ট্রান্সফরমার কি? ট্রান্সফরমার কত প্রকার? ট্রান্সফরমার কিভাবে কাজ করে?

আমাদের বিদ্যুৎ পরিবহন, বিতরণ ও ডিস্ট্রিবিউশনের ক্ষেত্রে বিভিন্ন ধরনের ভোল্টেজ ব্যবহার করে থাকি। যেমন, বাসাবাড়িতে ব্যবহার করি 220V, ইন্ডাস্ট্রিতে ব্যবহার করি 440V এবং ট্রান্সমিশনের ক্ষেত্রে ব্যবহার করি 11KV, 33KV ও 23KV। এই বিতরণ এবং পরিবহনের জন্য আমাদেরকে বিভিন্ন সময় বিভিন্ন ধরনের ভোল্টেজ ব্যবহার করতে হয়। ভোল্টেজ আপ এবং ডাউন করার জন্য যে যন্ত্র ব্যবহার করা হয় তাই হচ্ছে ট্রান্সফরমার। আজকের এই আর্টিকেলে ট্রান্সফরমার কি?; ট্রান্সফরমার কত প্রকার ও কি কি?; ট্রান্সফরমার কিভাবে কাজ করে?; তা জানতে পারবেন। চলুন জেনে নেওয়া যাক।

ট্রান্সফরমার কি? (What is Transformer in Bengali/Bangla?)

ট্রান্সফরমার একটি বৈদ্যুতিক যন্ত্র যা বিদ্যুতের নিম্ন ভোল্টেজকে উচ্চ ভোল্টেজে এবং উচ্চ ভোল্টেজকে নিম্ন ভোল্টেজে রূপান্তরিত করতে পারে। তাড়িতচৌম্বক আবেশের উপর ভিত্তি করে এই যন্ত্র তৈরি করা হয়। এই যন্ত্রে একটি কয়েলে তড়িৎপ্রবাহ পরিবর্তন করে অন্য কয়েলে আবিষ্ট তড়িচ্চালক শক্তি বা তড়িৎ উৎপাদন করা হয়।

ট্রান্সফরমার একটি (সাধারণত লোহার) মজ্জা ও দুইটি (অন্তরিত তামার তারের) কুণ্ডলী নিয়ে গঠিত; মুখ্য কুণ্ডলীতে পরিবর্তী বিদ্যুৎপ্রবাহ একটি পরিবর্তী চৌম্বকীয় ক্ষেত্র সৃষ্টি করে, যেটি গৌণ কুণ্ডলীতে পরিবর্তী বিদ্যুৎপ্রবাহের সৃষ্টি করে। গৌণ ও মুখ্য কুণ্ডলীতে বিভবের (ভোল্টেজ) অনুপাত গৌণ ও মুখ্য কুণ্ডলীতে প্যাঁচের অনুপাতের প্রায় সমান। উচ্চ কর্মদক্ষতা নিশ্চিত করার জন্য ট্রান্সফরমারের মজ্জাটিকে প্রায়শই স্তরিত লোহা (laminated iron) দিয়ে তৈরি করা হয়, যেটি উচ্চ প্রবেশ্যতা প্রদান করে ও ঘূর্ণি বিদ্যুৎপ্রবাহগুলিকে (Eddy current) ন্যূনতম মাত্রায় নিয়ে আসে।

ইংরেজি শব্দ ট্রান্সফরম (Transform) থেকে ট্রান্সফরমার (Transformer) শব্দটি এসেছে। যার বাংলা অর্থ কোন কিছুকে ট্রান্সফার বা রূপান্তর করা। আমাদের দৈনন্দিন দেখা ট্রান্সফরমারসমূহ ভোল্টেজ ও কারেন্টকে ট্রান্সফার করে ব্যবহার উপযোগী করে বিধায় এটির নাম এমন দেয়া হয়েছে।

ট্রান্সফরমারের চিহ্ন বা প্রতীক কি?

ইলেকট্রিক্যাল বা ইলেকট্রনিক সার্কিটে আমরা সচারচর যে সকল চিহ্ন বা প্রতীক ব্যবহার করে থাকি সেগুলো নিচে তুলে ধরা হলো।

ট্রান্সফরমার এর গঠন (Structure of a Transformer)

ট্রান্সফরমারে প্রধানত দুইটি অংশ থাকে।

১। ট্রান্সফরমার কোর (Core)

২। ট্রান্সফরমার কয়েল (Coil)

