Wednesday, July 2, 2008

വൈദ്യുതി ചോദ്യോത്തരം -തുടര്‍ച്ച

1. "റഫറന്‍സ് '' എന്ന വസ്തുത കെട്ടിടത്തിന്റേയും സീ ലെവലിന്റേയും കാര്യം പറഞ്ഞ് രസകരമായി വിശദീകരിച്ചുവല്ലോ. ഇതുപോലെ ' ഫേസി'ന്റെ കാര്യത്തിനും ഉദാഹരണം ഉണ്ടോ?


സംഗീതാധ്യാപകന്‍ ഫ്ലൂട്ടില്‍ ഒരു രാഗം(tune) വായിക്കുന്നെന്നു കരുതുക , അയാളോടൊപ്പം നില്‍ക്കുന്ന വിദ്യാര്‍ത്ഥി ഇതേ രാഗത്തെ പിന്‍‌തുടര്‍ന്നു വായിക്കുന്നു എന്നും കരുതുക.


രണ്ടുപേരും‌ ഒരേ സമയത്ത് രാഗം വായിക്കാന്‍ തുടങ്ങുകയും അതുകൊണ്ടുതന്നെ ഒരേ സമയത്തവസാനിക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോള്‍ അവര്‍ ഒരേ ഫേസില്‍ ആണെന്നു പറയാം അതായത് രണ്ടുപേരുടെയും വേറിട്ട് കേള്‍ക്കാന്‍ പറ്റില്ല.


മറിച്ച് അധ്യാപകന്‍ വായിച്ചതിനു ശേഷം വിദ്യാര്‍ത്ഥി വായിക്കാന്‍ തുടങ്ങുകയാണെങ്കില്‍ അവര്‍ തമ്മില്‍ ഫേസ് വ്യത്യാസമുണ്ടെന്നു പറയുന്നു.



2.ഡി.സി യുടെ വോള്‍ട്ടേജ് സമയ ഗ്രാഫ് - x അക്ഷത്തിലുള്ള സമയത്തിന് സമാന്തരമായാണല്ലോ വരക്കുന്നത് . അപ്പോള്‍ ഡി.സി വോള്‍ട്ടേജ് കുറഞ്ഞാല്‍ ( ടോര്‍ച്ച് ബാറ്ററിയൊക്കെ ഒരു ചെറിയ ബള്‍ബുമായി കണക്ട് ചെയ്യുമ്പോള്‍ വോള്‍ട്ടേജ് വ്യതിയാനം നാം ദര്‍ശിയ്ക്കാറുണ്ടല്ലോ ) ഈ സമാന്തര രേഖയ്ക്ക് മാറ്റം വരുമോ ?


ഒരു വോള്‍ട്ടേജിന്‍‌റ്റെ സമയ ഗ്രാഫ് വരക്കുന്നത് ഒന്നുകില്‍‌‍ "നോ-ലോഡ്" അല്ലെങ്കില്‍ "ലോഡ്" വോള്‍ട്ടേജിലായിരിക്കും , രണ്ടായാലും സമാന്തര രേഖയിലായിരിക്കും അടയാളപ്പെടുത്തുക.


3."റീറ്റേനിങ് കപ്പാസിറ്റി " എന്തെന്നു വ്യക്തമാക്കാമോ? ( എങ്കില്‍ സീറോ പ്രശ്നം കൂടുതല്‍ വ്യക്തമായേനെ )
മറ്റൊരു തരത്തില്‍ പറഞ്ഞാല്‍ ജഡത്വമായുപമിക്കാം ( ഇനെര്‍‌ഷ്യ) ( ഉദാഹരണം ഒരു ഫാന്‍ നമ്മള്‍ ഓണാക്കി , കുറച്ചു കഴിഞ്ഞ് ഓഫാക്കിയാലും കുറച്ചു സമയം അതു തിരിയുമല്ലോ , നമ്മള്‍ വീണ്ടും കുറച്ചു കഴിഞ്ഞ് ഓണ്‍ ആക്കി എന്നിരിക്കട്ടെ (മുഴുവനായി നില്‍ക്കുന്നതിനു മുമ്പെ) , അതായത് വൈദ്യുതി ഇടക്കിടക്ക് ഓണും - ഓഫും അക്കിയാലും നമുക്ക് ഫാന്‍ തുടച്ചയായി തിരിയുന്ന അവസ്ഥ ഉണ്ടാകുന്നു.


