News Flash

इन्व्हर्टर

बदलत्या काळानुसार घरातील उपकरणेही वाढत चालली आहेत. यातली बरीच उपकरणे ही तंत्रज्ञानाच्या विकासामुळे उपलब्ध झालेल्या सुखसोयी वाढवणारी आहेत.

| May 24, 2015 12:30 pm

बदलत्या काळानुसार घरातील उपकरणेही वाढत चालली आहेत. यातली बरीच उपकरणे ही तंत्रज्ञानाच्या विकासामुळे उपलब्ध झालेल्या सुखसोयी वाढवणारी आहेत. उदा. पंखा. हाताने हलवून वारा देणाऱ्या पंख्याची lok03जागा विजेवरील पंख्याने आणि आता वातानुकूलकाने घेतली आहे. पाटा-वरवंटा जाऊन मिक्सर आला आहे. आज बंबाच्या जागी गीझर पाणी तापवतो. या सगळ्यांत आता ‘इन्व्हर्टर’ हे उपकरणही घरात विराजमान झालेले आहे. आपल्याला हवी तेव्हा सार्वजनिक वीज उपलब्ध होण्याची खात्री नसल्याने आपल्या घरातच ती साठवून ठेवण्याचा हा सोपा, पण खर्चिक असलेला पर्याय!
इन्व्हर्टरविषयी जाणून घेण्याआधी आपण उपलब्ध असलेल्या विजेबद्दल काही गोष्टी समजावून घेऊ या.
विद्युतधारा दोन प्रकारची असते. १. प्रत्यावर्ती धारा  (Alternate current- AC)  आणि २. दिष्ट धारा (Direct Current – DC)
१९ व्या शतकात थॉमस अल्वा एडिसन या महान शास्त्रज्ञाने विजेचा शोध लावला. त्याने शोधलेली वीज दिष्ट धारेच्या स्वरूपातली होती. त्याच काळातील दुसरा शास्त्रज्ञ निकोला टेस्ला याने प्रत्यावर्ती धारेचा शोध लावला. वीज वाहून न्यायला कुठल्या प्रकारची विद्युतधारा वापरावी याबद्दल दोघांचे प्रचंड वाद त्या काळात झाले. अखेर जगाने टेस्लाचा पर्याय स्वीकारला आणि आजही वीजवहन प्रामुख्याने प्रत्यावर्ती धारेच्या स्वरूपातच होत आहे. अगदी अलीकडे पुन्हा उच्च दाबाची वीज दिष्ट धारेच्या स्वरूपात नेणे किफायतशीर असल्याचे आढळून आल्याने तोही पर्याय उपलब्ध झाला आहे. या दोन प्रकारच्या धारांमधील तुलना पुढील तक्त्यात दिली आहे.  lr09 lr10 lr11 lr12 lr13 lr14 lr15
प्रत्यावर्ती आणि दिष्ट धारेमध्ये तारेमधील इलेक्ट्रॉनची हालचाल कशी होत असते ते चित्र क्र. १  मध्ये दाखवले आहे. दिष्ट धारेचे स्वरूप हे एकाच दिशेने वाहणाऱ्या पाण्यासारखे असते. तर प्रत्यावर्ती धारेमध्ये इलेक्ट्रॉनची दिशा सतत उलटसुलट होत राहते. उलटसुलट होण्याची क्रिया सेकंदाला  ५०  किंवा ६० वेळा होत असते. त्यालाच धारेची वारंवारिता (frequency) म्हणतात. भारतात ही वारंवारिता ६० हर्ट्झ आहे, तर अमेरिकेसारख्या इतर काही देशांमध्ये ती ५० हर्ट्झ आहे. आपल्या घरात वापरली जाणारी वीज प्रत्यावर्ती स्वरूपातील असल्यामुळे घरातील सर्व उपकरणे त्याच प्रकारच्या विद्युत्धारेवरच चालतात. तर भ्रमणध्वनी, संगणक यांसारखी कमी विभवान्तराची गरज असलेली यंत्रे/ उपकरणे दिष्ट धारेवर चालतात.
जेव्हा मुख्य स्रोतापासून मिळणारा विद्युतपुरवठा थांबतो तेव्हा घरातील उपकरणे चालविण्याकरता आपल्याला विजेची गरज असते आणि ती वीज आपण विद्युत्घटामध्ये साठवून गरजेनुसार वापरू शकतो. पण विद्युत्घटामधून उपलब्ध होणारी विद्युत्धारा दिष्ट स्वरूपातील असल्याने घरात वापरण्यापूर्वी तिला प्रत्यावर्ती स्वरूपात बदलणे आवश्यक असते. आणि हेच काम ‘इन्व्हर्टर’ करतो.  
 इन्व्हर्टरचे काम कसे चालते, ते पाहू.
