எரிசக்தி அமைப்புகளில் எவ்வாறு மின்சார மாற்றியின் மூலம் வோல்ட்டேஜ் மாற்றம் ஏற்படுகிறது
எப்படி மின் மாற்றிகள் மின் அமைப்புகளில் வோல்ட்டேஜ் மாற்றத்தை உருவாக்குகின்றன?
மின் மாற்றிகள் மின் அமைப்புகளில் ஒரு முக்கிய உலகமான சாதனங்கள், அவை ஒரு வோல்ட்டேஜ் அளவிலிருந்து மற்றொரு வோல்ட்டேஜ் அளவுக்கு மாற்றுவதில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவை ஆல்டர்னேடிங் கரண்டு (AC) வோல்ட்டேஜ்களை அதிகரிக்கவும் குறைக்கவும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மாற்றிகள் மின்சார வழியை மற்றும் பகிர்வு அமைப்புகளில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன, அவை வழியை அதிகரிக்கின்றன, இழப்புகளை குறைக்கின்றன, மற்றும் மின் அமைப்புகளின் போதுமான மற்றும் நிலையான செயல்பாட்டை உறுதிசெய்கின்றன.
1. மாற்றிகளின் அடிப்படை வேலை தத்துவம்
மாற்றிகள் ாரடேவின் மின்காந்த பூசண தத்துவத்தின் அடிப்படையில் செயல்படுகின்றன. அவற்றின் அடிப்படை அமைப்பு இரு வீழ்ச்சிகளைக் கொண்டுள்ளது: முதல் வீழ்ச்சி மற்றும் இரண்டாம் வீழ்ச்சி, இரண்டும் ஒரு பொது இரும்பு மையத்தை சுற்றி வைக்கப்பட்டுள்ளன. இரும்பு மையம் மின்காந்த களத்தை கூட்டும் மற்றும் அதனை அதிகரிக்கும், அதனால் அமைப்பின் எரிசக்தி மாற்ற செயல்திறன் அதிகரிக்கின்றது.
முதல் வீழ்ச்சி: மின் ஆற்றல் மூலத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, அது உள்ளீடு வோல்ட்டேஜைப் பெறுகின்றது.
இரண்டாம் வீழ்ச்சி: தேவையான மின்சாரத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, அது வெளியே வோல்ட்டேஜை வழங்குகின்றது.
ஒரு ஆல்டர்னேடிங் கரண்டு முதல் வீழ்ச்சியில் ஓடும்போது, அது இரும்பு மையத்தில் ஒரு மாறும் மின்காந்த களத்தை உருவாக்குகின்றது. பூசண தத்துவத்தின் படி, இந்த மாறும் மின்காந்த களம் இரண்டாம் வீழ்ச்சியில் ஒரு மின்மோட்டம் (EMF) ஐ உருவாக்குகின்றது, இது தனியாக ஒரு கரண்டை உருவாக்குகின்றது. முதல் மற்றும் இரண்டாம் வீழ்ச்சிகளின் திருடல் விகிதத்தை ஒழுங்குபடுத்துவதன் மூலம், வோல்ட்டேஜ் மாற்றம் அடையப்படுகின்றது.
2. வோல்ட்டேஜ் மாற்றத்தின் தத்துவம்
மாற்றியின் வோல்ட்டேஜ் மாற்ற திறன் முதல் மற்றும் இரண்டாம் வீழ்ச்சிகளின் திருடல் விகிதத்தில் அமைந்துள்ளது. இந்த உறவு வோல்ட்டேஜ் விகித சூத்திரத்தில் விளக்கப்படுகின்றது:
இங்கு:
V1 முதல் வீழ்ச்சியின் உள்ளீடு வோல்ட்டேஜ் ஆகும்.
V2 இரண்டாம் வீழ்ச்சியின் வெளியே வோல்ட்டேஜ் ஆகும்.
N1 முதல் வீழ்ச்சியின் திருடல் எண்ணிக்கை ஆகும்.
N2 இரண்டாம் வீழ்ச்சியின் திருடல் எண்ணிக்கை ஆகும்.
