ஆற்றல் மின்னணுவியல்

கட்டற்ற கலைக்களஞ்சியமான விக்கிப்பீடியாவில் இருந்து.
தாவிச் செல்லவும்: வழிசெலுத்தல், தேடல்
இந்தக் கட்டுரை ஆற்றல் மின்னணுவியலின் தொழில்நுட்பத்தைக் குறிக்கிறது. இவற்றின் வகைகளை அறிந்துகொள்ள ஆற்றல் மின்னணுவியலைப் பார்க்கவும்

ஆற்றல் மின்னணுவியல் என்பது மின்னாற்றலின் கட்டுப்பாடு மற்றும் மாற்றத்திற்கான திட-நிலையிலான மின்னணுவியலின் பயன்பாடாகும். தற்காலத்த்லும் எதிர்காலத்திலும் மின் பொறியியல், ஆற்றல் மின்னணுவியலின்றி சாத்தியமில்லை. ஏனெனில் மின்னாற்றல் உற்பத்தி, செலுத்துகை, பகிர்மானம், பயன்பாடு ஆகியவற்றின் திறனை(efficiency) மேம்படுத்துவதில் இதன் பங்கு இன்றியமையாததாகும். ஆற்றல் மின்னணுவியலானது மின்திறன், மின்னணுவியல், கட்டுப்பாட்டியல் ஆகிய மூன்றையும் இணைப்பதாக உள்ளது. கட்டுப்பட்ட நிலையிலுள்ள மின்திறன், மின்சுமைக்கு செலுத்தப்படுவதே சிறப்பாகும். ஆகவே கட்டுப்பட்ட மின்திறன் மாற்றிகளின்(Controlled power converters) தேவை எழுந்தது. இது ஆற்றல் மின்னணுவியலினாலே பூர்த்தியடைந்தது. மின்னாற்றலின் கட்டுப்பாடு மற்றும் மாற்றத்தில் ஒரு புரட்சியை இது உண்டாக்கியிருக்கிறது.

ஆற்றல் மின்னணுவியலானது, குறைந்த ஆற்றலளவு மின்னணுவியலை அடிப்படைமெய்மையாகக் கொண்டு, உயர் ஆற்றலளவுகளில் செயல்படக்கூடியதாகும்..

மின்னாற்றலின் (இங்கு மின்னழுத்தம், மின்சாரம் அல்லது அலைவுஎண் குறிப்பிடப்படுகிறது) வடிவத்தை மாற்றியமைக்கத் தேவைப்படும் இடத்தில் ஆற்றல் மின்னணு மாற்றிகளைக் காண இயலும். இந்த மாற்றிகளின் ஆற்றல் வீச்சு சில மில்லிவாட்டில்(mW) (ஒரு கைபேசியில் உள்ளதைப் போல) இருந்து நூறு மெகாவாட்(MW) வரை(உதாரணமாக, உயர் மின்னழுத்த நேர் மின்சாரம்-HVDC பரப்பும் அமைப்பைப் போன்று) இருக்கும். “உயர்தரமான” மின்னணுவியலின் உதவியுடன் மின்சாரம் மற்றும் மின்னழுத்தம் எடுத்துச்செல்லப்படுகின்றன, அதேபோல ஆற்றல் மின்னணுவியலின் உதவியுடன் ஆற்றல் எடுத்துச்செல்லப்படுகின்றது. ஆகவே தான் ஆற்றல் மின்னணுவியலின் அளவுமுறை முக்கியத்தகுதி வாய்ந்ததாகிறது.

அறிமுகம்[தொகு]

பாதரச வளைவு வால்வுகள் முதன் முதலில் மிக உயர்ந்த ஆற்றல் மின்னணு கருவிகளாகச் செயல்பட்டன. 1956ல் பெல் ஆய்வுக்கூடத்தில்(Bell Laboratories) நிகழ்ந்த 'தைரிஸ்டர்' (SCR) கண்டுபிடிப்பு, தற்கால ஆற்றல் மின்னணுவியலில் ஒரு திருப்பு முனையாக அமைந்தது. இது மின்னாற்றலின் கட்டுப்பாடு மற்றும் மாற்றத்தை எளிதாக்கியதோடு மட்டுமின்றி மாறுமின் மும்முனையம்(Triac), ஆற்றல் மாழை உயிரகி(Power MOSFET), மின்காப்பிடப்பட்ட வாயில் இருமுனைத் திரிதடையம்(IGBT), GTO போன்ற பல்வேறு ஆற்றல் மின்னணுக் கருவிகள் உருவாக வித்தாகவும் அமைந்தது.

