நாம் என்னால் மின்சார அமைப்புகளுக்கு 50 Hz அல்லது 60 Hz அதிர்வெண்ணைப் பயன்படுத்துவது?

ஒரு விளையாட்டு அமைப்பு என்பது மின்சாரத்தை உருவாக்கும், போக்குவிக்கும், விநியோகம் செய்யும் மற்றும் போட்டியாளர்களுக்கு வழங்கும் மின்சார கூட்டங்களின் கூட்டமாகும். இந்த விளையாட்டு அமைப்பு ஒரு குறிப்பிட்ட அதிர்வெணத்தில் செயல்படுகிறது, இது ஒரு வினாடியில் மாறும் மின்சார வெளிப்படுத்தலின் (AC) மின்சார வீச்சின் மற்றும் மின்சாரத்தின் சுழல்களின் எண்ணிக்கையாகும். போட்டியாளர்களுக்கு வழங்கப்படும் மின்சார அமைப்புகளுக்கு பொதுவாக பயன்படுத்தப்படும் அதிர்வெணங்கள் 50 Hz மற்றும் 60 Hz ஆகும், இது உலகின் பகுதிகளைப் பொறுத்தது. ஆனால் எங்கள் இந்த அதிர்வெணங்களை மட்டுமே பயன்படுத்துவதற்கு என்ன காரணம்? வெவ்வேறு அதிர்வெணங்களின் நேர்மறைகள் மற்றும் எதிர்மறைகள் என்ன? மற்றும் இந்த அதிர்வெணங்கள் எப்படி தோற்றுவிக்கப்பட்டன? இந்த கட்டுரை இந்த கேள்விகளுக்கு விடை விளக்கும் மற்றும் மின்சார அமைப்பின் அதிர்வெணத்தின் வரலாறு மற்றும் தொழில்நுட்ப அம்சங்களை விளக்கும்.

மின்சார அமைப்பின் அதிர்வெணம் என்ன?

மின்சார அமைப்பின் அதிர்வெணம் AC மின்சார வீச்சின் அல்லது மின்சாரத்தின் கோண மாற்ற வீதத்தால் வரையறுக்கப்படுகிறது. இது ஹெர்ட்ஸ் (Hz) இல் அளக்கப்படுகிறது, இது ஒரு வினாடியில் ஒரு சுழல் சமமாகும். மின்சார அமைப்பின் அதிர்வெணம் AC மின்சாரத்தை உருவாக்கும் ஜெனரேட்டர்களின் சுழற்சி வேகத்தின் மீது சார்ந்தது. ஜெனரேட்டர்கள் மிகவும் வேகமாக சுழன்கிறதோ அதிர்வெணமும் அதிகமாக இருக்கும். அதிர்வெணம் மின்சாரத்தை பயன்படுத்தும் அல்லது உருவாக்கும் வெவ்வேறு மின் சாதனங்கள் மற்றும் உலகிலிருந்த செயல்பாட்டையும் வடிவமைத்ததையும் பாதித்து விடுகிறது.

50 Hz மற்றும் 60 Hz அதிர்வெணங்கள் எப்படி தோற்றுவிக்கப்பட்டன?

மின்சார அமைப்புகளுக்கு 50 Hz அல்லது 60 Hz அதிர்வெணத்தை தேர்வு செய்யும் போது எந்த வலியுறுத்தப்பட்ட தொழில்நுட்ப காரணமும் இல்லை, இது வரலாற்று மற்றும் பொருளாதார காரணங்களில் அடிப்படையில் தேர்வு செய்யப்படுகிறது. 19 ம் நூற்றாண்டின் இறுதியிலும் 20 ம் நூற்றாண்டின் துவக்கத்திலும், தொழில்முறை மின்சார அமைப்புகள் வளர்ந்து வந்த போது, அதிர்வெணத்திற்கு அல்லது வீச்சிற்கு எந்த தர மாநிலமும் இல்லை. வெவ்வேறு பகுதிகள் மற்றும் நாடுகள் 16.75 Hz முதல் 133.33 Hz வரை வெவ்வேறு அதிர்வெணங்களை பயன்படுத்தின, இது அவர்களது சேர்ந்த விருப்பங்கள் மற்றும் தேவைகளின் மீது சார்ந்தது. அதிர்வெணத்தைத் தேர்வு செய்யும் சில காரணங்கள்:

• ஒளியியல்: குறைந்த அதிர்வெணங்கள் அந்த காலத்தில் பொதுவாக ஒளியியலுக்கு பயன்படுத்தப்பட்ட விளக்குகளில் மற்றும் விளக்குகளில் குறைந்த வெளிப்படுத்தலை ஏற்படுத்தின. அதிக அதிர்வெணங்கள் வெளிப்படுத்தலை குறைத்து ஒளியியலின் தரத்தை உயர்த்தின.

• சுழலும் இயந்திரங்கள்: அதிக அதிர்வெணங்கள் சிறிய மற்றும் குறைந்த எடையான மோட்டார்கள் மற்றும் ஜெனரேட்டர்களை விட்டுச்சென்றன, இது பொருள் மற்றும் போக்குவரத்து செலவுகளை குறைத்தது. ஆனால், அதிக அதிர்வெணங்கள் சுழலும் இயந்திரங்களில் இழப்புகளை மற்றும் வெப்பத்தை உயர்த்தின, இது விளைவினை மற்றும் நம்பிக்கையை குறைத்தது.

