ट्रांसफॉर्मर सिमुलೇಶನ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ: ಮಿತಿಯೆಣಿಕ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಚುನವಣಿಗಳು ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ಪದ್ಧತಿಗಳು

ಪರಿಚಯ

ಯಾವುದೇ ಮೂಲಭೂತ ಅಂಶಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುವ ಸಫ್ಟ್ವೆರ್ (COMSOL, Infolytica, Ansys ಪ್ರಮಾಣದ) ಉಪಯೋಗಿಸಿ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮರ್ ಅನ್ವೇಷಣೆ ಮಾಡಿದಾಗ, ಬೀಜೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರ, ಚುಂಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರ, ಪ್ರವಾಹ ಕ್ಷೇತ್ರ, ಯಾಂತ್ರಿಕ ಕ್ಷೇತ್ರ ಅಥವಾ ಶಬ್ದ ಕ್ಷೇತ್ರ ಮೇಲ್ನೋಟಿಸಿದರೆ, ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಸ್ವಾಭಾವಿಕವಾಗಿ ಒಂದೇ ರೀತಿಯವು. ಪ್ರತಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಭೂತ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಸರಿಯಾಗಿ ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳುವುದು ಅನ್ವೇಷಣೆಯ ವಿಜಯಕ್ಕೆ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮ ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ನಿಖರತೆಗೆ ಪ್ರಾರಂಭಿಕ ಪದ್ಧತಿಯಾಗುತ್ತದೆ.

2 ಮೂಲಭೂತ ಅನ್ವೇಷಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ

ವಿಜ್ಞಾನಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಮತ್ತು ಪೂರ್ಣ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮರ್ ಅನ್ವೇಷಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಏಳು ಪ್ರಮುಖ ಹಂತಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ: 

3 ದುಷ್ಕರತೆಯ ತಿಳಿಕೆ

ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮರ್ ಒಂದು ಸ್ಥಿರ ವಿದ್ಯುತ್ ಉಪಕರಣವಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಈ ದೃಷ್ಟಿಯಿಂದ, ಅದರ ಸಂಬಂಧಿತ ಅನ್ವೇಷಣೆ ಕೆಲಸ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸುಲಭವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುವ ಘಟಕಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅನ್ವೇಷಣೆಗಳ ದುಷ್ಕರತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ದುರ್ಭಾಗವಾಗಿ, ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮರ್ ಒಂದು ಅನಿಯಮಿತ, ಸಮಯದ ಪರಿವರ್ತನೀಯ ವಿದ್ಯುತ್-ಯಾಂತ್ರಿಕ ಉಪಕರಣವಾಗಿದೆ, ಎರಡು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚು ಭೌತಿಕ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳ ಮೇಲೆ ಮಧ್ಯ ಪ್ರಬಲ ಸಂಯೋಜನೆ ಇದ್ದು, ಇದು ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮರ್ ಅನ್ವೇಷಣೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ದುಷ್ಕರ ಮತ್ತು ಬಹುದಾದಿ ಬಿಡಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಪ್ರವಾಹ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಮೇಲೆ ಆಧಾರಿತ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮರ್ ತಾಪ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಅನ್ವೇಷಣೆಗಳು ಸ್ಥಿರ ಮತ್ತು ನಿಖರ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ನೀಡುವುದು ಸಾಧ್ಯವಾಗದೆ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಕಾರಣ, ಪ್ರವಾಹ ಗುಂಪು ನಿಯಮಗಳ ಮೂಲ ಸಿದ್ಧಾಂತವು ಹೆಚ್ಚು ಜಟಿಲ ಮತ್ತು ಒಂದು ಐಕ್ಯವಾದ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ರಚಿಸಿಲ್ಲ. ಇನ್ನೊಂದು ವಿಷಯ, ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮರ್ ತಾಪ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಅನ್ವೇಷಣೆ ಮೂರು ಕ್ಷೇತ್ರಗಳ ಮೇಲೆ "ಚುಂಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರ-ತಾಪ ಪರಿವರ್ತನ ಕ್ಷೇತ್ರ-ಪ್ರವಾಹ ಕ್ಷೇತ್ರ" ದ್ವಿದಿಕ್ ಪ್ರಬಲ ಸಂಯೋಜನೆಯ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಈ ವಿಷಾಂಚಿತ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮರ್ ಮಾದರಿಯ ಮೊದಲ ಪ್ರವಾಹ ಕ್ಷೇತ್ರ ಪರಿಹರಿಸುವುದು ಹೆಚ್ಚು ದುಷ್ಕರ, ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಬಲ ಮೂರು ಕ್ಷೇತ್ರಗಳ ಸಂಯೋಜನೆ ಪರಿಹರಿಸುವುದು ಹೆಚ್ಚು ದುಷ್ಕರ.

ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮರ್ ಅನ್ವೇಷಣೆಯ ಮೂಲಭೂತ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ವಿಜಯ ಪಡೆಯುವಂತೆ, ಅನ್ವೇಷಣೆ ಇಂಜಿನಿಯರ್ಗಳು ಒಂದರೂ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮರ್-ಸಂಬಂಧಿತ ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳನ್ನು, ಡಿಸೈನ್, ನಿರ್ಮಾಣ ಮತ್ತು ಪರೀಕ್ಷೆ ಜ್ಞಾನವನ್ನು ಗಂಭೀರವಾಗಿ ತಿಳಿದಿರಬೇಕು, ಇನ್ನೊಂದರೂ ಅನ್ವೇಷಣೆ ಸಫ್ಟ್ವೆರ್ನ ಉಪಯೋಗದಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ನಿಖರವಾಗಿ ಸುಂದರವಾಗಿ ಪ್ರಬಲವಾದ ಅಧಿಕಾರ ಹೊಂದಿರಬೇಕು.

4 ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಭೂತ ಹಂತಗಳು
4.1 ಸಮಸ್ಯೆಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ

ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ಮಾದರಿ ರಚಿಸುವ ಮುಂಚೆ, ಅನ್ವೇಷಣೆ ಸಮಸ್ಯೆಯ ಮೊದಲ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಅಗತ್ಯವಿದೆ, ಸ್ಥಿರ ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ಮಾದರಿ ಮತ್ತು ಯಾವ ಭೌತಿಕ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಬೇಕೆಂಬುದನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಬೇಕು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಅನ್ವೇಷಣೆ ಸಮಸ್ಯೆಯು ಒಂದೇ ಭೌತಿಕ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಿದ್ದು ಅಥವಾ ಪ್ರಬಲವಾದ ಭೌತಿಕ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಿದ್ದು?

4.2 ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ಮಾದರಿ ರಚನೆ

ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ಮಾದರಿ ರಚನೆಯ ಸಂಪೂರ್ಣತೆಯು ಅನ್ವೇಷಣೆಯ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಗತಿಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸರಳಗೊಂಡ ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ಮಾದರಿ ರಚಿಸಬೇಕು. ಆದರೆ, ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಸರಳಗೊಂಡಿದ್ದರೆ, ಅನ್ವೇಷಣೆಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಅನುಕೂಲವಾಗದ್ದು ಡಿಸೈನ್ ಕಾರ್ಯದ ಮಾರ್ಗದಲ್ಲಿ ಸಹಾಯ ಮಾಡದೆ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ. ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ, ಸರಳಗೊಂಡ ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಹೇಗೆ ರಚಿಸಬೇಕೆಂಬುದನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಗಂಭೀರವಾಗಿ ತಿಳಿದಿರುವುದು ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, 2ಡಿ ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ಮಾದರಿ ಸಾಕಾಗಿದೆಯೇ? 3ಡಿ ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ಮಾದರಿ ರಚಿಸುವುದು ಅಗತ್ಯವಿದೆಯೇ? 3ಡಿ ಮಾದರಿಯನ್ನು ರಚಿಸುವಾಗ, ಯಾವ ವಿವರಗಳನ್ನು ತ್ಯಾಗಬಹುದು ಮತ್ತು ಯಾವ ವಿವರಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಬೇಕೆಂಬುದನ್ನು ತಿಳಿದಿರಬೇಕು?

