এসি পাওয়ার সাপ্লাই এবং পাওয়ার লস

একটি সার্কিটের শক্তি যেটিতে শুধুমাত্র সক্রিয় প্রতিরোধ রয়েছে তাকে সক্রিয় শক্তি P বলা হয়। এটি নিম্নলিখিত সূত্রগুলির মধ্যে একটি ব্যবহার করে স্বাভাবিক হিসাবে গণনা করা হয়:

সক্রিয় শক্তি বর্তমান শক্তির অপরিবর্তনীয় (অপরিবর্তনীয়) খরচকে চিহ্নিত করে।

শৃঙ্খলে বিবর্তিত বিদ্যুৎ ডিসি সার্কিটের তুলনায় অপুনরুদ্ধারযোগ্য শক্তির ক্ষতির আরও অনেক কারণ রয়েছে। এই কারণগুলি নিম্নরূপ:

1. কারেন্ট দ্বারা তারকে গরম করা... প্রত্যক্ষ কারেন্টের জন্য, গরম করা প্রায় শক্তির ক্ষতির একমাত্র রূপ। এবং অল্টারনেটিং কারেন্টের জন্য, যার মান সরাসরি প্রবাহের সাথে সমান, পৃষ্ঠের প্রভাবের কারণে তারের প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধির কারণে তারকে গরম করার জন্য শক্তির ক্ষতি বেশি হয়। ঊর্ধ্বতন বর্তমান ফ্রিকোয়েন্সি, আরো এটা প্রভাবিত করে পৃষ্ঠ প্রভাব এবং তারের গরম করার জন্য বৃহত্তর ক্ষতি।

2. এডি স্রোত তৈরির ক্ষতি, অন্যথায় ফুকো স্রোত বলা হয়... এই স্রোতগুলি পর্যায়ক্রমে উত্পন্ন একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের সমস্ত ধাতব দেহে প্রবর্তিত হয়। কর্ম থেকে ঘূর্ণিস্রোত ধাতব পদার্থ উত্তপ্ত হয়।ইস্পাত কোরে বিশেষ করে উল্লেখযোগ্য এডি কারেন্ট ক্ষয়ক্ষতি লক্ষ্য করা যায়। এডি স্রোত তৈরির জন্য শক্তির ক্ষতি ক্রমবর্ধমান ফ্রিকোয়েন্সির সাথে বৃদ্ধি পায়।

এডি স্রোত — একটি বিশাল কোরে, b — একটি ল্যামেলার কোরে

3. চৌম্বকীয় হিস্টেরেসিস ক্ষতি... একটি বিকল্প চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রভাবে, ফেরোম্যাগনেটিক কোরগুলি পুনরায় চুম্বকীয় হয়। এই ক্ষেত্রে, মূল কণাগুলির পারস্পরিক ঘর্ষণ ঘটে, যার ফলস্বরূপ কোরটি উত্তপ্ত হয়। ফ্রিকোয়েন্সি থেকে লোকসান বৃদ্ধি হিসাবে চৌম্বক হিস্টেরেসিস ক্রমবর্ধমান হয়.

4. কঠিন বা তরল অস্তরকগুলিতে ক্ষতি... এই জাতীয় অস্তরকগুলিতে, বিকল্প বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের কারণ অণুর মেরুকরণ, অর্থাৎ, চার্জগুলি অণুর বিপরীত দিকে প্রদর্শিত হয়, মান সমান কিন্তু চিহ্নে ভিন্ন। পোলারাইজড অণুগুলি ক্ষেত্রের ক্রিয়াকলাপের অধীনে ঘোরে এবং পারস্পরিক ঘর্ষণ অনুভব করে। এটির কারণে, অস্তরক গরম হয়ে যায়। ফ্রিকোয়েন্সি বাড়ার সাথে সাথে এর ক্ষতিও বৃদ্ধি পায়।

5. নিরোধক ফুটো ক্ষতি... ব্যবহৃত নিরোধক পদার্থ আদর্শ ডাইলেক্ট্রিক নয় এবং তাদের মধ্যে ফুটো লিক পরিলক্ষিত হয়। অন্য কথায়, নিরোধক প্রতিরোধের, যদিও খুব বেশি, অসীমের সমান নয়। এই ধরনের ক্ষতি সরাসরি প্রবাহেও বিদ্যমান। উচ্চ ভোল্টেজগুলিতে, তারের চারপাশের বাতাসে চার্জ প্রবাহিত হওয়াও সম্ভব।

6. ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের বিকিরণের কারণে ক্ষতি… যেকোনো এসি তারের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ নির্গত করে, এবং ফ্রিকোয়েন্সি বৃদ্ধির সাথে সাথে নির্গত তরঙ্গের শক্তি তীব্রভাবে বৃদ্ধি পায় (কম্পাঙ্কের বর্গক্ষেত্রের সমানুপাতিক)।ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ অপরিবর্তনীয়ভাবে কন্ডাকটর ছেড়ে চলে যায় এবং তাই তরঙ্গ নির্গমনের জন্য শক্তি খরচ কিছু সক্রিয় প্রতিরোধের ক্ষতির সমতুল্য। রেডিও ট্রান্সমিটার অ্যান্টেনাগুলিতে, এই ধরনের ক্ষতি হল দরকারী শক্তির ক্ষতি।

7. অন্য সার্কিটে পাওয়ার ট্রান্সমিশনের জন্য ক্ষতি... ফলস্বরূপ ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক আনয়নের ঘটনা কিছু এসি পাওয়ার কাছাকাছি অবস্থিত এক সার্কিট থেকে অন্য সার্কিটে স্থানান্তরিত হয়। কিছু ক্ষেত্রে, যেমন ট্রান্সফরমারগুলিতে, এই শক্তি স্থানান্তর উপকারী।

এসি সার্কিটের সক্রিয় রোধ সমস্ত তালিকাভুক্ত ধরনের অ-পুনরুদ্ধারযোগ্য শক্তির ক্ষতিকে বিবেচনা করে... একটি সিরিজ সার্কিটের জন্য, আপনি সক্রিয় শক্তির অনুপাত হিসাবে সক্রিয় প্রতিরোধকে সংজ্ঞায়িত করতে পারেন, এর বর্গক্ষেত্রে সমস্ত ক্ষতির শক্তি। বর্তমান:

সুতরাং, একটি প্রদত্ত কারেন্টের জন্য, সার্কিটের সক্রিয় রোধ যত বেশি, সক্রিয় শক্তি তত বেশি, অর্থাৎ, মোট শক্তির ক্ষতি তত বেশি।

ইনডাকটিভ রেজিস্ট্যান্স সহ সার্কিট অংশের শক্তিকে প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি বলা হয় Q... এটি প্রতিক্রিয়াশীল শক্তিকে চিহ্নিত করে, অর্থাৎ, এমন শক্তি যা অপরিবর্তনীয়ভাবে গ্রাস করা হয় না, তবে শুধুমাত্র সাময়িকভাবে একটি চৌম্বক ক্ষেত্রে সঞ্চিত হয়। এটিকে সক্রিয় শক্তি থেকে আলাদা করতে, প্রতিক্রিয়াশীল শক্তিকে ওয়াটে নয়, প্রতিক্রিয়াশীল ভোল্ট-অ্যাম্পিয়ারে (var বা var) পরিমাপ করা হয়... এই ক্ষেত্রে, এটিকে আগে অ্যানহাইড্রাস বলা হত।

প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি একটি সূত্র দ্বারা নির্ধারিত হয়:

যেখানে ইন্ডাকটিভ রেজিস্ট্যান্স xL সহ বিভাগে UL হল ভোল্টেজ; আমি এই বিভাগে বর্তমান.

সক্রিয় এবং প্রবর্তক প্রতিরোধের একটি সিরিজ সার্কিটের জন্য, মোট শক্তি S ধারণাটি চালু করা হয়েছে... এটি মোট সার্কিট ভোল্টেজ U এবং বর্তমান I এর গুণফল দ্বারা নির্ধারিত হয় এবং ভোল্ট-অ্যাম্পিয়ারে প্রকাশ করা হয় (VA বা VA)

সক্রিয় প্রতিরোধ সহ বিভাগে শক্তি উপরের সূত্রগুলির একটি বা সূত্র দ্বারা গণনা করা হয়:

যেখানে φ হল ভোল্টেজ U এবং কারেন্ট I এর মধ্যে ফেজ কোণ।

cosφ এর সহগ হল পাওয়ার ফ্যাক্টর... এটাকে প্রায়ই বলা হয় "কোসাইন ফাই"… পাওয়ার ফ্যাক্টর দেখায় মোট শক্তির কতটা সক্রিয় শক্তি:

