ডিসি জেনারেটরের এক্সাইটেশন - The Excitation of DC Generator

ডিসি জেনারেটরের এক্সাইটেশন The excitation of DC generator

এক্সাইটেশন শব্দের অর্থ হল উত্তেজিতকরণ। ডিসি জেনারেটর বা মেশিনের ক্ষেত্রে পােল কোরের চারদিকে একটি কয়েল থাকে । যাকে ফিল্ড-কয়েল বা ফিল্ড-ওয়াইন্ডিং বলা হয়। এই ফিন্ড-কয়েলে ফ্লার সৃষ্টি করার জন্যে যে পদ্ধতির মাধ্যমে ফিল্ড-কয়েলে ডাইরেক্ট কারেন্ট (D.C) সরবরাহ করা হয়, তাকে এক্সাইটেশন বলে।



এক্সাইটেশনের প্রয়ােজনীয়তা: পূর্বে স্থায়ী চুম্বক ব্যবহার করা হলেও বর্তমানে বৈদ্যুতিক মেশিনে বৈদ্যুতিক-চুম্বকই। ব্যবহার করা হয়। কারণ এই বিশ্বে কোন কিছুই স্থায়ী নয়। স্থায়ী-চুম্বকের শক্তির স্থায়িত্ব চিরদিন একই রকম থাকবে না, পরিবর্তন ঘটবেই। তাই বৈদ্যুতিক মেশিনে বৈদ্যুতিক-চুম্বকই ব্যবহৃত হয়। ডিসি মেশিনের ক্ষেত্রে পােল-কোরের চারদিকে একটি কয়েল থাকে, যাকে ফিল্ডকয়েল বা ফিল্ড-ওয়াইন্ডিং বলা হয়। এই ফিল্ড-কয়েলের

মধ্য দিয়ে ডিসি বা ডাইরেক্ট কারেন্ট প্রবাহিত করালে যতক্ষণ কারেন্ট প্রবাহিত হতে থাকবে, ততক্ষণ পর্যন্ত এটা চুম্বক হিসেবে কাজ করবে।


কারেন্টের মান বৃদ্ধি করলে পােলের শক্তিও বৃদ্ধি পাবে, অর্থাৎ পােল হতে নির্গত চৌম্বক বলরেখা বা ফ্লাক্স বৃদ্ধি পাবে। | আর এই চৌম্বক বলরেখা বা ফ্লাক্স ছাড়া ডিসি মেশিনের আর্মেচারে কোন ভােল্টেজ উৎপন্ন হবে না । এই জন্যেই এক্সাইটেশনের প্রয়ােজন পড়ে।


সেলফ এবং সেপারেটলি এক্সাইটেড জেনারেটর: ফিল্ড এক্সাইটেশন (Field excitation) অনুযায়ী জেনারেটরকে সাধারণত দু'ভাগে ভাগ করা হয়, যথা:

(ক) সেপারেটলি এক্সাইটেড,

(খ) সেলফ এক্সাইটেড।


সেপারেটলি এক্সাইটেড জেনারেটর ও যে জেনারেটরের আর্মেচারের সাথে ফিল্ড-কয়েলের কোন বৈদ্যুতিক সংযােগ থাকে না। এবং যার ফিন্ড-কয়েলকে পৃথকভাবে ব্যাটারি বা জেনারেটর হতে কারেন্ট সরবরাহ করে উত্তেজিত (Excited) করা হয়, তাকে। সেপারেটলি এক্সাইটেড জেনারেটর বলে। ফিল্ড-কয়েলের মধ্য দিয়ে পৃথক উৎস হতে যে কারেন্ট পাঠানাে হয়, তাকে ফিল্ড-কারেন্ট। বলা হয় এবং ফিল্ড-কারেন্ট অবশ্যই ডাইরেক্ট বা ডিসি হতে হবে। সেই জন্যে অল্টারনেটর কখনও সেলফ এক্সাইটেড হয় না, কারণ অলটারনেটরের আর্মেচারে অলটারনেটিং কারেন্ট বা এসি উৎপন্ন হয়। সেজন্যে অলটারনেটরের ফিল্ডকে অন্য আরেকটি সেলফ এক্সাইটেড জেনারেটরের সাহায্যে উত্তেজিত করতে হয়


সেলফ-এক্সাইটেড জেনারেটর: যে জেনারেটরের আর্মেচারের সাথে ফিন্ড-কয়েলের বৈদ্যুতিক সংযােগ থাকে এবং যার ফিল্ড-কয়েলকে স্বয়ং জেনারেটর কর্তৃক উৎপাদিত কারেন্ট দ্বারা উত্তেজিত করা হয়, তাকে সেলফ-এক্সাইটেড জেনারেটর বলে।

জেনারেটরের প্রত্যেকটি ফিল্ড-পােলে সামান্য হলেও কিছুটা চুম্বকত্ব থাকা প্রয়ােজন এবং এ সামান্য চুম্বকত্বকে অবশিষ্ট চুম্বকত্ব (Residual magnetism) বলে। এই অবশিষ্ট চুম্বকত্ব ব্যতীত কোন জেনারেটরে বিশেষ করে শান্ট এবং কম্পাউন্ড P জেনারেটরে কোন ভােল্টেজই উৎপন্ন হয় না।


