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परंपरागत वायर्ड पॉवर ट्रांसमिशन सिस्टम आम तौर पर वितरित इकाइयों और उपभोक्ता इकाइयों के बीच संचरण तारों के झूठ बोलने की आवश्यकता होती है। यह सिस्टम की लागत के रूप में बहुत सारी बाधाओं का उत्पादन करता है- केबलों की लागत, ट्रांसमिशन में और साथ ही वितरण में हुए नुकसान। जरा सोचिए, ट्रांसमिशन लाइन के प्रतिरोध के परिणामस्वरूप उत्पन्न ऊर्जा का लगभग 20-30% नुकसान होता है।

“संधारित्र को कैसे मापें ”

अगर आप DC पॉवर ट्रांसमिशन सिस्टम के बारे में बात करते हैं, तो भी यह संभव नहीं है क्योंकि इसमें DC पॉवर सप्लाई और डिवाइस के बीच कनेक्टर की आवश्यकता होती है।

एक ऐसी प्रणाली की कल्पना करें जो पूरी तरह से तारों से रहित हो, जहाँ आप अपने घरों में बिना किसी तार के एसी बिजली प्राप्त कर सकते हैं। जहाँ आप अपने मोबाइल को बिना भौतिक रूप से सॉकेट में डाले रिचार्ज कर सकते हैं। जहां बैटरी को बदलने के लिए पेसमेकर की बैटरी (मानव हृदय के अंदर रखी गई) को बिना रिचार्ज किया जा सकता है। बेशक, ऐसी प्रणाली संभव है और जहां वायरलेस पावर ट्रांसमिशन की भूमिका आती है।

यह अवधारणा वास्तव में एक नई अवधारणा नहीं है। इस पूरे विचार को 1893 में निकोलस टेस्ला द्वारा विकसित किया गया था, जहां उन्होंने वायरलेस ट्रांसमिशन तकनीक का उपयोग करके वैक्यूम बल्ब को रोशन करने की एक प्रणाली विकसित की थी।

“एनालॉग और डिजिटल सर्किट के बीच अंतर ”

हम बिना दुनिया की कल्पना नहीं कर सकते वायरलेस पावर स्थानांतरण संभव है: मोबाइल फोन, घरेलू रोबोट, एमपी 3 प्लेयर, कंप्यूटर, लैपटॉप, और अन्य संप्रेषित गैजेट खुद को चार्ज करने के लिए फिट होते हैं, जबकि कभी भी उस अंतिम और सर्वव्यापी बिजली के तार से हमें मुक्त नहीं किया जाता है। इनमें से कुछ इकाइयों को संचालित करने के लिए कई प्रकार की विद्युत कोशिकाओं / बैटरी की भी आवश्यकता नहीं हो सकती है।

3 प्रकार के वायरलेस पावर ट्रांसफर तरीके:

आगमनात्मक युग्मन : ऊर्जा को स्थानांतरित करने के सबसे प्रमुख तरीकों में से एक आगमनात्मक युग्मन है। यह मूल रूप से निकट क्षेत्र विद्युत पारेषण के लिए उपयोग किया जाता है। यह इस तथ्य पर आधारित है कि जब एक तार से करंट प्रवाहित होता है, तो एक वोल्टेज दूसरे तार के सिरों पर प्रेरित होता है। शक्ति प्रवाह दो प्रवाहकीय सामग्रियों के बीच आपसी अधिष्ठापन के माध्यम से होता है। एक सामान्य उदाहरण एक ट्रांसफार्मर है।

