లీనియర్ డిఫరెన్షియల్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ అంటే ఏమిటి

ఒక ప్రైమరీ కాయిల్‌లో ప్రవహించే ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్‌ని రెండు సెకండరీ కాయిల్స్‌లో ఆల్టర్నేటింగ్ వోల్టేజ్‌ని ప్రేరేపించడానికి ఉపయోగించవచ్చు. రెండు ద్వితీయ వైండింగ్‌లు వాటి లక్షణాలలో ఒకేలా ఉంటే మరియు ఈ కాయిల్స్ గుండా వెళుతున్న అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖల యొక్క రెండు మార్గాలు కూడా ఒకేలా ఉంటే, అప్పుడు ఉత్పత్తి చేయబడిన రెండు ద్వితీయ వోల్టేజ్‌లు సమానంగా ఉంటాయి. ఈ నిర్మాణంతో ఉన్న పరికరాన్ని అవకలన ట్రాన్స్ఫార్మర్ అంటారు.

అవకలన ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌లో ఎయిర్ కోర్ లేదా మాగ్నెటిక్ కోర్ ఉంటుంది.

రెండు ద్వితీయ వైండింగ్‌లను ఫేజ్ లేదా యాంటీ-ఫేజ్‌లో అనుసంధానించవచ్చు, మొదటి సందర్భంలో వాటి వోల్టేజ్‌లు ఒకదానికొకటి జోడించబడతాయి మరియు రెండవ సందర్భంలో ఒకటి మరొకదాని నుండి తీసివేయబడుతుంది.

ద్వితీయ వోల్టేజ్‌లు ఒకదానికొకటి జోడించడానికి లేదా తీసివేయడానికి రెండు సుష్ట సెకండరీ వైండింగ్‌లను నడపడానికి ప్రాథమిక వైండింగ్ ఉపయోగించబడుతుంది.

వ్యవకలనం పథకం ప్రకారం రెండు కాయిల్స్ కనెక్ట్ చేయబడితే, వాటి వోల్టేజీల యొక్క అదే విలువలతో, మొత్తం ద్వితీయ వోల్టేజ్ సున్నా అవుతుంది.ఈ కాయిల్స్‌లో ఒకదాని యొక్క మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్ లక్షణాలు ఉద్దేశపూర్వకంగా ఇతర కాయిల్ యొక్క మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్ లక్షణాలతో పోలిస్తే మార్చబడితే, అప్పుడు రెండు ద్వితీయ వోల్టేజీలు భిన్నంగా ఉంటాయి మరియు వాటి వ్యత్యాసం సున్నాగా ఉండదు.

ఈ పరిస్థితులలో, మొత్తం ద్వితీయ వోల్టేజ్ యొక్క దశ అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖల యొక్క ఏ మార్గాన్ని గొప్ప ప్రతిఘటనను కలిగి ఉందో సూచిస్తుంది, అయితే ఈ వోల్టేజ్ యొక్క వ్యాప్తి అయిష్టత వ్యత్యాసం యొక్క విలువను ప్రతిబింబిస్తుంది.

అదే చర్య ఒక మార్గం యొక్క అయస్కాంత నిరోధకతను పెంచడానికి మరియు మరొక మార్గం యొక్క అయస్కాంత నిరోధకతను తగ్గించడానికి ఉపయోగించినట్లయితే, ఈ చర్యను ప్రతిబింబించే అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్ దాని గరిష్ట విలువను చేరుకుంటుంది మరియు బదిలీ ఫంక్షన్ సాధ్యమైనంత గొప్ప సరళతను కలిగి ఉంటుంది.

రెండు ద్వితీయ వైండింగ్‌లు మరియు అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖల యొక్క రెండు మార్గాలు సరిగ్గా ఒకే విధంగా చేయలేవు కాబట్టి, అవకలన ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ ఎల్లప్పుడూ ఖచ్చితమైన అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్‌ను కలిగి ఉంటుంది, ఇన్‌పుట్ వద్ద సున్నా ఉపయోగకరమైన సిగ్నల్‌తో కూడా.

అదనంగా, మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్ల లక్షణాలు నాన్-లీనియర్. ఈ నాన్-లీనియారిటీ ఫలితంగా, అనువర్తిత ప్రైమరీ ఎక్సైటేషన్ వోల్టేజ్ యొక్క ప్రాథమిక పౌనఃపున్యం యొక్క హార్మోనిక్ భాగాలు కూడా కనిపిస్తాయి, ఇది ద్వితీయ వైండింగ్‌ల యొక్క ఏ అమరికలో అయినా పూర్తిగా భర్తీ చేయబడదు.