4.സിങ്കിള്‍ ഫേസ് എ.സി. ജനറേറ്ററില്‍ ചില മാറ്റങ്ങള്‍ വരുത്തി ടൂ ഫേസ് , ത്രീ ഫേസ് എന്നിങ്ങനെ ആക്കിമാറ്റാമെന്നു പറഞ്ഞിരുന്നല്ലോ . അതെന്താണെന്നു വിശദീകരിക്കാമോ ?


അങ്ങിനെ അല്ല , ത്രീ ഫേസ് ജനറേറ്ററില്‍ നിന്നും സിംഗിള്‍ ഫേസ് , ടൂ ഫേസ് എന്നിവ ഉണ്ടാക്കാം എന്നാണ്‌. അതായത് , മൂന്ന് സിംഗിള്‍ ഫേസാണ്‌ ഒരു ത്രീ ഫേസ് എന്നു മനസ്സിലാക്കുക.


5.ഞങ്ങളുടെ പഴയ ടെക്‍സ്റ്റ് പുസ്തകത്തില്‍ ഇങ്ങനെ പറയുന്നു. ( അതായത് 90കളിലെ പുസ്തകം ) "



ലാളിത്യത്തിനുവേണ്ടി ഫീല്‍ഡ് കാന്തത്തിന് ഒരു ജോഡി കാന്തിക ധ്രുവങ്ങളും ആര്‍മേച്ചറിന് ഒരു ചുരുളും മാത്രമേയുള്ളൂ എന്നാണ് ഇവിടെ നാം സങ്കല്പിച്ചിട്ടുള്ളത് .യഥാര്‍ത്ഥത്തില്‍ ജനറേറ്ററിലെ ഫീല്‍ഡ് കാന്തങ്ങള്‍ക്ക് ഏതാനും ഏതാനും ജോഡി കാന്തിക ധ്രുവങ്ങളും ആര്‍മേച്ചറില്‍ അതിനനുസൃതമായ എണ്ണം കോയിലുകളും ഉണ്ടായിരിയ്ക്കും.ഫീല്‍ഡ് കാന്തത്തിന് 4 ജോഡി കാന്തിക ധ്രുവങ്ങള്‍ ഉണ്ടെങ്കില്‍



റോട്ടോറിന്റെ ഒരു ഭ്രമണത്തില്‍ പ്രേരിത വൈദ്യുതി 4 സൈക്കിള്‍ പൂര്‍ത്തിയാക്കണം . ഓരോ സെക്കന്റിലും അത് 10 ഭ്രമണങ്ങള്‍ വീതം നടത്തിയാല്‍ എ.സി യുടെ ആവൃത്തി 4 x 10/ s =40Hz ആയിരിക്കും." - ഇത് ത്രീ ഫേസ് , സിങ്കിള്‍ ഫേസ് എന്നിവയുടെ അടിസ്ഥാനത്തില്‍ ഒന്നുകൂടി വ്യക്തമാക്കാമോ ?


മൂന്ന് കമ്പി ചുരുളുകള്‍ നൂറ്റി ഇരുപത് ഡിഗ്രീയില്‍ സ്ഥാന വ്യത്യസത്തില്‍ കറങ്ങുന്ന കാന്തിക മണ്ടലത്തില്‍ സ്ഥാപിച്ചാല്‍ മൂന്ന് ചുരുളുകളിലും ഉണ്ടാകുന്ന വോള്‍ട്ടേജ് നൂറ്റി ഇരുപത് ഡിഗ്രീ ഫേസ് വ്യത്യാസത്തിലായിരിക്കും.