সেলফ-এক্সাইটেড জেনারেটরের ফিল্ড-কয়েল, আর্মেচারের সাথে প্যারালালে সংযুক্ত থাকে, বিশেষ করে শান্ট এবং কম্পাউন্ড জেনারেটরে সেল্ফ-এক্সাইটেড জেনারেটর চালু করার পর পরই অবশিষ্ট চুম্বকত্বের কারণে আর্মেচারে একটি ভােল্টেজের সৃষ্টি হয় এবং ঐ ভােল্টজের জন্যে ফিল্ড-কয়েলে একটি কারেন্ট প্রবাহিত হয়ে ফিল্ড-কয়েলকে উত্তেজিত করে। ফলে ফিল্ড আরাে শক্তিশালী হয়, আর্মেচারে আরাে বেশি ভােল্টেজ উৎপন্ন হয় এবং ফিল্ড-কয়েলে আরাে বেশি কারেন্ট প্রবাহিত হয়। এভাবে উৎপন্ন ভােল্টেজ উত্তরােত্তর বৃদ্ধি পেতে পেতে জেনারেটরে স্বাভাবিক ভােল্টেজ আসে।


এক্সাইটেশনের জন্যে শর্ত (The conditions for excitation):

এক্সাইটেশনের জন্যে নিম্নলিখিত শর্তগুলাে মেনে চলতে হয়।

১। প্রতি পােলের এক্সাইটেশনের জন্যে অনেক পেচের একটি কয়েল হলে তার (Wire) খুব চিকন হতে হবে।

২। কিছু পেঁচের একটি কয়েল হলে তার (Wire) খুব মােটা হতে হবে। ৩। তারের দুটি কয়েল হলে একটি তার (Wire) চিকন হতে হবে এবং অপরটি মােটা হতে হবে। ৪। এক্সাইটেশনের জন্য অবশ্যই ডিসি সরবরাহ দিতে হবে।


শান্ট জেনারেটরের ভােল্টেজ উৎপাদন পদ্ধতি: শান্ট জেনারেটরের ফিল্ড, আর্মেচারের সাথে প্যারালালে সংযুক্ত থাকে। আর্মেচারে উৎপন্ন কারেন্ট পজিটিভ বাশ দিয়ে বের হওয়ার পর দু' ভাগে বিভক্ত হয়। এক ভাগ শান্ট ফিল্ড-কয়েল হয়ে নেগেটিভ ব্রাশে এবং অন্য ভাগ বহির্সার্কিট হয়ে। নেগেটিভ ব্রাশে আসে এবং ফিল্ড-কয়েল কারেন্টের সাথে একত্রে আর্মেচারে প্রবেশ করে। শান্ট-ফিল্ডে অল্প কারেন্টের প্রয়ােজন বিধায় ফিল্ড সার্কিটের রেজিস্ট্যান্স বেশি হওয়া প্রয়ােজন।


সেহেতু শান্ট-ফিল্ড কয়েলে সরু তার এবং বেশি সংখ্যক পেঁচ ব্যবহার করা হয়। এটা ছাড়াও ফিল্ড-কয়েলের। | সাথে একটি রেজিস্ট্যান্স সিরিজে সংযােগ করা হয়, যা প্রয়ােজনের সময়

কমানাে-বাড়ানাে যায়। ফলে চুম্বক বলরেখা এবং সে সঙ্গে উৎপন্ন। ভােল্টেজকে নিয়ন্ত্রণ করা যায়। ভােল্টেজ বা ফিল্ড কারেন্টকে নিয়ন্ত্রণ করা হয় বলেই এই সিরিজ রেজিস্ট্যান্সকে ‘ফিন্ড-রেগুলেটর' বা ‘ভােল্টেজ-রেগুলেটর' বলে।


শান্ট জেনারেটর ভােল্টজ উৎপাদন ও শান্ট জেনারেটর নিজেই নিজের ফিল্ডকে উত্তেজিত করে। যে মুহূর্তে জেনারেটর ঘুরতে শুরু করে, তখন। এর টার্মিনালের আড়াআড়িতে কোন ভােল্টেজ থাকে না, ফলে কোন ফিল্ড-কারেন্টও থাকে না।

একটি সেলফ এক্সাইটেড জেনারেটর এর কাজের জন্যে এর ফিল্ড পােলসমূহের রেসিডুয়াল ম্যাগনেটিজম-এর উপর নির্ভর করে। সাধারণত ফিল্ড পােলগুলােতে কিছুটা রেসিডুয়াল ম্যাগনেটিজম থেকে যায়, যদি পােলগুলােকে পূর্বে কোন এক সময়ে । চুম্বকীকরণ করা হয়ে থাকে। | যদি শান্ট জেনারেটরকে ঘুরানাে হয়, তবে পােলগুলােতে ( OC) বর্তমান সামান্য পরিমাণ ফ্লাক্সকে আর্মেচার কন্ডাকটরসমূহ ছেদ বা কর্তন করে এবং সামান্য পরিমাণ ই.এম.এফ. ((E.M.F) উৎপন্ন হয় ।


যেহেতু শান্ট-ফিল্ড সরাসরি ব্রাশসমূহের আড়াআড়িতে সংযুক্ত, সেহেতু এই ওয়াইন্ডিং-এর মধ্য দিয়ে সামান্য পরিমাণ কারেন্ট প্রবাহিত হয়। এই কারেন্ট, ফিল্ডের শক্তিকে বৃদ্ধি করে, ফলে বেশি পরিমাণ ফ্লাক্স কর্তিত হয় এবং আরও বেশি পরিমাণ ই.এম.এফ, উৎপন্ন হয়। এই বর্ধিত ইএম.এফ, আরাে বেশি কারেন্ট, ফিল্ড ওয়াইন্ডিং-এ পাঠায়।


ফিন্ড কারেন্ট ফলে ফিল্ডের শক্তি আরও বেশি হয়, আরও বেশি ফ্লাক্স কর্তিত হয় এবং আরও বেশি ই.এম.এফ, উৎপন্ন হয়।

