ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിന്റെ നഷ്ടങ്ങൾ എന്തൊക്കെയാണ്?

പവർ ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിന്റെ നഷ്ടത്തിൽ പ്രധാനമായും ചെമ്പ് നഷ്ടവും ഇരുമ്പ് നഷ്ടവും ഉൾപ്പെടുന്നു. കാരണം, ഏതൊരു വൈദ്യുത ഉപകരണവും ദീർഘകാല പ്രവർത്തനത്തിലൂടെ നഷ്ടം വരുത്തും, കൂടാതെ പവർ ട്രാൻസ്‌ഫോർമറുകളും ഒരു അപവാദമല്ല.

ഇരുമ്പിന്റെ കേടുപാടുകൾ എന്താണ്?

ചെമ്പ് നഷ്ടത്തിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ഒരു ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിന്റെ ഇരുമ്പ് നഷ്ടം വൈൻഡിംഗ്, കറന്റ് വലുപ്പം തുടങ്ങിയ ഘടകങ്ങളെ ആശ്രയിക്കുന്നില്ല. പേരിന്റെ വീക്ഷണകോണിൽ, ഇരുമ്പിന്റെ കേടുപാടുകൾ ഇരുമ്പുമായി അടുത്ത ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, അത് ഇരുമ്പ് കോർ മൂലമാണ് ഉണ്ടാകുന്നത്. ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിന്റെ ഇരുമ്പ് നഷ്ടത്തെ "നോ-ലോഡ് ലോസ്" എന്നും വിളിക്കുന്നു, കാരണം ഇരുമ്പ് നഷ്ടം എല്ലായ്പ്പോഴും ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിൽ നിലനിൽക്കുന്നു, അത് പൂർണ്ണ ലോഡായാലും പൂജ്യം ലോഡായാലും, ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിന്റെ ഒരു നിശ്ചിത നഷ്ടത്തിൽ പെടുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ലോഡ് പ്രക്രിയയിൽ, വൈദ്യുത മണ്ഡല ശക്തി കുറയുന്നതിനനുസരിച്ച് വൈദ്യുതി നഷ്ടം കുറയും.

ട്രാൻസ്ഫോർമർ ഇരുമ്പ് നഷ്ടത്തിന്റെ വർഗ്ഗീകരണം

ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിന്റെ ഇരുമ്പ് നഷ്ടത്തെ ഹിസ്റ്റെറിസിസ് നഷ്ടം, എഡ്ഡി കറന്റ് നഷ്ടം എന്നിങ്ങനെ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു.

ഹിസ്റ്റെറിസിസ് നഷ്ടം

വോൾട്ടേജ് ഉയർച്ചയും താഴ്ചയും, വൈദ്യുതധാരയിലെ മാറ്റങ്ങളും കൈവരിക്കുന്നതിനുള്ള വൈദ്യുതകാന്തിക പ്രേരണയുടെ തത്വത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിന്റെ പ്രവർത്തന തത്വം. ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിലെ കാന്തിക പ്രവാഹം ഇരുമ്പ് കാമ്പിൽ ഒഴുകുന്നു. ഒരു കണ്ടക്ടറിന് വൈദ്യുതധാരയെ പ്രതിരോധിക്കുന്നതുപോലെ, ഇരുമ്പ് കാമ്പിന് കാന്തിക പ്രവാഹത്തിന് കാന്തിക പ്രതിരോധമുണ്ട്. അതുപോലെ, താപവും സൃഷ്ടിക്കപ്പെടും, ഈ നഷ്ടത്തെ "ഹിസ്റ്റെറിസിസ് നഷ്ടം" എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

എഡ്ഡി കറന്റ് നഷ്ടം

ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിന്റെ പ്രൈമറി വൈൻഡിംഗിൽ ഒരു വൈദ്യുതധാര പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ, കോയിൽ സൃഷ്ടിക്കുന്ന കാന്തിക പ്രവാഹം ഇരുമ്പ് കാമ്പിൽ ഒഴുകുന്നു. കോർ തന്നെ ഒരു കണ്ടക്ടറായതിനാൽ, കാന്തികക്ഷേത്രരേഖയ്ക്ക് ലംബമായ ഒരു തലത്തിൽ ഒരു വൈദ്യുത പൊട്ടൻഷ്യൽ പ്രേരിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. ഈ പൊട്ടൻഷ്യൽ കാമ്പിന്റെ ക്രോസ് സെക്ഷനിൽ ഒരു അടഞ്ഞ ലൂപ്പ് സൃഷ്ടിക്കുന്നു, അത് ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹം സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഈ വൈദ്യുതധാര ഒരു ഭ്രമണം ചെയ്യുന്ന വോർടെക്സ് പോലെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു, അതിനാൽ "വോർടെക്സ്" എന്ന പേര് ലഭിച്ചു. ചുഴലിക്കാറ്റ് മൂലമുണ്ടാകുന്ന നഷ്ടത്തെ "ചുഴലിക്കാറ്റ് നഷ്ടം" എന്ന് വിളിക്കുന്നു. കോർ ചുഴലിക്കാറ്റുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനാലാണ് അത് ഒരു നേർത്ത ഷീറ്റാക്കി മാറ്റുന്നത്. കാരണം കാമ്പ് കനംകുറഞ്ഞതാണെങ്കിൽ, പ്രതിരോധം കൂടുന്തോറും കറന്റ് കുറയും.