நவீன அமைப்புகளில் கருமுனையங்கள், தைரிஸ்டர்கள் மற்றும் திரிதடையங்கள் போன்ற குறைக்கடத்திகள் மாற்றிகளாகப் பயன்பட்டு வருகின்றன. ஆற்றல் மின்னணுவியலில் சமிக்ஞைகள் மற்றும் தரவு ஆகியவற்றின் செயலாக்கம் மின்னணு அமைப்புகளுக்கான முரண்பாடாகக் கருதப்படுகிறது. தொலைக்காட்சிப் பெட்டிகள், தனியாள் கணிப்பொறி, மின்கல மின்னேற்றிகள், மற்றும் பல்வேறு நுகர்வோர் மின்னணு கருவிகளில் ஏசி/டிசி மாற்றிகள் (திருத்திகள்) மிகவும் தனிச்சிறப்பு வாய்ந்த ஆற்றல் மின்னணு கருவிகளாகப் பயன்படுகின்றன. அதன் ஆற்றல் வீச்சானது பத்து வாட்சில் இருந்து பல நூறு வாட்சு வரை இருக்கும். தொழில்துறையில் மாறுபாட்டு வேக இயக்கி (விஎஸ்டி) என்பது மிகவும் பொதுவான பயன்பாடாக இருந்து வருகிறது என்பதுடன், ஒரு தூண்டும் இயந்திரத்தைக் கட்டுப்படுத்தப் பயன்படுகிறது. விஎஸ்டியின் ஆற்றல் வீச்சானது சில நூறு வாட்சில் தொடங்கி பத்து மெகாவாட்சில் முடிகிறது.

உள்ளீடு மற்றும் வெளியீடு ஆகியவற்றின் ஆற்றல் வகைக்கு ஏற்றார்போல் ஆற்றல் மாற்றும் அமைப்புகள் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன

  • ஏசியிலிருந்து டிசிக்கு மாற்றுதல் (திருத்தம் எனப்படும்), செய்யும் கருவி: அலைத்திருத்தி
  • டிசியிலிருந்து ஏசிக்கு மாற்றுதல் (தலைகீழ் நிலை எனப்படும்), செய்யும் கருவி: மாறுதிசையாக்கி
  • டிசியிலிருந்து டிசிக்கு மாற்றுதல் (வெட்டுதல் எனப்படும்), செய்யும் கருவி: கொத்தி
  • ஏசியிலிருந்து ஏசிக்கு மாற்றுதல் (சாதாரண மாற்றம் எனப்படும்)

தத்துவம்[தொகு]

ஆற்றல் மின்னணு மாற்றியில் உயர் மதிப்பீட்டு உருவாக்கும் செயல்திறனைப் போன்று, ஆற்றல் மின்னணு இயந்திரம் உருவாக்கும் இழப்பீடுகள் குறைவாக இருப்பதற்குச் சாத்தியமுள்ளது. ஒரு இயந்திரத்தின் சிதறடிக்கப்பட்ட ஆற்றலானது அந்த இயந்திரத்தின் குறுக்கிலான மின்னழுத்தின் விளைவு மற்றும் அதன் வழியாகப் பாயும் மின்சாரம் (P=V\times I) ஆகியவற்றிற்குச் சமமாக இருக்கும். இதிலிருந்து அதன் குறுக்கிலான மின்னழுத்தம் பூச்சியமாக (இயந்திரம் தொடர்ந்து இயங்கிக் கொண்டிருக்கும் நிலை) இருந்தாலோ அல்லது அதன் வழியாக மின்சாரம் பாயாமல் (முடிவுற்ற நிலை) இருந்தாலோ, ஒரு ஆற்றல் இயந்திரத்தின் இழப்பீடானது குறைவாக இருக்கும் என்று தெரிகிறது. ஆகவே, நிலைமாற்றத்தில் இயங்கும் ஒரு இயந்திரத்தைச் சுற்றி ஆற்றல் மின்னணு மாற்றி கட்டமைக்கப்படுகிறது. அதைப் போன்ற ஒரு கட்டமைப்புடன் கூடிய சிதறல்கள் மூலம் ஆற்றலானது மாற்றியின் உள்ளீட்டிலிருந்து அதன் வெளியீட்டிற்கு மாற்றப்படுகின்றது. திருத்தியைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் ஆற்றலை மின்னணுவிற்கு மாற்ற இயலும்.

