ট্রান্সফরমারগুলি পাওয়ার সিস্টেমে সবচেয়ে স্বীকৃত সরঞ্জাম। এগুলি বড়, স্বাতন্ত্র্যসূচক, নীতিগতভাবে সহজ কিন্তু অনেক রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন, এগুলিকে 'তারের' থেকে অনেক বেশি গুরুত্বপূর্ণ বলে মনে হয়৷ পাওয়ার গ্রিড ডায়াগ্রামে, ট্রান্সফরমারগুলি ব্যাকবোন নোডের মতো, অন্য সরঞ্জামগুলি তাদের সংযোগ হিসাবে কাজ করে।

এই নিবন্ধটি ট্রান্সফরমারগুলির উপাদান, নীতি, ফাংশন, শ্রেণীবিভাগ, এবং প্রয়োগের পরিস্থিতির পরিচয় দেবে।

1. একটি ট্রান্সফরমারের রচনা

একটি ট্রান্সফরমার প্রধানত একটি কোর এবং windings গঠিত।

কোরটি ট্রান্সফরমারের চৌম্বকীয় বর্তনী পথ হিসাবে কাজ করে, যখন উইন্ডিংগুলি হল বৈদ্যুতিক সার্কিটের অংশ, যা এনামেল প্রলিপ্ত তারের নির্দিষ্ট সংখ্যক বাঁক ঘুরিয়ে তৈরি করা হয়।

বিদ্যুতের উৎসের সাথে সংযুক্ত একটিকে প্রাইমারি উইন্ডিং বলা হয়, যা প্রাথমিক কয়েল নামেও পরিচিত। লোডের সাথে সংযুক্ত একটিকে সেকেন্ডারি উইন্ডিং বলা হয়, এটি সেকেন্ডারি কয়েল বা সেকেন্ডারি সাইড উইন্ডিং নামেও পরিচিত।

কোর স্ট্রাকচারের মৌলিক ফর্মগুলি হল হার্ট-আকৃতির কোর টাইপ এবং শেল টাইপ।

• হৃৎপিণ্ডের-আকৃতির কোর ট্রান্সফরমার

একটি কোর-টাইপ ট্রান্সফরমারের কলামগুলি উইন্ডিং দ্বারা বেষ্টিত থাকে। সহজ কথায়, উইন্ডিংগুলি মূলকে ঘিরে রাখে, যা কাঠামোটিকে তুলনামূলকভাবে সহজ এবং একত্রিত করা এবং অন্তরণ করা সহজ করে তোলে, যে কারণে ট্রান্সফরমারগুলি প্রায়শই একটি কোর-টাইপ কাঠামো ব্যবহার করে।

• শেল-টাইপ ট্রান্সফরমার

একটি শেল-টাইপ ট্রান্সফরমারে, কোরটি উইন্ডিংকে ঘিরে থাকে। শেল-টাইপ ট্রান্সফরমারগুলির উচ্চ যান্ত্রিক শক্তি এবং প্রসারিত কোণ রয়েছে, তবে তাদের উত্পাদন প্রক্রিয়া জটিল এবং আরও উপকরণ প্রয়োজন। এগুলি সাধারণত শুধুমাত্র কম-ভোল্টেজ, উচ্চ-বর্তমান ট্রান্সফরমার বা ছোট-ক্ষমতার পাওয়ার ট্রান্সফরমারগুলিতে ব্যবহৃত হয়।

2. একটি ট্রান্সফরমারের মৌলিক কাজের নীতি

একটি ট্রান্সফরমার ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশন নীতির উপর ভিত্তি করে কাজ করে।

