ট্রান্সফরমারের রেটিং কেনো KVA তে প্রকাশ করা হয়, কেনো W বা kW নয়? Transformer rated in KVA

ট্রান্সফরমার রেটিং সর্বদা kW এর পরিবর্তে kVA তে রেট করা হয়।

নাম থেকে বোঝা যায়, একটি ট্রান্সফরমার শুধুমাত্র পাওয়ার এবং ফ্রিকোয়েন্সির মান পরিবর্তন না করেই একটি সার্কিট থেকে অন্য সার্কিটে পাওয়ার স্থানান্তর করে। অন্য কথায়, পাওয়ার এবং ফ্রিকোয়েন্সি একই থাকা অবস্থায় এটি শুধুমাত্র কারেন্ট এবং ভোল্টেজের মানকে স্টেপ আপ অথবা স্টেপ ডাউন করতে পারে।আরও বিশদ বিবরণের জন্য ট্রান্সফরমার নেমপ্লেটে একটি সাধারণ ডেটা প্রিন্ট করা হয়, যেমন VA-তে রেটিং, একক ফেজ/থ্রি ফেজ (পাওয়ার বা ডিস্ট্রিবিউশন ট্রান্সফরমার), স্টেপ আপ/স্টপ ডাউন, সংযোগ ইত্যাদি।

ট্রান্সফরমারে দুই ধরনের লস থাকে;

• কপার লস
• আয়রন লস বা কোর লস বা ইনসুলেশন লস

কপার লস (I²R) নির্ভর করে কারেন্টের উপর যা ট্রান্সফরমার উইন্ডিং এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয় যেখানে আয়রন লস বা কোর লস বা ইনসুলেশন লস ভোল্টেজের উপর নির্ভর করে।অর্থাৎ মোট লস নির্ভর করে ভোল্টেজ (V) এবং কারেন্ট (I) এর উপর যা ভোল্ট অ্যাম্পিয়ার (VA) তে প্রকাশ করা হয় এবং লোডের পাওয়ার ফ্যাক্টর (P.F) এর উপর নয়। তাই ট্রান্সফরমার রেটিং VA বা kVA তে প্রকাশ করা যেতে পারে, W বা kW তে নয়।

একটি ট্রান্সফরমারকে kW এর পরিবর্তে VA তে কেন রেট দেওয়া হয় সে সম্পর্কে ধারণা পেতে আসুন আরও বিশদভাবে ব্যাখ্যা করি।

যখন নির্মাতারা একটি ট্রান্সফরমার ডিজাইন করেন, তখন তাদের কোন ধারণা থাকে না যে কোন ধরনের লোড ট্রান্সফরমারের সাথে সংযুক্ত হবে। যেকোনো পরিস্থিতিতে ট্রান্সফরমারের সাথে যেকোনো লোড যুক্ত হতে পারে। সেই লোড রেজিস্টিভ(R), ইন্ডাক্টিভ(L) কিংবা ক্যাপাসিটিভ(C) হতে পারে। অথবা মিক্স লোড R,L,C হতে পারে। এর মানে বিভিন্ন প্রকার লোড(R,L,C) ট্রান্সফরমারের সেকেন্ডারি তে সংযুক্ত হতে পারে যা পাওয়ার ফ্যাক্টর এর উপর নির্ভরশীল। তাই একটি ট্রান্সফরমারের রেটিং Watts (W) এর পরিবর্তে Volt-Amps (VA) এ প্রকাশ করা হয়।

একটি উদাহরণ দিয়ে W এর পরিবর্তে কেন VA-তে ট্রান্সফরমারের রেটিং করা হয় তা পরিষ্কার করা যাক। 

মনে করি একটি সিঙ্গেল ফেজ স্টেপ আপ ট্রান্সফরমারের জন্য,

• Transformer rating in kVA = 11kVA
• Primary Voltage  = 110V
• Primary Current = 100 A
• Secondary Voltage = 220V
• Secondary Current = 50 A.
• Equivalent resistance on Secondary = 5Ω
• Iron losses = 30W

প্রথম দৃশ্যে, যদি আমরা একটি রেজিস্টিভ লোডের পাওয়ার ফ্যাক্টর Φ= 1 ধরে ট্রান্সফর্মারের সেকেন্ডারিতে সংযুক্ত করি তাহলে,

তাহলে ট্রান্সফরমারের মোট লস হবে= কপার লস + আয়রন লস, যেমন:

I²R + Iron losses

(502 x 5 ) + 30W = 12.53kW

ট্রান্সফরমার আউটপুট হবে;

P = V x I x Cos ϕ

P = 220 x 50 x 1 = 11kW.

এখন ট্রান্সফরমারের রেটিং:

kVA = VA ÷ 1000

kVA = (220 x 50) ÷ 1000 = 11kVA

এখন, দ্বিতীয় দৃশ্যে, পাওয়ার ফ্যাক্টর Φ = 0.6 এ ট্রান্সফরমারের সেকেন্ডারির ​​সাথে একটি ক্যাপাসিটিভ বা ইনডাকটিভ লোড সংযোগ করি।

আবার, ট্রান্সফরমারের মোট ক্ষতি হবে= কপার লস + আয়রন লস,

যেমন: 

I²R + Iron losses

(502 x 5 ) + 30W = 12.53kW

সুতরাং প্রমাণিত হয়েছে যে প্রাথমিক এবং সেকেন্ডারি উভয় ক্ষেত্রেই লস একই। 

কিন্তু ট্রান্সফরমারের আউটপুট হবে:

P = V x I x Cos Φ

P = 220 x 50 x 0.6 = 6.6kW

এখন ট্রান্সফরমারের রেটিং:

kVA = VA ÷ 1000

kVA = 220 x 50 ÷ (1000) = 11kVA

11kVA ট্রান্সফরমার রেটিং মানে এটি 11kVA পরিচালনা করতে পারে। এখন আমাদের পালা 11kVA কে 11kW হিসাবে রূপান্তরিত করার এবং ব্যবহার করার ( পিউর রেজিস্টিভ লোডের ক্ষেত্রে আমরা পাওয়ার ফ্যাক্টর 1-এ উন্নীত করে এটি করতে পারি ) যা অনুমানযোগ্য নয় এমনকি ইন্ডাকটিভ এবং ক্যাপাসিটিভ লোডের ক্ষেত্রে এর মান ১ পাওয়া খুব কঠিন । পাওয়ার ফ্যাক্টরের বিভিন্ন মান থাকবে।

উপরের উদাহরণ থেকে, এটা স্পষ্ট যে ট্রান্সফরমারের রেটিং একই (11kVA) কিন্তু বিভিন্ন ধরনের লোড সংযোগ করার পর বিভিন্ন পাওয়ার ফ্যাক্টর মান পাওয়া যায় এবং লসের পরিমান একই থাকে। পাওয়ার ফ্যাক্টর এর মান অনুমানযোগ্য না হবার কারনে ট্রান্সফর্মার তৈরির সময় kW এর পরিবর্তে kVA তে প্রকাশ করা হয়। 

জেনে রাখা ভালঃ

একটি ট্রান্সফরমারের মতো, অল্টারনেটর এবং জেনারেটর, স্টেবিলাইজার, ইউপিএস, ট্রান্সমিশন লাইনের রেটিং এবং ক্ষমতা W এর পরিবর্তে VA তে রেট করা হয় যেখানে পাওয়ার প্ল্যান্টের ক্ষমতা, এসি (এয়ার কন্ডিশন) এবং মোটরগুলিকে VA এর পরিবর্তে W (ওয়াট) রেট দেওয়া হয়।