திருடல் விகிதத்தை மாற்றுவதன் மூலம், வேறுபட்ட வோல்ட்டேஜ் மாற்றங்கள் அடையப்படுகின்றன:
வெற்றி மாற்றி: இரண்டாம் வீழ்ச்சியின் திருடல் எண்ணிக்கை N2 முதல் வீழ்ச்சியின் திருடல் எண்ணிக்கை N1 ஐ விட அதிகமாக இருக்கும்போது, வெளியே வோல்ட்டேஜ் V2 உள்ளீடு வோல்ட்டேஜ் V1 ஐ விட அதிகமாக இருக்கும், அதாவது V2 >V1. வெற்றி மாற்றிகள் அதிக வோல்ட்டேஜ் உருவாக்குவதற்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன, பெரிய தூரங்களில் மின்சார இழப்புகளை குறைக்கும் போது பொதுவாக மின்சார வழியில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
குறைவி மாற்றி: இரண்டாம் வீழ்ச்சியின் திருடல் எண்ணிக்கை N2 முதல் வீழ்ச்சியின் திருடல் எண்ணிக்கை N1 ஐ விட குறைவாக இருக்கும்போது, வெளியே வோல்ட்டேஜ் V2 உள்ளீடு வோல்ட்டேஜ் V1 ஐ விட குறைவாக இருக்கும், அதாவது V2 <V1. குறைவி மாற்றிகள் அதிக வோல்ட்டேஜை குறைந்த வோல்ட்டேஜாக மாற்றுவதற்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன, பொதுவாக வழிவழிப்பு அமைப்புகளில் அதிக வோல்ட்டேஜ் வழிவழிப்பு வெளிகளை வீடுகளுக்கும் தொழில்களுக்கும் சரியான வோல்ட்டேஜாக மாற்றுவதற்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
3. மாற்றிகளில் அமைந்த எரிசக்தி உறவு
எரிசக்தி சேமிப்பின் விதியின் படி, மாற்றியின் உள்ளீடு எரிசக்தி மற்றும் வெளியே எரிசக்தி அண்மையாக சமமாக இருக்கும் (சிறிய எரிசக்தி இழப்புகளை விட்டுவைக்க). மாற்றியின் எரிசக்தி உறவு இந்த சூத்திரத்தில் விளக்கப்படுகின்றது:
இங்கு:
I1 முதல் வீழ்ச்சியில் உள்ளீடு கரண்டு.
I2 இரண்டாம் வீழ்ச்சியில் வெளியே கரண்டு.
வோல்ட்டேஜும் கரண்டும் எதிரொத்தவாறு தொடர்பு கொண்டுள்ளன, வோல்ட்டேஜ் அதிகரிக்கும்போது கரண்டு குறைகின்றது, மற்றும் தலைகீழாக இருக்கும்போது. இது வழிவழிப்பு வெளிகளில் எரிசக்தி இழப்புகளை குறைக்கும், ஏனெனில் எரிசக்தி இழப்புகள் கரண்டின் வர்க்கத்திற்கு நேர் விகிதத்தில் உள்ளன (Ploss =I2 ×R). வோல்ட்டேஜை அதிகரிக்கும்போது, கரண்டு குறைகின்றது, இதனால் இழப்புகள் குறைகின்றன.
4. மாற்றிகளின் மின் அமைப்புகளில் பயன்பாடுகள்
மாற்றிகள் மின் அமைப்புகளில் பல முக்கிய பயன்பாடுகளை கொண்டுள்ளன:
மின் உற்பத்திகள்:மின் உற்பத்திகளில், டர்பின்களால் உருவாக்கப்பட்ட வோல்ட்டேஜ் பொதுவாக குறைவாக இருக்கும் (எ.கா., 10 kV). நீண்ட தூரங்களில் மின்சார வழியில் எரிசக்தி இழப்புகளை குறைக்க, வெற்றி மாற்றிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவை வோல்ட்டேஜை நூற்றுக்கணக்கான கிலோவோல்ட்டுகளாக (எ.கா., 500 kV) உயர்த்துகின்றன, பின்னர் அது உயர் வோல்ட்டேஜ் வழிவழிப்பு வெளிகளில் வழங்கப்படுகின்றது.