• ট্রান্সফরমার কোর (Core) : সিলিকন স্টিলের পাতলা শিট বা পাত কেটে কোর তৈরি করা হয়। প্রত্যেকটি কোর ভালভাবে বার্নিশ করা হয় যাতে তারা পরস্পর থেকে ইলেকট্রিক্যালি আইসোলেট (বিচ্ছিন্ন) থাকে। অনেকগুলো কোর একসাথে স্থাপন করে একটি ফ্রেম তৈরি করা হয়। এই ফ্রেমটিই প্রাইমারি এবং সেকেন্ডারি কয়েলের মধ্যে ম্যাগনেটিক সার্কিট হিসেবে কাজ করে।
• ট্রান্সফরমার কয়েল (Coil) : সুপার এনামেল তার দ্বারা কয়েল তৈরি করে কোরের উপর বসিয়ে প্রাইমারি এবং সেকেন্ডারি উইন্ডিং করা হয়।প্রাইমারি এবং সেকেন্ডারি কয়েলের মাঝখানে ইলেকট্রিক্যাল কোন সংযোগ নেই। তবে কোরের মাধ্যমে মেকানিক্যালি সংযোগ করা থাকে।

বড় বড় ট্রান্সফরমারগুলাতে কোর ,কয়েল ছাড়াও বিভিন্ন অংশ থাকে। যেমনঃ

• ট্রান্সফরমার ট্যাংক
• কনজারভেটর
• বুশিং
• ব্রিদার
• টেপ চেঞ্জিং গিয়ার
• বিস্ফোরণ বা এক্সপ্লোশন ব্যান্ড

ট্রান্সফরমার কত প্রকার ও কি কি? (How Many Types of Transformer?)

গঠন অনুযায়ী ট্রান্সফরমার চার প্রকার। যথা-

(১) কোর টাইপ ট্রান্সফরমার

(২) শেল টাইপ টান্সফরমার

(৩) রিবন টাইপ ট্রান্সফরমার

(৪) স্পাইরাল টাইপ ট্রান্সফরমার

প্রাইমারি ও সেকেন্ডারি ভোল্টেজের অনুপাত অনুযায়ী ট্রান্সফরমার দুই প্রকার। যথা-

(১) আরোহী বা স্টেপ আপ ট্রান্সফরমার (Step up Transformer)

(২) অবরোহী বা স্টেপ ডাউন ট্রান্সফরমার (Step down Transformer)

১. আরোহী বা স্টেপ আপ ট্রান্সফরমার : যে ট্রান্সফরমার অল্প বিভবের অধিক তড়িৎ প্রবাহকে অধিক বিভবের অল্প তড়িৎপ্রবাহে রূপান্তরিত করে তাকে আরোহী বা স্টেপ আপ ট্রান্সফরমার বলে।

২. অবরোহী বা স্টেপ ডাউন ট্রান্সফরমার : যে ট্রান্সফরমার অধিক বিভবের অল্প তড়িৎপ্রবাহকে অল্প বিভবের অধিক তড়িৎ প্রবাহে রূপান্তরিত করে তাকে অবরোহী বা স্টেপ ডাউন ট্রান্সফরমার বলে।

সাপ্লাই সিসটেমের ফেজ অনুযায়ী ট্রান্সফরমার দুই প্রকার। যথা-

(১) সিঙ্গেল ফেজ ট্রান্সফরমার; (২) থ্রি ফেজ ট্রান্সফরমার।

সার্ভিস কর্মসম্পাদন অনুযায়ী ট্রান্সফরমার তিন প্রকার। যথা-

(১) পাওয়ার ট্রান্সফরমার; (২) ডিস্ট্রিবিউশন ট্রান্সফরমার, (৩) ইন্সট্রুমেন্ট ট্রান্সফরমার।

স্থাপনা অনুযায়ী ট্রান্সফরমার আবার তিন প্রকার। যথা-

(১) ইনডোর টাইপ ট্রান্সফরমার, (২) আউট ডোর টাইপ ট্রান্সফরমার, (৩) পোল মাউন্টেড ট্রান্সফরমার।

ইন্সট্রুমেন্ট ট্রান্সফরমার আবার দুই প্রকার। যথা-

(১) কারেন্ট ট্রান্সফরমার, (২) পটেনশিয়াল ট্রান্সফরমার।

ট্রান্সফরমারের কাজ (Functions of Transformer)

• ট্রান্সফরমার ভোল্টেজ ও তড়িৎ প্রবাহ উভয়কে রূপান্তর করে। যাতে ক্ষমতার পরিমাণ সমান বা ধ্রুব থাকে।
• দূর-দূরান্তের তড়িৎ প্রেরণের জন্য আরোহী বা উচ্চধাপী ট্রান্সফরমার ব্যবহৃত হয়।
• নিম্নধাপী বা অবরোহী ট্রান্সফরমার ব্যবহৃত হয় নিম্ন ভোল্টেজ ব্যবহারকারী যন্ত্রপাতি যেমন– রেডিও, টেলিভিশন, টেপরেকর্ডার, ভি.সি.আর, ভি.সি.পি, ওয়াকম্যান, ঘড়ি ইত্যাদিতে।
• বাসা বাড়িতে সংযোগ নেওয়ার আগে নিম্নধাপী ট্রান্সফর্মার ব্যবহার করতে হয়।

ট্রান্সফরমার সংযোগ দেওয়ার বিভিন্ন উপায়গুলো কী কী?