যখন একটি উপযুক্ত এসি পাওয়ার সাপ্লাই প্রাথমিক ওয়াইন্ডিং এর উভয় প্রান্তের সাথে সংযুক্ত থাকে, তখন সাপ্লাই ভোল্টেজ ইউ এর ক্রিয়ায়₁, একটি এসি কারেন্ট i₀ প্রাইমারি উইন্ডিং এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়, প্রাইমারি ওয়াইন্ডিং এ একটি ম্যাগনেটোমোটিভ ফোর্স তৈরি করে। এটি মূলে একটি বিকল্প চৌম্বক প্রবাহ ϕ উত্তেজিত করে। এই অল্টারনেটিং ফ্লাক্স ϕ প্রাথমিক এবং গৌণ উভয় উইন্ডিংকে সংযুক্ত করে। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশনের আইন অনুসারে, ইলেক্ট্রোমোটিভ ফোর্স ই₁এবং ই₂যথাক্রমে প্রাথমিক এবং মাধ্যমিক windings মধ্যে উত্পন্ন হয়. প্ররোচিত ইলেক্ট্রোমোটিভ শক্তির প্রভাবে ই₂, সেকেন্ডারি ঘুর লোড শক্তি সরবরাহ করতে পারেন, শক্তি স্থানান্তর অর্জন.

প্রাথমিক এবং মাধ্যমিক উইন্ডিংগুলিতে প্ররোচিত ইলেক্ট্রোমোটিভ শক্তির অনুপাত প্রাথমিক এবং মাধ্যমিক উইন্ডিংগুলিতে বাঁকগুলির সংখ্যার অনুপাতের সমান। প্ররোচিত ইলেক্ট্রোমোটিভ বলের মাত্রা e₁প্রাথমিক দিকে প্রয়োগ করা ভোল্টেজ u এর কাছাকাছি₁প্রাথমিক দিকে, যখন প্ররোচিত ইলেক্ট্রোমোটিভ শক্তির মাত্রা e₂সেকেন্ডারি সাইডে আউটপুট ভোল্টেজ u এর কাছাকাছি₂মাধ্যমিক দিকে

অতএব, প্রাথমিক বা মাধ্যমিক উইন্ডিংয়ে একবার বা দুইবার বাঁকের সংখ্যা পরিবর্তন করে, আউটপুট ভোল্টেজ u₂সমন্বয় করা যেতে পারে। এটি একটি ট্রান্সফরমারের মূল কাজের নীতি, যা একটি ভোল্টেজ স্তরের একটি এসি পাওয়ার উত্সকে একই ফ্রিকোয়েন্সি কিন্তু একটি ভিন্ন ভোল্টেজ স্তরের একটি এসি পাওয়ার উত্সে রূপান্তর করতে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশন নীতি ব্যবহার করে।

2. একটি ট্রান্সফরমারের মৌলিক কাজ

একটি ট্রান্সফরমারের মৌলিক কাজগুলির মধ্যে রয়েছে ভোল্টেজ রূপান্তর, বর্তমান রূপান্তর, প্রতিবন্ধক রূপান্তর, বিচ্ছিন্নতা এবং ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ।

ভোল্টেজ ট্রান্সফরমেশন: ট্রান্সফরমার বিভিন্ন বিদ্যুতের চাহিদা মেটাতে বিকল্প কারেন্টের ভোল্টেজ বাড়াতে বা কমাতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, একটি স্টেপ-আপ ট্রান্সফরমার একটি পাওয়ার প্লান্ট থেকে ভোল্টেজ বাড়ানোর জন্য ব্যবহৃত হয় যাতে ট্রান্সমিশনের সময় শক্তির ক্ষতি কম হয়, যখন একটি স্টেপ-ডাউন ট্রান্সফরমার উচ্চ ভোল্টেজকে নিরাপদ ব্যবহারের ভোল্টেজে কমাতে ব্যবহৃত হয়।

কারেন্ট ট্রান্সফরমেশন: ভোল্টেজ পরিবর্তন করে, ট্রান্সফরমারও কারেন্ট পরিবর্তন করে। শক্তি সংরক্ষণের আইন অনুসারে, যখন ভোল্টেজ বাড়ে, কারেন্ট হ্রাস পায় এবং তদ্বিপরীত হয়। এই বৈশিষ্ট্যটি ট্রান্সফরমারকে পাওয়ার ট্রান্সমিশনে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ করে তোলে, কারণ তারা কার্যকরভাবে বর্তমান লোড পরিচালনা করতে পারে।

প্রতিবন্ধক রূপান্তর: ট্রান্সফরমার একটি সার্কিটের প্রতিবন্ধকতা পরিবর্তন করতে পারে, এটি বিভিন্ন লোড অবস্থার জন্য আরও উপযুক্ত করে তোলে। এটি অডিও সরঞ্জাম এবং অন্যান্য ইলেকট্রনিক ডিভাইসে বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এটি সংকেত সংক্রমণ দক্ষতা উন্নত করতে পারে।

