डायरेक्ट करंट (DC) क्या है?
डीसी या प्रत्यक्ष धारा को एक दिशा में विद्युत आवेश के प्रवाह के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। डीसी, एक इलेक्ट्रोकेमिकल सेल को डीसी पावर सिस्टम के मुख्य उदाहरणों में से एक माना जाता है । यह एक कंडक्टर या अर्धचालक, वैक्यूम, आयन बीम, या इन्सुलेटर के माध्यम से बह सकता है।
विद्युत धारा को एक स्थिर दिशा में बहने के लिए जाना जाता है जो इसे प्रत्यावर्ती धारा या एसी से अलग करती है। इस करंट को पहले गैल्वेनिक करंट के नाम से जाना जाता था। इन शब्दों को अक्सर उनके संक्षिप्त रूप एसी और डीसी द्वारा प्रत्यावर्ती और प्रत्यक्ष धारा के संदर्भ में संदर्भित किया जाता है।
प्रत्यावर्ती धारा आपूर्ति का उपयोग रेक्टिफायर की सहायता से प्रत्यक्ष धारा आपूर्ति को परिवर्तित करने के लिए किया जा सकता है। इसमें इलेक्ट्रोकेमिकल या इलेक्ट्रॉनिक तत्व होते हैं जो एक दिशा में करंट के प्रवाह की अनुमति देते हैं। इन्वर्टर की सहायता से दिष्ट धारा को प्रत्यावर्ती धारा में बदला जा सकता है।
एक शब्द के रूप में डीसी का उपयोग बिजली प्रणालियों को निरूपित करने के लिए किया जाता है जो वर्तमान या वोल्टेज की एक ध्रुवता का उपयोग करने के लिए जाने जाते हैं और शून्य आवृत्ति को संदर्भित करते हैं, वर्तमान या वोल्टेज के स्थानीय माध्य मान को स्थिर या कम करते हैं।
यह देखा गया है कि डीसी वोल्टेज स्रोत में वोल्टेज स्थिर रहता है क्योंकि करंट डीसी करंट स्रोत से होकर गुजरता है। विद्युत परिपथ का DC विलयन वह विलयन होता है जिसमें नियत धाराएँ और वोल्टताएँ होती हैं। एक स्थिर वोल्टेज या वर्तमान तरंग को डीसी घटक और शून्य-माध्य समय-भिन्न घटक के योग में विघटित कहा जा सकता है।
यहां डीसी पावर सिस्टम वैल्यू को अपेक्षित मूल्य, ऑल-टाइम करंट और वोल्टेज के औसत मूल्य के रूप में परिभाषित किया गया है। डीसी को आम तौर पर निरंतर ध्रुवता के रूप में जाना जाता है, यहां डीसी वोल्टेज समय में भिन्न होता है जैसा कि फोन लाइन या रेक्टिफायर पर उतार-चढ़ाव वाले वॉयस सिग्नल के कच्चे आउटपुट में देखा जाता है।
डीसी का उपयोग अब क्यों किया जाता है?
