ಯಾವ ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿಪಟಕಗಳಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ ಹೇಗೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ರೂಪಾಂತರವನ್ನು ಸಹಾಯಿಸುತ್ತದೆ?
ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿಪಾಲನದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ಗಳು ಹೇಗೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ರೂಪಾಂತರವನ್ನು ಸಹಾಯಿಸುತ್ತವೆ?
ಶಕ್ತಿ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿಪಾಲನಗಳಲ್ಲಿ ಮೊದಲ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮಟ್ಟದಿಂದ ಉತ್ತರ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮಟ್ಟದ ವೈದ್ಯುತ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ರೂಪಾಂತರಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುವ ಮುಖ್ಯ ಉಪಕರಣಗಳು. ನಿರಂತರ ವಿದ್ಯುತ್ (AC) ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು ತಂದೆ ಇವು ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತವೆ. ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ಗಳು ವೈದ್ಯುತ ರೂಪಾಂತರ ಮೂಲಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಆವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಇದು ವೈದ್ಯುತ ಪ್ರವಾಹದ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಮೇಲೆ ಆಧಾರಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವಹನ ಮತ್ತು ವಿತರಣ ಪರಿಪಾಲನಗಳಲ್ಲಿ ಮುಖ್ಯ ಪಾತ್ರ ಆulfilled, ಪರಿವಹನ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ, ಗುಣಾಂಕ ನಷ್ಟವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ, ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿಪಾಲನಗಳ ಸುರಕ್ಷಿತ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರ ಪ್ರದರ್ಶನವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತವೆ.
1. ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ಗಳ ಮೂಲ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ
ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ಗಳು ಫ್ಯಾರೇಡೇಯ ವೈದ್ಯುತ ಪ್ರವಾಹದ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಮೇಲೆ ಆಧಾರಿತವಾಗಿ ಪ್ರದರ್ಶನ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಅವು ದ್ವಿತೀಯ ವೈದ್ಯುತ ಚುಕ್ಕೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ವೈದ್ಯುತ ಚುಕ್ಕೆ ಎಂಬ ಎರಡು ಚುಕ್ಕೆಗಳನ್ನು ಒಂದು ಸಾಮಾನ್ಯ ಲೋಹ ಮೂಲಕ ಬಂದು ಮುಂದಿನ ಮತ್ತು ಹಿಂದಿನ ವೈದ್ಯುತ ಚುಕ್ಕೆಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪರಿವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಲೋಹ ಮೂಲಕ ವೈದ್ಯುತ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಸಂಕೇಂದ್ರಿಸಿ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದರಿಂದ ಶಕ್ತಿ ಪರಿವಹನದ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.
ಪ್ರಾಥಮಿಕ ವೈದ್ಯುತ ಚುಕ್ಕೆ: ಪ್ರವರ್ಗದ ಮೂಲಕ ಇನ್ನು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನ್ನು ಪ್ರಾಪ್ತಿಸುತ್ತದೆ.
ದ್ವಿತೀಯ ವೈದ್ಯುತ ಚುಕ್ಕೆ: ಭಾರದ ಮೂಲಕ ಆಳ್ವಣೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.
ನಿರಂತರ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವರ್ಗದ ಮೂಲಕ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ವೈದ್ಯುತ ಚುಕ್ಕೆಯಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಹೋಗುವಾಗ, ಲೋಹ ಮೂಲಕ ವೈದ್ಯುತ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಫ್ಯಾರೇಡೇಯ ಕಾನೂನು ಪ್ರಕಾರ, ಈ ಬದಲಾದ ವೈದ್ಯುತ ಕ್ಷೇತ್ರವು ದ್ವಿತೀಯ ವೈದ್ಯುತ ಚುಕ್ಕೆಯಲ್ಲಿ ವೈದ್ಯುತ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಮತ್ತು ದ್ವಿತೀಯ ವೈದ್ಯುತ ಚುಕ್ಕೆಗಳ ಮೇಲೆ ಮೂಲಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ರೂಪಾಂತರವನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು.
2. ವೋಲ್ಟೇಜ್ ರೂಪಾಂತರದ ಸಿದ್ಧಾಂತ
ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ ಯಾವುದು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ರೂಪಾಂತರವನ್ನು ಮಾಡಬಹುದು ಎಂಬುದು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಮತ್ತು ದ್ವಿತೀಯ ವೈದ್ಯುತ ಚುಕ್ಕೆಗಳ ಮೇಲೆ ಆಧಾರಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನುಪಾತ ಸೂತ್ರದಿಂದ ವಿವರಿಸಬಹುದು:
ಇಲ್ಲಿ:
V1 ಪ್ರಾಥಮಿಕ ವೈದ್ಯುತ ಚುಕ್ಕೆಯ ಇನ್ನು ವೋಲ್ಟೇಜ್.
V2 ದ್ವಿತೀಯ ವೈದ್ಯುತ ಚುಕ್ಕೆಯ ಆಳ್ವಣೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್.
N1 ಪ್ರಾಥಮಿಕ ವೈದ್ಯುತ ಚುಕ್ಕೆಯ ಮುಂದಿನ ಮೌಲ್ಯಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ.
N2 ದ್ವಿತೀಯ ವೈದ್ಯುತ ಚುಕ್ಕೆಯ ಮುಂದಿನ ಮೌಲ್ಯಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ.