ട്രാൻസ്ഫോർമർ ഇരുമ്പ് നഷ്ടത്തെ സ്വാധീനിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ

• പ്രവർത്തന വോൾട്ടേജും ആവൃത്തിയും: ഇരുമ്പിന്റെ നഷ്ടം ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിന്റെ പ്രവർത്തന വോൾട്ടേജുമായും ആവൃത്തിയുമായും ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, കാരണം ഈ ഘടകങ്ങൾ കാമ്പിലെ കാന്തികക്ഷേത്ര ശക്തിയെയും ഹിസ്റ്റെറിസിസിനെയും ബാധിക്കുന്നു.
• കോർ മെറ്റീരിയൽ: കോർ മെറ്റീരിയലിന്റെ ഹിസ്റ്റെറിസിസ് ഗുണങ്ങൾ ഇരുമ്പിന്റെ നഷ്ടത്തിന്റെ വ്യാപ്തിയെ ബാധിക്കും. കോർ മെറ്റീരിയൽ നന്നായി തിരഞ്ഞെടുത്തില്ലെങ്കിൽ, ഹിസ്റ്റെറിസിസ് നഷ്ടം വർദ്ധിക്കും.
• നിർമ്മാണ പ്രക്രിയ: ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിന്റെ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയും ഇരുമ്പ് നഷ്ടത്തിൽ ഒരു പ്രത്യേക സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, കോർ ലാമിനേഷൻ രീതി, ഇൻസുലേഷൻ ചികിത്സ മുതലായവ ഇരുമ്പ് നഷ്ടത്തിന്റെ വലുപ്പത്തെ ബാധിക്കും.

ട്രാൻസ്‌ഫോർമർ ഇരുമ്പ് നഷ്ടം എങ്ങനെ കുറയ്ക്കാം?

• ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള ഇരുമ്പ് കോർ മെറ്റീരിയൽ തിരഞ്ഞെടുക്കുക: ചെറിയ ഹിസ്റ്റെറിസിസ് നഷ്ടമുള്ള ഇരുമ്പ് കോർ മെറ്റീരിയൽ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നത് ട്രാൻസ്ഫോർമറിന്റെ ഇരുമ്പ് നഷ്ടം കുറയ്ക്കാൻ സഹായിക്കും.
• നിർമ്മാണ പ്രക്രിയ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുക: കോർ ലാമിനേഷൻ രീതി, ഇൻസുലേഷൻ ചികിത്സ, മറ്റ് നിർമ്മാണ പ്രക്രിയകൾ എന്നിവ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിലൂടെ ഇരുമ്പിന്റെ നഷ്ടം കുറയ്ക്കുക.
• ന്യായമായ രൂപകൽപ്പന: ട്രാൻസ്‌ഫോർമർ ഡിസൈൻ ഘട്ടത്തിൽ, ഘടനാപരമായ രൂപകൽപ്പനയും പാരാമീറ്റർ തിരഞ്ഞെടുപ്പും ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിലൂടെ ഇരുമ്പ് നഷ്ടം കുറയ്ക്കുന്നു.

ചെമ്പ് നഷ്ടം

ട്രാൻസ്‌ഫോർമറുകളിൽ ചെമ്പ് ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. ട്രാൻസ്‌ഫോർമറുകളുടെ വൈൻഡിംഗുകളിൽ സാധാരണയായി ചെമ്പ് വയറുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിലെ "ചെമ്പ് നഷ്ടം" എന്നത് ചെമ്പ് വയറുകൾ മൂലമുണ്ടാകുന്ന നഷ്ടമാണ്. ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിന്റെ "ചെമ്പ് നഷ്ടം" ലോഡ് ലോസ് എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു. ലോഡ് ലോസ് എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നത് വേരിയബിൾ ലോസും മാറ്റങ്ങളുമാണ്.