विद्युत शक्ति को प्रत्यावर्ती धारा रूप में उत्पन्न, संचारित और वितरित करने के लिए जाना जाता है। कई अनुप्रयोगों में शक्ति का उपयोग किया जाता है और कुछ में, प्रत्यक्ष शक्ति आवश्यक होती है। डीसी मोटर्स द्वारा शामिल परिवर्तनीय गति मशीनरी और भंडारण बैटरी की आवश्यकता वाले महत्वपूर्ण क्षेत्रों में इसकी आवश्यकता के कुछ क्षेत्र हैं।
यह देखा गया है कि बिजली इलेक्ट्रॉनिक्स में प्रगति ने डीसी वोल्टेज स्तर और एसी से डीसी स्विफ्ट में रूपांतरण को बदल दिया है। सौर और पवन ऊर्जा का वितरण तेजी से बढ़ रहा है, ये दोनों स्रोत अनिवार्य रूप से डीसी हैं।
घरेलू और कार्यालय उपकरणों की एक बड़ी संख्या को उनकी आंतरिक आवश्यकताओं के लिए कम वोल्टेज वाले डीसी की आवश्यकता होती है। इन उपकरणों को प्रत्यावर्ती धारा के साथ खिलाया जाता है और आगे आंतरिक सर्किटरी द्वारा कम वोल्टेज डीसी में बदल दिया जाता है।
वर्तमान में, प्रत्यक्ष प्रवाह चरण संतुलन समस्याओं, त्वचा के प्रभाव और हार्मोनिक मुद्दों से मुक्त है। इस प्रकार की ऊर्जा को ईंधन सेल और बैटरी में आसानी से संग्रहीत किया जा सकता है जो भविष्य में बिजली आपूर्ति की विफलता के मामले में हो सकती है।
डायरेक्ट करंट या डीसी पावर सिस्टम के कई उपयोग हैं, इसका उपयोग बैटरी को चार्ज करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम, मोटर्स आदि के लिए बड़ी शक्ति की आपूर्ति के लिए किया जा सकता है। बड़ी मात्रा में विद्युत ऊर्जा जो प्रत्यक्ष धारा द्वारा वितरित की जाती है, विद्युत रासायनिक प्रक्रियाओं में उपयोग की जाती है, एल्युमीनियम के गलाने और रेलवे में।
उच्च वोल्टेज के डीसी का उपयोग एसी पावर ग्रिड या रिमोट जनरेशन साइट्स से इंटरकनेक्ट करने के लिए बड़ी शक्ति को संचारित करने के लिए किया जाता है। डायरेक्ट करंट आमतौर पर लो-वोल्टेज और एक्स्ट्रा-लो वोल्टेज अनुप्रयोगों में पाया जाता है। यह ज्यादातर वहां होता है जहां ये सौर ऊर्जा प्रणालियों या बैटरी द्वारा संचालित होते हैं।
आमतौर पर, घरेलू डीसी प्रतिष्ठानों में एसी के लिए उपयुक्त विभिन्न प्रकार के कनेक्टर, फिक्स्चर, सॉकेट और स्विच होते हैं। यह मुख्य रूप से कम वोल्टेज के उपयोग के कारण होता है जिसके परिणामस्वरूप समान मात्रा में बिजली का उत्पादन करने के लिए उच्च धाराएं होती हैं।
कई ऑटोमोटिव अनुप्रयोग डीसी का उपयोग करने के लिए जाने जाते हैं; एक ऑटोमोटिव बैटरी प्रकाश व्यवस्था, इग्निशन सिस्टम और स्टार्टिंग के लिए शक्ति प्रदान करती है। डीसी पावर सिस्टम का उपयोग सर्किट बोर्ड के साथ एक उपकरण में किया जाता है, ऐसा इसलिए होता है क्योंकि इन उपकरणों के भीतर मौजूद चिप्स को डेटा के संचालन और भंडारण के लिए इलेक्ट्रॉनों के एक यूनिडायरेक्शनल और स्थिर प्रवाह की आवश्यकता होती है।
हर घर के पावर सर्किट में एक इन-बिल्ट डीसी इन्वर्टर सिस्टम होता है जो केस के अंदर मौजूद उपकरणों को डीसी-स्टाइल पावर प्रदान करता है। लैपटॉप एक और उदाहरण हैं क्योंकि उनमें भी एक बैटरी होती है जो डीसी प्रारूप में शक्ति प्रदान करती है।