வழிவழிப்பு அமைப்புகள்:உயர் வோல்ட்டேஜ் வழிவழிப்பு வெளிகள் மின் உற்பத்திகளிலிருந்து வெவ்வேறு பகுதிகளுக்கு மின்சாரத்தை வழங்குவதற்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன. வழிவழிப்பு அமைப்புகளில் வெற்றி மாற்றிகள் பரவலாக பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவை வோல்ட்டேஜை உயர்த்துகின்றன, கரண்டை குறைக்கின்றன, மற்றும் வழிவழிப்பு வெளிகளில் இழப்புகளை குறைக்கின்றன.
உள்ளீடு அமைப்புகள்:உள்ளீடு அமைப்புகள் வழிவழிப்பு மற்றும் பகிர்வு அமைப்புகளின் இடையில் முக்கிய முனைகளாக இருக்கின்றன. குறைவி மாற்றிகள் உள்ளீடு அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவை உயர் வோல்ட்டேஜ் வழிவழிப்பு வெளிகளின் வோல்ட்டேஜை பகிர்வுக்கு சரியான வோல்ட்டேஜாக (எ.கா., 110 kV, 35 kV, அல்லது 10 kV) குறைக்கின்றன.
பகிர்வு அமைப்புகள்:பகிர்வு அமைப்புகளில், குறைவி மாற்றிகள் வெளியே வோல்ட்டேஜை வீடுகளுக்கும் தொழில்களுக்கும் சரியான வோல்ட்டேஜாக (எ.கா., 380 V அல்லது 220 V) குறைக்கின்றன. இந்த மாற்றிகள் பொதுவாக வீடுகளின் அல்லது தொழில் நிறுவனங்களின் அருகில் நிறுவப்படுகின்றன, அதனால் போதுமான மற்றும் சிறந்த மின்சார வழங்கலை உறுதிசெய்கின்றன.
விஶேஷ பயன்பாடுகள்:ரயில்வே இழுவத்தின் அமைப்புகள், மருத்துவ உபகரணங்கள், மற்றும் தொலைபேசி உபகரணங்கள் போன்ற விஶேஷ பயன்பாடுகளில், மாற்றிகள் சரியான வோல்ட்டேஜும் கரண்டும் தேவைகளை நிர்வகிக்கும், இந்த உபகரணங்களின் சரியான செயல்பாட்டை உறுதிசெய்கின்றன.
5. மாற்றிகளின் வகைகள்
வெவ்வேறு பயன்பாடுகள் மற்றும் வடிவமைப்பு அம்சங்களின் அடிப்படையில், மாற்றிகள் பல வகைகளாக வகைப்படுத்தப்படலாம்:
ஒரு-வேற்றுமை மாற்றிகள்:ஒரு-வேற்றுமை AC அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, பொதுவாக வீடுகள் மற்றும் சிறிய வணிக மின்சார வழங்கலுக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
மூன்று-வேற்றுமை மாற்றிகள்:மூன்று-வேற்றுமை AC அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, பொதுவாக தொழில், வணிக, மற்றும் பெரிய அளவிலான மின்சார வழிவழிப்பு அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மூன்று-வேற்றுமை மாற்றிகள் அதிக மின்சார வழங்கல் திறன் மற்றும் சிறந்த செயல்திறன் வழங்குகின்றன.
ஒலியால் மூழ்கப்பட்ட மாற்றிகள்:ஒலியை குளிர்க்கும் மையமாகவும் மற்றும் மூழ்கு பொருளாகவும் பயன்படுத்துகின்றன, அது அதிக திறன் மற்றும் உயர் வோல்ட்டேஜ் பயன்பாடுகளுக்கு சரியாக உள்ளது. ஒலியால் மூழ்கப்பட்ட மாற்றிகள் சிறந்த வெப்ப விலகல் மற்றும் உயர் மூழ்கு திறன் வழங்க
