की संख्या निर्धारित करने के लिए, कोर एस के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र की गणना करना और चुंबकीय सर्किट का प्रकार निर्धारित करना आवश्यक है:

एस = √ पीр = √ 151.92 = 12.325 सेमी²

W0 = m/S = 35/12.325 = 2.839

जहां W0 प्रति 1 वोल्ट घुमावों की संख्या है;
मी - रॉड के लिए 50 और टोरॉयडल चुंबकीय कोर के लिए 35।

यदि स्टील बहुत उच्च गुणवत्ता का नहीं है, तो W0 मान को 20-30% तक बढ़ाना उचित है। इसके अलावा, घुमावों की गणना करते समय, वोल्टेज ड्रॉप से बचने के लिए उनकी संख्या 5-10% बढ़ाई जानी चाहिए। हम चयनित वोल्टेज 127, 180, 220 और 250 वी के लिए घुमावों की संख्या की गणना करते हैं:

w = W0 * U

हमें 360, 511, 624 और 710 मोड़ मिलते हैं।

तार की लंबाई की गणना करने के लिए, हम चुंबकीय सर्किट के चारों ओर एक चक्कर लगाते हैं और इसकी लंबाई मापते हैं। फिर हम घुमावों की अधिकतम संख्या से गुणा करते हैं और प्रत्येक टर्मिनल के लिए टर्मिनल में 25-30 सेंटीमीटर जोड़ते हैं।

निर्माण प्रक्रिया

एक समायोज्य LATR को असेंबल करने के लिए, हम एक टॉरॉयडल चुंबकीय कोर का चयन करते हैं (चित्र 2)। हम उस स्थान को रैग टेप से इंसुलेट करते हैं जहां वाइंडिंग लगाई जाती है। हम पहले पावर टर्मिनल के लिए तार निकालते हैं। हम बाद के सभी तारों को बिना तोड़े बाहर लाते हैं। हम चुंबकीय कोर पर पहला मोड़ ठीक करते हैं और गणना की गई मात्रा को हवा देना शुरू करते हैं। जब चयनित वोल्टेज में से किसी एक के अनुरूप मोड़ आ जाता है, तो हम लूप को हटा देते हैं और तार को घुमाना जारी रखते हैं। चित्र 3 लकड़ी के फ्रेम पर घुमावदार प्रक्रिया को दर्शाता है।

वाइंडिंग लगाने के बाद हम LATR को वार्निश करते हैं। हम कंटेनर को चयनित वार्निश से भरते हैं और ऑटोट्रांसफॉर्मर को उसमें डुबोते हैं। लंबे समय तक सूखने के लिए छोड़ दें.

सूखने के बाद, ऑटोट्रांसफॉर्मर को आवास में रखें। हम पहले आउटपुट तार को पावर कनेक्टर से जोड़ते हैं। यह कनेक्टर सामान्य लोड टर्मिनल से विद्युत रूप से जुड़ा होना चाहिए, इसलिए हम उन्हें किसी प्रकार के कंडक्टर के साथ जोड़ते हैं। हम 220 V के लिए लूप आउटपुट को दूसरे पावर टर्मिनल से जोड़ते हैं। हम शेष तारों को द्वितीयक सर्किट के संबंधित टर्मिनलों से जोड़ते हैं। "आरेख" 2 तार टर्मिनलों को दर्शाता है।

परिवर्तनशील परिवर्तन अनुपात वाले एक प्रयोगशाला ऑटोट्रांसफॉर्मर के लिए, हम एक आवास जोड़ते हैं और नियामक हैंडल के लिए एक माउंट बनाते हैं। हम हैंडल पर कार्बन ब्रश के साथ एक स्लाइडर जोड़ते हैं। ब्रश को वाइंडिंग के शीर्ष को कसकर छूना चाहिए। हम उस क्षेत्र को चिह्नित करते हैं जिस पर ब्रश चलेगा, और इस स्थान पर हमें इन्सुलेशन से छुटकारा मिलता है। इस तरह ब्रश का द्वितीयक वाइंडिंग के साथ सीधा विद्युत संपर्क होगा। हम सामान्य वोल्टेज टर्मिनलों के अलावा, द्वितीयक वोल्टेज टर्मिनलों को कार्बन ब्रश से जुड़े टर्मिनल से बदलते हैं (चित्र 3)। कनेक्ट करते समय, वोल्टमीटर को सुरक्षित करें।

यदि आप लिखित लेख का पालन करते हैं, तो आप आसानी से अपने हाथों से LATR बना सकते हैं।

परीक्षा

डिवाइस के सुचारू और विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित करने के लिए, हम निम्नलिखित बिंदुओं का पालन करते हैं:

हम ऑटोट्रांसफॉर्मर को 220 वी नेटवर्क से जोड़ते हैं;
हम धुएं, जलने की गंध, तेज शोर की अनुपस्थिति की जांच करते हैं;
हम आउटपुट मानों के अनुपालन की जांच के लिए वोल्टमीटर का उपयोग करते हैं;
10-20 मिनट के ऑपरेशन के बाद, LATR को बंद कर दें। यह देखने के लिए जांचें कि क्या वाइंडिंग ज़्यादा गरम है।
हम LATR को वापस नेटवर्क में बदलते हैं और लोड को लंबे समय तक कनेक्ट करते हैं।

यदि कोई समस्या नहीं है, तो ऑटोट्रांसफॉर्मर संचालन के लिए तैयार है।