ট্রান্সফরমার হিসাব

পাওয়ার ট্রান্সফরমার তৈরি পর্ব-২
আপনারা যারা প্রথম পর্ব মিস করেছেন তার চাইলে প্রথম পর্ব নিচে কমেন্ট বক্স থেকে পড়তে পারেন।
এবার কোর এর প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল (Area) নির্ণয়ঃ
সহজ কথায় কোরের যে অংশ দিয়ে ম্যাগনেটিক ফ্লাক্স লাইন প্রবাহিত হবে তার ক্ষেত্রফলই হচ্ছে কোর এর ক্ষেত্রফল।
আমরা নিচে একটি চিত্রে দিয়েছি যেখানে নীল অংশ ট্রান্সফমার কোর এরিয়া বা কোরের ক্ষেত্রফল
প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল = প্রস্থ × উচ্চতা (Cross Sectional Area = Width × Height)
এরিয়া ও পাওয়ারের সমীকরণঃ
উক্ত ছবিটি দেখে নিশ্চয়ই বুঝতে পারছেন যে কোর এর ক্ষেত্রফল যত বেশী হবে ততো বেশী পরিমান পাওয়ার ট্রান্সফরমার টি প্রদান করতে সক্ষম হবে। মূলত এ কারনেই ইলেকট্রিক্যাল লাইনে ব্যবহৃত হাই পাওয়ার ট্রান্সফরমার গুলো আকৃতিতে বিশাল হয়ে থাকে। নিচে এরিয়া ও পাওয়ারের সমীকরণ টি দেয়া হলো-
Area ⇒ √Power / 5.58
Power ⇒ (5.58 × Area)2 = 31.136 × A2
অনেকেই প্রশ্ন করে থাকেন যে এই ৫.৫৮ মানটি আসলে কী। সহজ ভাবে বললে এটি সমীকরণের ধ্রুবক বা কনস্ট্যান্ট (এধরণের ট্রান্সফরমার এর জন্য)।
কয়েলের জন্য পাক সংখ্যা (Number of turns, N) নির্ণয়
N = 108 ⁄ (4.44 × Ƒ × H × A)
এখানে,
N = প্রতি ভোল্ট এর জন্য পাক সংখ্যা
F = অপারেটিং ফ্রিকুয়েন্সি
H = কোর এর প্রতি বর্গ ইঞ্চি প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফলে ম্যাগনেটিক ফ্লাক্স লাইন সংখ্যা
A = বর্গ ইঞ্চিতে কোরের প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল
উদাহরণ
চলুন এখন একটি ট্রান্সফরমার ডিজাইনের হিসাব খাতা কলমে ও সফটওয়্যারে দুই ভাবেই করে দেখি।
আমরা একটি ট্রান্সফরমার তৈরী করবো যার ইনপুট 220 ভোল্ট, একটি আউটপুট হবে 12 ভোল্ট 3 এম্পিয়ার সেন্টার ট্যাপ সহ এবং অপর একটি আউটপুট হবে 6 ভোল্ট 2 এম্পিয়ার।
সর্বমোট আউটপুট পাওয়ার হবে –
12 ভোল্ট × 3 এম্পিয়ার = 36 VA
6 ভোল্ট × 2 এম্পিয়ার = 12 VA
সর্বমোট পাওয়ার (36 + 12) VA = 48 VA
ক্যালকুলেটর দিয়ে হিসাব
এটি একটি মাইক্রোসফট এক্সেল স্প্রেডশিট ক্যালকুলেটর। এটিকে ওপেন করতে হলে আপনার কম্পিউটারে মাইক্রোসফট এক্সেল, ওপেন অফিস, লিব্রে অফিস অথবা যেকোন স্প্রেডশিট এপ্লিকেশন ইন্সটল থাকতে হবে। স্মার্ট ফোনেও একই ভাবে মাইক্রোসফট এক্সেল, গুগল শিটস অথবা অন্য কোন স্প্রেডশিট এপ্লিকেশন ইন্সটল থাকতে হবে। প্রথমে পাশের লিঙ্ক থেকে এক্সেল স্প্রেডশিট টি ডাউনলোড করে নিতে পারেন ট্রান্সফরমার ক্যালকুলেটর লিংক থেকে।