ഒരു കമ്പി ചുരുള്‍ , ഒരു സെറ്റ് കാന്തിക പോളില്‍ ഒരു പ്രാവശ്യം കറങ്ങുമ്പോള്‍ ഒരു പൂര്‍ണ്ണ സൈന്‍ വേവ് ഉണ്ടാകുന്നു. കാന്തിക പോള്‍ സെറ്റുകളുടെ എണ്ണം കൂടുംതോറും ഒരു കറങ്ങലില്‍ ഉണ്ടാകുന്ന പൂര്‍ണ്ണ സൈന്വേവുകളുടെ എണ്ണവും കൂടുന്നു.ഒരു നിശ്ചിത സ്പീഡില്‍ കറങ്ങുന്ന ജനറേറ്ററിന്‍‌റ്റെ പോള്‍ സെറ്റുകളുടെ എണ്ണം കൂട്ടി നിശ്ചിത സമയത്തിലുള്ള സൈന്‍ വേവുകളുടെ എണ്ണവും കൂട്ടാം.


ഒരു സെക്കന്‍‌റ്റില്‍ പൂര്‍ത്തിയാകുന്ന സൈന്‍ വേവുകളുടെ എണ്ണമാണ്‌ ഫ്രീക്വന്‍സി (ആവൃത്തി). സ്പീഡും , പോളുകളുടെ എണ്ണവും , ഫ്രീക്വന്‍സിയും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം:


N=120f/P N= speed in RPM ( revoution per minute) f=frequencyp=no of poles


6. അതുപോലെ തന്നെ പഴയ പുസ്തകത്തില്‍ ഒരു ഭാഗത്ത് ഇങ്ങനെ പറയുന്നു " മൂന്നുഫേസുകളിലും ഒരേ വോള്‍ട്ടേജ് നിലനിര്‍ത്തിയാല്‍ ന്യൂട്രലിനു പൂജ്യം പൊട്ടെന്‍ഷ്യല്‍ ആയിരിയ്ക്കും. മൂന്നു ഫേസുകളില്‍ പ്രേരിതമാക്കപ്പെടുന്ന പവറും ഓരോന്നില്‍നിന്നെടുക്കുന്ന പവറും സന്തുലിതമാണെങ്കില്‍ മാത്രമേ ഇത് സാദ്ധ്യമാകുകയുള്ളൂ .



ഫേസുകളില്‍ അസന്തുലിതാവസ്ഥ ഉണ്ടാ‍യാല്‍പ്പോലും ന്യൂട്രലിനെ പൂജ്യം പൊട്ടെന്‍ഷ്യലില്‍ നില നിര്‍ത്താന്‍ ഇടക്കിടയ്ക്ക് ന്യൂട്രല്‍ ലൈന്‍ എര്‍ത്ത് ചെയ്യുന്നു. " ഇക്കാര്യം ഒന്നുകൂടി വിശദമാക്കാമോ ? ഇങ്ങനെ ഫേസുകളില്‍ അസന്തുലിതാവസ്ഥ സംഭവിക്കുന്നതെങ്ങനെ ?



ഇങ്ങനെ ഫേസുകളില്‍ വോള്‍ട്ടേജ് കുറയുമ്പോള്‍ വോള്‍ട്ടേജ് സമയ ഗ്രാഫിന് എന്തു സംഭവിക്കും ? മാറ്റം ഉണ്ടാകില്ലേ ?


സംതുലിതമായ ത്രീ ഫേസ് സിസ്റ്റത്തില്‍ ന്യൂട്ട്രലിലൂടെ പോകുന്ന കരണ്ട് പൂജ്യമായിരിക്കും. ഇങ്ങനെ സംതുലിതമാക്കാന്‍ ‍ വേണ്ടത് ഒരോ ഫേസിലും ഒരേ ലോഡേ വരാവൂ. ഏതെങ്കിലും ഒരു ഫേസില്‍ കുറവോ കൂടുതലോ ലോഡ് (മറ്റു ഫേസിനെ അപേക്ഷിച്ച്) വരുമ്പോള്‍ ത്രീ ഫേസിന്‍‌റ്റെ സന്തുലിതാവസ്ഥ നഷ്ടപ്പെടുന്നു. അത്കൊണ്ടുതന്നെ ന്യൂട്ട്രലിലൂടെ കറന്‍‌റ്റ് പ്രവഹിക്കുന്നു. ന്യൂട്രലിനെ പൂജ്യം വോള്‍ട്ടേജ് ആക്കെണ്ടുന്നതിനാല്‍ ഈ കരണ്ടിനെ ഭൂമിയിലേക്കൊഴുക്കിയെ മതിയാവൂ , അതിനാല്‍ ന്യൂട്ട്രലിനെ എര്‍ത്ത് ചെയ്യൂന്നു.