इंडिक्टिव कपलिंग का उपयोग कर पावर ट्रांसमिशन

माइक्रोवेव पॉवर ट्रांसमिशन: यह विचार विलियम सी ब्राउन द्वारा विकसित किया गया था। पूरे विचार में एसी पावर को आरएफ पावर में परिवर्तित करना और इसे अंतरिक्ष के माध्यम से प्रेषित करना और रिसीवर में एसी पावर को फिर से जोड़ना शामिल है। इस प्रणाली में, क्लेस्ट्रॉन जैसे माइक्रोवेव पावर स्रोतों का उपयोग करके बिजली उत्पन्न की जाती है, और यह उत्पन्न शक्ति वेवगाइड (जो परिलक्षित शक्ति से माइक्रोवेव शक्ति की रक्षा करती है) और ट्यूनर के माध्यम से प्रसारण एंटीना को दी जाती है (जो माइक्रोवेव स्रोत के प्रतिबाधा से मेल खाती है एंटीना के)। प्राप्त करने वाले अनुभाग में प्राप्त ऐन्टेना होता है जो माइक्रोवेव पावर और इम्पीडेंस मिलान और फिल्टर सर्किट प्राप्त करता है जो कि सुधार इकाई के साथ सिग्नल के आउटपुट प्रतिबाधा से मेल खाता है। आयताकार इकाई के साथ एंटीना प्राप्त करने को रेक्टेनना के रूप में जाना जाता है। इस्तेमाल किया जाने वाला एंटीना एक द्विध्रुवीय या यगी-उदय एंटीना हो सकता है। रिसीवर यूनिट में रेक्टिफायर सेक्शन भी होता है, जिसमें Schottky डायोड्स होते हैं, जो माइक्रोवेव सिग्नल को DC सिग्नल में बदलने के लिए उपयोग किया जाता है। यह ट्रांसमिशन सिस्टम 2GHz से 6GHz की रेंज में फ्रीक्वेंसी का इस्तेमाल करता है।

माइक्रोवेव का उपयोग कर वायरलेस पावर ट्रांसमिशन

लेजर पावर ट्रांसमिशन: इसमें प्रकाश ऊर्जा के रूप में शक्ति को स्थानांतरित करने के लिए एक LASER बीम का उपयोग शामिल है, जिसे परिवर्तित किया जाता है रिसीवर अंत में विद्युत ऊर्जा। LASER सूर्य या किसी बिजली जनरेटर जैसे स्रोतों का उपयोग करके संचालित होता है और तदनुसार उच्च तीव्रता केंद्रित प्रकाश उत्पन्न करता है। बीम का आकार और आकार प्रकाशिकी के एक सेट द्वारा निर्धारित किया जाता है और यह प्रेषित LASER प्रकाश फोटोवोल्टिक कोशिकाओं द्वारा प्राप्त होता है, जो प्रकाश को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करता है। यह आम तौर पर ट्रांसमिशन के लिए ऑप्टिकल फाइबर केबल का उपयोग करता है। बुनियादी सौर ऊर्जा प्रणाली की तरह, LASER आधारित ट्रांसमिशन में उपयोग किया जाने वाला रिसीवर फोटोवोल्टिक कोशिकाओं या सौर पैनलों का सरणी है जो बिजली में असंगत मोनोक्रोमैटिक प्रकाश को परिवर्तित कर सकता है।

एक लेजर पावर ट्रांसमिशन सिस्टम

सौर ऊर्जा का वायरलेस स्थानांतरण

सबसे उन्नत वायरलेस पावर ट्रांसफर सिस्टम में से एक माइक्रोवेव या लेजर बीम का उपयोग करके सौर ऊर्जा को स्थानांतरित करने पर आधारित है। उपग्रह को भूस्थैतिक कक्षा में तैनात किया जाता है और इसमें फोटोवोल्टिक कोशिकाएं होती हैं जो सूर्य के प्रकाश को एक विद्युत प्रवाह में परिवर्तित करती हैं जो कि माइक्रोवेव जनरेटर को चलाने के लिए उपयोग किया जाता है और तदनुसार माइक्रोवेव शक्ति उत्पन्न करता है। यह माइक्रोवेव पावर आरएफ संचार का उपयोग करके प्रेषित किया जाता है और एक रेक्टेना का उपयोग करके आधारित स्टेशन पर प्राप्त होता है, जो एक एंटीना और एक रेक्टिफायर का संयोजन होता है और इसे वापस बिजली या आवश्यक एसी या डीसी पावर में परिवर्तित किया जाता है। उपग्रह 10MW तक आरएफ शक्ति संचारित कर सकता है।

