কেন ৩-ফেজ বিদ্যুৎ? কেন না ৬, ১২ বা তারও বেশি ফেজ বিদ্যুৎ সঞ্চালনের জন্য?
এটি স্বীকৃত যে, একফেজ এবং তিনফেজ পদ্ধতি শক্তি পরিবহন, বণ্টন এবং শেষ ব্যবহারের জন্য সবচেয়ে প্রচলিত কনফিগারেশন। যদিও উভয়ই মৌলিক শক্তি সরবরাহ ফ্রেমওয়ার্ক হিসাবে কাজ করে, তিনফেজ পদ্ধতিগুলি তাদের একফেজ প্রতিপক্ষের তুলনায় স্পষ্ট সুবিধা প্রদান করে।
উল্লেখযোগ্যভাবে, বহুফেজ পদ্ধতিগুলি (যেমন 6-ফেজ, 12-ফেজ ইত্যাদি) শক্তি ইলেকট্রনিক্সে বিশেষ অ্যাপ্লিকেশন খুঁজে পায় - বিশেষ করে রেক্টিফায়ার সার্কিট এবং ভেরিয়েবল ফ্রিকোয়েন্সি ড্রাইভ (VFDs) এ - যেখানে তারা পালসেটিং DC আউটপুটে রিপল কমাতে কার্যকরভাবে কাজ করে। বহুফেজ কনফিগারেশন (যেমন 6, 9, বা 12 ফেজ) অর্জন ঐতিহাসিকভাবে জটিল ফেজ-শিফটিং প্রযুক্তি বা মোটর-জেনারেটর সেটগুলির মাধ্যমে করা হত, কিন্তু এই পদ্ধতিগুলি বড় স্কেলে শক্তি পরিবহন এবং বণ্টনের জন্য অর্থনৈতিকভাবে অসম্ভব ছিল দীর্ঘ দূরত্বের জন্য।
একফেজ সরবরাহ পদ্ধতির পরিবর্তে তিনফেজ কেন?
তিনফেজ পদ্ধতির প্রধান সুবিধা হল একফেজ বা দুইফেজ পদ্ধতির তুলনায় আমরা আরও বেশি (ধ্রুব এবং সুষম) শক্তি পরিবহন করতে পারি।
একফেজ পদ্ধতিতে শক্তি
P = V . I . CosФ
তিনফেজ পদ্ধতিতে শক্তি
P = √3 . VL . IL . CosФ … Or
P = 3 x. VPH . IPH . CosФ
যেখানে:
P = ওয়াটে শক্তি
VL = লাইন ভোল্টেজ
IL = লাইন কারেন্ট
VPH = ফেজ ভোল্টেজ
IPH = ফেজ কারেন্ট
CosФ = শক্তি ফ্যাক্টর
তিনফেজ পদ্ধতির শক্তি ক্ষমতা একফেজ পদ্ধতির চেয়ে 1.732 (√3) গুণ বেশি, এটি প্রমাণিত। তুলনায়, দুইফেজ সরবরাহ একফেজ কনফিগারেশনের তুলনায় 1.141 গুণ বেশি শক্তি পরিবহন করে।
তিনফেজ পদ্ধতির একটি গুরুত্বপূর্ণ সুবিধা হল ঘূর্ণন চৌম্বক ক্ষেত্র (RMF), যা তিনফেজ মোটরগুলিতে স্ব-শুরু সম্ভব করে এবং ধ্রুব স্থানীয় শক্তি এবং টর্ক নিশ্চিত করে। বিপরীতে, একফেজ পদ্ধতিগুলিতে RMF নেই এবং এগুলি পালসেটিং শক্তি প্রদর্শন করে, যা মোটর অ্যাপ্লিকেশনে তাদের পারফরম্যান্স সীমিত করে।
তিনফেজ পদ্ধতিগুলি প্রেরণ দক্ষতায়ও উন্নত, শক্তি হার এবং ভোল্টেজ পতন কম। উদাহরণস্বরূপ, একটি সাধারণ রেজিস্টিভ সার্কিটে:
একফেজ পদ্ধতি
ট্রান্সমিশন লাইনে শক্তি হার = 18I2r … (P = I2R)
ট্রান্সমিশন লাইনে ভোল্টেজ পতন = I.6r … (V = IR)