ক্যালকুলেটর ব্যবহার বিধি
হাতে কলমে হিসেব করার সময় (নীচে বিস্তারিত আছে) ট্রান্সফরমারের লস হিসেব করতে হয়। সফটওয়্যার ব্যবহার করলে লস হিসেব করতে কষ্ট করতে হবে না, সফটওয়্যার অটোমেটিক্যালি সেটা করে নেবে। তাই বাড়তি ঝামেলা নেই। চলুন দেখে নিই কিভাবে ডাটা ইনপুট দিবেন।
নিচে একটি মার্ক করা টেবিল দেখানো হয়েছে।
এবার আর একটি টেবিল ছবি দেওয়া নিচে
দেখুন Volts লিখার জন্য নীল রং এর কতগুলো সেল আছে। আগের ছবিতে transformer-3 তে ইনপুট দিয়েছিলাম। তাই এখানেও transformer-3 এর নীচের Volts লিখার সেল গুলোতে বিভিন্ন কয়েলের Voltage লিখব। ডান পাশে কমলা রং এর সেলে Turn সংখ্যা 1262 ও কারেন্ট এর মান 0.24 Ampere পাওয়া গেল
এখন (এই লেখার একদম শেষে দেয়া) SWG টেবিল হতে 0.24 Amp কারেন্ট ক্যাপাসিটির তার খুজে 30 SWG পাওয়া গেল। একই ভাবে 6V কয়েলের কারেন্ট 2 Amp এর জন্য তার 20 SWG. 12V সেন্টার টেপড কয়েলের কারেন্ট 3 Amp এর অর্ধেক বা 1.5 Amp এর জন্য তার 21 SWG পেলাম।
হিসেব থেকে যা পেলাম এক নজরে দেখে নেয়া যাক,
220V কয়েল 1262 turns 30 SWG
6V কয়েল 35 turns, 20 SWG
12V কয়েল 69 × 2 turns, 21 SWG
নিচে একটি চিত্র দেওয়া আছে ডিজাইকৃত ট্রান্সফরমারের
হাতে কলমে হিসাব করা
আপনি এই ক্যালকুলেটর ব্যবহার না করে হাতে কলমে হিসেব করতে চাইলেও করতে পারেন। সময় বাঁচাতে ও নির্ভুল হিসেব পেতে ক্যালকুলেটর ব্যবহার করাই ভালো।
প্রথমেই ট্রান্সফরমার এর পাওয়ার লস হিসাব করতে হবে। প্রত্যেক ট্রান্সফরমার এর কিছু লস আছে। এটি হয় মূলত এতে ব্যবহৃত কোর, কয়েল ইত্যাদির উপর নির্ভর করে তাপ, শব্দ প্রভৃতি উপায়ে নির্গত হয়ে যায়।
সাধারণত আমরা যেসকল ট্রান্সফরমার কোর ব্যবহার করি তাতে ১০-২০% পাওয়ার লস হয়। মনেকরি আমাদের ট্রান্সফরমারটির লস হবে 10% বা এফিসিয়েন্সি 90%। কাঙ্খিত 48 VA আউটপুট পেতে 48 এর 10% বেশি পাওয়ার বা 53.33 VA এর জন্য ডিজাইন করতে হবে।
এরিয়া’র সূত্র থেকে পাই-
Area ⇒ √Power / 5.58
= √W/5.58
= √53.33/5.58
= 1.3088 Square Inch
সুতরাং আমরা যে ট্রান্সফরমার টি ডিজাইন করব তার প্রস্থচ্ছেদের ক্ষেত্রফল হবে 1.3088 বর্গ ইঞ্চি। এখন 1.3088 বর্গ ইঞ্চির কোর নির্বাচন করতে হবে।
কয়েলের টার্ন সংখ্যা নির্ণয়
কয়েলের প্যাঁচ সংখ্যা নির্ণয়ের সূত্র প্রয়োগ করে আমরা পাই-
N = 108 ⁄ (4.44 × ƒ × H × A)
= 108 ⁄ (4.44 × 50 × 60000 × 1.3088)
= 5.736 Turns/Volt
এখানে,
Area = 1.3088 Square Inch (আগের সূত্র থেক

Comments