4.3 ಪದಾರ್ಥ ನಿರ್ದೇಶನ

ಒಂದು ಪದಾರ್ಥವು ಹತ್ತಾರು ಭೌತಿಕ ಪ್ರಮಾಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು, ಆದರೆ ವಿಶೇಷ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುವಂತೆ ಕೆಲವು ಪ್ರಮಾಣಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.

ವಿಶೇಷ ಪದಾರ್ಥ ಪ್ರಮಾಣಗಳನ್ನು ನಿರ್ದೇಶಿಸುವಾಗ, ಅವುಗಳ ಮೌಲ್ಯಗಳು ನಿಖರವಾಗಿರಬೇಕು; ಇಲ್ಲದಿರುವಂತೆ, ಅನ್ವೇಷಣೆಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಅನುಕೂಲವಾಗದ ವಿಚಲನೆಗಳು ಸಂಭವಿಸಬಹುದು.

ಕೆಲವು ಪದಾರ್ಥ ಗುಣಾಂಕಗಳು ಇತರ ಪ್ರಮಾಣಗಳ ಮೇಲೆ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮರ್ ಪ್ರವಾಹ-ತಾಪ ಅನ್ವೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ, ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮರ್ ತೈಲದ ಘನತೆ, ವಿಶೇಷ ತಾಪ ಕ್ಷಮತೆ, ಮತ್ತು ತಾಪ ಪರಿವರ್ತನ ಕ್ಷಮತೆ ತಾಪದ ಮೇಲೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಈ ಸಂಬಂಧಗಳನ್ನು ಸ್ವೀಕಾರ್ಯ ಫಲನಗಳಿಂದ ವಿವರಿಸಬೇಕು.

4.4 ಭೌತಿಕ ಕ್ಷೇತ್ರ ಸೆಟ್ ಆಪ್

ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಿದ ಭೌತಿಕ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕೆ, ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಭೌತಿಕ ಸಮೀಕರಣಗಳನ್ನು, ಪ್ರೋತ್ಸಾಹನಗಳ ವ್ಯಕ್ತಿಪರ್ಚನೆಗಳನ್ನು, ಆರಂಭಿಕ ಶರತ್ತುಗಳನ್ನು, ಮಧ್ಯಬಿಂದು ಶರತ್ತುಗಳನ್ನು, ಮತ್ತು ಬಾಧ್ಯತೆ ಶರತ್ತುಗಳನ್ನು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬೇಕು.

4.5 ಮೆಷ್ ರಚನೆ

ಮೆಷ್ ರಚನೆ ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ಮಾದರಿ ರಚನೆಯ ನಂತರ ಮೂಲ ಹಂತವಾಗಿದೆ. ಸಿದ್ಧಾಂತವಾಗಿ, ಮೆಷ್ ಹೆಚ್ಚು ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾದದ್ದು ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಆದರೆ, ಹೆಚ್ಚು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಮೆಷ್ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ, ಕಾರಣ ಅವು ಪರಿಹರಿಸುವ ಸಮಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.

ಮೆಷ್ ರಚನೆಯ ಮೂಲ ನಿಯಮವೆಂದರೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮವಲ್ಲದ ಮೆಷ್ಗಳನ್ನು ಸುಂದರವಾಗಿ ಸಂಯೋಜಿಸಬೇಕು: ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಜಾಗಗಳಲ್ಲಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿ ಮತ್ತು ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ಸೂಕ್ಷ್ಮವಲ್ಲದ ಜಾಗಗಳಲ್ಲಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಲ್ಲದಂತೆ ಮಾಡಬೇಕು.