তিনফেজ পদ্ধতি
ট্রান্সমিশন লাইনে শক্তি হার = 9I2r … (P = I2R)
ট্রান্সমিশন লাইনে ভোল্টেজ পতন = I.3r … (V = IR)
প্রদর্শিত হয়েছে যে, তিনফেজ পদ্ধতির ভোল্টেজ পতন এবং শক্তি হার একফেজ পদ্ধতির তুলনায় 50% কম।
দুইফেজ সরবরাহ, তিনফেজের মতো, ধ্রুব শক্তি প্রদান করতে পারে, ঘূর্ণন চৌম্বক ক্ষেত্র (RMF) উৎপাদন করতে পারে এবং ধ্রুব টর্ক প্রদান করতে পারে। তবে, তিনফেজ পদ্ধতি অতিরিক্ত ফেজের কারণে দুইফেজ পদ্ধতির চেয়ে বেশি শক্তি পরিবহন করে। এটি প্রশ্ন তোলে: 6, 9, 12, 24, 48 ইত্যাদি ফেজ ব্যবহার করা হয় না কেন? আমরা এটি বিস্তারিত আলোচনা করব এবং ব্যাখ্যা করব যে কিভাবে তিনফেজ পদ্ধতি একই সংখ্যক তার দিয়ে দুইফেজ পদ্ধতির চেয়ে বেশি শক্তি পরিবহন করতে পারে।
দুইফেজ নয় কেন?
দুইফেজ এবং তিনফেজ উভয় পদ্ধতিই ঘূর্ণন চৌম্বক ক্ষেত্র (RMF) উৎপাদন করতে পারে এবং ধ্রুব শক্তি এবং টর্ক প্রদান করতে পারে, কিন্তু তিনফেজ পদ্ধতির একটি গুরুত্বপূর্ণ সুবিধা হল বেশি শক্তি ক্ষমতা। তিনফেজ সেটআপে অতিরিক্ত ফেজের কারণে একই কনডাক্টর সাইজের দ্বারা 1.732 গুণ বেশি শক্তি পরিবহন করা যায় দুইফেজ পদ্ধতির তুলনায়।
দুইফেজ পদ্ধতিগুলি সাধারণত চারটি তার (দুইটি ফেজ কনডাক্টর এবং দুইটি নিয়োজিত) প্রয়োজন হয় সার্কিট সম্পূর্ণ করার জন্য। একটি সাধারণ নিয়োজিত ব্যবহার করে তিনটি তারের সিস্টেম তৈরি করা হলে তার কম হয়, কিন্তু নিয়োজিত উভয় ফেজের রিটার্ন কারেন্ট বহন করতে হয় - যাতে কোনো অতিরিক্ত তাপ উৎপন্ন না হয়, এর জন্য বেশি মোটা কনডাক্টর (যেমন তামা) প্রয়োজন। বিপরীতে, তিনফেজ পদ্ধতিগুলি তিনটি তার (ডেল্টা কনফিগারেশন) বা চারটি তার (স্টার কনফিগারেশন) ব্যবহার করে শক্তি প্রদান এবং কনডাক্টর দক্ষতা অপটিমাইজ করে।
6-ফেজ, 9-ফেজ, বা 12-ফেজ নয় কেন?
অধিক ফেজ পদ্ধতিগুলি প্রেরণ হার কমাতে পারে, কিন্তু তারা প্রাকৃতিক সীমাবদ্ধতার কারণে ব্যাপকভাবে গৃহীত হয় না:
তিনফেজের সুবিধা
তিনফেজ পদ্ধতিগুলি একটি আদর্শ সামঞ্জস্য স্থাপন করে:
উচ্চ-ফেজ পদ্ধতিগুলি কম উপকার প্রদান করে এবং প্রতিটি অতিরিক্ত ফেজ খরচ বেড়ে যায়। এই কারণে, তিনফেজ প্রযুক্তি শক্তি পরিবহনের জন্য বিশ্ব মানদণ্ড হিসাবে থাকে, দক্ষতা, সরলতা এবং অর্থনৈতিক সম্ভাব্যতা বজায় রাখে।