గాలి-గ్యాప్ ఫెర్రో మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్ యొక్క విముఖత అనేది బలమైన నాన్ లీనియారిటీతో గ్యాప్ వెడల్పు యొక్క విధి. ఫలితంగా, అటువంటి సర్క్యూట్ చుట్టూ కాయిల్ గాయం యొక్క ఇండక్టెన్స్ కూడా గ్యాప్ వెడల్పు యొక్క నాన్-లీనియర్ ఫంక్షన్.

అదే సమయంలో, అయస్కాంత క్షేత్ర రేఖల యొక్క రెండు ఎక్కువ లేదా తక్కువ సారూప్య మార్గాలు ఉంటే, ఒక్కొక్కటి గాలి ఖాళీని కలిగి ఉంటే మరియు ఒక గ్యాప్ యొక్క వెడల్పు మరొకదాని వెడల్పు తగ్గినప్పుడు, అప్పుడు వీటి యొక్క అయస్కాంత నిరోధకతలో వ్యత్యాసం మార్గాలు తగినంత సరళంగా మారవచ్చు.

డిఫరెన్షియల్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ యొక్క ప్రాథమిక సూత్రాలు అనేక విభిన్న ప్రయోజనాల కోసం వివిధ నిర్దిష్ట డిజైన్ కాన్ఫిగరేషన్‌లలో ఆచరణలో పొందుపరచబడ్డాయి.

లీనియర్ వేరియబుల్ డిఫరెన్షియల్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ (LVDT) మ్యూచువల్ ఇండక్షన్ సూత్రంపై పనిచేసే నిష్క్రియ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్ (సెన్సార్) మరియు స్థానభ్రంశం, ఒత్తిడి, ఒత్తిడి మరియు బరువును కొలవడానికి ఉపయోగించవచ్చు.

చాలా తరచుగా వారు NS ఉపయోగించి అనేక మిల్లీమీటర్ల నుండి సెంటీమీటర్ల పరిధిలో స్థానభ్రంశం కొలవడానికి ఉపయోగించవచ్చు, నేరుగా I'm డిస్ప్లేస్‌మెంట్‌ను విద్యుత్ సిగ్నల్‌గా మారుస్తుంది.

ఫెర్రో మాగ్నెటిక్ రాడ్ ఉన్న దగ్గర లేదా లోపల కాయిల్ యొక్క ఇండక్టెన్స్ అనేది బలమైన నాన్ లీనియారిటీతో కాయిల్‌కు సంబంధించి ఈ రాడ్ యొక్క స్థానం యొక్క కోఆర్డినేట్ యొక్క విధి.

అటువంటి రాడ్ కొన్ని అవకలన ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క ఫెర్రో మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్ అయితే, ద్వితీయ అవకలన వోల్టేజ్ రాడ్ యొక్క స్థానభ్రంశం యొక్క సూచికగా ఉపయోగపడుతుంది, ఈ స్థానభ్రంశంపై తగినంత సరళంగా ఆధారపడి ఉంటుంది.

ప్రాథమిక వైండింగ్ AC మూలానికి కనెక్ట్ చేయబడింది. రెండు ద్వితీయ వైండింగ్‌లు S1 మరియు S2 సమాన సంఖ్యలో మలుపులను కలిగి ఉంటాయి మరియు ఒకదానికొకటి ఎదురుగా సిరీస్‌లో అమర్చబడి ఉంటాయి.

ఈ విధంగా ఈ వైండింగ్‌లలో ప్రేరేపించబడిన EMF ఒకదానికొకటి 180° దశకు దూరంగా ఉంటుంది మరియు తద్వారా మొత్తం ప్రభావం రద్దు అవుతుంది.

అవకలన ట్రాన్స్ఫార్మర్ రూపకల్పనలో అందించబడిన సుష్ట ఫెర్రో అయస్కాంత కోర్ యొక్క స్థానం ద్వితీయ వోల్టేజ్ యొక్క దశ మరియు వ్యాప్తి నుండి నిర్ణయించబడుతుంది.

రెండు ద్వితీయ వోల్టేజీల మధ్య సంపూర్ణ వ్యత్యాసం కేంద్రం లేదా సున్నా స్థానానికి సంబంధించి రాడ్ యొక్క స్థానభ్రంశం యొక్క సంపూర్ణ విలువను సూచిస్తుంది మరియు ఈ విభిన్న వోల్టేజ్ యొక్క దశ స్థానభ్రంశం యొక్క దిశను సూచిస్తుంది.