ಮಾನುಯಲ್ ಮೆಷ್ ರಚನೆ ಹೆಚ್ಚು ದುಷ್ಕರ ಮತ್ತು ಅನ್ವೇಷಣೆ ಇಂಜಿನಿಯರ್ಗಳು ಸೋಧಿಸುವ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಗಂಭೀರವಾಗಿ ತಿಳಿದಿರಬೇಕು.

ಸೌಭಾಗ್ಯವಾಗಿ, ಕೆಲವು ಸಫ್ಟ್ವೆರ್ ಭೌತಿಕ ಆಧಾರದ ಆಧುನಿಕ ಮೆಷ್ ರಚನೆ ಕ್ಷಮತೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಮೆಷ್ ರಚನೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಸುಲಭಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, COMSOL ನ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಅನ್ವೇಷಣೆ ಮಾಡುವ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಮೆಷ್ ರಚನೆ ಕ್ಷಮತೆ ಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿಶಾಲಿಯಾಗಿದೆ, ಯಾವುದೇ ಇತರ ಸಫ್ಟ್ವೆರ್ ಕ್ಷಮತೆಗಳಿಂದ ಹೆಚ್ಚು ವೇಗವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ವಿದ್ಯುತ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮರ್ ಮುಖ್ಯ ಇಂಸ್ಯುಲೇಷನ್ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಮೆಷ್ ರಚಿಸಬಹುದು.

ದುರ್ಭಾಗವಾಗಿ, ಸಫ್ಟ್ವೆರ್ ನ ಅಂತರ್ನಿರ್ಮಿತ ಮೆಷ್ ರಚನೆ ಕ್ಷಮತೆಗಳು ಕೆಲವು ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ, ಕಾರಣ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಫ್ಟ್ವೆರ್ ಮೆಷ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಸೂಕ್ಷ್ಮಗೊಳಿಸಬೇಕಾದ ಪ್ರದೇಶಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ - ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಪ್ರವಾಹ ಕ್ಷೇತ್ರ ಅನ್ವೇಷಣೆಗಳಲ್ಲಿ.

4.6 ಮಾದರಿ ಪರಿಹರಣೆ

ಅನ್ವೇಷಣೆ ಪರಿಹರಣೆಯ ಮೂಲಭೂತ ಅರ್ಥವೆಂದರೆ ಹೆಚ್ಚು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಸಮೀಕರಣ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಪರಿಹರಿಸುವುದು. ಇದು ಅನ್ವೇಷಣೆ ಇಂಜಿನಿಯರ್ಗಳು ಸಂಬಂಧಿತ ಗಣಿತ ಜ್ಞಾನವನ್ನು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಮೈಟ್ರಿಕ್ ಸಿದ್ಧಾಂತ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟನ್ ಪುನರಾವರ್ತನ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದನ್ನು ಅಗತ್ಯವಿದೆ.

ಕೆಲವು ಸಫ್ಟ್ವೆರ್ ಪರಿಹರಿಸುವವರು ಸಮಸ್ಯೆಯ ಮೇಲೆ ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತವಾಗಿ ಕನ್ಫಿಗ್ ಮಾಡುತ್ತಾರೆ, ಇಂಜಿನಿಯರ್ ಹೊರಾಡಿ ಇನ್ನೊಂದು ಹೋಗುವುದಿಲ್ಲ. ಆದರೆ, ಮೆಷ್ ರಚನೆಯ ಮೊದಲು, ಇದು ಸರ್ವ ಪ್ರಕಾರದ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿಗೆ ಸರಿಯಾಗಿ ಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಉನ್ನತ ಮತ್ತು ಜಟಿಲ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುವುದಕ್ಕೆ ಇಂಜಿನಿಯರ್ಗಳು ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿ ಕನ್ಫಿಗ್ ಮಾಡಬೇಕು, ಸ್ವಲ್ಪ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ನ