সক্রিয় এবং প্রতিক্রিয়াশীল প্রতিরোধের মধ্যে অনুপাতের উপর নির্ভর করে cosφ-এর মান শূন্য থেকে একতায় পরিবর্তিত হতে পারে। যদি সার্কিটে একটিই থাকে প্রতিক্রিয়া, তারপর φ = 90 °, cosφ = 0, P = 0 এবং সার্কিটের শক্তি সম্পূর্ণরূপে প্রতিক্রিয়াশীল। যদি শুধুমাত্র সক্রিয় রোধ থাকে, তাহলে φ = 0, cosφ = 1 এবং P = S, অর্থাৎ সার্কিটের সমস্ত শক্তি সম্পূর্ণরূপে সক্রিয়।

cosφ যত কম, আপাত শক্তির সক্রিয় শক্তি শেয়ার তত কম এবং প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি তত বেশি। কিন্তু কারেন্টের কাজ, অর্থাৎ তার শক্তির অন্য কোনো ধরনের শক্তিতে রূপান্তর, শুধুমাত্র সক্রিয় শক্তি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। এবং প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি সেই শক্তিকে চিহ্নিত করে যা জেনারেটর এবং সার্কিটের প্রতিক্রিয়াশীল অংশের মধ্যে ওঠানামা করে।

বৈদ্যুতিক গ্রিডের জন্য, এটি অকেজো এবং এমনকি ক্ষতিকারক। এটি উল্লেখ করা উচিত যে রেডিও ইঞ্জিনিয়ারিং-এ প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি প্রয়োজনীয় এবং বেশ কয়েকটি ক্ষেত্রে কার্যকর। উদাহরণস্বরূপ, দোদুল্যমান সার্কিটগুলিতে, যা রেডিও প্রকৌশলে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় এবং বৈদ্যুতিক দোলন তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়, এই দোলনের শক্তি প্রায় সম্পূর্ণরূপে প্রতিক্রিয়াশীল।
ভেক্টর ডায়াগ্রাম দেখায় কিভাবে cosφ পরিবর্তন করলে রিসিভার কারেন্ট I এর শক্তি অপরিবর্তিত থাকে।

ধ্রুবক শক্তিতে রিসিভার স্রোতের ভেক্টর ডায়াগ্রাম এবং বিভিন্ন পাওয়ার ফ্যাক্টর

যেমন দেখা যায়, পাওয়ার ফ্যাক্টর cosφ হল বিকল্প EMF জেনারেটর দ্বারা বিকশিত মোট শক্তির ব্যবহারের মাত্রার একটি গুরুত্বপূর্ণ সূচক... cosφ <1 এ জেনারেটরকে অবশ্যই তৈরি করতে হবে সেদিকে বিশেষ মনোযোগ দেওয়া প্রয়োজন। একটি ভোল্টেজ এবং কারেন্ট যার পণ্য সক্রিয় শক্তির চেয়ে বেশি। উদাহরণস্বরূপ, যদি বৈদ্যুতিক নেটওয়ার্কে সক্রিয় শক্তি 1000 kW এবং cosφ = 0.8 হয়, তাহলে আপাত শক্তি সমান হবে:

ধরুন যে এই ক্ষেত্রে প্রকৃত শক্তি 100 কেভি ভোল্টেজ এবং 10 এ কারেন্টে পাওয়া যায়। তবে, জেনারেটরকে অবশ্যই 125 কেভি একটি ভোল্টেজ তৈরি করতে হবে যাতে আপাত শক্তি হতে পারে।

এটা স্পষ্ট যে একটি উচ্চ ভোল্টেজের জন্য একটি জেনারেটরের ব্যবহার অসুবিধাজনক এবং তদ্ব্যতীত, উচ্চ ভোল্টেজে তারের নিরোধক উন্নত করা প্রয়োজন যাতে বর্ধিত ফুটো বা ক্ষতির ঘটনা এড়াতে হয়। এতে বিদ্যুৎ গ্রিডের দাম বাড়বে।

প্রতিক্রিয়াশীল শক্তির উপস্থিতির কারণে জেনারেটরের ভোল্টেজ বাড়ানোর প্রয়োজন সক্রিয় এবং প্রতিক্রিয়াশীল প্রতিরোধের সাথে একটি সিরিজ সার্কিটের বৈশিষ্ট্য। যদি সক্রিয় এবং প্রতিক্রিয়াশীল শাখাগুলির সাথে একটি সমান্তরাল সার্কিট থাকে, তাহলে জেনারেটরকে একটি একক সক্রিয় প্রতিরোধের সাথে প্রয়োজনের চেয়ে বেশি কারেন্ট তৈরি করতে হবে। অন্য কথায়, জেনারেটর অতিরিক্ত প্রতিক্রিয়াশীল বর্তমান সঙ্গে লোড করা হয়.

