প্রশ্ন: যান্ত্রিক শক্তিকে বিদ্যুৎ শক্তিতে রূপান্তরিত করে কোনটি?
উত্তর: ডায়নামো
যান্ত্রিক শক্তিকে বিদ্যুৎ শক্তিতে রূপান্তরিত করে ডায়নামে।
যান্ত্রিক শক্তিকে বিদ্যুৎ শক্তিতে রূপান্তরিত করে যে যন্ত্রটি আমরা ব্যবহার করি সেটাই “জেনারেটর” বা “বিদ্যুৎ উৎপাদক”; এর প্রাথমিক সংস্করণকে ডায়নামো বলা হয়। ১৮৩১ সালে মাইকেল ফ্যারাডে বৈদ্যুতিক চৌম্বকীয় আনয়নের নীতি আবিষ্কার করেন: কোনো পরিবাহী কুণ্ডলী যখন চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্যে আপেক্ষিক গতিতে থাকে, তখন কুণ্ডলীতে বৈদ্যুতিক বিভব উদ্ভূত হয়। এই মৌলিক নিয়মকে ভিত্তি করে জেনারেটর যান্ত্রিক শক্তিকে (ঘূর্ণন, রৈখিক চলন বা চাপ) তড়িৎ প্রবাহে রূপান্তর করে।
একটি আধুনিক জেনারেটরের প্রধান দুই অংশ হলো রটার ও স্টেটর। রটার ঘূর্ণায়মান চৌম্বক‑উৎস—হয় স্থায়ী চুম্বক, নয় ইলেক্ট্রোম্যাগনেট—আর স্টেটর স্থির তামার কুণ্ডলী, যেখানে ইএমএফ উৎপন্ন হয়। টারবাইন, ইঞ্জিন বা হ্যান্ড‑ক্র্যাঙ্কের মেকানিক্যাল শক্তি রটারকে ঘোরালে চৌম্বক ফ্লাক্স কুণ্ডলীতে বদলায় এবং ফ্যারাডের সূত্র অনুযায়ী বিদ্যুৎ সৃষ্টি হয়।
জেনারেটরকে কার্যপদ্ধতির ভিত্তিতে দু’ভাগে ভাগ করা হয়। ১) এ.সি. জেনারেটর (অ্যালটারনেটর), যা সাইনোয়েডাল পরিবর্তী ধারা উৎপন্ন করে ও পাওয়ার গ্রিডে সরবরাহ হয়। ২) ডি.সি. জেনারেটর (ডায়নামো), যেখানে কম্যুটেটর দিয়ে পরিবর্তী তড়িৎকে প্রায় ধ্রুব ডিসিতে রূপান্তর করা হয়। আজকের গাড়ির অল্টারনেটর, সাইকেলের ছোট ডায়নামো বা পোর্টেবল জেনসেট—সবই এ.সি. ভিত্তিক; ডিসি দরকার হলে ডায়োড রেকটিফায়ার ব্যবহার করা হয়।
দক্ষতার কথা বললে, বড় জলবিদ্যুৎ প্রকল্পে ৯৫–৯৭ % পর্যন্ত মেকানিক্যাল‑টু‑ইলেকট্রিক্যাল রূপান্তর সম্ভব। কপার ক্ষতি, লোহিত ক্ষতি ও ঘর্ষণ ক্ষতি কমাতে উচ্চ‑গ্রেড সিলিকন‑স্টিল ল্যামিনেশন, উন্নত লুব্রিকেশন ও বায়ুগতিপূর্ণ নকশা ব্যবহৃত হয়। লেন্জের সূত্র অনুযায়ী সৃষ্ট ইএমএফ মূল পরিবর্তনকে প্রতিহত করে, তাই রটার ঘোরাতে বাড়তি টর্ক লাগে—এটিই “লোড” হিসেবে অনুভূত হয়; ফ্রিকোয়েন্সি‑ভোল্টেজ ঠিক রাখতে গবর্ণর ও ভোল্টেজ রেগুলেটর লাগে।
ইতিহাসেও জেনারেটরের ভূমিকা অনস্বীকার্য। ফ্যারাডের ডিস্ক জেনারেটর থেকে ১৮৮০‑এর দশকে টমাস এডিসনের ডিসি কেন্দ্র, তারপর টেসলা‑ওয়েস্টিংহাউসের বিকল্পধারী (এসি) ব্যবস্থা—‘কারেন্ট ওয়ার’ বিশ্বকে বিপুল বিদ্যুৎ যুগে পৌঁছে দেয়। আজ ৭৬৫ কেভি হাই‑ভোল্টেজ লাইন, গ্যাস‑টারবাইন‑চালিত পিকিং প্ল্যান্ট এবং বায়ু‑বা জোয়ার‑চালিত টারবাইনের কেন্দ্রবিন্দুতে আছে জেনারেটর।