একটি শান্ট জেনারেটরের স্যাচুরেশন লাইন এবং ফিল্ড রেজিস্ট্যান্স লাইন দেখানাে হয়েছে। লাইন দুটি একই আকের উপর আঁকা হয়েছে। এই গ্রাফে ফিল্ড কারেন্টকে ‘ভুজ' বরাবর এবং ঐ ফিল্ড কারেন্ট অনুযায়ী আর্মেচারে উৎপন্ন ভােল্টেজকে কাটি' বরাবর আঁকা হয়েছে। বক্ররেখাটি স্যাচুরেশন এবং সােজা রেখাটি রেজিস্ট্যান্স নির্দেশ করে।


এই বক্ররেখাটিকে ‘ওপেন সার্কিট ক্যারেকটারিস্টিক'ও (OCC) বলা হয়, কারণ শান্ট জেনারেটরের নাে-লােড অবস্থায় ভােল্টেজ আর কারেন্টের মধ্যে সম্বন্ধ নির্দেশ করে।


ডিসি মেশিনস শান্ট জেনারেটরে ভােল্টেজ উৎপাদনে ব্যর্থতার কারণ ও নিম্নলিখিত কারণগুলাের যেকোন একটি বিদ্যমান থাকলে এক জেনারেটর ভােল্টেজ উৎপাদনে ব্যর্থ হয় ও । * ১। রেসিডুয়াল ম্যাগনেটিজম না থাকলে ৪ রেসিডুয়াল ম্যাগনেটিজম একেবারে না থাকলে বা খুব কমে গেলে জেনারেটরে আছে ভােল্টেজ উৎপন্ন হবে না।

কারণ ও বহুদিন যাবৎ মেশিন অব্যবহৃত থাকলে, মেশিনে ঝাঁকুনি লাগলে, কিংবা স্বাভাবিক দিকে না গিয়ে ফিল্ডে উল্টাদিনে কারেন্ট গেলে রেসিডুয়াল ম্যাগনেটিজম খুব কমে যায় অথবা একেবারে নষ্ট হয়ে যায়।


প্রতিকার ও প্রধান পােলের অবিলুপ্ত রেসিডুয়াল ম্যাগনেটিজম ফিরে আনার জন্যে ফিল্ডের সঠিক পােলারিটি বজায় রেখে ৫০ || ভিতর দিয়ে ব্যাটারি অথবা অন্য ডিসি জেনারেটর হতে কারেন্ট পাঠানাে হয়। ঐ কারেন্টের পরিমাণ স্বাভাবিক ফিল্ড কারেন্টের সমান।

হতে হবে। শান্ট জেনারেটরে ফিল্ড-কারেন্ট সাধারণত আর্মেচার কারেন্টের 20 হতে 30 ভাগের এক ভাগ হয়।

শান্ট-ফিল্ড রেজিস্ট্যান্স অত্যন্ত বেশি: যদি শান্ট-ফিল্ড রেজিস্ট্যান্স খুব বেশি হয়, তবে ভােল্টেজ উৎপন্ন হবে না। যখন এই » অবস্থা বিদ্যমান থাকে, তখন ফিল্ড-সার্কিট বদ্ধ (Close) করার পর ভােল্টমিটার পাঠ বৃদ্ধি পায়, কিন্তু প্রাথমিক পাঠের চেয়ে সামান্য উপরে এবং পরে বৃদ্ধি পাওয়া থেমে যায়। | প্রতিকার ও ফিল্ড রিওস্ট্যাট রেজিস্ট্যান্স কমিয়ে শান্ট-ফিল্ড সার্কিটের রেজিস্ট্যান্স কমাতে হবে।


উল্টা শান্ট-ফিল্ড কানেকশন থাকলে ও এক বা একাধিক ফিল্ড কয়েল উল্টা কানেকশনের ফলে পােলের পােলারিটি সঠিক না। হলে জেনারেটরে ভােল্টেজ উৎপন্ন হয় না। প্রতিকার ও একটি চৌম্বক কম্পাসের সাহায্যে পর পর পেপালের পােলারিটি পরীক্ষা করে নিতে হবে। পােলের পােলারিটি অসম না । থাকলে কয়েলের কানেকশন পাল্টিয়ে ঠিক করতে হবে।।


শান্ট ফিল্ড সার্কিট ওপেন হয়ে গেলে ও শান্ট জেনারেটরের আর্মেচার বা ফিল্ড ওয়াইন্ডিং-এর কোন তার কেটে ‘ওপেন’ হয়ে । গেলে মেশিনে আদৌ কোন ভােল্টেজ উৎপন্ন হবে না।

প্রতিকার ও মেশিনের বিভিন্ন অংশ খুলে নিয়ে তাতে সাপ্লাই দিয়ে টেস্ট ল্যাম্পের সাহায্যে পরীক্ষা করে নিতে হবে এবং দোষ । ধরা পড়লে মেরামত করে দিতে হবে।


শান্ট-ফিল্ড সার্কিট শর্ট সার্কিট হয়ে গেলেও শান্ট-ফিল্ড সার্কিট শর্ট সার্কিট হলে জেনারেটরে কোন ভােল্টেজই উৎপন্ন হবে না।

প্রতিকার ও অল্প ভােল্টেজের (যথা: স্বাভাবিক ভােল্টেজের 20/25 ভাগের এক ভাগ ভােল্টেজ) সাহায্যে মেশিনের ভিতরের। বিভিন্ন কয়েলে শর্ট সার্কিট টেস্ট করে নিতে হবে। দোষ ধরা পড়লে সেই কয়েল পাল্টিয়ে দিতে হবে।


ব্রাশ ঠিকমতাে বসানাে না থাকলে ও ব্রাশ ঠিক জায়গায় বসানাে না থাকলে বা কমুটেটরের উপর ব্রাশ আলগাভাবে বসানো। থাকলে জেনারেটরে ভােল্টেজ উৎপন্ন হতে পারে না।

প্রতিকার ৪ ব্রাশ সরিয়ে যেখানে কমুটেটরের উপর অগ্নিস্ফুলিঙ্গ একেবারে বন্ধ হবে বা সবচেয়ে কম হবে, সেখানে সঠিক চাপে। বসিয়ে দিতে হবে।

