சந்திரப் பெருங்காட்சிகளின் இழப்புகள் தூய்மை அம்பீதன்களை விட அதிகமாக இருக்கும் காரணங்கள் எவை?

இசைவு ஜெనரேட்டர்கள் (Synchronous Generators) மற்றும் பிணைப்பு மோட்டார்கள் (Induction Motors) இரண்டுமே வித்தியால மின்சார உத்வேகம் (electromagnetic induction) அடிப்படையில் செயல்படுகின்றன, ஆனால் அவை அமைப்பு மற்றும் செயல்பாட்டு தத்துவங்களில் வேறுபடுகின்றன. இந்த வேறுபாடுகளால் இசைவு ஜெனரேட்டர்களில் பிணைப்பு மோட்டார்களை விட அதிக இழப்புகள் ஏற்படுகின்றன. கீழே இந்த காரணங்களுக்கான விளக்கம் தரப்பட்டுள்ளது:

1. உத்வேக அமைப்பு இழப்புகள்

• இசைவு ஜெனரேட்டர்: இசைவு ஜெனரேட்டர்கள் ரோட்டர் மைக்கோ உத்வேகத்தை உருவாக்க ஒரு சுயத்துவ உத்வேக அமைப்பு தேவைப்படுகின்றன. இந்த அமைப்பு பொதுவாக ஒரு எக்ஸைடர், ரெக்டிஃபையர், மற்றும் தொடர்புடைய கட்டுப்பாட்டு வடிவமைப்புகளை உள்ளடக்கியது, இவை ஆற்றலை உருவாக்குவது மற்றும் இதனால் அதிக இழப்புகள் ஏற்படுகின்றன.

• பிணைப்பு மோட்டார்: பிணைப்பு மோட்டார்கள் ஸ்டேட்டர் மைக்கோ உத்வேகத்திலிருந்து ரோட்டர் மைக்கோ உத்வேகத்தை உருவாக்குகின்றன, இதனால் சுயத்துவ உத்வேக அமைப்பு தேவையில்லை, இதனால் இந்த வகையான இழப்புகள் குறைகின்றன.

2. மைக்கோ இழப்புகள்

• இசைவு ஜெனரேட்டர்: இசைவு ஜெனரேட்டர்களில் மைக்கோ இழப்புகள் (hysteresis மற்றும் eddy current losses உൾக்கொண்டவை) பொதுவாக அதிகமானவை. இதன் காரணம் இசைவு ஜெனரேட்டர்களில் வலிமையான மைக்கோ உத்வேகங்கள் உள்ளன, மற்றும் ரோட்டர் மற்றும் ஸ்டேட்டரின் மைக்கோ பொருள்கள் அதிக மைக்கோ உள்ளேற்றத்தை எதிர்கொள்ள வேண்டியிருக்கின்றன.

• பிணைப்பு மோட்டார்: பிணைப்பு மோட்டார்களில் மைக்கோ இழப்புகள் குறைந்தவை, இதன் காரணம் மைக்கோ உத்வேகங்கள் குறைந்தவை மற்றும் மைக்கோ உள்ளேற்றத்தின் அளவு குறைந்தது.

3. தங்க இழப்புகள்

• இசைவு ஜெனரேட்டர்: இசைவு ஜெனரேட்டர்களின் ஸ்டேட்டர் மற்றும் ரோட்டர் விரிவுகள் பொதுவாக நீண்டவை மற்றும் அதிக விரிவுகள் உள்ளன, இதனால் அதிக எதிர்ப்பு மற்றும் தங்க இழப்புகள் ஏற்படுகின்றன.

• பிணைப்பு மோட்டார்: பிணைப்பு மோட்டார்களின் விரிவுகள் பொதுவாக அதிக அடுத்து உள்ளன, இதனால் குறைந்த எதிர்ப்பு மற்றும் தங்க இழப்புகள் ஏற்படுகின்றன.

4. காற்று இழப்புகள்

• இசைவு ஜெனரேட்டர்: இசைவு ஜெனரேட்டர்கள், பெரிய அளவிலான மின் உற்பத்திக்கு பயன்படுத்தப்படும் போது, அதிக அளவிலான ரோட்டர்களை உள்ளடக்கியிருக்கும். இந்த ரோட்டர்களின் காற்று இழப்புகள் (mechanical losses என்றும் அழைக்கப்படும்) அதிகமாக இருக்கும்.

• பிணைப்பு மோட்டார்: பிணைப்பு மோட்டார்களில் ரோட்டர்கள் குறைந்த அளவிலானவை, இதனால் காற்று இழப்புகள் குறைந்தவை.