যান্ত্রিক শক্তির উৎস বা “প্রাইম মুভার” নানা ধরনের হতে পারে। জলবিদ্যুৎকেন্দ্রে নদীর উচ্চতা পার্থক্য টারবাইনে চাপ দিয়ে রটার ঘোরায়; থার্মাল প্ল্যান্টে কয়লা‑গ্যাসের তাপে সৃষ্ট বাষ্প টারবাইন ছুটিয়ে দেয়; বায়ু‑কেন্দ্রে বড় ব্লেড বাতাসের গতিশক্তি গ্রহণ করে; ডিজেল জেনসেট জ্বালানি‑সংকটের সময় জরুরি বিদ্যুৎ জোগায়; সমুদ্রের ঢেউ ও ভূ‑তাপীয় প্ল্যান্টও একই পদ্ধতিতে জেনারেটর চালায়। এই বৈচিত্র্যময় প্রাইম মুভার বৈশ্বিক শক্তি মিশ্রণে জেনারেটরের আধিপত্য আরও সুদৃঢ় করেছে। ভবিষ্যতে আরও উদ্ভাবনী উৎস এই তালিকায় যুক্ত হতে চলেছে।
প্রয়োগের ক্ষেত্রও বিস্তৃত। পাহাড়ি জলপ্রপাতের টারবাইন, নবায়নযোগ্য সোলার‑হাইব্রিড মাইক্রোগ্রিড, সেন্সর নেটওয়ার্কে মাইক্রো জেনারেটর—সব প্রয়োজনে একই নীতি। হ্যান্ড‑ক্র্যাঙ্ক জাতীয় ক্ষুদ্র জেনারেটরে আলো ও মোবাইল চার্জ দেওয়া যায়, আবার গিগাওয়াট ক্ষমতার সিঙ্ক্রোনাস জেনারেটর গোটা শহর আলোকিত করে।
রক্ষণাবেক্ষণ ছাড়া দক্ষতা ধরে রাখা যায় না। নিয়মিত ইনসুলেশন পরীক্ষা, বেয়ারিং‑এ লুব্রিকেশন, ভাইব্রেশন পর্যবেক্ষণ ও অতিরিক্ত তাপ নিয়ন্ত্রণ—এসবের মাধ্যমে আকস্মিক বিকলতা প্রতিরোধ হয়। গ্রিড‑কোড মেনে সঠিক ফ্রিকোয়েন্সি ও পর্যায়ে সিঙ্ক্রোনাইজেশন না করলে সমগ্র পাওয়ার সিস্টেমই ঝুঁকিতে পড়তে পারে।
ভবিষ্যতে ক্রায়োজেনিক সুপারকন্ডাক্টিং ও ম্যাগনেটিক বিয়ারিং‑যুক্ত ডাইরেক্ট‑ড্রাইভ ডিজাইন ক্ষতি প্রায় শূন্যে নামাতে পারে। নবায়নযোগ্য উৎসের নিম্ন গতির জন্য বহু‑মেরু লো‑স্পিড জেনারেটর ও গিয়ারলেস উইন্ড‑টারবাইনের পরীক্ষামূলক সাফল্য দক্ষতা বাড়াবে এবং রক্ষণাবেক্ষণ খরচ কমাবে।
সারসংক্ষেপে, যান্ত্রিক শক্তিকে বিদ্যুৎ শক্তিতে রূপান্তরের অবিরাম কর্মযজ্ঞটি বৈদ্যুতিক জেনারেটরে সম্পন্ন হয়। ফ্যারাডের আবিষ্কৃত আনয়ন নীতি, লেন্জের প্রতিব্রত ব্যবস্থা ও আধুনিক উপাদান বিজ্ঞান একত্রে জেনারেটরকে পৃথিবীর শক্তি সরবরাহের মেরুদণ্ডে পরিণত করেছে। জল, বায়ু, তাপ বা মানুষের হাত—যেকোনো উৎসের ঘূর্ণনই রটার‑স্টেটর যুগল ঘুরিয়ে কুণ্ডলীতে চৌম্বক ফ্লাক্স বদলায়, আর সেই পরিবর্তনের ফলশ্রুতিই আমাদের ঘরে আলো‑পাখার অবিরাম বিদ্যুৎধারা।
0 মন্তব্য(গুলি):
একটি মন্তব্য পোস্ট করুন
Comment below if you have any questions