শান্ট জেনারেটরের ক্রিটিক্যাল রেজিস্ট্যান্স এবং ক্রিটিক্যাল স্পিড: ক্রিটিক্যাল রেজিস্ট্যান্স ও ক্রিটিক্যাল রেজিস্ট্যান্স ফিল্ড-রেজিস্ট্যান্সের এমন একটি মান, যে মান অপেক্ষা রেজিস্ট্যান্স বেশি হলে আর্মেচারে প্রয়ােজনীয় ই.এম.এফ, উৎপন্ন হতে পারে না।


চিত্রে এর একটি গ্রাফ দেখানাে হয়েছে, যাতে (Open circuit characteristic) OA রেখা P বিন্দুতে ছেদ করেছে। এই OA রেখা ফিল্ড সার্কিটের রেজিস্ট্যান্স এবং মনে করি R ফিল্ডের রেজিস্ট্যান্স । P বিন্দুতে ফিল্ড কারেন্ট OF এবং ই.এম.এফ. OL-এর সমান। R রেজিস্ট্যান্সের চেয়ে কম মানের রেজিস্ট্যান্স OB রেখা P বিন্দুতে OCc-কে ছেদ করেছে। ফলে ফিল্ড। কারেন্ট F হতে N পর্যন্ত বৃদ্ধি পাওয়া ই.এম.এফ, হতে সামান্যই বৃদ্ধি। পেয়েছে। ফিল্ড রেজিস্ট্যান্স আবার বেড়ে R. করা হল, যা OCC-এর স্পর্শক রূপে OC-রেখাকে দেখানাে হয়েছে। এই R-কে ক্রিটিক্যাল রেজিস্ট্যান্স বলা হয়, কারণ এই রেজিস্ট্যান্সের চেয়ে সামান্য বেশি রেজিস্ট্যান্স OCC কে স্পর্শ করবে না অর্থাৎ কোন ভােল্টেজই উৎপন্ন হবে না।


ডিসি জেনারেটরের বৈশিষ্ট্য। এই রেজিস্ট্যান্সের চেয়ে বেশি রেজিস্ট্যান্স OT রেখা দ্বারা দেখানাে হয়েছে, যার সাথে OCC-এর কোন সম্পর্কই নেই। অর্থাৎ এই মানের রেজিস্ট্যান্সের ভিতর দিয়ে ফিল্ডে কোন কারেন্টই প্রবাহিত হবে না, ফলে কোন ভােল্টেজ উৎপন্ন হবে না।


কাজেই আমরা বলতে পারি, ফিন্ড সার্কিটের রেজিস্ট্যান্স যত হলে রেজিস্ট্যান্স-রেখা স্যাচুরেশন-রেখার (0CC) স্পর্শকরূপে অবস্থান করে, ফিন্ডের সেই পরিমাণ রেজিস্ট্যান্সকে জেনারেটরের ক্রিটিক্যাল ফিন্ড-রেজিস্ট্যান্স' বলা হয়।

ক্রিটিক্যাল স্পিড: যেহেতু ডিসি জেনারেটরে উৎপাদিত ভােল্টেজ তার গতিবেগের সমানুপাতিক, | সেহেতু গতিবেগের পরিবর্তনে জেনারেটরের স্যাচুরেশন কার্ভের অবস্থানেও পরিবর্তন ঘটে।


আর্মেচারের যে গতিবেগে ফিন্ড সার্কিটের নির্দিষ্ট রেজিস্ট্যাল জেনারেটরের  ‘ক্রিটিক্যাল রেজিস্ট্যান্স' হিসেবে কাজ করে, সেই গতিবেগকে জেনারেটরের ক্রিটিক্যাল স্পিড়' বলে।

চিত্রে নির্দিষ্ট গতিবেগে (N) জেনারেটরের স্যাচুরেশন কার্ভকে 1 নং রেখার সাহায্যে এবং তার ফিল্ড সার্কিট রেজিস্ট্যান্স OP রেখার সাহায্যে দেখানাে হয়েছে। ক্রিটিক্যাল স্পিড (N) যে স্যাচুরেশন কার্ডের সাথে ঐ নির্দিষ্ট রেজিস্ট্যান্স রেখা ক্রিটিক্যাল রেজিস্ট্যান্স হিসেবে কাজ করে, তা ২নং কার্ডের সাহায্যে দেখানাে হয়েছে।


শান্ট জেনারেটরের টার্মিনাল ভােল্টেজ বনাম লােড কারেন্টের বৈশিষ্ট্য-রেখা অংকন এবং লােড  বৃদ্ধির সাথে টার্মিনাল ভােল্টেজ হ্রাসের কারণ |


এক্সটারনাল ক্যারেকটারিস্টিক: চিত্রে একটি শান্ট জেনারেটরের ‘এক্সটারনাল ক্যারেকটারিস্টিক' দেখানাে হয়েছে।

যেহেতু শান্ট-জেনারেটরের শান্ট-ফিল্ড, জেনারেটরের টার্মিনালসমূহের সাথে প্যারালালে সংযুক্ত থাকে, সেহেতু ফিল্ড-কারেন্ট স্থির না থেকে টার্মিনাল-ভােল্টেজের উপর নির্ভর করে। লােড় বৃদ্ধি পাবার ফলে টার্মিনাল-ভােল্টেজ সেই সঙ্গে ফিল্ড কারেন্টও হ্রাস পায় শান্ট জেনারেটরের বৈশিষ্ট্য রেখা