5. விரிவு இழப்புகள்

• இசைவு ஜெனரேட்டர்: இசைவு ஜெனரேட்டர்களில், பெரிய ஜெனரேட்டர்களில் விரிவு இழப்புகள் அதிகமானவை, இதனால் அதிக இழுத்து இழப்புகள் ஏற்படுகின்றன.

• பிணைப்பு மோட்டார்: பிணைப்பு மோட்டார்களில் விரிவு இழப்புகள் குறைந்தவை, இதனால் குறைந்த இழுத்து இழப்புகள் ஏற்படுகின்றன.

6. குளிர்சீர்ப்பு அமைப்பு இழப்புகள்

• இசைவு ஜெனரேட்டர்: பெரிய அளவிலான இசைவு ஜெனரேட்டர்கள் செல்வாக செயல்பட வேண்டிய வெப்பநிலைகளை நிர்வகிக்க வேண்டும். இந்த குளிர்சீர்ப்பு அமைப்புகள் தான் ஆற்றலை உருவாக்குவதால், மொத்த இழப்புகளில் இந்த ஆற்றல் சேர்க்கப்படுகின்றன.

• பிணைப்பு மோட்டார்: பிணைப்பு மோட்டார்களில் குளிர்சீர்ப்பு அமைப்புகள் எளியவை, இதனால் குறைந்த இழப்புகள் ஏற்படுகின்றன.

7. வேகம் மற்றும் கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு இழப்புகள்

• இசைவு ஜெனரேட்டர்: இசைவு ஜெனரேட்டர்கள் பெரும்பாலும் மின் உற்பத்தி அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மற்றும் நிலையான வெளியேற்று அதிர்வை மற்றும் வோல்ட்டேஜை நிர்வகிக்க எளிய வேகம் மற்றும் கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள் தேவைப்படுகின்றன. இந்த கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள் ஆற்றலை உருவாக்குகின்றன.

• பிணைப்பு மோட்டார்: பிணைப்பு மோட்டார்கள் பொதுவாக மெகானிக்கல் உத்வேகங்களை நகர்த்துவதற்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மற்றும் அவற்றில் எளிய வேகம் மற்றும் கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள் உள்ளன, இதனால் குறைந்த இழப்புகள் ஏற்படுகின்றன.

குறிப்பு

இசைவு ஜெனரேட்டர்களில் பிணைப்பு மோட்டார்களை விட அதிக இழப்புகள் ஏற்படுகின்றன, இந்த காரணங்கள் கீழே தரப்பட்டுள்ளன:

• உத்வேக அமைப்பு இழப்புகள்: இசைவு ஜெனரேட்டர்கள் சுயத்துவ உத்வேக அமைப்புகள் தேவைப்படுகின்றன, இதனால் ஆற்றல் உருவாக்கம் அதிகமாகின்றன.

• மைக்கோ இழப்புகள்: இசைவு ஜெனரேட்டர்களில் மைக்கோ உத்வேகங்கள் மற்றும் மைக்கோ உள்ளேற்றத்தின் அளவு அதிகமானது, இதனால் மைக்கோ இழப்புகள் அதிகமாகின்றன.

• தங்க இழப்புகள்: இசைவு ஜெனரேட்டர்களின் விரிவுகளில் அதிக எதிர்ப்பு உள்ளது, இதனால் தங்க இழப்புகள் அதிகமாகின்றன.

• காற்று இழப்புகள்: இசைவு ஜெனரேட்டர்களில் ரோட்டர்கள் அதிக அளவிலானவை, இதனால் காற்று இழப்புகள் அதிகமாகின்றன.

• விரிவு இழப்புகள்: இசைவு ஜெனரேட்டர்களில் விரிவு இழப்புகள் அதிகமானவை, இதனால் இழுத்து இழப்புகள் அதிகமாகின்றன.

• குளிர்சீர்ப்பு அமைப்பு இழப்புகள்: இசைவு ஜெனரேட்டர்கள் செல்வாக செயல்பட வேண்டிய வெப்பநிலைகளை நிர்வகிக்க தேவைப்படுகின்றன, இந்த குளிர்சீர்ப்பு அமைப்புகள் தான் ஆற்றலை உருவாக்குவதால் இழப்புகள் அதிகமாகின்றன.

• வேகம் மற்றும் கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு இழப்புகள்: இசைவு ஜெனரேட்டர்கள் நிலையான வெளியேற்று அதிர்வை மற்றும் வோல்ட்டேஜை நிர்வகிக்க எளிய வேகம் மற்றும் கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள் தேவைப்படுகின்றன, இந்த அமைப்புகள் தான் ஆற்றலை உருவாக்குவதால் இழப்புகள் அதிகமாகின்றன.