കറന്‍റിന്‍റെ മാറ്റത്തിനനുസരിച്ച് ഇത് മാറുന്നു, ചെമ്പ് നഷ്ടം (ലോഡ് നഷ്ടം) ഒരു വേരിയബിൾ നഷ്ടമാണ്, കൂടാതെ ട്രാൻസ്‌ഫോർമർ പ്രവർത്തനത്തിലെ പ്രധാന നഷ്ടവും ഇതാണ്.

ട്രാൻസ്ഫോർമർ ചെമ്പ് നഷ്ടത്തെ സ്വാധീനിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ

• കറന്റ് വലുപ്പം: മുകളിൽ സൂചിപ്പിച്ചതുപോലെ, ചെമ്പ് നഷ്ടം വൈദ്യുതധാരയുടെ വർഗ്ഗത്തിന് ആനുപാതികമാണ്, അതിനാൽ വൈദ്യുതധാരയുടെ വലുപ്പമാണ് ചെമ്പ് നഷ്ടത്തെ ബാധിക്കുന്ന പ്രധാന ഘടകം.
• വൈൻഡിംഗ് പ്രതിരോധം: വൈൻഡിംഗ് പ്രതിരോധം ചെമ്പ് നഷ്ടത്തെ നേരിട്ട് ബാധിക്കുന്നു. പ്രതിരോധം കൂടുന്തോറും ചെമ്പ് നഷ്ടവും കൂടുതലാണ്.
• കോയിൽ പാളികളുടെ എണ്ണം: കൂടുതൽ കോയിൽ പാളികൾ ഉള്ളതിനാൽ, വൈൻഡിംഗിൽ വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിനുള്ള പാത നീളുന്നു, അതിനനുസരിച്ച് പ്രതിരോധം വർദ്ധിക്കുകയും ചെമ്പ് നഷ്ടം വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യും.
• സ്വിച്ചിംഗ് ഫ്രീക്വൻസി: ട്രാൻസ്‌ഫോർമർ കോപ്പർ നഷ്ടത്തിൽ സ്വിച്ചിംഗ് ഫ്രീക്വൻസിയുടെ പ്രഭാവം ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിന്റെ വിതരണ പാരാമീറ്ററുകളുമായും ലോഡ് സവിശേഷതകളുമായും നേരിട്ട് ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ലോഡ് സവിശേഷതകളും വിതരണ പാരാമീറ്ററുകളും ഇൻഡക്റ്റീവ് ആയിരിക്കുമ്പോൾ, സ്വിച്ചിംഗ് ഫ്രീക്വൻസി വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് ചെമ്പ് നഷ്ടം കുറയുന്നു; അവ കപ്പാസിറ്റീവ് ആയിരിക്കുമ്പോൾ, സ്വിച്ചിംഗ് ഫ്രീക്വൻസി വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് ചെമ്പ് നഷ്ടം വർദ്ധിക്കുന്നു.
• താപനിലയുടെ സ്വാധീനം: ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിന്റെ താപനിലയും ലോഡ് നഷ്ടത്തെ ബാധിക്കുന്നു. അതേസമയം, ലോഡ് കറന്റ് മൂലമുണ്ടാകുന്ന ചോർച്ച ഫ്ലക്സ് വൈൻഡിംഗിൽ എഡ്ഡി കറന്റ് നഷ്ടത്തിനും വൈൻഡിംഗിന് പുറത്തുള്ള ലോഹ ഭാഗങ്ങളിൽ സ്ട്രാ കറന്റ് നഷ്ടത്തിനും കാരണമാകും.

ട്രാൻസ്ഫോർമർ ചെമ്പ് നഷ്ടം എങ്ങനെ കുറയ്ക്കാം?

• ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിന്റെ വൈൻഡിംഗ് ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ ഏരിയ വർദ്ധിപ്പിക്കുക: കണ്ടക്ടർ പ്രതിരോധം കുറയ്ക്കുക, അതുവഴി ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിന്റെ ചെമ്പ് നഷ്ടം ഫലപ്രദമായി കുറയ്ക്കുക.
• വൈൻഡിംഗ് പ്രതിരോധം കുറയ്ക്കാൻ ചെമ്പ് ഫോയിൽ അല്ലെങ്കിൽ അലുമിനിയം ഫോയിൽ പോലുള്ള ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള കണ്ടക്ടർ വസ്തുക്കൾ ഉപയോഗിക്കുക.
• ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിന്റെ ലൈറ്റ്-ലോഡ് പ്രവർത്തന സമയം കുറയ്ക്കുക: ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിന്റെ ലൈറ്റ്-ലോഡ് പ്രവർത്തന സമയത്തിന്റെ അനുപാതം പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നത് ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിന്റെ ചെമ്പ് നഷ്ടം കുറയ്ക്കാൻ സഹായിക്കും.