श्रेणी धारिता में क्या समस्याएं हैं और गणना कैसे की जाती है?

श्रृंखला कंडेनसर विद्युत प्रणालियों, विशेष रूप से प्रसार लाइनों में व्यापक रूप से प्रयोग किए जाते हैं, प्रणाली की प्रसार क्षमता में सुधार, वोल्टेज नियंत्रण में सुधार और नुकसान कम करने के लिए। हालांकि, श्रृंखला कंडेनसर के डिजाइन और गणना के दौरान कई महत्वपूर्ण मुद्दों पर ध्यान देना आवश्यक है:

वोल्टेज वितरण समस्या

विवरण

जब अनेक कंडेनसर श्रृंखला में जोड़े जाते हैं, तो प्रत्येक कंडेनसर पर वोल्टेज आवश्यक रूप से समान नहीं होता, बल्कि उनके संबंधित क्षमता मानों के अनुपात में वितरित होता है।

समाधान

• वोल्टेज बराबर करने वाले प्रतिरोध: प्रत्येक कंडेनसर पर समानांतर वोल्टेज बराबर करने वाले प्रतिरोध का उपयोग किया जा सकता है ताकि प्रत्येक कंडेनसर पर वोल्टेज बराबर हो।

• वोल्टेज बैलेंसिंग सर्किट: वोल्टेज बैलेंस को सुनिश्चित करने के लिए एक विशेष वोल्टेज बैलेंसिंग सर्किट डिजाइन करें।

गणना सूत्र

श्रृंखला में कंडेनसर के लिए, तुल्य क्षमता Ceq और प्रत्येक कंडेनसर पर वोल्टेज Vi निम्न सूत्र द्वारा गणना की जा सकती है:

जहाँ, Ci i-वें कंडेनसर का क्षमता मान है, और Vtotal कुल वोल्टेज है।

तापीय स्थिरता समस्या

विवरण

श्रृंखला कंडेनसर कार्य के दौरान गर्म होते हैं, और यदि गर्मी निकासी अच्छी नहीं हो, तो यह कंडेनसर को अतिरिक्त गर्मी और क्षति का कारण बन सकता है।

समाधान

• गर्मी निकासी डिजाइन: सुनिश्चित करें कि कंडेनसर में अच्छा गर्मी निकासी डिजाइन है, जैसे हीट सिंक या कूलिंग सिस्टम।

• चयन: अच्छी तापीय स्थिरता वाले कंडेनसर सामग्री का चयन करें।

रिझोनेंस समस्या

विवरण

श्रृंखला कंडेनसर प्रणाली की इंडक्टेंस के साथ रिझोनेंस कर सकते हैं, जिससे वोल्टेज या धारा का आयाम बढ़ सकता है, जो उपकरण को क्षति पहुंचा सकता है।

समाधान

• फिल्टर: प्रणाली में उचित फिल्टर जोड़कर रिझोनेंस को दबाया जा सकता है।

• रिझोनेंस विश्लेषण: सिमुलेशन विश्लेषण के माध्यम से संभावित रिझोनेंस आवृत्तियों का भविष्यवाणी और बचाव किया जा सकता है।

फ़ॉल्ट सुरक्षा

विवरण

श्रृंखला कंडेनसर को फ़ॉल्ट की स्थिति में तेजी से अलग किया जाना चाहिए, अन्यथा पूरी प्रणाली ढह सकती है।

समाधान

• सुरक्षा उपकरण: फ्यूज, सर्किट ब्रेकर और अन्य सुरक्षा उपकरण स्थापित करें।

• निगरानी प्रणाली: कंडेनसर की स्थिति की वास्तविक समय निगरानी, फ़ॉल्ट की समय पर खोज।

अवरोधन समस्या

विवरण

श्रृंखला कंडेनसर को अच्छी अवरोधन गुणवत्ता होनी चाहिए, अन्यथा विघटन हो सकता है।

समाधान

• अवरोधन सामग्री: उच्च गुणवत्ता वाली अवरोधन सामग्री चुनें।

• परीक्षण: नियमित अवरोधन परीक्षण करें ताकि अच्छी अवरोधन गुणवत्ता सुनिश्चित की जा सके।

गतिशील प्रतिक्रिया

विवरण

कंडेनसर की प्रदर्शन गतिशील लोड स्थितियों में बदल सकता है।

समाधान

• गतिशील सिमुलेशन: गतिशील सिमुलेशन उपकरणों का उपयोग करके विभिन्न कार्य स्थितियों में कंडेनसर की प्रतिक्रिया का भविष्यवाणी करें।

• अधिशेष डिजाइन: डिजाइन में एक निश्चित अधिशेष का विचार करें ताकि लोड के परिवर्तन का सामना किया जा सके।

निर्देश और जीवनकाल

विवरण

कंडेनसर के निर्देश और प्रतिस्थापन चक्र को ध्यान में रखना चाहिए ताकि प्रणाली का लंबे समय तक स्थिर कार्य हो सके।

समाधान

• नियमित निर्देश: नियमित निर्देश योजना बनाएं ताकि कंडेनसर की स्थिति की जाँच की जा सके।

• प्रतिस्थापन योजना: एक उचित प्रतिस्थापन योजना बनाएं ताकि वृद्धि के कारण होने वाली समस्याओं से बचा जा सके।

गणना उदाहरण

मान लीजिए कि हमारे पास दो श्रृंखला में कंडेनसर C1=2μF और C2=4μF हैं, और लगाया गया कुल वोल्टेज V total=12V है, प्रत्येक कंडेनसर पर वोल्टेज की गणना करें।

पहले तुल्य क्षमता की गणना करें:

इस प्रकार, हम प्रत्येक कंडेनसर पर वोल्टेज प्राप्त करते हैं। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, श्रृंखला कंडेनसर प्रणालियों के सुरक्षित और स्थिर कार्य को सुनिश्चित करने के लिए ऊपर उल्लिखित विभिन्न मुद्दों को भी ध्यान में रखना आवश्यक है।