7.സ്റ്റാര്‍ കണക്ഷന്‍ കൊണ്ടുള്ള മെച്ചമെന്ത് ?


സ്റ്റാര്‍ കണക്ഷനില്‍ ,മുഖ്യമായി , മൂന്ന് സിംഗിള്‍ ഫേസ് എടുക്കാം.


8.ഞങ്ങള്‍ക്കിപ്പോള്‍ " പടവുകള്‍ " എന്നൊരു സഹായി കൂടി നല്‍കുന്നുണ്ട് . ക്ലസ്റ്ററില്‍ മുന്‍ പറഞ്ഞതിനൊക്കെ ആസ്പദമായ ചര്‍ച്ച നടക്കുവാന്‍ ഒരു കാരണവും അതാണ് അതില്‍ പറഞ്ഞിരിക്കുന്ന ചോദ്യവും ഉത്തരവും താഴെ കൊടുക്കുന്നു. പലരും അതിനു നല്‍കിയ ഉത്തരം ശരിയല്ലെന്നു പറയുന്നു .അതിനെക്കുറിച്ചും ഒന്നു വിലയിരുത്താമോ ? (a) സിങ്കിള്‍ ഫേസ് , ത്രീ ഫേസ് ജനറേറ്റര്‍ എന്നിവ സാധാരണയാണ് . എന്നാല്‍ 2 ഫേസ് ജനറേറ്റര്‍ കാണാറില്ല . എന്തായിരിയ്ക്കും ഇതിന്റെ കാരണം ?



ഉത്തരം : 2 ഫേസ് ജനറേറ്ററുകളില്‍ രണ്ടു കമ്പിച്ചുരുളുകളായിരിയ്ക്കണം ഉണ്ടാകേണ്ടത് . രണ്ടു കമ്പിച്ചുരുളുകളും ഒരേ ദിശയിലാണെങ്കില്‍ പ്രേരിത വൈദ്യുതി ഒരു ചുരുളില്‍ ഉണ്ടാകുന്നതിന്റെ ഇരട്ടിയായിരിക്കും.



രണ്ടു ചുറ്റുകളും എതിര്‍ ദിശയിലാണെങ്കില്‍ പ്രേരിത വൈദ്യുതി പരസ്പരം എതിര്‍ദിശയിലായിരിക്കുന്നതിനാല്‍ പൂജ്യമായിരിക്കും .ഫലത്തില്‍ 2 ഫേസ് ജനറേറ്റര്‍ എന്നത് ഇരട്ടി ചുറ്റുകളോടുകൂടിയ ഒരു സിങ്കിള്‍ ഫേസ് ജനറേറ്ററിന്റെ ഫലമായിരിക്കും ചെയ്യുക .



( ഇവിടെ യാണ് ഏറെ ചര്‍ച്ച നടന്നത് ) ചുരുളിന്റെ എതിര്‍ ദിശ , ഒരേ ദിശ എന്നിവ വ്യക്തമായില്ല്യ. സാധാരണയായി ഇവ ഒരേ ദിശയില്‍ തന്നെ യല്ലേ ചലിക്കുക ? പിന്നെ , എന്തുകൊണ്ട് അങ്ങനെ പറയുന്നു ?
ജനറേറ്ററുകളുടെ ഒരു ചേറിയ രേഖാചിത്രം കൊടുത്തിട്ടുണ്ട്.