শান্ট জেনারেটর এই বৈশিষ্ট্য লাভ করার জন্য চিত্রের ন্যায় কানেকশন করা হল । ফিল্ডের সাথে একটি অ্যামিটার ও একটি রিওস্ট্যাট সিরিজে সংযােগ করা হয়েছে। আর্মেচার টার্মিনালের আড়াআড়িতে একটি পরিবর্তনযােগ্য লােভ সংযােগ করা হয়েছে। লােড কারেন্ট এবং টার্মিনাল ভােল্টেজ পরিমাপ করার জন্যে যথাক্রমে একটি অ্যামিটার লাইনে এবং একটি ভােল্টমিটার আর্মেচার টার্মিনালের আড়াআড়ি সংযােগ করা হয়েছে। পরীক্ষার পুরো সময়টায় আর্মেচারের গতিবেগ এর নির্ধারিত মানে স্থির রাখা হয় এবং নির্ধারিত কারেন্টে (od) টার্মিনাল ভােল্টেজকে এর নির্ধারিত মানে (bd) সুবিন্যস্ত করা হয়।


পরে লােডকে সরিয়ে নেয়া হয়। এটাই নাে-লােড কাজে oa প্রদান করে। পরে ধাপে ধাপে লােড বৃদ্ধি করা হয় এবং পর্যায়ক্রমে ভােল্টমিটার ও অ্যামিটারের পাঠ নেয়া হয়। লক্ষ। রলে দেখা যাবে যে, ভােল্টমিটারের পাঠ কমছে এবং অ্যামিটারের পাঠ বাড়ছে। পরে একটি গ্রাফ পেপারে এগুলাে বসিয়ে রেখা। জানলে ab রেখা পাওয়া যায় b বিন্দুটি জেনারেটরটির পূর্ণ লােড বহনের অবস্থা নির্দেশ করে।


এরপর যদি লােড আরও বৃদ্ধি করা হয়, তবে টার্মিনাল-ভােল্টেজ দ্রুত কমে C-বিন্দুতে উপনীত হয়। এই বিন্দুকে ‘ব্রেক-আট পয়েন্ট' বলে। এরপর যদি আরও লােড বৃদ্ধি করা হয়, তবে টার্মিনাল-ভােল্টেজ অত্যন্ত দ্রুত শূন্যতে নেমে আসতে থাকে এর কারেন্ট কমতে আরম্ভ করে। বিন্দুতে ভােল্টেজ শূন্য, কিন্তু তখনও লােড কারেন্ট । এই জেনারেটরটি শর্ট-সার্কিট অবস্থায় উপনীত হয়।


এই অবস্থার পর লােড কমাতে আরম্ভ করলে ভােল্টেজ পুনরায় বৃদ্ধি পেয়ে dfg রেখাটি অনুসরণ করে নাে-লােড অবস্থায় og পরিমাণ হয়। এই ভােল্টেজটি আলাদা রেখা অনুসরণ করার কারণ হল ফিল্ড সার্কিটের হিসটেরেসিস।

এক্সটারনাল ক্যারেকটারিস্টিক বলতে ab অংশটুকুই বুঝায়। এই রেখা হতে আমরা বুঝি, লােড যত বাড়ে, কারেন্টও তত বাড়ে। - কিন্তু টার্মিনাল ভােল্টেজ তত কমে। তিনটি কারণে ভােল্টেজের এই পতন ঘটে ।

১। লােড বাড়ার সঙ্গে সঙ্গে আর্মেচার কারেন্ট বাড়ে, ফলে আর্মেচার রেজিস্ট্যান্সের জন্যে ভােল্টেজ-ড্রপ বাড়ে।

২। আর্মেচার রিয়্যাকশনের ফলে কিন্ড ফ্লাকমে, ফলে আর্মেচারেই.এম.এফ এবং সেই সঙ্গে টার্মিনা-ভােল্টেজ কমে।

৩। উপরােক্ত দুটি কারণে টার্মিনাল ভােল্টেজ কমে গেলে ফিন্ড কারেন্টও কমে যায়। ফলে ই.এম.এফ এবং সেই সঙ্গে টার্মিনালভােল্টেজ আরও কমে যায়।


শান্ট জেনারেটরের ব্যবহার ও শান্ট জেনারেটর সাধারণত নিম্নলিখিত কাজে ব্যবহৃত হয়ে থাকে, যথা:

১। অল্প ক্ষমতাসম্পন্ন সাধারণ বাতি জ্বালানাের কাজে;

২। বিদ্যুৎ সরবরাহের কাজে;

৩। টার্মিনাল ভােল্টেজ স্থির থাকায় ব্যাটারি চার্জিং এর কাজে;

৪। অল্টারনেটরের ফিল্ডে ডিসি সরবরাহের কাজে ফিল্ড এক্সাইটার হিসাবে।


ডিসি শান্ট, সিরিজ এবং কম্পাউন্ড জেনারেটরের ইন্টারনাল এবং এক্সটারনাল বৈশিষ্ট্য রেখা:

ইন্টারনাল ক্যারেকটারিস্টিক

এটা দ্বারা আর্মেচারে প্রকৃত আবিষ্ট ই.এম.এফ (Induced emf) এবং আর্মেচার কারেন্টের (I) মধ্যকার সম্পর্ক নির্ণয় করা যায়। এই সম্পর্ক প্রকৃতপক্ষে ডিজাইনারদের জানা প্রয়ােজন।


এক্সটারনাল ক্যারেকটারিস্টিক

এর সাহায্যে জেনারেটরের কর্মদক্ষতা বৈশিষ্ট্য অথবা অনেক সময় ভােল্টেজ রেগুলেটিং কার্ড জানা যায়। এটা দ্বারা টার্মিনালভােল্টেজ (V) এবং লােড-কারেন্টের (I) মধ্যকার সম্পর্ক জানা যায়। এই কার্ভের অবস্থান ইন্টারনাল ক্যারেকটারিস্টিকের নিয়ে, কারণ আর্মেচার সার্কিট রেজিস্ট্যান্স ভােল্টেজ-ড্রপ এর হিসাবের মধ্যে গণ্য করা হয়।