डीसी पावर ज्यादातर थर्मोकपल, बैटरी और सोलर सेल जैसे स्रोतों द्वारा उत्पादित की जाती है। इसका उपयोग कम वोल्टेज अनुप्रयोगों जैसे मोटर वाहन अनुप्रयोगों, चार्जिंग बैटरी, विमान अनुप्रयोगों और अन्य कम वोल्टेज / वर्तमान अनुप्रयोगों में किया जाता है। सभी सोलर पैनल इन दिनों डीसी पावर का उत्पादन करते हैं।
पीवी उद्योग में इसके सामान्य अनुप्रयोग हैं जिसमें ऑफ-ग्रिड उपकरण और पोर्टेबल सौर प्रणाली शामिल हैं। डायरेक्ट करंट को अल्टरनेटिंग करंट में बदलने के लिए सोलर इन्वर्टर का उपयोग न करने से इस प्रकार की प्रणालियों की लागत कम हो जाती है।
डीसी पावर सिस्टम के बारे में विस्तार से
डीसी पावर सिस्टम में एक विद्युत सर्किट होता है जो प्रतिरोधों और निरंतर चालू स्रोतों का संयोजन होता है। सर्किट करंट और वोल्टेज किसी भी समय कारक से स्वतंत्र होते हैं। एक सर्किट करंट या वोल्टेज सर्किट करंट या वोल्टेज के पिछले मान पर निर्भर नहीं करता है।
इसका मतलब यह है कि डीसी सर्किट का प्रतिनिधित्व करने वाली समीकरण प्रणाली में समय के संबंध में डेरिवेटिव या इंटीग्रल नहीं होते हैं। एक बार डीसी सर्किट में एक प्रारंभ करनेवाला या संधारित्र जोड़ा जाता है, तो परिणामी सर्किट डीसी सर्किट नहीं होता है। हालांकि, इसमें एक डीसी समाधान होता है जो सर्किट डीसी स्थिर स्थिति में पहुंचने के बाद सर्किट धाराओं और वोल्टेज को बचाता है।
इस प्रकार के सर्किट को एक प्रणाली द्वारा दर्शाया जा रहा है जिसमें अंतर समीकरण शामिल हैं। इस प्रकार के समीकरणों पर लागू समाधान में आम तौर पर स्थिर या स्थिर अवस्था भाग के अलावा एक क्षणिक या समय-भिन्न भाग होता है। यह स्थिर-अवस्था वाला भाग DC समाधान है।
कुछ सर्किट ऐसे होते हैं जिनमें डीसी समाधान नहीं होता है उदाहरण के लिए एक प्रारंभ करनेवाला से जुड़ा एक निरंतर वोल्टेज स्रोत और एक संधारित्र से जुड़ा एक निरंतर वर्तमान स्रोत। एक सर्किट जो डीसी वोल्टेज स्रोत द्वारा संचालित होता है जैसे डीसी बिजली की आपूर्ति या बैटरी के आउटपुट को आमतौर पर इलेक्ट्रॉनिक्स में संदर्भित किया जाता है। यह तब भी होता है जब यहां इसका मतलब यह है कि सर्किट डीसी पावर सिस्टम द्वारा संचालित होता है ।
19 वीं सदी के अंत में, एडिसन द्वारा निर्मित पहला विद्युत वितरण नेटवर्क डीसी तकनीक पर आधारित था। हालांकि, बाद में ट्रांसफॉर्मर के आविष्कार के साथ, एसी सिस्टम को डीसी सिस्टम की तुलना में काफी बेहतर माना गया। ट्रांसमिशन, बिजली और वितरण के उत्पादन के लिए विश्व स्तर पर एसी सिस्टम को अपनाया गया था।
डीसी विद्युत वितरण के प्रकार
रूपांतरण उपकरण का उपयोग करके और डीसी वितरण प्रणाली को खिलाकर एक सबस्टेशन पर ट्रांसमिशन नेटवर्क से एसी पावर को ठीक किया जा सकता है। यह तब होता है जब डीसी बिजली वितरण की आवश्यकता होती है। डीसी से एसी इन्वर्टर का उपयोग करके एसी उपभोक्ताओं को डीसी सिस्टम से जोड़ा जा सकता है।
