মোঃ রুহুল আমিন
ট্রেড ইন্সট্রাক্টর
১৬ সেপ্টেম্বর, ২০২৬ ১২:৩৩ অপরাহ্ণ
ট্রান্সফর্মার
ধরনঃ কারিগরি শিক্ষা
শ্রেণিঃ দশম
বিষয়ঃ জেলারেল ইলেকট্রিক্যাল ওয়ার্কস-১ (দ্বিতীয় পত্র)
অধ্যায়ঃ চতুর্থ অধ্যায়
পাঠঃ ইন্ডাকশন মোটর কন্ট্রোলিং ও ট্রান্সফরমার
ট্রান্সফর্মার (Transformer) বা রূপান্তরক হলো একটি স্থির বৈদ্যুতিক যন্ত্র, যা কোনো প্রকার গতিশীল অংশ বা বৈদ্যুতিক সংযোগ ছাড়াই শুধুমাত্র চৌম্বকীয় ক্ষেত্রে আবেশের মাধ্যমে একটি নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সি বা কম্পাঙ্কে অল্টারনেটিং কারেন্ট (AC) বা পরিবর্তী প্রবাহের ভোল্টেজ কমাতে বা বাড়াতে পারে। ১৮৩১ সালে আবিষ্কৃত বিজ্ঞানী মাইকেল ফ্যারাডের তড়িৎচৌম্বকীয় আবেশের নীতি (Electromagnetic Induction Principle) ও মিউচুয়াল ইন্ডাকশনের ওপর ভিত্তি করে এটি কাজ করে।
ট্রান্সফর্মার যেভাবে কাজ করে
একটি সাধারণ ট্রান্সফর্মার মূলত দুটি প্রধান অংশ নিয়ে গঠিত: একটি নরম লোহার কোর (Iron Core) এবং কোরের চারপাশে পেঁচানো দুটি আলাদা তামার তারের কুণ্ডলী বা কয়েল।
প্রাইমারি কয়েল (Primary Coil): এই কয়েলে ইনপুট এসি (AC) পাওয়ার বা ভোল্টেজ সরবরাহ করা হয়।সেকেন্ডারি কয়েল (Secondary Coil): এই কয়েল থেকে আউটপুট পাওয়ার বা ভোল্টেজ নেওয়া হয়।যখন প্রাইমারি কয়েলে অল্টারনেটিং কারেন্ট প্রবাহিত হয়, তখন কোরের মধ্যে একটি পরিবর্তনশীল চৌম্বক ক্ষেত্র বা ফ্লাক্স (Flux) তৈরি হয়। এই চৌম্বক ফ্লাক্স লোহার কোরের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়ে সেকেন্ডারি কয়েলকে স্পর্শ করে। যেহেতু কারেন্ট ও ফ্লাক্স দুটোই পরিবর্তনশীল (AC), তাই সেকেন্ডারি কয়েলে কোনো তারের সরাসরি সংযোগ না থাকা সত্ত্বেও একটি ভোল্টেজ বা বিদ্যুৎ শক্তি উৎপন্ন (Induced) হয়।
ব্যবহারের ক্ষেত্র ও গুরুত্ব
১. দূরবর্তী স্থানে বিদ্যুৎ সঞ্চালন: পাওয়ার স্টেশন থেকে কম লসে দূরে বিদ্যুৎ পাঠানোর জন্য স্টেপ-আপ ট্রান্সফর্মার ব্যবহার করে হাই-ভোল্টেজ (যেমন: ১১০kV থেকে ৫০০kV) করা হয়। ভোল্টেজ বাড়ালে কারেন্ট কমে যায়, যার ফলে লাইনের ভেতরের অপচয় (System Loss) অনেকাংশে কমে।
২. বাসাবাড়ি ও কলকারখানায়: সাবস্টেশন থেকে আমাদের ব্যবহারের জন্য নিরাপদ ২২০ বা ৪৪০ ভোল্টেজ সরবরাহ করতে স্টেপ-ডাউন ট্রান্সফর্মার অপরিহার্য।
৩. ইলেকট্রনিক্স যন্ত্রপাতি চালানো: টিভি, মোবাইল চার্জার, কম্পিউটার ইত্যাদির সংবেদনশীল সার্কিট চালানোর জন্য ভোল্টেজকে নিরাপদ মাত্রায় নামিয়ে আনতে ছোট ছোট স্টেপ-ডাউন ট্রান্সফর্মার ব্যবহার করা হয়।
২. বাসাবাড়ি ও কলকারখানায়: সাবস্টেশন থেকে আমাদের ব্যবহারের জন্য নিরাপদ ২২০ বা ৪৪০ ভোল্টেজ সরবরাহ করতে স্টেপ-ডাউন ট্রান্সফর্মার অপরিহার্য।
৩. ইলেকট্রনিক্স যন্ত্রপাতি চালানো: টিভি, মোবাইল চার্জার, কম্পিউটার ইত্যাদির সংবেদনশীল সার্কিট চালানোর জন্য ভোল্টেজকে নিরাপদ মাত্রায় নামিয়ে আনতে ছোট ছোট স্টেপ-ডাউন ট্রান্সফর্মার ব্যবহার করা হয়।