• வெளிப்படுத்தல் மற்றும் மாறிப்பெயர்ப்பினர்கள்: அதிக அதிர்வெணங்கள் வெளிப்படுத்தல் கோடுகளின் மற்றும் மாறிப்பெயர்ப்பினர்களின் இடையை உயர்த்தின, இது மின்சக்தியின் மாற்ற திறனை குறைத்து வீச்சு வீழ்ச்சியை உயர்த்தின. குறைந்த அதிர்வெணங்கள் நீண்ட வெளிப்படுத்தல் தூரங்களை மற்றும் குறைந்த இழப்புகளை வழங்கின.

• அமைப்பின் இணைப்பு: வெவ்வேறு அதிர்வெணங்களை உள்ளடக்கிய மின்சார அமைப்புகளை இணைப்பதற்கு சிக்கலான மற்றும் அதிக செலவு செய்யும் மாறிப்பெயர்ப்பினர்கள் அல்லது ஒருங்கிணைப்பு போன்றவை தேவைப்படுகின்றன. ஒரு பொது அதிர்வெணம் அமைப்பின் இணைப்பு மற்றும் ஒருங்கிணைப்பை வசதியாக்கியது.

மின்சார அமைப்புகள் வளர்ந்து இணைந்த போது, அதிர்வெணத்தின் தர மாநிலத்தை வெளிப்படுத்துவதற்கு தேவை இருந்தது, இது சிக்கலை குறைத்து ஒருங்கிணைப்பை உயர்த்தியது. ஆனால், வெவ்வேறு உற்பத்தியாளர்களும் பகுதிகளும் தங்கள் தானாக தர மாநிலத்தை மற்றும் ஒற்றை நிலையாக்கிகளை வெளிப்படுத்த விரும்பினர். இது 50 Hz ஐ தர மாநிலத்தாக ஏற்றுக்கொண்ட ஒரு பெரிய குழுவை, முக்கியமாக ஐரோப்பா மற்றும் ஆசியாவில், மற்றும் 60 Hz ஐ தர மாநிலத்தாக ஏற்றுக்கொண்ட ஒரு மற்றொரு பெரிய குழுவை, முக்கியமாக வட அமெரிக்காவில் மற்றும் லத்தீன் அமெரிக்காவின் சில பகுதிகளில் வேறுபடுத்தியது. ஜப்பான் ஒரு வித்தியாசமான மாநிலமாக இருந்தது, இது இரு அதிர்வெணங்களையும் பயன்படுத்தியது: கிழக்கு ஜப்பானில் (தோக்கியோ உள்ளடக்கியது) 50 Hz மற்றும் மேற்கு ஜப்பானில் (ஓசாகா உள்ளடக்கியது) 60 Hz.

வெவ்வேறு அதிர்வெணங்களின் நேர்மறைகள் மற்றும் எதிர்மறைகள் என்ன?

மின்சார அமைப்புகளுக்கு 50 Hz அல்லது 60 Hz அதிர்வெணத்தை பயன்படுத்துவதில் எந்த வெளிப்படையான நேர்மறை அல்லது எதிர்மறையும் இல்லை, இந்த அதிர்வெணங்கள் வெவ்வேறு காரணங்களின் அடிப்படையில் தான் தான் நேர்மறைகள் மற்றும் எதிர்மறைகள் உள்ளன. சில நேர்மறைகள் மற்றும் எதிர்மறைகள்:

• மின்சாரம்: 60 Hz அமைப்பில் 50 Hz அமைப்பை விட 20% அதிக மின்சாரம் உள்ளது, இது ஒரே வீச்சு மற்றும் மின்சாரத்தில். இதனால் 60 Hz இல் செயல்படும் இயந்திரங்கள் மற்றும் மோட்டார்கள் 50 Hz இல் செயல்படும் இயந்திரங்களை விட வேகமாக செல்லலாம் அல்லது அதிக வெளிப்படுத்தலை உருவாக்கலாம். ஆனால், இது மற்றும் 60 Hz இல் செயல்படும் இயந்திரங்களுக்கு அதிக வெப்ப நீக்கம் அல்லது அதிக பாதுகாப்பு தேவைப்படுகின்றன.

• அளவு: அதிக அதிர்வெணம் மாறிப்பெயர்ப்பினர்கள் மற்றும் மோட்டார்களில் அங்குல மை மையங்களின் அளவை குறைத்து, சிறிய மற்றும் குறைந்த எடையான மின் சாதனங்களை வழங்குகிறது. இது இடம், பொருள், மற்றும் போக்குவரத்து செலவுகளை குறைத்து வைக்கிறது. ஆனால், இது அதிக அதிர்வெண சாதனங்களின் அதிக இழப்பு அல்லது குறைந்த இழிவு திறனை உருவாக்கும்.

   

• இழப்புகள்: அதிக அதிர்வெணம் மின் சாதனங்களில் மற்றும் சாதனங்களில் தோற்றுவிக்கும் இழப்புகளை உயர்த்துகிறது, இது மற்றும் மற்ற இழப்புகளை உருவாக்குகிறது. இந்த இழப்புகள் செயல்திறனை குறைத்து மின் சாதனங்களில் மற்றும் சாதனங்களில் வெப்பத்தை உயர்த்துகிறது. ஆனால், இந்த இழப்புகளை சரியான வடிவமைத்தல் முறைகள் மூலம் குறைக்க முடியும், இது பிரிவுகள், பரிமிதம், வெப்ப நீக்கம் போன்றவை உள்ளன.

• உச்சிகள்: அதிக அதிர்வெணம் குறைந்த அதிர்வெணத்தில் தோன்றும் உச்சிகளை விட அதிக உச்சிகளை உருவாக்குகிறது. உச்சிகள் மின் சாதனங்களில் மற்றும் சாதனங்