பயன்பாடுகள்[தொகு]

ஆற்றல் மின்னணு அமைப்புகள் அனைத்தும் நடைமுறையில் ஒவ்வொரு மின்னணு இயந்திரத்திலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. உதாரணமாக,பின்வரும் பயன்பாடுகளைக் குறிப்பிடலாம்:

  • மின்கலத்தின் மின்னேற்ற அளவு எப்படி இருப்பினும், மின்னழுத்தத்தை நிலையான மதிப்பில் நிர்வகிப்பதற்கு டிசி/டிசி மாற்றிகள் கைபேசி சாதனங்களில் (கைபேசி, பிடிஏ...) பெருமளவில் பயன்படுகின்றன. மேலும் இந்த மாற்றிகள் மின்னணு பிரிப்பு மற்றும் ஆற்றல் காரணித் திருத்தம் ஆகியவற்றிலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
  • ஏசி/டிசி மாற்றிகள் (திருத்திகள்) மின்னணு இயந்திரங்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன என்பதுடன், இயந்திரங்களின் முக்கிய பகுதிகளுடன் (கணிப்பொறி, தொலைக்காட்சி...) இணைக்கப்படுகின்றன.
  • ஏசி/ஏசி மாற்றிகள் மின்னழுத்த அளவு அல்லது அலைவெண் (சர்வதேச ஆற்றல் பொருத்திகள் மற்றும் மெல்லிய மங்கலாக்கி போன்றவை) ஆகிய இரண்டில் ஒன்றை மாற்றப் பயன்படுகின்றன. ஏசி/ஏசி மாற்றிகள் ஆற்றல் அளிக்கும் வலைப்பின்னல்களில் 50 ஹார்ட்ஸ் முதல் 60 ஹார்ட்ஸ் வரையிலான அலைவீச்சுப் பயன்பாட்டினாலான ஆற்றல் கட்டங்களுக்கு இடையே ஆற்றலைப் பறிமாறப் பயன்படுகின்றன.
  • டிசி/ஏசி மாற்றிகள் (தலைகீழிகள்) யுபிஎஸ் அல்லது அவசர விளக்குகளில் பயன்படுகின்றன. சாதாரண மின்சார ஓட்டத்தின் போது, மின்சாரம் டிசி மின்கலத்தை மின்னேற்றுகிறது. இருட்டடிப்பு நேரத்தின் போது, சாதனங்களுக்கு ஆற்றலை அளிப்பதற்கு டிசி மின்கலம் தனது வெளியீட்டில் ஏசி மின்சாரத்தை அளிக்கிறது.

மேலும் காண்க[தொகு]

பார்வைக் குறிப்புகள்[தொகு]

  • இஸ்ஸா பாட்டரேஷ், ஜான் விலேவின் “பவர் எலெக்ட்ரானிக்ஸ் சர்க்யூட்ஸ்”, 2003.
  • வி.குரியக் இன் “எலெக்ட்ரானிக்ஸ் டிவைசஸ் ஆன் டிஸ்கிரீட் காம்போனென்ட் பார் இன்டஸ்டிரியல் அன்ட் பவர் இன்ஜீனியரிங்”, சிஆர்சி பத்திரிகை, நியூயார்க், 2008, 418 பி.
  • பதிப்பாசிரியர்: செமிக்ரான், நூலாசிரியர்கள்: டாக்டர். அல்ரிக் நிக்கோலே, டாக்டர் டோபியஸ் ரெய்மேன், பேராசிரியர். ஜர்கென் பெட்சோல்ட், ஜோசப் லூட்ஸ்: அப்ளிகேஷன் மேனுவல் ஐஜிபிடி-அன்ட் மாஸ்பெட்-பவர் மாடியூல்ஸ் , 1. பதிப்பு, ஐஎஸ்எல்இ வெர்லெக், 1998, ISBN 3-932633-24-5 வலைதளப் பதிப்பு

வெளிப்புற இணைப்புகள்[தொகு]

"http://ta.wikipedia.org/w/index.php?title=ஆற்றல்_மின்னணுவியல்&oldid=1599303" இருந்து மீள்விக்கப்பட்டது