डीसी बिजली वितरण के कई प्रकार हैं ; कम वोल्टेज डीसी वितरण प्रणाली को दो प्रकारों में बांटा गया है जो एकध्रुवीय डीसी वितरण प्रणाली और द्विध्रुवी डीसी वितरण प्रणाली हैं। आइए इन दोनों प्रकारों के बारे में विस्तार से पढ़ें।
एकध्रुवीय डीसी वितरण प्रणाली
एकध्रुवीय डीसी वितरण प्रणाली को 2-तार डीसी प्रणाली के रूप में भी जाना जाता है। यह प्रणाली दो कंडक्टरों का उपयोग करती है जैसा कि नाम में दर्शाया गया है, जिनमें से एक सकारात्मक है जबकि दूसरा एक नकारात्मक कंडक्टर है। केवल एक स्तर पर इस प्रणाली का उपयोग करके सभी उपभोक्ताओं को ऊर्जा दी जाती है।
द्विध्रुवी डीसी वितरण प्रणाली
एक द्विध्रुवी डीसी वितरण प्रणाली को 3-तार डीसी प्रणाली के रूप में भी जाना जाता है। इसे दो श्रृंखलाओं के संयोजन के रूप में पहचाना जा सकता है जो परस्पर जुड़े हुए एकध्रुवीय डीसी सिस्टम हैं। इसमें दो बाहरी कंडक्टर होते हैं जिनमें से एक सकारात्मक होता है जबकि दूसरा नकारात्मक होता है, तीन कंडक्टर और एक मध्य कंडक्टर जो तटस्थ होता है।
इस प्रकार के तहत, उपभोक्ता के पास कई कनेक्शन विकल्प होते हैं जिनमें निम्नलिखित शामिल हैं। कनेक्शन सकारात्मक कंडक्टर और तटस्थ के बीच, नकारात्मक और तटस्थ के बीच, सकारात्मक और नकारात्मक के बीच डबल वोल्टेज के बीच, और सकारात्मक से नकारात्मक तटस्थ के बीच बनाया जा सकता है।
यह देखा गया है कि उपयोगकर्ता के परिसर में या लोड की आवश्यकता के अनुसार डीसी से एसी इन्वर्टर या डीसी-टू-डीसी कनवर्टर स्थापित किया जा सकता है। वितरण वोल्टेज स्तर आवश्यकता के अनुसार समान होने पर उपभोक्ताओं को सीधे डीसी वितरकों से भी जोड़ा जा सकता है।
डीसी वितरकों के प्रकार
जिस तरह से उन्हें खिलाया जाता है, उसके आधार पर डीसी वितरकों को विभाजित किया जाता है। डीसी डिस्ट्रीब्यूटर चार प्रकार के होते हैं जो इस प्रकार हैं: डिस्ट्रीब्यूटर को एक सिरे से फीड किया जाता है, डिस्ट्रीब्यूटर को दोनों सिरों पर फीड किया जाता है, डिस्ट्रीब्यूटर को सेंटर में फीड किया जाता है और रिंग डिस्ट्रीब्यूटर को। आइए इन सभी के बारे में विस्तार से पढ़ें।
एक छोर पर वितरक फेड
एक छोर पर खिलाए गए वितरक में, वितरक एक छोर पर आपूर्ति से जुड़ा होता है। इसकी लंबाई के साथ-साथ विभिन्न बिंदुओं पर भार का दोहन किया जा रहा है। डिस्ट्रीब्यूटर के अलग-अलग सेक्शन में करंट जो कि फीडिंग पॉइंट से दूर होता है, लगातार कम होता जा रहा है।
फीडिंग पॉइंट से दूर वोल्टेज कम होता रहता है। डिस्ट्रीब्यूटर के किसी भी सेक्शन में खराबी पाए जाने की स्थिति में, पूरे डिस्ट्रीब्यूटर को सप्लाई से डिस्कनेक्ट करने की आवश्यकता होती है। यही कारण है कि आपूर्ति निरंतरता बाधित होती है।
दोनों छोर पर वितरक फेड
जब इस एक की बात आती है, तो यहां वितरक दोनों सिरों पर आपूर्ति से जुड़ा होता है। फीडिंग पॉइंट्स पर उपलब्ध वोल्टेज समान स्तर पर हो भी सकता है और नहीं भी। न्यूनतम वोल्टेज लोड बिंदु पर होता है जिसे वितरक के विभिन्न वर्गों पर लोड की भिन्नता से स्थानांतरित देखा जाता है।