ಮೂಲಕ ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ವಿಭಿನ್ನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ರೂಪಾಂತರಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು:
ಅತಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್: ದ್ವಿತೀಯ ವೈದ್ಯುತ ಚುಕ್ಕೆಯ ಮೌಲ್ಯಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ N2 ಪ್ರಾಥಮಿಕ ವೈದ್ಯುತ ಚುಕ್ಕೆಯ ಮೌಲ್ಯಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ N1 ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದರೆ, ಆಳ್ವಣೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ V2 ಇನ್ನು ವೋಲ್ಟೇಜ್ V1 ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿರುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ V2 > V1. ಅತಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ಗಳು ದೀರ್ಘ ದೂರದ ಪರಿವಹನದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿ ನಷ್ಟವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಕಾಮನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವಹನ ಪರಿಪಾಲನಗಳಲ್ಲಿ ಉಪಯೋಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಕಡಿಮೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್: ದ್ವಿತೀಯ ವೈದ್ಯುತ ಚುಕ್ಕೆಯ ಮೌಲ್ಯಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ N2 ಪ್ರಾಥಮಿಕ ವೈದ್ಯುತ ಚುಕ್ಕೆಯ ಮೌಲ್ಯಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ N1 ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಇದ್ದರೆ, ಆಳ್ವಣೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ V2 ಇನ್ನು ವೋಲ್ಟೇಜ್ V1 ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಇರುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ V2 < V1. ಕಡಿಮೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ಗಳು ಉತ್ತಮ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪರಿವಹನ ಲೈನ್ಗಳನ್ನು ಗೃಹ ಮತ್ತು ಔದ್ಯೋಗಿಕ ಉಪಯೋಗಕ್ಕೆ ಯೋಗ್ಯವಾದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಗುಂಪುಗಳನ್ನಾಗಿ ರೂಪಾಂತರಿಸಲು ವಿತರಣ ಪರಿಪಾಲನಗಳಲ್ಲಿ ಉಪಯೋಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
3. ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ಗಳಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯ ಸಂಬಂಧ
ಶಕ್ತಿ ಸಂರಕ್ಷಣದ ಕಾನೂನು ಪ್ರಕಾರ, ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ ಯಾವುದೇ ಶಕ್ತಿ ನಷ್ಟವನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ ಇನ್ನು ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಆಳ್ವಣೆ ಶಕ್ತಿ ಸುಮಾರು ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ ಯಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಹೀಗೆ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬಹುದು:
ಇಲ್ಲಿ:
I1 ಪ್ರಾಥಮಿಕ ವೈದ್ಯುತ ಚುಕ್ಕೆಯ ಇನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ.
I2 ದ್ವಿತೀಯ ವೈದ್ಯುತ ಚುಕ್ಕೆಯ ಆಳ್ವಣೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ.
ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವು ವಿಲೋಮಾನುಪಾತದಲ್ಲಿದ್ದು, ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ. ಇದು ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವಹನ ಲೈನ್ಗಳಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿ ನಷ್ಟವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಶಕ್ತಿ ನಷ್ಟವು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ವರ್ಗದ ಸಮಾನ (Ploss = I² × R). ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಹಾಗಾಗಿ ನಷ್ಟ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.
4. ಶಕ್ತಿ ಪರಿಪಾಲನಗಳಲ್ಲಿ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ಗಳ ಉಪಯೋಗಗಳು
ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ಗಳು ಶಕ್ತಿ ಪರಿಪಾಲನಗಳಲ್ಲಿ ಹಲವು ಮುಖ್ಯ ಉಪಯೋಗಗಳಿವೆ:
ಶಕ್ತಿ ಶಾಲೆಗಳು:ಶಕ್ತಿ ಶಾಲೆಗಳಲ್ಲಿ, ಟರ್ಬೈನ್ಗಳು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, 10 kV). ದೀರ್ಘ ದೂರದ ಪರಿವಹನದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿ ನಷ್ಟವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು, ಶಕ್ತಿ ಪರಿವಹನ ಲೈನ್ಗಳ ಮೇಲೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವಹಿಸಲು ಮುಂದೆ ಅತಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ಗಳನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, 500 kV).
ಪರಿವಹನ ಪರಿಪಾಲನಗಳು:ಶಕ್ತಿ ಶಾಲೆಗಳಿಂದ ವಿವಿಧ ಪ್ರದೇಶಗಳಿಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವಹಿಸಲು ಉತ್ತಮ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪರಿವಹನ ಲೈನ್ಗಳನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪರಿವಹನ ಪರಿಪಾಲನಗಳಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಮತ್ತು ಲೈನ್ ನಷ್ಟವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಅತಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ಗಳನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಉಪಯೋಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಸಬ್ಸ್ಟೇಷನ್ಗಳು:ಸಬ್ಸ್ಟೇಷನ್ಗಳು ಪರಿವಹನ ಮತ್ತು ವಿತರಣ ಪರಿಪಾಲನಗಳ ಮುಖ್ಯ ನೋಡಗಳಾಗಿದ್ದು, ಕಡಿಮೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ಗಳನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಿ ಉತ್ತಮ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪರಿವಹನ ಲೈನ್ಗಳ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನ್ನು ಸ್ಥಳೀಯ ವಿತರಣೆಗೆ ಯೋಗ್ಯವಾದ ಮಟ್ಟಗಳಿಗೆ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, 110 kV, 35 kV, ಅಥವಾ 10 kV).
ವಿತರಣ ಪರಿಪಾಲನಗಳು:ವಿಶೇಷ ಉಪಯೋಗಗಳು:ರೈಲ್ವೆ ಟ್ರಾಕ್ಷನ್ ಪರಿಪಾಲನಗಳು, ಆರೋಗ್ಯ ಉಪಕರಣಗಳು, ಮತ್ತು ಸಂಪರ್ಕ ಉಪಕರಣಗಳು ಪ್ರಮಾಣೆ ವಿಶೇಷ ಉಪಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ಗಳನ್ನು ಉಪ