खरं तर इन्व्हर्टर एकटा घरात येत नाही, तर तो अक्षत ऊर्जास्रोताचा (Uninterrupted Power Supply/ Source- UPS)  एक भाग असतो. चित्र क्र. २ मध्ये  घराती
ल विद्युत् परिपथात अक्षत् ऊर्जास्रोत कसा समाविष्ट करतात, ते दाखवले आहे. जेव्हा मुख्य स्रोताकडून प्रत्यावर्ती धारा प्रवाहित होत असते तेव्हा चित्रात (हिरव्या रंगात) दाखवल्याप्रमाणे इतर उपकरणांना थेट पुरवठा होत राहतो आणि त्याच वेळेला UPS मधील विद्युत्घट प्रभारित होत राहतात. जेव्हा मुख्य स्रोताकडून होणारा वीजपुरवठा थांबतो तेव्हा विद्युत्घटामधील साठवलेला विद्युत्भार इन्व्हर्टरमार्फत दिष्ट स्वरूपातून प्रत्यावर्ती स्वरूपात रूपांतरित होतो आणि पुढे पाठवला जातो.
इन्व्हर्टरमध्ये नक्की काय होते?
चित्र क्र. ३ मधील साध्या विद्युत् परिपथात आपल्याला विद्युत्घट वापरून दिवा लागताना तारेतून एकदिशीय इलेक्ट्रॉनचा प्रवाह वाहताना दिसतो. समजा, याच परिपथातील विद्युत्घटाची दिशा बदलून तो उलटा लावला, तर काय होईल? इलेक्ट्रॉनचा प्रवाह उलट दिशेने वाहील; पण दिवा लागेलच. जर हीच प्रक्रिया (विद्युत्घटाची दिशा बदलणे) जर सेकंदाला ५० किंवा ६० वेळा झाली तर आपल्याला दिवा सतत लागलेलाच दिसेल. पण इलेक्ट्रॉनचा प्रवाह तेवढय़ा वेळा उलटसुलट दिशेने बदललेला असेल. म्हणजेच दिष्ट धारा न राहता तो प्रवाह प्रत्यावर्ती धारेत रूपांतरित झालेला असेल. आणि त्याची वारंवारिता असेल ५०/६० हर्ट्झ. ही झाली इन्व्हर्टरची यांत्रिक संकल्पना! दिशा बदलण्याची क्रिया आधुनिक UPS  मध्ये हेच काम एक विद्युत् चुंबकीय कळ करते. चित्र क्र. ४ मध्ये याचे संकल्पना रेखाटन दाखविले आहे.  यामुळे तयार झालेली प्रत्यावर्ती धारा चित्र. क्र. ५ मध्ये दाखवल्याप्रमाणे असते. या तऱ्हेच्या नमुन्यामध्ये (Pattern) असलेले खटके (Jerks) टाळून हा प्रवाह चित्र क्र. ६ मध्ये दिसतो तसा सुरळीत करण्याचे काम UPS मधील इंडक्टर आणि कपॅसिटर (Capacitor) हे इलेक्ट्रॉनिक भाग करतात.
इन्व्हर्टर हा रोहित्र (Transformer) म्हणूनही वापरता येतो. रोहित्रामध्ये येणारे विशिष्ट एककाचे दिष्ट धारा विभव (DC Voltage) बाहेर पडताना जास्त किंवा कमी एककाचे प्रत्यावर्ती धारा विभव (AC Voltage) बनून बाहेर पडू शकते. रोहित्रामध्ये काय होते, ते चित्र क्र. ७ मध्ये दाखवले आहे. कुठलेही विद्युत्प्रवाह चालू असलेले तारेचे वेटोळे चुंबकीय क्षेत्र तयार करते. प्राथमिक वेटोळ्यातील चुंबकीय क्षेत्रामुळे द्वितीय वेटोळ्यामध्ये विद्युत्धारा तयार होते. द्वितीय वेटोळ्यातील वेटोळ्याच्या संख्येनुसार त्याचे विभव ठरते. म्हणूनच UPS मधील रोहित्र कमी विभवांतराच्या धारेपासून उच्च विभवांतराचे प्रत्यावर्ती धारेचे उत्पादन करू शकते.     

लोकसत्ता आता टेलीग्रामवर आहे. आमचं चॅनेल (@Loksatta) जॉइन करण्यासाठी येथे क्लिक करा आणि ताज्या व महत्त्वाच्या बातम्या मिळवा.

First Published on May 24, 2015 12:30 pm

Web Title: ups inverter
Next Stories
1 विजेची घंटा (Electric Bell)
2 मायक्रोवेव्ह ओव्हन (सूक्ष्म लहर भट्टी)
3 प्रकाशनलिका (Tube light)
Just Now!
X