यदि फीडिंग पॉइंट पर कोई खराबी पाई जाती है, तो यह सुनिश्चित किया जाता है कि आपूर्ति की निरंतरता दूसरे फीडिंग पॉइंट से हो। यदि डिस्ट्रीब्यूटर के सेक्शन में खराबी पाई जाती है, तो यह सुनिश्चित किया जाता है कि फॉल्ट के दोनों ओर उनके संबंधित फीडिंग पॉइंट्स के साथ आपूर्ति जारी रहे।
यहां, कंडक्टर क्रॉस-सेक्शन क्षेत्र को एक डबल डिस्ट्रीब्यूटर की आवश्यकता होती है जो एक फीडिंग पर एक डिस्ट्रीब्यूटर की आवश्यकता की तुलना में डबल फीड और कम होता है।
केंद्र में वितरक फेड
नाम के अनुसार, इस प्रकार के तहत, वितरक को केंद्र बिंदु पर आपूर्ति की जाती है क्योंकि वोल्टेज सबसे दूर के छोर पर गिरता है। यह वोल्टेज ड्रॉप उतना बड़ा नहीं है जितना कि एक वितरक में हो सकता है जिसे एक छोर पर खिलाया जाता है। यह दो वितरकों के बराबर है जिन्हें अलग-अलग फीड किया जाता है। इसके तहत, प्रत्येक वितरक के पास आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला फीडिंग पॉइंट होता है जिसकी लंबाई कुल का आधा होता है।
रिंग मेन डीसी डिस्ट्रीब्यूटर
इस प्रकार का वितरक एक बंद रिंग के रूप में मौजूद होता है जिसे एक बिंदु पर खिलाया जा रहा है। यह एक स्ट्रेट डिस्ट्रीब्यूटर के बराबर है जो समान वोल्टेज वाले दोनों सिरों पर फ़ीड करता है। इस प्रकार में, बंद वलय बनाने के लिए दोनों सिरों को एक साथ खरीदा जाता है। इस प्रकार के विभिन्न डीसी वितरक रिंगों को विभिन्न बिंदुओं पर खिलाया जा सकता है।
डीसी विद्युत आपूर्ति का मुख्य कार्य क्या है ?
डीसी बिजली की आपूर्ति एक आउटपुट डीसी वोल्टेज का उत्पादन करती है जो एक या कई भारों को बिजली देने के लिए जाना जाता है। इसके तहत इनपुट सिग्नल को आउटपुट में बदलकर आउटपुट तैयार किया जाता है। एक बुनियादी डीसी बिजली की आपूर्ति चार वर्गों या सर्किट के साथ बनाई गई है जिसमें प्रत्येक ब्लॉक एक विशिष्ट सर्किट का प्रतिनिधित्व करता है जो एक विशेष कार्य करता है।
डीसी पावर सप्लाई सिस्टम कैसे काम करता है?
आइए डीसी बिजली आपूर्ति के कार्य के बारे में पढ़ें । एक बुनियादी डीसी बिजली की आपूर्ति चार वर्गों के साथ बनाई जा सकती है जिसमें प्रत्येक एक विशिष्ट सर्किट का प्रतिनिधित्व करता है जो एक अद्वितीय कार्य करता है। इसमें ट्रांसफॉर्मर, रेक्टिफायर, फिल्टर और रेगुलेटर जैसे विभिन्न भाग होते हैं।
ट्रांसफार्मर
ट्रांसफार्मर को एक इनपुट के रूप में एक एसी सिग्नल प्रदान किया जाता है जो बिजली के आउटलेट से बिजली की तरह लाइन वोल्टेज का उपयोग करके उत्पन्न होता है। ट्रांसफॉर्मर का मुख्य कार्य बिजली आपूर्ति के आउटपुट पर आवश्यक वांछित डीसी स्तर का उत्पादन करने के लिए सिग्नल को नीचे या ऊपर ले जाना शामिल है।
यह कई अनुप्रयोगों में एक आइसोलेटर की भूमिका निभाता है, इन इनपुट संकेतों को डिवाइस द्वारा आंतरिक रूप से उत्पन्न एक से अलग करना महत्वपूर्ण है।
सही करनेवाला
रेक्टिफायर से आउटपुट के रूप में प्राप्त सिग्नल को आगे रेक्टिफायर के इनपुट के रूप में पेश किया जाता है। एक रेक्टिफायर हाफ-वेव या फुल-वेव रेक्टिफायर हो सकता है और इसमें एक रेक्टिफाइड स्पंदित डीसी सिग्नल होता है।