বিচ্ছিন্নতা: ট্রান্সফরমার বৈদ্যুতিক বিচ্ছিন্নতা প্রদান করতে পারে, সরঞ্জাম এবং ব্যবহারকারীদের নিরাপত্তা রক্ষা করে। এই বিচ্ছিন্নতা উচ্চ ভোল্টেজকে কম-ভোল্টেজের সরঞ্জামের ক্ষতি করা থেকে প্রতিরোধ করতে পারে, সরঞ্জামের নিরাপদ অপারেশন নিশ্চিত করে৷

ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ: নির্দিষ্ট ধরণের ট্রান্সফরমার (যেমন স্যাচুরেবল রিঅ্যাক্টর) ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, ভোল্টেজের স্থিতিশীলতা বজায় রাখতে এবং পাওয়ার সিস্টেমের নির্ভরযোগ্যতা এবং স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করতে সহায়তা করে।

4. ট্রান্সফরমারের শ্রেণীবিভাগ

4.1 ক্ষমতা দ্বারা শ্রেণীবদ্ধ

• ছোট ট্রান্সফরমার: 10KV এর নিচে ভোল্টেজ, 1 এবং 500KVA এর মধ্যে ক্ষমতা।

• ছোট এবং মাঝারি- আকারের ট্রান্সফরমার: 35 কেভি এবং তার নিচের ভোল্টেজ, 630 থেকে 6300 কেভিএ পর্যন্ত ক্ষমতা।

• বড় ট্রান্সফরমার: 110 কেভি এবং নীচের ভোল্টেজ, 8000 এবং 63000 কেভিএর মধ্যে ক্ষমতা।

4.2 ব্যবহারের দ্বারা শ্রেণীবদ্ধ

• পাওয়ার ট্রান্সফরমার: পাওয়ার ট্রান্সমিশন এবং ডিস্ট্রিবিউশন সিস্টেমে স্টেপিং আপ, স্টেপ ডাউন, ডিস্ট্রিবিউটিং এবং ইন্টারকানেক্ট করার জন্য ব্যবহৃত হয়, বা বিশেষভাবে পাওয়ার প্ল্যান্ট এবং সাবস্টেশনের জন্য ট্রান্সফরমার হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

• যন্ত্র ট্রান্সফরমার: যেমন ভোল্টেজ ট্রান্সফরমার এবং বর্তমান ট্রান্সফরমার, যন্ত্র এবং রিলে সুরক্ষা ডিভাইস পরিমাপের জন্য ব্যবহৃত হয়।

• পাওয়ার ট্রান্সফরমার: নিয়ন্ত্রণ পাওয়ার সাপ্লাই, আলো, এবং সাধারণ যান্ত্রিক সরঞ্জামগুলির সূচকগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়।

• ইলেকট্রনিক ট্রান্সফরমার: ইলেকট্রনিক সার্কিটে ব্যবহৃত হয় যেমন সুইচ-মোড পাওয়ার সাপ্লাই, অডিও, পালস এবং ইম্পিডেন্স ম্যাচিং।

• পরীক্ষা ট্রান্সফরমার: বৈদ্যুতিক সরঞ্জামগুলিতে উচ্চ ভোল্টেজ পরীক্ষা চালানোর জন্য উচ্চ ভোল্টেজ তৈরি করতে সক্ষম।

• বিশেষ ট্রান্সফরমার: যেমন বৈদ্যুতিক চুল্লি ট্রান্সফরমার, রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমার, ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণকারী ট্রান্সফরমার ইত্যাদি।

4.3 ট্রান্সফরমার উইন্ডিং এর পর্যায়গুলির সংখ্যা দ্বারা শ্রেণীবদ্ধ

• একক-ফেজ ট্রান্সফরমার: একক-ফেজ লোড এবং তিন-ফেজ ট্রান্সফরমার ব্যাঙ্কের জন্য ব্যবহৃত হয়।

