एक ट्रांसफार्मर एक विद्युत मशीन है जिसका उपकरण एक प्रत्यावर्ती धारा मान को दूसरे में परिवर्तित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। ट्रांसफॉर्मर प्रत्यावर्ती धारा पर कार्य करते हैं। इन मशीनों को व्यापक वितरण प्राप्त हुआ है, क्योंकि बिजली को लंबी दूरी पर वोल्टेज पर प्रसारित किया जाना चाहिए जो कि बिजली उद्योग के लिए या घर पर उपयोग के लिए आवश्यक स्तर से बहुत अधिक है। इस प्रकार, एक ट्रांसफॉर्मर का उपयोग इसके संचरण के दौरान बिजली के नुकसान को कम करना और प्रक्रिया की गुणवत्ता में वृद्धि करना संभव बनाता है। इस मशीन की सबसे महत्वपूर्ण विशेषताओं में से एक है ट्रांसफार्मर की दक्षता, यानी दक्षता। एक अन्य महत्वपूर्ण विशेषता परिवर्तन अनुपात है, जो इनपुट वोल्टेज और आउटपुट वोल्टेज के अनुपात से निर्धारित होता है।
एक ट्रांसफार्मर आमतौर पर एक स्थिर उपकरण होता है। एक पारंपरिक ट्रांसफार्मर (और कई प्रकार के होते हैं) में एक कोर होता है, जिसे फेरोमैग्नेटिक प्लेटों से इकट्ठा किया जाता है, साथ ही माध्यमिक और प्राथमिक वाइंडिंग, जो कोर के विपरीत स्थित होते हैं। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, मुख्य प्रकार के ट्रांसफार्मर हैं: स्टेप-अप (आउटपुट वोल्टेज इनपुट से अधिक है) औरस्टेप-डाउन (आउटपुट पर वोल्टेज इनपुट से कम है)। डिवाइस के संचालन के लिए महत्वपूर्ण शर्तों में से एक वोल्टेज आवृत्ति है।
ट्रांसफॉर्मर की दक्षता निर्धारित करने के लिए, हम निम्नलिखित संकेतन का परिचय देते हैं:
- P1 - ट्रांसफार्मर द्वारा खपत की जाने वाली विद्युत शक्ति,
- P2 - आउटपुट पावर,
- PL बिजली की हानि है।
इस मामले में, ऊर्जा संरक्षण कानून रूप लेगा: P1=P2+ PL। इन नोटेशन का उपयोग करके, एक ट्रांसफॉर्मर की दक्षता के लिए सूत्र प्राप्त करना आसान है। दक्षता सूत्र इस तरह दिखेगा: n=P2/ P1=(P1- PL)/ P1=1- PL/ P1। जैसा कि आप देख सकते हैं, इसे कई संस्करणों में प्रस्तुत किया जा सकता है। अंतिम सूत्र से यह देखा जा सकता है कि ट्रांसफार्मर की दक्षता 1 से अधिक नहीं हो सकती (अर्थात सौ प्रतिशत से अधिक दक्षता प्राप्त करना असंभव है)। यह समझ में आता है।
ट्रांसफॉर्मर की दक्षता की सही गणना करना पहली नज़र में लगने से कहीं अधिक जटिल मुद्दा है। सर्किट को डिजाइन और विकसित करते समय और एक ट्रांसफार्मर या एक निश्चित प्रकार के ट्रांसफार्मर की एक श्रृंखला के समग्र डिजाइन, डिजाइन इंजीनियरों को अक्सर कुछ समस्याओं का सामना करना पड़ता है। उदाहरण के लिए, एक ट्रांसफॉर्मर की लागत को कम करने के लिए, सामग्री की खपत को कम करना आवश्यक है। हालांकि, दूसरी ओर, डिवाइस को संचालन में अधिक विश्वसनीय बनाने के लिए, इन सामग्रियों की खपत को बढ़ाना होगा।
इन परस्पर विरोधी कारणों से ट्रांसफार्मर की दक्षता को आमतौर पर मानक बनाया जाता है, जिससे नुकसान सामान्य हो जाता है। गुणांक का मान निर्धारित करते समयट्रांसफार्मर की दक्षता को सामग्री की लागत, बिजली की लागत और ट्रांसमिशन लाइनों को ध्यान में रखना चाहिए, अर्थात कई आर्थिक कारकों को ध्यान में रखना चाहिए। एक ट्रांसफार्मर की दक्षता लोड के साथ भिन्न हो सकती है, और इस इकाई को डिजाइन करते समय इस कारक को भी ध्यान में रखा जाना चाहिए।