इसमें स्पंदित संकेत एक संकेत है जो वोल्टेज या करंट है जो अपनी ध्रुवता को नहीं बदलता है और समय के कार्य के रूप में इसका परिमाण होता है। विशिष्ट लोगों का निर्माण प्रतिरोधों और डायोड का उपयोग करके किया जाता है।
फ़िल्टर
स्पंदित डीसी सिग्नल को गैर-स्पंदित डीसी सिग्नल में परिवर्तित करने के लिए एक फिल्टर की आवश्यकता होती है। आम तौर पर, एक कैपेसिटर फिल्टर पर्याप्त होता है और इसके द्वारा उत्पन्न आउटपुट डीसी वोल्टेज होता है जिसमें मामूली एसी भिन्नताएं और तरंग होते हैं।
रेगुलेटर
एक नियामक के आम तौर पर दो कार्य होते हैं जिसमें बिना किसी तरंग के डीसी सिग्नल का उत्पादन करके फिल्टर से सिग्नल को सुचारू करना और आउटपुट पर निरंतर वोल्टेज का उत्पादन शामिल है। नियामक के आउटपुट पर उपलब्ध वोल्टेज भिन्नताओं की उपस्थिति में भी स्थिर रहता है। ये बदलाव लोड या इनपुट वोल्टेज में बदलाव में मौजूद हो सकते हैं।
डायरेक्ट करंट (DC) के फायदे और नुकसान
DC के अपने फायदे और नुकसान हैं, आइए इनके बारे में पढ़ते हैं।
डीसी के लाभ
हालांकि डीसी पावर सिस्टम के कई फायदे हैं, डीसी का सबसे बड़ा फायदा यह है कि प्रत्यावर्ती धारा की तुलना में इसे स्टोर करना आसान है। ऐसा तब होता है जब इसे छोटे पैमाने पर स्टोर किया जा रहा हो। बाद में उपयोग के लिए बिजली का भंडारण एक हाइब्रिड स्वतंत्र बिजली संयंत्र के लिए महत्वपूर्ण माना जाता है।
जब बिजली का भंडारण किया जाता है, तो इसका उपयोग जब भी आवश्यक हो, भंडारण के रूप में किया जा सकता है क्योंकि यह घनत्व को बढ़ाता है। इस प्रकार उच्च शक्ति वाले उपकरणों के संचालन के लिए आवश्यकता के अनुसार शक्ति का उपयोग किया जा सकता है। एक बार बिजली जमा हो जाने के बाद जनरेटर सेट को बंद किया जा सकता है क्योंकि यह ईंधन बचाने में मदद करता है।
जब एक स्वतंत्र बिजली संयंत्र के लिए डीसी बिजली का उपयोग किया जाता है, तो लाभ यह है कि एसी मुख्य के लिए बिजली एक डीजल डीसी जनरेटर का उपयोग करके और डीसी बिजली को मुख्य शैली एसी बिजली में परिवर्तित करके कुशलता से उत्पन्न की जा सकती है। इसके बाद, पेट्रोल एसी सिंक्रोनस जनरेटर का उपयोग करके मुख्य शैली की एसी बिजली सीधे उत्पन्न होती है।
एक प्रत्यक्ष वर्तमान जनरेटर के लिए, मुख्य-शैली की बिजली की विशेषताओं को डीसी से एसी रूपांतरण प्रक्रिया का उपयोग करके निर्धारित किया जाता है। कोई भी फील्ड वाइंडिंग और परिवर्तनशील गति एक डीसी जनरेटर को सिंक्रोनस एसी जनरेटर की तुलना में अत्यधिक कुशल नहीं बनाती है।
डीसी . के नुकसान
आइए डीसी के नुकसान के बारे में पढ़ें । हाई वोल्टेज पर डायरेक्ट करंट उत्पन्न करने में कठिनाई होती है क्योंकि इसमें कम्यूटेशन की समस्या होती है। उच्च वोल्टेज संचरण के लिए डीसी सिस्टम में वोल्टेज को आसानी से नहीं बढ़ाया जाता है। इसके अलावा, डीसी सर्किट स्विच और ब्रेकर अधिक सीमाओं की पेशकश के लिए जाने जाते हैं।
Post a Comment
Post a Comment