• থ্রি-ফেজ ট্রান্সফরমার: তিন-ফেজ সিস্টেমে স্টেপ আপ বা স্টেপ ডাউন ভোল্টেজ ব্যবহার করা হয়।

4.4 ট্রান্সফরমার কুলিং পদ্ধতি দ্বারা শ্রেণীবদ্ধ

• শুষ্ক-টাইপ ট্রান্সফরমার: বায়ু সংবহন দ্বারা ঠান্ডা, সাধারণত স্থানীয় আলো এবং ইলেকট্রনিক সার্কিটের মতো ছোট-ক্ষমতার ট্রান্সফরমারের জন্য ব্যবহৃত হয়।

• তেল-নিমজ্জিত ট্রান্সফরমার: একটি ট্রান্সফরমার যা ট্রান্সফরমার তেলকে অন্তরক এবং শীতল করার মাধ্যম হিসাবে ব্যবহার করে, কোর এবং উইন্ডিংগুলি সম্পূর্ণরূপে নিরোধক তেলে নিমজ্জিত থাকে।

4.5 ট্রান্সফরমার উইন্ডিং সংযোগের ধরন দ্বারা শ্রেণীবদ্ধ

• ডাবল-ওয়াইন্ডিং ট্রান্সফরমার: পাওয়ার সিস্টেমে দুটি ভোল্টেজ লেভেল সংযোগ করতে ব্যবহৃত হয়।

• থ্রি-ওয়াইন্ডিং ট্রান্সফরমার: সাধারণত তিনটি ভোল্টেজ লেভেল সংযোগ করতে পাওয়ার সিস্টেমের আঞ্চলিক সাবস্টেশনে ব্যবহৃত হয়।

• অটোট্রান্সফরমার: প্রাথমিক এবং মাধ্যমিক উইন্ডিংগুলিকে একত্রিত করা হয়, যা বিভিন্ন ভোল্টেজের পাওয়ার সিস্টেমগুলিকে সংযুক্ত করতে ব্যবহৃত হয়। এটি একটি নিয়মিত স্টেপ-আপ বা স্টেপ-ডাউন ট্রান্সফরমার হিসেবেও ব্যবহার করা যেতে পারে।

4.6 ট্রান্সফরমার অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি দ্বারা শ্রেণীবদ্ধ

• পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমার: এর অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি 50Hz বা 60Hz।
• মধ্যবর্তী ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমার: এর অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি 400-1000Hz।
• অডিও ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমার: এর অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি 20Hz–20kHz।

• সুপারসনিক ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমার: এর অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি 20 kHz এর উপরে, সাধারণত 100 kHz এর বেশি নয়।

• উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমার: 20 Hz থেকে 100 kHz এর বেশি পরিসরের অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি সহ একটি ট্রান্সফরমার।

5. ট্রান্সফরমারের প্রয়োগের পরিস্থিতি

5.1 পাওয়ার সিস্টেম

• পাওয়ার প্ল্যান্ট: ট্রান্সফরমারগুলি জেনারেটর দ্বারা উত্পন্ন ভোল্টেজকে শক্তি গ্রিডে প্রেরণের জন্য ব্যবহার করা হয়, যা দীর্ঘ- দূরত্বের বিদ্যুৎ সঞ্চালন সক্ষম করে৷

• সাবস্টেশন: সাবস্টেশনে, ট্রান্সফরমার বিভিন্ন বৈদ্যুতিক সরঞ্জামের চাহিদা মেটাতে উচ্চ-ভোল্টেজের বিদ্যুতকে কম-ভোল্টেজ বিদ্যুতে রূপান্তর করে। একই সময়ে, ট্রান্সফরমারগুলি প্রতিক্রিয়াশীল পাওয়ার ক্ষতিপূরণ এবং ভোল্টেজ সামঞ্জস্যের মতো ফাংশনগুলিও সম্পাদন করতে পারে, পাওয়ার সিস্টেমের স্থিতিশীল অপারেশন নিশ্চিত করে।

• ট্রান্সমিশন লাইন: ট্রান্সমিশন লাইনে, ট্রান্সফরমারগুলিকে শক্তির ক্ষতি কমাতে ভোল্টেজ বাড়ানোর জন্য ব্যবহার করা হয়, যাতে দক্ষ দীর্ঘ-বিদ্যুৎ সঞ্চালন হয়।

