పవర్ ట్రాన్స్ఫార్మర్లు ప్రత్యామ్నాయ కరెంట్‌ను మాత్రమే ఎందుకు ఉపయోగిస్తాయి

పవర్ ట్రాన్స్ఫార్మర్స్విద్యుత్ ప్రసారం మరియు పరికరాల విద్యుత్ సరఫరా రంగంలో కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది. ప్రత్యామ్నాయ కరెంట్ （AC with తో పవర్ ట్రాన్స్ఫార్మర్లు ఎల్లప్పుడూ "జత" అవుతాయని మరియు ప్రత్యక్ష ప్రస్తుత （DC with తో అరుదుగా సంకర్షణ చెందుతారని అబ్జర్వెంట్ వినియోగదారులు గమనించవచ్చు. ఈ దృగ్విషయం వెనుక ఏ సాంకేతిక తర్కం ఉంది?

పవర్ ట్రాన్స్ఫార్మర్స్ యొక్క ప్రధాన ఆపరేటింగ్ సూత్రం విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఇవి ప్రధానంగా ఐరన్ కోర్ （లేదా మాగ్నెటిక్ కోర్） మరియు ప్రాధమిక మరియు ద్వితీయ కాయిల్‌లను కలిగి ఉంటాయి. AC ప్రాధమిక కాయిల్ గుండా వెళ్ళినప్పుడు, కరెంట్ యొక్క పరిమాణం మరియు దిశలో ఆవర్తన మార్పులు కాయిల్ చుట్టూ అదేవిధంగా ఆవర్తన అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తాయి. ఫెరడే యొక్క విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ చట్టం ప్రకారం, మారుతున్న అయస్కాంత క్షేత్రం ద్వితీయ కాయిల్‌లో ఎలక్ట్రోమోటివ్ శక్తిని ప్రేరేపిస్తుంది, తద్వారా వోల్టేజ్ పరివర్తనను సాధిస్తుంది. ఉదాహరణకు, పట్టణ విద్యుత్ ప్రసారంలో, విద్యుత్ ప్లాంట్ల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన AC సుదూర ప్రసార సమయంలో విద్యుత్ నష్టాలను తగ్గించడానికి స్టెప్-అప్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌ల ద్వారా అల్ట్రా-హై వోల్టేజ్ వరకు ఉంటుంది. విద్యుత్తు తుది వినియోగదారుల దగ్గర ఉన్న ప్రాంతాలకు చేరుకున్నప్పుడు, వోల్టేజ్‌ను నివాస మరియు పారిశ్రామిక అనువర్తనాలకు అనువైన స్థాయిలకు తగ్గించడానికి స్టెప్-డౌన్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌లను ఉపయోగిస్తారు.

DC, మరోవైపు, స్థిరమైన ప్రస్తుత దిశ మరియు పరిమాణాన్ని నిర్వహిస్తుంది. పవర్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క ప్రాధమిక కాయిల్‌కు DC వర్తించినప్పుడు, ఇది స్థిరమైన, మార్పులేని అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని మాత్రమే ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఏదేమైనా, స్థిరమైన అయస్కాంత క్షేత్రం ద్వితీయ కాయిల్‌లో ఎలక్ట్రోమోటివ్ శక్తిని ప్రేరేపించదు, వోల్టేజ్ మార్పిడిని అసాధ్యం చేస్తుంది. అంతేకాక, స్థిరమైన DC ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క ఐరన్ కోర్ సంతృప్తికరంగా ఉంటుంది. కోర్ సంతృప్తుడైన తర్వాత, ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క ఇండక్టెన్స్ తీవ్రంగా పడిపోతుంది, అయస్కాంతీకరణ ప్రవాహం గణనీయంగా పెరుగుతుంది మరియు చివరికి, ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ తీవ్రంగా వేడెక్కుతుంది, కాయిల్‌లను కాల్చివేసి, పరికరాలను దెబ్బతీస్తుంది. ఒక కర్మాగారం ఒక డిసి పవర్ సోర్స్‌ను తప్పుగా ట్రాన్స్ఫార్మర్‌కు అనుసంధానించిన సందర్భం ఉంది. కొద్ది నిమిషాల్లోనే, ట్రాన్స్ఫార్మర్ వేడెక్కడం వల్ల పొగబెట్టింది మరియు అత్యవసరంగా భర్తీ చేయవలసి వచ్చింది, ఫలితంగా అధిక నిర్వహణ ఖర్చులు మరియు సాధారణ ఉత్పత్తికి అంతరాయం కలిగిస్తుంది.

వాస్తవానికి, కొన్ని ప్రత్యేక అనువర్తనాల్లో, ట్రాన్స్ఫార్మర్ DC ని నిర్వహిస్తున్నట్లు అనిపించినప్పటికీ, వాస్తవానికి, DC ని మొదట AC గా మార్చడానికి ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్ ఉపయోగించబడుతుంది, ఆపై ట్రాన్స్ఫార్మర్ వోల్టేజ్ పరివర్తన కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. ఉదాహరణకు, సౌర ఫోటోవోల్టాయిక్ విద్యుత్ ఉత్పత్తి వ్యవస్థలలో, సౌర ఫలకాలచే ఉత్పత్తి చేయబడిన DC ని ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ ద్వారా పైకి లేదా క్రిందికి అడుగు పెట్టడానికి మరియు AC పవర్ గ్రిడ్‌లో విలీనం చేయడానికి ముందు ఇన్వర్టర్ ద్వారా AC గా మార్చాల్సిన అవసరం ఉంది.

విద్యుత్ సాంకేతిక పరిజ్ఞానం యొక్క నిరంతర అభివృద్ధితోపవర్ ట్రాన్స్ఫార్మర్స్ప్రస్తుతం ప్రధానంగా ఎసితో అనుకూలంగా ఉంది, శాస్త్రవేత్తలు సాంప్రదాయ పరిమితులను విచ్ఛిన్నం చేయడానికి కొత్త సాంకేతికతలు మరియు సామగ్రిని అన్వేషిస్తున్నారు మరియు ట్రాన్స్ఫార్మర్లు DC పరిసరాలలో సమర్ధవంతంగా పనిచేయడానికి వీలు కల్పిస్తున్నారు. అయినప్పటికీ, ప్రస్తుతం, పవర్ ట్రాన్స్ఫార్మర్లు మరియు ఎసిల మధ్య సన్నిహిత సంబంధం గురించి లోతైన అవగాహన ఇంజనీర్లకు పవర్ సిస్టమ్ డిజైన్లను ఆప్టిమైజ్ చేయడంలో సహాయపడటమే కాకుండా, ఎలక్ట్రికల్ పరికరాలను సరిగ్గా ఉపయోగించడంలో సాధారణ వినియోగదారులకు సహాయం చేస్తుంది, సంభావ్య భద్రతా ప్రమాదాలు మరియు తప్పు ఆపరేషన్ వల్ల కలిగే ఆర్థిక నష్టాలను నివారించవచ్చు.