ভোল্টেজ এবং বিদ্যুৎপরিমাণের মধ্যে পরস্পর পরস্পর পরম্পরাগত পার্থক্য থাকলে শক্তি ফ্যাক্টর গণনার পদ্ধতি কী?
পাওয়ার ফ্যাক্টরের সংজ্ঞা এবং গণনা পদ্ধতি
পাওয়ার ফ্যাক্টর (PF) একটি গুরুত্বপূর্ণ পরিমাপ যা একটি AC সার্কিটে ভোল্টেজ এবং বিদ্যুৎ প্রবাহের মধ্যে পর্যায় পার্থক্য মাপে। এটি প্রকৃত খরচ করা একটিভ পাওয়ার এবং প্রত্যক্ষ পাওয়ারের অনুপাত প্রতিফলিত করে, যা বৈদ্যুতিক শক্তি ব্যবহারের দক্ষতা প্রতিফলিত করে। যখন ভোল্টেজ এবং বিদ্যুৎ প্রবাহের মধ্যে পর্যায় পার্থক্য থাকে, তখন পাওয়ার ফ্যাক্টর সাধারণত 1-এর চেয়ে কম হয়।
1. পাওয়ার ফ্যাক্টরের সংজ্ঞা
পাওয়ার ফ্যাক্টর সংজ্ঞায়িত করা হয়:
একটিভ পাওয়ার (P): প্রকৃত খরচ করা পাওয়ার, যা ওয়াট (W) এ মাপা হয়, যা উপযোগী কাজের জন্য পাওয়ারের অংশ প্রতিফলিত করে।
প্রত্যক্ষ পাওয়ার (S): ভোল্টেজ এবং বিদ্যুৎ প্রবাহের গুণফল, যা ভোল্ট-অ্যাম্পিয়ার (VA) এ মাপা হয়, যা সার্কিটে মোট বৈদ্যুতিক শক্তি প্রবাহ প্রতিফলিত করে।
রিয়্যাক্টিভ পাওয়ার (Q): পাওয়ারের একটি উপাদান যা শক্তি খরচ করে না কিন্তু শক্তি বিনিময়ে অংশগ্রহণ করে, যা ভোল্ট-অ্যাম্পিয়ার রিয়্যাক্টিভ (VAR) এ মাপা হয়।
2. পর্যায় পার্থক্য এবং পাওয়ার ফ্যাক্টরের সম্পর্ক
শুধুমাত্র রেসিস্টিভ লোডে, ভোল্টেজ এবং বিদ্যুৎ প্রবাহ পর্যায়ে থাকে, যার ফলে পাওয়ার ফ্যাক্টর 1 হয়। তবে, ইনডাক্টিভ লোড (যেমন মোটর এবং ট্রান্সফরমার) বা ক্যাপাসিটিভ লোড (যেমন ক্যাপাসিটর) এর ক্ষেত্রে, ভোল্টেজ এবং বিদ্যুৎ প্রবাহের মধ্যে পর্যায় পার্থক্য থাকে, যার ফলে পাওয়ার ফ্যাক্টর 1-এর চেয়ে কম হয়।
পাওয়ার ফ্যাক্টর ভোল্টেজ এবং বিদ্যুৎ প্রবাহের মধ্যে পর্যায় কোণ ( ϕ) ব্যবহার করে প্রকাশ করা যেতে পারে:
যেখানে:
ϕ ভোল্টেজ এবং বিদ্যুৎ প্রবাহের মধ্যে পর্যায় কোণ, যা রেডিয়ান বা ডিগ্রি এ মাপা হয়।
cos(ϕ) পর্যায় কোণের কোসাইন, যা পাওয়ার ফ্যাক্টর প্রতিফলিত করে।
3. পাওয়ার ত্রিভুজ
পাওয়ার ফ্যাক্টরকে আরও ভালভাবে বোঝার জন্য, পাওয়ার ত্রিভুজ ব্যবহার করা যেতে পারে যা একটিভ পাওয়ার, রিয়্যাক্টিভ পাওয়ার এবং প্রত্যক্ষ পাওয়ারের মধ্যে সম্পর্ক প্রদর্শন করে:
