ট্রান্সফরমার কোরে সিলিকন ইস্পাত শীট ব্যবহার কেন – এডি কারেন্ট লস হ্রাস
অন্য ধরনের আয়ারন লস—এডি কারেন্ট লস কেন হ্রাস করা হয়?
একটি ট্রান্সফরমার পরিচালিত হলে, তার উপর দিয়ে বিকল্প বিদ্যুৎ প্রবাহিত হয়, যা সঙ্গত বিকল্প চৌম্বকীয় ফ্লাক্স তৈরি করে। এই পরিবর্তনশীল ফ্লাক্স আয়ারন কোরের মধ্যে বিদ্যুৎ প্রবাহ উদ্দীপিত করে। এই উদ্দীপিত বিদ্যুতগুলি চৌম্বকীয় ফ্লাক্সের দিকের সাথে লম্বভাবে ঘূর্ণিত হয় এবং বন্ধ লুপ গঠন করে—এজন্য তাদের এডি কারেন্ট বলা হয়। এডি কারেন্ট লস কোরকে গরম করে তোলে।
ট্রান্সফরমার কোর কেন সিলিকন ইস্পাত শীট দিয়ে তৈরি করা হয়?
সিলিকন ইস্পাত—একটি ইস্পাত অ্যালয় যাতে সিলিকন (যা "সিলিকন" বা "Si" নামেও পরিচিত) থাকে এবং সিলিকনের পরিমাণ 0.8% থেকে 4.8% পর্যন্ত—ট্রান্সফরমার কোরের জন্য সাধারণত ব্যবহৃত হয়। এর কারণ হল সিলিকন ইস্পাতের শক্তিশালী চৌম্বকীয় পরিবাহিতা। এটি একটি খুব দক্ষ চৌম্বকীয় পদার্থ হিসেবে, এটি চালু হলে উচ্চ চৌম্বকীয় ফ্লাক্স ঘনত্ব উৎপন্ন করতে পারে, যা ট্রান্সফরমারগুলিকে আরও ছোট করে তোলে।
আমরা জানি, বাস্তব ট্রান্সফরমারগুলি বিকল্প বিদ্যুৎ (AC) শর্তাধীনে পরিচালিত হয়। শক্তি লস ঘটে নেটিং-এর প্রতিরোধের কারণে এবং আয়ারন কোরের মধ্যে চক্রাকার চুম্বকীকরণের কারণেও। এই কোর-সম্পর্কিত শক্তি লসকে "আয়ারন লস" বলা হয়, যা দুটি উপাদানে গঠিত:
হিস্টেরেসিস লস
এডি কারেন্ট লস
হিস্টেরেসিস লস কোরের চুম্বকীকরণ প্রক্রিয়ার সময় হিস্টেরেসিস ঘটনা থেকে উদ্ভূত হয়। এই লসের পরিমাণ উপাদানের হিস্টেরেসিস লুপ দ্বারা বেষ্টিত এলাকার সমানুপাতিক। সিলিকন ইস্পাতের হিস্টেরেসিস লুপ সংকীর্ণ, যা কম হিস্টেরেসিস লস এবং বেশি গরম হ্রাস করে।
এই সুবিধাগুলির কারণে, কেন একটি ঠান্ডা সিলিকন ইস্পাতের ব্লক কোরের জন্য ব্যবহার করা হয় না? কেন এটি পরিবর্তে পাতলা শীটে প্রক্রিয়া করা হয়?
উত্তরটি হল আয়ারন লসের দ্বিতীয় উপাদান—এডি কারেন্ট লস হ্রাস করা।
পূর্বে উল্লেখ করা হয়েছে, বিকল্প চৌম্বকীয় ফ্লাক্স কোরে এডি কারেন্ট উদ্দীপিত করে। এই বিদ্যুতগুলি হ্রাস করার জন্য, ট্রান্সফরমার কোরগুলি পাতলা সিলিকন ইস্পাত শীট দিয়ে তৈরি করা হয়, যারা একে অপরের থেকে বিচ্ছিন্ন এবং স্তপিত হয়। এই ডিজাইন এডি কারেন্ট কে সীমিত এবং দীর্ঘ পথে সীমাবদ্ধ করে, যার ফলে তাদের প্রবাহ পথের তাপীয় প্রতিরোধ বৃদ্ধি পায়। অতিরিক্তভাবে, অ্যালয়ে সিলিকন যোগ করা উপাদানের নিজের তাপীয় প্রতিরোধ বৃদ্ধি করে, যা এডি কারেন্ট গঠন নির্মূল করে।
সাধারণত, ট্রান্সফরমার কোরে প্রায় 0.35 mm পুরু শীট ব্যবহৃত হয়। প্রয়োজনীয় কোর মাত্রার উপর ভিত্তি করে, এই শীটগুলি দীর্ঘ স্ট্রিপে কাটা হয় এবং তারপর "日" (ডাবল-উইন্ডো) বা একক-উইন্ডো কনফিগারেশনে স্তপিত হয়।
তত্ত্বে, শীট যত পাতলা এবং স্ট্রিপগুলি যত সংকীর্ণ, তত এডি কারেন্ট লস কম—এর ফলে তাপমাত্রা বৃদ্ধি এবং উপাদান ব্যবহার কমে। তবে, বাস্তব উৎপাদনে, ডিজাইনাররা শুধুমাত্র এডি কারেন্ট হ্রাস করার উপর ভিত্তি করে অপটিমাইজ করে না। অত্যন্ত পাতলা বা সংকীর্ণ স্ট্রিপ ব্যবহার করলে উৎপাদন সময় এবং শ্রম বৃদ্ধি পায় এবং কোরের কার্যকর অংশ হ্রাস পায়। তাই, সিলিকন ইস্পাত কোর তৈরি করার সময়, ইঞ্জিনিয়াররা প্রযুক্তিগত পারফরম্যান্স, উৎপাদন দক্ষতা এবং খরচের মধ্যে সুন্দরভাবে সামঞ্জস্য রক্ষা করে সর্বোত্তম মাত্রা নির্বাচন করেন।