സിംഗിള്‍ ഫേസില്‍ ഒരു ന്യൂട്ട്രലും ഒരു ഫേസും ഉള്ളപ്പോള്‍ , റ്റൂ ഫേസില്‍ ഒരു ന്യൂട്ട്രലും , തൊണ്ണൂറ് ഡിഗ്രി ഫേസ് വ്യത്യാസമുള്ള മറ്റൊരു ഫേസും , ത്രീ ഫേസില്‍ നൂറ്റി ഇരുപതു ഡിഗ്രീ ഫേസ് വ്യത്യാസമുള്ള മൂന്ന് ഫേസുകളും ലഭിക്കുന്നു.


ചില പ്രത്യേക ആവശ്യങ്ങള്‍ക്കായി പലഫേസിലുള്ള വൈദ്യുതിയും ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും , പ്രധാനമായും ത്രീ ഫേസ് തന്നെയാണുപയോഗിക്കുന്നത്. അതിനുള്ള പ്രധാന കാരണങ്ങള്‍ ഇവയാണ്‌. ഉദാഹരണത്തിന്‌ , മെര്‍ക്കുറി ആര്‍ക് റെക്റ്റിഫയറുകള്‍ ആറ് ഫേസിലും , പന്ത്രണ്ട് ഫേസിലും ; റോട്ടറി കണ്‍‌വേര്‍ട്ടറുകള്‍ ആറ് ഫേസിലുമാണ്‌ സാധാരണയായി പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നത്.


ഫേസുകളുടെ എണ്ണത്തില്‍ , ഏറ്റവും പ്രവര്‍ത്തന ക്ഷമത കൂടുതല്‍ , ഒരു പ്രത്യേക അളവ് വൈദ്യുതോര്‍ജ്ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന്‌ വേണ്ടുന്ന വസ്തുക്കളുടെ കുറഞ്ഞ അളവ്‌ , കുറഞ്ഞ ഉത്പാദനച്ചിലവ് എന്നീ ഗുണങ്ങളാണ്‌ ത്രീ ഫേസിനെ കൂടുതല്‍ സമ്മതിയുള്ളതാക്കുന്നത്.

2 comments:

Kunjipenne - കുഞ്ഞിപെണ്ണ് said...

നമ്മുടെ ശരീരത്ത്‌ പെട്രോള്‍ മുക്കിയ പന്തം തൊട്ടാല്‍ കത്തുകയും ട്യബ്‌ ലൈറ്റില്‍ കൈകൊണ്ട്‌ പിടിച്ചാല്‍ അതമിന്നിക്കത്തുകയും ചെയ്യുന്ന വൈദ്യുതി എങ്ങനെയാണ്‌ ഉല്‍പ്പാതിപ്പിക്കുന്നത്‌? ഇത്‌ ഞാന്‍ കണ്ടിട്ടുണ്ട്‌. ഒരു ട്രാന്‍സ്‌ഫോര്‍മര്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ടെന്ന്‌ തോന്നുന്നു. ഈ വിദ്യ അറിയുമെങ്കില്‍ kunjipenne@gmail.com എന്നവിലാസത്തില്‍ മറുപടി അയച്ചുതരണമെന്ന്‌ അപേക്ഷ....

Kunjipenne - കുഞ്ഞിപെണ്ണ് said...

നമ്മുടെ ശരീരത്ത്‌ പെട്രോള്‍ മുക്കിയ പന്തം തൊട്ടാല്‍ കത്തുകയും ട്യബ്‌ ലൈറ്റില്‍ കൈകൊണ്ട്‌ പിടിച്ചാല്‍ അതമിന്നിക്കത്തുകയും ചെയ്യുന്ന വൈദ്യുതി എങ്ങനെയാണ്‌ ഉല്‍പ്പാതിപ്പിക്കുന്നത്‌? ഇത്‌ ഞാന്‍ കണ്ടിട്ടുണ്ട്‌. ഒരു ട്രാന്‍സ്‌ഫോര്‍മര്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ടെന്ന്‌ തോന്നുന്നു. ഈ വിദ്യ അറിയുമെങ്കില്‍ kunjipenne@gmail.com എന്നവിലാസത്തില്‍ മറുപടി അയച്ചുതരണമെന്ന്‌ അപേക്ഷ....