5.2 সিভিল সেক্টর

• গৃহস্থালী বিদ্যুৎ: পাওয়ার ট্রান্সফরমারগুলি উচ্চ-ভোল্টেজের বিদ্যুতে কম-ভোল্টেজের বিদ্যুতে রূপান্তর করে যা বাড়ির ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত, বাসিন্দাদের স্বাভাবিক বিদ্যুৎ খরচ নিশ্চিত করে।

• ব্যাটারি চার্জ করা: এটি একটি ল্যাপটপ, ফোন বা বৈদ্যুতিক যান হোক না কেন, এই ডিভাইসগুলি চালানোর জন্য ব্যাটারির প্রয়োজন হয় এবং ব্যাটারি চার্জ করার জন্য একটি ট্রান্সফরমার প্রয়োজন। ট্রান্সফরমারের প্রধান কাজ হল ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ করা এবং লিকেজ কারেন্ট বা সার্জ কারেন্টকে ডিভাইসের মধ্য দিয়ে যাওয়া থেকে বিরত রাখা।

5.3 যোগাযোগ ক্ষেত্র

যোগাযোগ ট্রান্সফরমারগুলি টেলিফোন টার্মিনাল সার্কিট এবং ট্রাঙ্ক লাইন পণ্যগুলিতে যোগাযোগ সার্কিটের গুণমান এবং অবস্থা নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহৃত হয়। এছাড়াও, যোগাযোগ ট্রান্সফরমারগুলি কেবল মডেম, নেটওয়ার্ক কার্ড, হাব, xDSL ব্রডব্যান্ড যোগাযোগ সরঞ্জাম, সুইচ, ফাইবার অপটিক ট্রান্সসিভার, রাউটার, এমবেডেড সিস্টেম এবং ভিওআইপি নেটওয়ার্ক যোগাযোগ ডিভাইসগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

5.4অন্যান্য বিশেষ অ্যাপ্লিকেশন

• অডিও সরঞ্জাম: অডিও ট্রান্সফরমারগুলি সাধারণত একটি সার্কিটের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত সংকেতগুলির জন্য বিচ্ছিন্নতা প্রদান করতে এবং উত্স এবং লোডের প্রতিবন্ধকতার মানগুলিকে মেলতে সহায়তা করতে ব্যবহৃত হয়। তারা অবাঞ্ছিত বা শোরগোল সংকেত দূর করতে এবং ইনপুট সংকেত ফিল্টার করতে পারে। এই ধরনের ট্রান্সফরমারগুলি বিশেষভাবে শ্রবণযোগ্য সীমার মধ্যে সংকেতগুলি পরিচালনা করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, অর্থাৎ 20Hz এবং 20kHz এর মধ্যে ফ্রিকোয়েন্সি সহ সংকেত।

• পরিমাপ যন্ত্র: বর্তমান মিটার, ভোল্টেজ মিটার এবং অন্যান্য বিভিন্ন পরিমাপের সরঞ্জাম এবং ডিভাইসগুলি সাধারণত সাধারণ অপারেশনের জন্য ট্রান্সফরমার ব্যবহার করে। উদাহরণস্বরূপ, বর্তমান পরিমাপ ট্রান্সফরমারগুলি সার্কিটের বাকি সার্কিট থেকে পরিমাপক যন্ত্রটিকে আলাদা করে এবং অ্যামিটারে খাওয়ানোর আগে বৃহৎ স্রোতগুলিকে সর্বোত্তম মানগুলিতে দমন করে বা নিচে নামিয়ে সার্কিটের জন্য প্রয়োজনীয় নিরাপত্তা প্রদান করে।

• সংশোধন: রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমারগুলি মোটর নিয়ন্ত্রণ, মাইনিং, বৈদ্যুতিক চুল্লি, গবেষণা ও উন্নয়ন পরীক্ষাগার, উচ্চ ভোল্টেজ ডিসি ট্রান্সমিশন এবং আরও অনেক কিছু সহ অ্যাপ্লিকেশন সহ AC কে DC তে রূপান্তর করতে পারে৷