একটিভ পাওয়ার (P): অনুভূমিক পাশ, যা প্রকৃত খরচ করা পাওয়ার প্রতিফলিত করে।
রিয়্যাক্টিভ পাওয়ার (Q): উলম্ব পাশ, যা শক্তি খরচ না করলেও শক্তি বিনিময়ের উপাদান প্রতিফলিত করে।
প্রত্যক্ষ পাওয়ার (S): অতিভুজ, যা ভোল্টেজ এবং বিদ্যুৎ প্রবাহের গুণফল প্রতিফলিত করে।
পিথাগোরাসের উপপাদ্য অনুযায়ী, এই তিনটি পরিমাণের মধ্যে সম্পর্ক হল:
সুতরাং, পাওয়ার ফ্যাক্টর নিম্নলিখিতভাবেও প্রকাশ করা যেতে পারে:
4. পাওয়ার ফ্যাক্টরের গণনা সূত্র
যখন ভোল্টেজ V, বিদ্যুৎ প্রবাহ I, এবং তাদের মধ্যে পর্যায় পার্থক্য ϕ জানা আছে, তখন পাওয়ার ফ্যাক্টর নিম্নলিখিত সূত্র ব্যবহার করে গণনা করা যায়:
যদি একটিভ পাওয়ার P এবং প্রত্যক্ষ পাওয়ার S জানা থাকে, তবে পাওয়ার ফ্যাক্টর সরাসরি গণনা করা যায়:
5. পাওয়ার ফ্যাক্টর সংশোধন
প্রায়শই কাজে, একটি কম পাওয়ার ফ্যাক্টর পাওয়ার সিস্টেমে লোকসান বৃদ্ধি করে এবং তার দক্ষতা কমায়। পাওয়ার ফ্যাক্টর উন্নত করার জন্য, সাধারণ পদ্ধতিগুলি হল:
প্যারালাল ক্যাপাসিটর ইনস্টল করা: ইনডাক্টিভ লোডের জন্য, প্যারালাল ক্যাপাসিটর ইনস্টল করা রিয়্যাক্টিভ পাওয়ার পূরণ করতে, পর্যায় পার্থক্য কমাতে এবং তার ফলে পাওয়ার ফ্যাক্টর বৃদ্ধি করতে পারে।
পাওয়ার ফ্যাক্টর সংশোধন ডিভাইস ব্যবহার করা: আধুনিক যন্ত্রপাতি সাধারণত স্বয়ংক্রিয় পাওয়ার ফ্যাক্টর সংশোধন ডিভাইস অন্তর্ভুক্ত করে যা রিয়্যাক্টিভ পাওয়ার পরিবর্তন করে উচ্চ পাওয়ার ফ্যাক্টর রক্ষা করে।
সারাংশ
যখন ভোল্টেজ এবং বিদ্যুৎ প্রবাহের মধ্যে পর্যায় পার্থক্য থাকে, তখন পাওয়ার ফ্যাক্টর নিম্নলিখিতভাবে গণনা করা যেতে পারে:
পাওয়ার ফ্যাক্টর (PF) = cos(ϕ), যেখানে ϕ ভোল্টেজ এবং বিদ্যুৎ প্রবাহের মধ্যে পর্যায় কোণ।
পাওয়ার ফ্যাক্টর (PF) = P/S, যেখানে P একটিভ পাওয়ার এবং S প্রত্যক্ষ পাওয়ার।
পাওয়ার ফ্যাক্টর বৈদ্যুতিক শক্তি ব্যবহারের দক্ষতা প্রতিফলিত করে, যার আদর্শ পাওয়ার ফ্যাক্টর 1, যা ভোল্টেজ এবং বিদ্যুৎ প্রবাহ পর্যায়ে থাকার প্রতিফলন করে। উপযুক্ত পদক্ষেপ (যেমন ক্যাপাসিটর ইনস্টল করা বা পাওয়ার ফ্যাক্টর সংশোধন ডিভাইস ব্যবহার করা) গ্রহণ করে, পাওয়ার ফ্যাক্টর উন্নত করা যায়, যা সিস্টেমের লোকসান কমায় এবং মোট দক্ষতা বৃদ্ধি করে।