একটি নির্দিষ্ট কাজের জন্যে একটি জেনারেটরের উপযােগিতা নির্ণয়ে এই ক্যারেকটারিস্টিক জানা অতীব প্রয়ােজনীয়। (ক) ডিসি সিরিজ জেনারেটর ও একটি ডিসি সিরিজ জেনারেটরের লােড কারেন্ট এর আর্মেচার এবং ফিল্ড-ওয়াইন্ডিং-এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয় বিধায় এই লােড-কারেন্টই ফিল্ডে চুম্বকত্বের সৃষ্টি করে। যখন সিরিজ জেনারেটরে কোন লােড থাকে না, তখন অবশিষ্ট চুম্বকত্বের (Residul 4 magnetism) কারণে আর্মেচারে সামান্য ভােল্টেজ উৎপন্ন হয়। যখন লােড কারেন্ট বৃদ্ধি পেতে থাকে, ফিল্ড কারেন্টও বৃদ্ধি পেতে থাকে সাথে আৰিষ্ট ই.এম.এফ.-ও, কিন্তু ফিল্ড পােল সম্পৃক্ত না হওয়া পর্যন্ত চিত্রের রেখা দ্বারা চৌম্বকবৈশিষ্ট্য (Magnetic characteristic) রেখা দেখানাে হয়েছে, যার প্রথম দিকটা সরলরেখা থাকে।


কারণ সেই সময় ফিল্ড কারেন্টের সমানুপাতে আর্মেচারে ই.এম.এফ. আবিষ্ট হয়। এরপর ফিল্ড পােলগুলাে সম্পৃক্ত হয়ে গেলে চৌম্বক-বৈশিষ্ট্য রেখাও বেঁকে অনুভূমিকভাবে অবস্থান গ্রহণ করে। আবার ফিল্ড-পােলে চুম্বকত্ব সৃষ্টিকারী একই লােড-কারেন্ট আর্মেচারের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হওয়ার কারণে আর্মেচারে প্রতিক্রিয়া দেখা দেয়। ফলে ফিল্ড-পােলে চুম্বকত্ব কিছুটা হ্রাস পায় এবং ভােল্টেজে ঘাটতি দেখা দেয়। এই ঘাটতি চৌম্বক বৈশিষ্ট্য রেখা হতে বাদ দিলে আর্মেচারে উৎপন্ন ভােল্টেজ এবং লােড-কারেন্টের সম্বন্ধযুক্ত


সিরিজ জেনারেটরের বৈশিষ্ট্য রেখা রেখা পাওয়া যায়, যা চিত্রে রেখা দ্বারা দেখানাে হয়েছে। এই অভ্যন্তরীণ-বৈশিষ্ট্য রেখার অবস্থান চৌম্বক-বৈশিষ্ট্য রেখার সামান্য নিচে। কারণ এই সময়ে আর্মেচার এবং সিরিজ ফিল্ডে ভােল্টেজ-ড্রপ হয়, যা I (R+R)-এর সমান।

রেখা দ্বারা সিরিজ জেনারেটরের অভ্যন্তরীণ-বৈশিষ্ট্য রেখা (External characteristic line) দেখানাে হয়েছে, যা দ্বারা লােড কারেন্টের সাথে টার্মিনাল-ভােল্টেজের সম্বন্ধ পাওয়া যায়। OR-রেখা দ্বারা রেজিস্ট্যান্সের কারণে ভােল্টেজ-ড্রপ দেখানাে হয়েছে।


এই ভােল্টজ-ডপ (আর্মেচার এবং সিরিজ ফিল্ড-ড্রপ) অভ্যন্তরীণ বৈশিষ্ট্য রেখা হতে বাদ দিলে অভ্যন্তরীণ-বৈশিষ্ট্য রেখা পাওয়া যায় ।

এই বৈশিষ্ট্য-রেখাগুলাে হতে এটা বুঝা যায় যে, সিরিজ জেনারেটরের লােড বৃদ্ধি করলে লােড-কারেন্ট বৃদ্ধি পায় এবং এর সমানুপাতিক হারে ভােল্টেজ বৃদ্ধি পেতে থাকে। কিন্তু ভােল্টেজ সর্বোচ্চ সীমায় পৌঁছার পর লােড আরও বাড়ালেও অত্যধিক আর্মেচার রিয়্যাকশনের কারণে টার্মিনাল-ভােল্টেজ ধীরে ধীরে হ্রাস পেতে থাকে।


একটি সিরিজ জেনারেটরের প্রধান বৈশিষ্ট্য হচ্ছে এই যে, টার্মিনাল ভােল্টেজ হ্রাস পেতে শুরু করলেও বহির্সার্কিটের কারণে সরবরাহ স্থির থাকে, যা বহির্সার্কিটের রেজিস্ট্যান্সের মানের উপর নির্ভর করে না। এজন্যে সিরিজ জেনারেটরকে স্থির কারেন্ট জেনারেটর (Constant curent generator) বলা হয়।


ডিসি শান্ট জেনারেটর:

একটি শান্ট জেনারেটরে ভােল্টেজ উৎপন্ন হওয়ার পর জেনারেটরের সাথে লােড সংযােগ করলে নিম্নলিখিত তিনটি কারণে তার টার্মিনাল ভােল্টেজ কমে যায়, যথা:

১। আর্মেচার রিয়্যাকশনে ফিন্ড দুর্বল হয়ে পড়ে,

২। আর্মেচার রেজিস্ট্যান্সের জন্যে ভােল্টেজ-ড্রপ হয়, যেমন V= IR

এখানে,

v = টার্মিনাল ভােল্টেজ,

E = জেনারেটরে আবিষ্ট ই.এম.এফ, IR = আর্মেচারে ভােল্টেজ-ডপ;