वायरलेस पावर ट्रांसफर का कार्य उदाहरण

मूल सिद्धांत में रेक्टिफायर और फिल्टर का उपयोग करके एसी पावर को डीसी पावर में परिवर्तित करना और फिर इनवर्टर का उपयोग करके उच्च आवृत्ति पर वापस एसी में परिवर्तित करना शामिल है। यह लो वोल्टेज हाई-फ़्रीक्वेंसी एसी पॉवर तब ट्रांसफॉर्मर प्राइमरी से उसके सेकेंडरी में जाती है और रेक्टिफायर, फिल्टर और रेगुलेटर व्यवस्था का उपयोग कर डीसी पावर में बदल जाती है।

ब्लॉक डायग्राम वायरलेस पावर ट्रांसमिशन दिखा रहा है

वायरलेस पावर ट्रांसमिशन दिखाते हुए ब्लॉक आरेख

“केबल के लिए मेगर परीक्षण प्रक्रिया ”

एक एसी रेक्टिफायर सेक्शन का उपयोग करके AC सिग्नल को DC सिग्नल के लिए ठीक किया जाता है।
प्राप्त डीसी सिग्नल फीडबैक वाइंडिंग 1 से गुजरता है, जो ऑसिलेटर सर्किट के रूप में कार्य करता है।
फीडबैक वाइंडिंग 1 से गुजरने वाला करंट ट्रांजिस्टर 1 को संचालित करने का कारण बनता है, जिससे डीसी करंट को ट्रांजिस्टर के माध्यम से प्रवाहित करने की अनुमति मिलती है जिससे सही दिशा में छोड़ दिया जाता है।
जब करंट प्रतिक्रिया वाइंडिंग 2 से होकर गुजरती है, तो संबंधित ट्रांजिस्टर का संचालन शुरू होता है और डीसी वर्तमान ट्रांजिस्टर के माध्यम से प्रवाहित होता है, बाएं से दाएं तरफ ट्रांसफार्मर के प्राथमिक तक।
इस प्रकार एसी सिग्नल के दोनों आधे चक्रों के लिए, ट्रांसफार्मर के प्राथमिक में एक एसी सिग्नल विकसित किया जाता है। सिग्नल की आवृत्ति ऑसिलेटर सर्किट की दोलन आवृत्ति पर निर्भर करती है।
यह AC सिग्नल ट्रांसफॉर्मर के सेकंडरी में दिखाई देता है और जैसे सेकंडरी किसी दूसरे ट्रांसफॉर्मर के प्राइमरी से जुड़ा होता है, स्टेप-डाउन ट्रांसफॉर्मर के प्राइमरी में 25 kHz का एसी वोल्टेज दिखाई देता है।
इस एसी वोल्टेज को एक पुल रेक्टिफायर का उपयोग करके ठीक किया जाता है और फिर एलएम 7805 का उपयोग करके फ़िल्टर और विनियमित किया जाता है ताकि एक एलईडी ड्राइव करने के लिए 5V आउटपुट प्राप्त किया जा सके।
एक संधारित्र से 12 वी के वोल्टेज आउटपुट का उपयोग डीसी पंखे की मोटर को पंखे के संचालन के लिए किया जाता है।

तो यह वायरलेस पावर ट्रांसमिशन का एक बुनियादी अवलोकन है। इसके बावजूद, कभी सोचा है कि बेसिक ट्रांसमिशन सिस्टम अभी भी वायरलेस क्यों है? यदि इस अवधारणा पर या विद्युत पर कोई प्रश्न और इलेक्ट्रॉनिक परियोजनाओं अपनी टिप्पणी अनुभाग नीचे छोड़ें

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