లీనియర్ వేరియబుల్ డిఫరెన్షియల్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ యొక్క B/I వక్రరేఖ చిత్రంలో చూపబడింది.

రసాయన కర్మాగారాలు, పవర్ ప్లాంట్లు మరియు వ్యవసాయ పరికరాలలో వాల్వ్ పర్యవేక్షణ మరియు నియంత్రణ కోసం ఖచ్చితమైన స్థానం అభిప్రాయాన్ని అందించడానికి లీనియర్ డిఫరెన్షియల్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌ను ఉపయోగించడం యొక్క ఉదాహరణ:

సబ్‌మెర్సిబుల్ డిస్‌ప్లేస్‌మెంట్ సెన్సార్‌లు LVDT D5W:

ఈ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లు స్థానభ్రంశం మరియు స్థానాన్ని కొలవడానికి రూపొందించబడ్డాయి. వారు స్థానభ్రంశం సెన్సార్ హౌసింగ్కు సంబంధించి ఆర్మేచర్ (స్లైడింగ్ భాగం) యొక్క స్థానం యొక్క ఖచ్చితమైన కొలతను అందిస్తారు.

సబ్‌మెర్సిబుల్ డిస్‌ప్లేస్‌మెంట్ ట్రాన్స్‌డ్యూసర్‌లు తగిన ద్రవాలలో మునిగి ఉన్నప్పుడు కొలతలు తీసుకునేలా రూపొందించబడ్డాయి. నాన్-మాగ్నెటిక్ ద్రవాలు కన్వర్టర్ యొక్క ఆపరేషన్‌ను ప్రభావితం చేయకుండా ఆర్మేచర్ ట్యూబ్‌ను నింపగలవు. ఈ కన్వర్టర్‌లు అనియంత్రిత లేదా స్ప్రింగ్ రిటర్న్ వెర్షన్‌లలో అందుబాటులో ఉన్నాయి.

వివిధ సాంకేతిక ప్రక్రియలను ఆటోమేట్ చేస్తున్నప్పుడు, ఫెర్రో అయస్కాంత కోర్తో ఒక అవకలన ట్రాన్స్ఫార్మర్తో ద్వైపాక్షిక కన్వర్టర్లు తరచుగా ఉపయోగించబడతాయి, ఇది రెండు ద్వితీయ కాయిల్స్లో సమాన దూరంలో దాని చివర్లలో చొప్పించబడుతుంది.

రాడ్ అక్షంగా కదులుతున్నప్పుడు, అది ఈ కాయిల్స్‌లో ఒకదానిలోకి లోతుగా కదులుతుంది మరియు మరొకదాని నుండి విస్తరించింది.రెండు ద్వితీయ వోల్టేజీల మధ్య సంపూర్ణ వ్యత్యాసం కేంద్రం లేదా సున్నా స్థానానికి సంబంధించి రాడ్ యొక్క స్థానభ్రంశం యొక్క సంపూర్ణ విలువను సూచిస్తుంది మరియు ఈ విభిన్న వోల్టేజ్ యొక్క దశ స్థానభ్రంశం యొక్క దిశను సూచిస్తుంది.

రోటరీ AC డిఫరెన్షియల్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్:

రోటరీ వేరియబుల్ డిఫరెన్షియల్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ అనేది మ్యూచువల్ ఇండక్షన్ సూత్రం ఆధారంగా నిష్క్రియాత్మక ట్రాన్స్‌ఫార్మర్. కోణీయ స్థానభ్రంశం కొలవడానికి ఇది ఉపయోగించబడుతుంది.

దీని డిజైన్ కోర్ నిర్మాణం మినహా లీనియర్ వేరియబుల్ డిఫరెన్షియల్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ మాదిరిగానే ఉంటుంది.

ప్రాథమిక వైండింగ్ AC మూలానికి కనెక్ట్ చేయబడింది. రెండు ద్వితీయ వైండింగ్‌లు S1 మరియు S2 సమాన సంఖ్యలో మలుపులను కలిగి ఉంటాయి మరియు ఒకదానికొకటి ఎదురుగా సిరీస్‌లో అమర్చబడి ఉంటాయి.

లీనియర్ డిఫరెన్షియల్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ యొక్క ప్రయోజనాలు:

• కోర్ మరియు కాయిల్స్ మధ్య భౌతిక సంబంధం లేదు;

• అధిక విశ్వసనీయత;

• సత్వర స్పందన;

• సుదీర్ఘ సేవా జీవితం.

అధిక ఖచ్చితత్వం కారణంగా ఇది అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించే ప్రేరక సెన్సార్.