সক্রিয়, প্রবর্তক এবং ক্যাপাসিটিভ লোডের জন্য পাওয়ার ট্রান্সফরমার অপারেশন

একটি ট্রান্সফরমার একটি বৈদ্যুতিক মেশিন যা একটি ভোল্টেজের বিকল্প কারেন্টকে অন্য ভোল্টেজের বিকল্প কারেন্টে রূপান্তর করে। ট্রান্সফরমারের অপারেশনের নীতিটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশনের ঘটনার উপর ভিত্তি করে।

প্রথম বৈদ্যুতিক পাওয়ার ট্রান্সমিশন নেটওয়ার্কগুলি সরাসরি প্রবাহ ব্যবহার করত। নেটওয়ার্কগুলিতে ভোল্টেজ ব্যবহৃত উপকরণগুলির নিরোধক ক্ষমতার উপর নির্ভর করে এবং সাধারণত 110 V হয়।

নেটওয়ার্কগুলির ট্রান্সমিশন শক্তি বৃদ্ধির সাথে সাথে, ভোল্টেজের ক্ষতিগুলি অনুমোদিত সীমার মধ্যে থাকার জন্য তারগুলির ক্রস-সেকশন বাড়ানো প্রয়োজন হয়ে ওঠে।

এবং শুধুমাত্র ট্রান্সফরমারের উদ্ভাবনই বড় পাওয়ার প্ল্যান্টে অর্থনৈতিকভাবে বৈদ্যুতিক শক্তি উৎপন্ন করা, দীর্ঘ দূরত্বে উচ্চ ভোল্টেজে প্রেরণ করা এবং তারপরে গ্রাহকদের কাছে বিদ্যুৎ সরবরাহ করার আগে ভোল্টেজকে নিরাপদ মূল্যে হ্রাস করা সম্ভব করেছে।

ট্রান্সফরমার ব্যতীত, আজকের পাওয়ার গ্রিড গঠনগুলি তাদের উচ্চ এবং অতি-উচ্চ, মাঝারি এবং নিম্ন ভোল্টেজের স্তরের সাথে সহজভাবে সম্ভব হবে না। ট্রান্সফরমারগুলি একক-ফেজ এবং তিন-ফেজ উভয় বৈদ্যুতিক নেটওয়ার্কে ব্যবহৃত হয়।

একটি থ্রি-ফেজ পাওয়ার ট্রান্সফরমারের অপারেশনটি কী লোড পরিচালনা করছে তার জন্য ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়—সক্রিয়, প্রবর্তক বা ক্যাপাসিটিভ। বাস্তব অবস্থার মধ্যে, ট্রান্সফরমার লোড একটি সক্রিয়-ইন্ডাকটিভ লোড।

চিত্র 1 — তিন-ফেজ পাওয়ার ট্রান্সফরমার

1. সক্রিয় লোড মোড

এই মোডে, প্রাথমিক ওয়াইন্ডিং ভোল্টেজ নামমাত্র U1 = U1nom এর কাছাকাছি, প্রাথমিক ওয়াইন্ডিং কারেন্ট I1 ট্রান্সফরমার লোড দ্বারা নির্ধারিত হয় এবং সেকেন্ডারি কারেন্ট নামমাত্র কারেন্ট I2nom = P2 / U2nom দ্বারা নির্ধারিত হয়।

পরিমাপের তথ্য অনুসারে, ট্রান্সফরমারের দক্ষতা বিশ্লেষণাত্মকভাবে নির্ধারিত হয়:

দক্ষতা = P2 / P1,

যেখানে P1 হল ট্রান্সফরমারের প্রাইমারি উইন্ডিং এর সক্রিয় শক্তি, P2 হল ট্রান্সফরমারের সেকেন্ডারি উইন্ডিং দ্বারা সাপ্লাই সার্কিটে সরবরাহ করা পাওয়ার।

প্রাথমিক ওয়াইন্ডিং এর আপেক্ষিক কারেন্টের উপর নির্ভর করে ট্রান্সফরমারের দক্ষতার নির্ভরতা চিত্র 2 এ দেখানো হয়েছে।

চিত্র 2 — প্রাথমিক উইন্ডিংয়ের আপেক্ষিক কারেন্টের উপর ট্রান্সফরমারের দক্ষতার নির্ভরতা

সক্রিয় লোড মোডে, সেকেন্ডারি ওয়াইন্ডিং কারেন্ট ভেক্টরটি সেকেন্ডারি উইন্ডিং ভোল্টেজ ভেক্টরের সাথে সহ-বিস্তৃত, তাই লোড কারেন্ট বৃদ্ধির ফলে ট্রান্সফরমারের সেকেন্ডারি উইন্ডিংয়ের টার্মিনালগুলিতে ভোল্টেজ হ্রাস পায়।

এই ধরনের ট্রান্সফরমার লোডের জন্য স্রোত এবং ভোল্টেজগুলির একটি সরলীকৃত ভেক্টর ডায়াগ্রাম চিত্র 3 এ দেখানো হয়েছে।

চিত্র 3 — ট্রান্সফরমার সক্রিয় লোড কারেন্ট এবং ভোল্টেজের সরলীকৃত ভেক্টর ডায়াগ্রাম

2. প্রবর্তক লোড জন্য অপারেটিং মোড

ইনডাকটিভ লোড মোডে, সেকেন্ডারি উইন্ডিং কারেন্ট ভেক্টর সেকেন্ডারি উইন্ডিং ভোল্টেজ ভেক্টরকে 90 ডিগ্রি পিছিয়ে দেয়। ট্রান্সফরমারের সেকেন্ডারি উইন্ডিংয়ের সাথে সংযুক্ত ইন্ডাকট্যান্সের মান হ্রাসের ফলে লোড কারেন্ট বৃদ্ধি পায়, ফলে সেকেন্ডারি ভোল্টেজ কমে যায়।

এই ধরনের ট্রান্সফরমার লোডের জন্য স্রোত এবং ভোল্টেজগুলির একটি সরলীকৃত ভেক্টর ডায়াগ্রাম চিত্র 4 এ দেখানো হয়েছে।

চিত্র 4 — ইন্ডাকটিভ লোড মোডে ট্রান্সফরমার কারেন্ট এবং ভোল্টেজের সরলীকৃত ভেক্টর ডায়াগ্রাম

3. ক্যাপাসিটিভ লোড সহ অপারেশন মোড

ক্যাপাসিটিভ লোড মোডে, সেকেন্ডারি উইন্ডিং এর বর্তমান ভেক্টর সেকেন্ডারি উইন্ডিং এর ভোল্টেজ ভেক্টর থেকে 90 ডিগ্রী এগিয়ে থাকে। ট্রান্সফরমারের সেকেন্ডারি উইন্ডিংয়ের সাথে সংযুক্ত ক্যাপাসিট্যান্সের বৃদ্ধির ফলে লোড কারেন্ট বৃদ্ধি পায়, ফলে সেকেন্ডারি ভোল্টেজ বৃদ্ধি পায়।

এই ধরনের ট্রান্সফরমার লোডের জন্য স্রোত এবং ভোল্টেজগুলির একটি সরলীকৃত ভেক্টর ডায়াগ্রাম চিত্র 5 এ দেখানো হয়েছে।

চিত্র 5 — ট্রান্সফরমার ক্যাপাসিটিভ লোড মোড কারেন্ট এবং ভোল্টেজের সরলীকৃত ভেক্টর ডায়াগ্রাম