৩। উপরােক্ত দুটি কারণে টার্মিনাল-ভােলেন্টজ কম হওয়ার জন্যে ফিল্ড-কারেন্ট কমে যায়, ফলে ই.এম.এফ কমে যায়।



শান্ট জেনারেটরের বৈশিষ্ট্য রেখা শান্ট জেনারেটরের এই বৈশিষ্ট্যগুলাে চিত্রে দেখানাে হয়েছে।

নাে-লােড অবস্থায় জেনারেটরে আবিষ্ট ই.এম.এফ, OM-লাইনের সাহায্যে দেখানাে হয়েছে। শান্ট-ফিল্ডের রেজিস্ট্যান্স হ্রাসবৃদ্ধি করে এই ভােল্টেজ হ্রাস-বৃদ্ধি করা যায়।

এখন লােড সংযােগ করার ফলে যদি আর্মেচার রিয়্যাকশনের কারণে ফ্লাক্স হ্রাস না পায় এবং আর্মেচার সার্কিটে কোন ভােল্টেজ -ড্রপ না হয় (বস্তুত বাস্তবে এটা সম্ভব নয়), তবে টার্মিনাল ভােল্টেজ (V) আবিষ্ট ই.এম.এফ. (E) -এর সমান থাকবে, যা MA-রেখা। দ্বারা দেখানাে হয়েছে।


কিন্তু বাস্তবে আর্মেচার রিয়্যাকশনের কারণে আবিষ্ট ই.এম.এফ. কিছু পরিমাণ কমে যায়। এই সময়ে আবিষ্ট ই.এম.এফ বনাম আর্মেচার কারেন্টের (E,) গ্রাফ অংকন করলে যে রেখা পাওয়া যাবে, তা কিছুটা বেঁকে গিয়েছে, যা MBE-রেখা দ্বারা দেখানাে হয়েছে। এই রেখাকে বলা হয়- অভ্যন্তরীণ বৈশিষ্ট্য-রেখা (Internal characteristic curve) ।


বিভিন্ন লােড-কারেন্টে রেজিস্ট্যান্সের কারণে ভােল্টেজ ড্রপ হয়, যা অভ্যন্তরীণ বৈশিষ্ট্য রেখা হতে বাদ দিলে যে রেখা পাওয়া যায়, তাকে অভ্যন্তরীণ বৈশিষ্ট্য রেখা (External characteristic curve) বলা হয়। এই অভ্যন্তরীণ বৈশিষ্ট্য রেখা হতে লােড কারেন্ট এবং টার্মিনাল ভােল্টেজের সম্পর্ক নির্ণয় করা যায়। চিত্রে MCV-রেখা দ্বারা দেখানাে হয়েছে।


আবার, আর্মেচার এবং ইন্টারপোেল ফিল্ড-ওয়াইন্ডিং-এর রেজিস্ট্যান্সের কারণে যে ভােল্টেজ-ড্রপ হয়, তাকে OD-রেখা দ্বারা দেখানাে হয়েছে। চিত্রে যদি লােড কারেন্ট = OE এবং শান্ট-ফিল্ড কারেন্ট = EF হয়, তবে লােড কারেন্ট (I = OE + EF) = OF হবে।

আবার OF আর্মেচার কারেন্টের জন্যে ভােল্টজ-ড্রপ = FN। সুতরাং OE লােড কারেন্টের জন্যে আবিষ্ট ই.এম.এফ. BE হবে।


কিন্তু আবিষ্ট ই.এম.এফ. BE হতে রেজিস্ট্যান্সের কারণে ভােল্টেজ-ড্রপ BC = NE বাদ দিলে টার্মিনাল ভােল্টেজ CF পাওয়া যাবে। সতরাং C-বিন্দু অভ্যন্তরীণ বৈশিষ্ট্য রেখার উপর অবস্থান করবে। এই রূপে বিভিন্ন লোেড কারেন্টে বিভিন্ন টার্মিনাল ভােল্টেজ পাওয়া। ২ গেলে দেখা যাবে যে, অভ্যন্তরীণ বৈশিষ্ট্য রেখার তুলনায় অভ্যন্তরীণ রেখা অনেক বেশি বেঁকে গিয়েছে অর্থাৎ আবিষ্ট ই.এম, এফ. এর তুলনায় টার্মিনাল ভােল্টেজ অনেক কমে গিয়েছে।


শান্ট জেনারেটরে লােড দিলে টার্মিনাল ভােল্টেজ-হ্রাস পায়, টার্মিনাল-ভােল্টেজ হ্রাস পেলে ফিল্ড দুর্বল হয় এবং ফিল্ড দুর্বল হলে

ভােল্টেজ ত্রাস পায়। ক্রমাগতভাবে লােড বৃদ্ধি করতে থাকলে আবিষ্ট ভােল্টেজও ক্রমাগতভাবে হ্রাস পেয়ে লােডে শর্ট-সার্কিট অবস্থার সৃষ্টি হবে, ফলে ফিন্ডও শর্ট-সার্কিট হয়ে পড়বে। সেই সময় জেনারেটরের টার্মিনালে কোন ভােল্টেজ থাকবে না।


তখন জেনারেটরের আর্মেচারে ফিল্ডের অবশিষ্ট-চুম্বকত্বের কারণে সৃষ্ট ভােল্টেজের জন্যেই সামান্য কারেন্ট প্রবাহিত হবে। এ অবস্থায় অভ্যন্তরীণ বৈশিষ্ট্য-রেখা MB-এর সাথে স্পর্শক OP সর্বনিম্ন লােড-রেজিস্ট্যান্সের মান নির্দেশ করে।

কম্পাউন্ড জেনারেটর:

একটি সিরিজ জেনারেটরের বৈশিষ্ট্য হল লােড সংযােগ করলে এর টার্মিনাল-ভােল্টেজ বৃদ্ধি পায় এবং এজন্যে এটাকে ঊর্ধ্বমুখী বৈশিষ্ট্যের (Rising characteristic) জেনারেটর বলা হয়।

আবার শান্ট জেনারেটরের বৈশিষ্ট্য হল লােড সংযােগ করলে এর টার্মিনাল-ভােল্টেজ হ্রাস পায় এবং এজন্যে এটাকে নিম্নমুখী বৈশিষ্ট্যের (Dropping characteristic) জেনারেটর বলা হয়।

এই দাটি জেনারেটরকে একত্র করে একটি জেনারেটরে রূপান্তরিত করা হয়েছে, যাকে কম্পাউন্ড জেনারেটর বলা হয় এবং এটা। করা হয়েছে এ কারণে যে, এর টার্মিনালে ভােল্টেজ মােটামুটি স্থির (Constant) থাকে।


এই কম্পাউন্ড জেনারেটরকে দু'টি ভাগে ভাগ করা হয়েছে, যথা:

১। কিউমুলেটিভ (Cumulative) কম্পাউন্ড, যার শান্ট-ফিল্ড ওয়াইন্ডিং এবং সিরিজ ফিল্ড ওয়াইন্ডিং-এর অভিমুখ একই থাকে। ফলে দুটি ফ্লাক্সই একই দিকে কাজ করে।

২। ডিফারেন্সিয়াল Differential) কম্পাউন্ড, যার শান্ট-ফিল্ড ওয়াইন্ডিং এবং সিরিজ-ফিল্ড ওয়াইন্ডিং-এর অভিমুখ। বিপরীতদিকে। ফলে দু'টি ফ্লাক্সই বিপরীতদিকে কাজ করে।


কিউমুলেটিভ কম্পাউন্ড জেনারেটরকে আবার তিনভাগে ভাগ করা হয়েছে, যথা:

১। ওভার (Over) কম্পাউন্ড, যার সিরিজ-ফিল্ড ভােল্টেজ-ড্রপের চেয়ে বেশি ভোল্টেজ তর করে।

২। লেভেল ( Level) কম্পাউন্ড, যার সিরিজ-ফিল্ড ভােল্টেজ-ড্রপের সমান ভােল্টেজ উৎপন্ন করে।

৩। Under কম্পাউন্ড, যার সিরিজ-ফিল্ড ভােল্টেজ-ড্রপের চেয়ে কম ভােল্টেজ উৎপন্ন করে।


চিত্রে ab রেখা দ্বারা শান্ট জেনারেটরের অভ্যন্তরীণ বৈশিষ্ট্য রেখা বুঝানাে হয়েছে। চিত্রে লক্ষ করলে দেখা যায় যে, লােভ কারেন্ট OL-এর জন্যে উৎপন্ন ভােল্টেজের পরিমাণ Oa = Lc এবং ভােল্টেজ-ড্রপ = bc আবার OP রেখা দ্বারা সিরিজ জেনারেটরের বৈশিষ্ট্য রেখা দেখানাে হয়েছে। আমরা জানি, সিরিজ জেনারেটরের টার্মিনাল ভােল্টেজ লােড কারেন্টের সমানুপাতিক হারে বৃদ্ধি পায়।


এই ক্ষেত্রে লােড কারেন্ট OL এর জন্যে PL ভােল্টেজ উৎপন হয়েছে। যদি। সিরিজ ফিল্ডকে নিয়ন্ত্রণ করে bc ভােল্টেজ-ড্রপের সমপরিমাণ PL ভােল্টেজ উৎপন্ন করা যায়, তবে সিরিজ এবং শান্ট জেনারেটরের সম্মিলিত বৈশিষ্ট্য অনুযায়ী একটি কম্পাউন্ড জেনারেটরের টারমিনাল ভােল্টেজ যে-কোন লােড কারেন্টে সবসময় নির্দিষ্ট মানেই স্থির থাকবে অর্থাৎ কম্পাউন্ড জেনারেটরের অভ্যন্তরীণ বৈশিষ্ট্য রেখা ac-এর ন্যায় হবে।


যেহেত কিউমুলেটিভ কম্পাউন্ড জেনারেটরে সিরিজ-ফিল্ড ভােল্টেজ-ড্রপ পূরণ করে, সেহেত উক্ত জেনারেটরের অভ্যন্তরীণ বৈশিষ্ট্য রেখা (External characteristic curve) শান্ট জেনারেটরের অভ্যন্তরীণ বৈশিষ্ট্য রেখার উপরে অবস্থান করে, চিত্রে দেখানাে হয়েছে। আবার যেহেত ডিফারেন্সিয়াল কম্পাউন্ড জেনারেটরে সিরিজ-ফিল্ডের ফ্লাক্স শান্ট-ফিল্ডের বিপরীতদিকে ক্রিয়া করে এবং শান্ট জেনারেটরের ভােল্টেজ-ড্রপকে আরাে বাড়িয়ে দেয়, সেহেতু ডিফারেন্সিয়াল কম্পাউন্ড জেনারেটরের টার্মিনাল-ভােল্টেজ লােড বৃদ্ধির সঙ্গে সঙ্গে দ্রুত হারে কমে গিয়ে লােড-কারেন্ট প্রায় স্থির থাকে। শান্ট জেনারেটরের বৈশিষ্ট্য রেখা হতে সিরিজ জেনারেটরের বৈশিষ্ট্য রেখা বাদ দিলে ডিফারেন্সিয়াল কম্পাউন্ড জেনারেটরে বৈশিষ্ট্য রেখা পাওয়া যায়, চিত্রে ad রেখা দ্বারা দেখানাে হয়েছে।


Post a Comment (0)
Previous Post Next Post