উদাহরণস্বরূপ, উপরের মানগুলির জন্য P = 1000 kW, cosφ = 0.8 এবং S = 1250 kVA, সমান্তরালভাবে সংযুক্ত হলে, জেনারেটরের 100 কেভি ভোল্টেজে 10 A নয়, 12.5 A কারেন্ট দেওয়া উচিত। .এই ক্ষেত্রে, শুধুমাত্র জেনারেটরটি একটি বৃহত্তর কারেন্টের জন্য ডিজাইন করা উচিত নয়, তবে যে বৈদ্যুতিক লাইনের মাধ্যমে এই কারেন্ট প্রেরণ করা হবে তার তারগুলিকে আরও বেশি বেধের সাথে নিতে হবে, যা প্রতি লাইনের খরচও বাড়িয়ে দেবে। যদি লাইনে এবং জেনারেটরের উইন্ডিংগুলিতে 10 A এর কারেন্টের জন্য ডিজাইন করা তারগুলি থাকে তবে এটি পরিষ্কার যে 12.5 A এর কারেন্ট এই তারগুলিতে উত্তাপ বৃদ্ধি করবে।

এইভাবে, যদিও অতিরিক্ত প্রতিক্রিয়াশীল বর্তমান জেনারেটর থেকে প্রতিক্রিয়াশীল শক্তিকে প্রতিক্রিয়াশীল লোডে স্থানান্তরিত করে এবং তার বিপরীতে, কিন্তু তারের সক্রিয় প্রতিরোধের কারণে অপ্রয়োজনীয় শক্তির ক্ষতি করে।

বিদ্যমান বৈদ্যুতিক নেটওয়ার্কগুলিতে, প্রতিক্রিয়াশীল প্রতিরোধের বিভাগগুলিকে ধারাবাহিকভাবে এবং সক্রিয় প্রতিরোধের অংশগুলির সাথে সমান্তরালভাবে সংযুক্ত করা যেতে পারে। অতএব, জেনারেটরগুলিকে অবশ্যই বর্ধিত ভোল্টেজ এবং বর্ধিত কারেন্ট তৈরি করতে হবে, দরকারী সক্রিয় শক্তি, প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি ছাড়াও।

যা বলা হয়েছে তা থেকে বোঝা যায় বিদ্যুতায়নের জন্য এটি কতটা গুরুত্বপূর্ণ cosφ মান বৃদ্ধি… এর হ্রাস বৈদ্যুতিক নেটওয়ার্কে প্রতিক্রিয়াশীল লোডের অন্তর্ভুক্তির কারণে ঘটে। উদাহরণস্বরূপ, বৈদ্যুতিক মোটর বা ট্রান্সফরমারগুলি যেগুলি অলস বা সম্পূর্ণরূপে লোড হয় না সেগুলি উল্লেখযোগ্য প্রতিক্রিয়াশীল লোড তৈরি করে কারণ তাদের অপেক্ষাকৃত উচ্চ গতির ইন্ডাকট্যান্স রয়েছে। cosφ বাড়ানোর জন্য, মোটর এবং ট্রান্সফরমারগুলি সম্পূর্ণ লোডে কাজ করা গুরুত্বপূর্ণ। এটি বিদ্যমান cosφ বাড়ানোর বিভিন্ন উপায়.

উপসংহারে, আমরা লক্ষ্য করি যে তিনটি শক্তিই নিম্নলিখিত সম্পর্কের দ্বারা পরস্পর সংযুক্ত:

অর্থাৎ, আপাত শক্তি সক্রিয় এবং প্রতিক্রিয়াশীল শক্তির গাণিতিক যোগফল নয়।এটা বলার প্রথাগত যে শক্তি S হল P এবং Q শক্তিগুলির জ্যামিতিক যোগফল।

আরো দেখুন: বৈদ্যুতিক প্রকৌশল মধ্যে প্রতিক্রিয়া