কয়েকটি উপায়ে ট্রান্সফরমার সংযোগ দেওয়া সম্ভব। সংযোগ দেওয়ার উপায়গুলো হলোঃ–

১. সিঙ্গেল ফেজ সংযোগ

২. টু-ফেজ সংযোগ

৩. থ্রি ফেজ সংযোগ

৪. স্টার সংযোগ

৫. ডেল্টা সংযোগ

ট্রান্সফরমারের দক্ষতা কী? (What is Efficiency of Transformer)

কোন ট্রান্সফরমারের গৌণ কুণ্ডলীর প্রান্তে প্রাপ্ত বৈদ্যুতিক ক্ষমতা এবং মূখ্য কুণ্ডলীর প্রান্তে প্রযুক্ত বৈদ্যুতিক ক্ষমতার অনুপাতকে এর দক্ষতা বলে। একে সাধারণত শতকরা হিসেবে প্রকাশ করা হয়।

ট্রান্সফরমারের নেমপ্লেট রেটিং বলতে কি বুঝ?

ট্রান্সফরমারের রেটিং বলতে এর পাওয়ার পরিবহনের ক্ষমতাকে বোঝায়। একটি ট্রান্সফরমার প্রাইমারি সার্কিট থেকে যে পরিমাণ পাওয়ার এর সেকেন্ডারি সার্কিটে স্থানান্তর করতে পারে, তাকে ঐ ট্রান্সফরমারের নেমপ্লেট রেটিং বলে। ট্রান্সফরমারের নেমপ্লেট রেটিং সাধারণত ভোল্ট অ্যাম্পিয়ার (VA), কিলোভোল্ট অ্যাম্পিয়ার (KVA), অথবা মেগাভোল্ট অ্যাম্পিয়ার (MVA) হিসাবে প্রকাশ করা হয়।

স্টেপ আপ ট্রান্সফরমার ও স্টেপ ডাউন ট্রান্সফরমার এর মধ্যে পার্থক্য কি?

কম থেকে বেশি ভোল্টেজে রূপান্তরের জন্য ব্যবহৃত ট্রান্সফরমারকে ‘স্টেপ-আপ ট্রান্সফরমার’ এবং বেশি থেকে কম ভোল্টেজে রূপান্তরের জন্য ব্যবহৃত ট্রান্সফরমারকে ‘স্টেপ-ডাউন ট্রান্সফরমার’ বলা হয়। এদের মধ্যে পার্থক্য তুলে ধরা হলো :

স্টেপ আপ ট্রান্সফরমার

• নিম্ন বিভবকে উচ্চ বিভবে পরিণত করে।
• এই প্রক্রিয়ায় ট্রান্সফরমারের গৌণ প্রান্তে মুখ্য প্রান্তের চেয়ে পাক সংখ্যা বেশি থাকে।
• দূর-দূরান্তে বিদ্যুৎ প্রেরণের জন্য এটি ব্যবহৃত হয়।

স্টেপ ডাউন ট্রান্সফরমার

• উচ্চ বিভবকে নিম্ন বিভবে পরিণত করে।
• এই প্রক্রিয়ায় ট্রান্সফরমারের গৌণ প্রান্তে মুখ্য প্রান্তের চেয়ে পাক সংখ্যা কম থাকে।
• বাসা-বাড়িতে বিদ্যুৎ ব্যবহারের জন্য এটি ব্যবহৃত হয়। যেমন : রেডিও, টেলিভিশন, টেপরেকর্ড, ফ্রিজ ইত্যাদি ইলেকট্রনিক্স যন্ত্রপাতিতে।

অনুশীলনী

১। কিসের উপর ভিত্তি করে ট্রান্সফরমার তৈরি করা হয়?

উত্তর : তাড়িতচৌম্বক আবেশ।

২। সরাসরি বৈদ্যুতিক সংযোগ ছাড়াই একটি কয়েল থেকে অন্য কয়েলে বিদ্যুৎ পাঠানোর প্রক্রিয়াকে কী বলে?

উত্তর : ট্রান্সফরমার।

৩। কোন যন্ত্রে একটি আয়তকার কোর ব্যবহৃত হয়?

উত্তর : ট্রান্সফরমার।

৪। ট্রান্সফরমারের কোরের কয়টি পাশে পরিবাহী তার প্যাঁচানো থাকে?

উত্তর : ২।

৫। তড়িৎ পরিবহনে ট্রান্সফরমার কেন ব্যবহার করা হয়?

উত্তর : তড়িৎ পরিবহনে শক্তির অপচয় কমানোর জন্য ট্রান্সফরমার ব্যবহার করা হয়।