কটি ট্রান্সফরমারে মূলত দুই ধরনের প্রধান লস দেখা যায়:
১. কোর লস বা আয়রন লস (Core Loss / Iron Loss)
২. ক্যাপার লস বা ওয়াইন্ডিং লস (Copper Loss / Winding Loss) [1, 2, 3, 4]
১. কোর লস বা আয়রন লস (Core Loss / Iron Loss)
২. ক্যাপার লস বা ওয়াইন্ডিং লস (Copper Loss / Winding Loss) [1, 2, 3, 4]
১. কোর লস বা আয়রন লস (Core / Iron Loss)
ট্রান্সফর্মারের লোহার কোরের (Iron Core) ভেতরে চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরির সময় যে অপচয় হয়, তাকে কোর লস বলে। ট্রান্সফরমারে লোড বা গ্রাহক যুক্ত থাকুক আর না থাকুক, এটি চালু থাকা মাত্রই এই লস অনবরত হতে থাকে। তাই একে কনস্ট্যান্ট লস (Constant Loss) বা নো-লোড লস (No-Load Loss) বলা হয়।
- হিস্টেরেসিস লস (Hysteresis Loss): অল্টারনেটিং কারেন্ট (AC) প্রতি সেকেন্ডে বারবার দিক পরিবর্তন করে। এর ফলে কোরের ভেতরের আণবিক চৌম্বক কণাগুলোও বারবার দিক পরিবর্তন (চৌম্বকায়ন ও অচৌম্বকায়ন) করতে গিয়ে নিজেদের মধ্যে ঘর্ষণ তৈরি করে এবং তাপ উৎপন্ন হয়। প্রতিকার: সিলিকন স্টিল (Silicon Steel) বা উচ্চমানের চৌম্বকীয় পদার্থ দিয়ে কোর তৈরি করে এই লস কমানো যায়।
- এডি কারেন্ট লস (Eddy Current Loss): পরিবর্তনশীল চৌম্বক ফ্লাক্সের কারণে লোহার কোরের ভেতরেই এক ধরনের ঘূর্ণনশীল বিদ্যুৎ প্রবাহ বা লোকাল কারেন্ট তৈরি হয়, যা কোরকে উত্তপ্ত করে তোলে। প্রতিকার: পুরো কোরটি একটি নিরেট লোহার টুকরো দিয়ে না বানিয়ে, পাতলা পাতলা লোহার পাত বা ল্যামিনেশন (Laminated Core) একসাথে জোড়া দিয়ে এটি দূর করা হয়।
২. কপার লস (Copper Loss)
ট্রান্সফর্মার প্রাইমারি ও সেকেন্ডারি কয়েলে ব্যবহৃত তামার তারের নিজস্ব কিছু রেজিস্ট্যান্স বা বাধা থাকে। এই তারের মধ্য দিয়ে যখন কারেন্ট প্রবাহিত হয়, তখন ওহমিক বাধার কারণে তাপ হিসেবে শক্তি অপচয় হয়। একে I²R লসও বলা হয়।
- যেহেতু কারেন্টের পরিমাণ লোড বাড়ার সাথে সাথে বাড়ে, তাই কপার লসও লোডের ওপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হয়। এই কারণে একে ভেরিয়েবল লস (Variable Loss) বা লোড লস (Load Loss) বলা হয়ে থাকে।
- প্রতিকার: মোটা এবং উন্নত মানের পরিবাহী তার ব্যবহার করে রেজিস্ট্যান্স (R) কমিয়ে এই লস নিয়ন্ত্রণ করা সম্ভব।
অন্যান্য অপ্রধান লস (Minor Losses)
প্রধান দুটি লস ছাড়াও বড় বড় পাওয়ার ট্রান্সফরমারে আরও কিছু ক্ষুদ্র অপচয় দেখা যায়:
- স্ট্রে লস (Stray Loss): কিছু চৌম্বক ফ্লাক্স মূল কোরের বাইরে লিক হয়ে চারপাশের মেটাল কাঠামো বা ট্যাংকে আঘাত করে এডি কারেন্ট সৃষ্টি করে, যা শক্তির অপচয় ঘটায়।
- ডাই-ইলেকট্রিক লস (Dielectric Loss): ট্রান্সফর্মারের ভেতরে ব্যবহৃত ইনসুলেটিং অয়েল (তেল) বা সলিড ইনসুলেশনের মান নষ্ট বা গরম হয়ে যাওয়ার কারণে এই সামান্য শক্তি অপচয় হয়।
মন্তব্য করুন
