পরিবর্তনশীল ফ্রিকোয়েন্সি পাওয়ার সাপ্লাই দ্বারা চালিত মোটরের প্রযুক্তিগত সমস্যা

ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্সন পাওয়ার সাপ্লাই দ্বারা চালিত মোটর এবং পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি সাইন ওয়েভ দ্বারা চালিত মোটরের মধ্যে প্রধান পার্থক্য হলো, একদিকে এটি নিম্ন ফ্রিকোয়েন্সি থেকে উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি পর্যন্ত একটি বিস্তৃত ফ্রিকোয়েন্সি পরিসরে কাজ করে, এবং অন্যদিকে এর পাওয়ার ওয়েভফর্মটি নন-সাইনসয়েডাল। ভোল্টেজ ওয়েভফর্মের ফুরিয়ার সিরিজ বিশ্লেষণের মাধ্যমে দেখা যায় যে, পাওয়ার সাপ্লাই ওয়েভফর্মে মৌলিক তরঙ্গ উপাদান (কন্ট্রোল ওয়েভ) ছাড়াও 2N-এর বেশি হারমোনিক থাকে (কন্ট্রোল ওয়েভের প্রতিটি অর্ধাংশে থাকা মডুলেশন ওয়েভের সংখ্যা N)। যখন SPWM AC কনভার্টার পাওয়ার আউটপুট করে এবং তা মোটরে প্রয়োগ করে, তখন মোটরের কারেন্ট ওয়েভফর্মটি সুপারইম্পোজড হারমোনিকসহ একটি সাইন ওয়েভ হিসাবে প্রদর্শিত হয়। এই হারমোনিক কারেন্ট অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মোটরের ম্যাগনেটিক সার্কিটে একটি স্পন্দিত চৌম্বক ফ্লাক্স উপাদান তৈরি করে, এবং এই স্পন্দিত চৌম্বক ফ্লাক্স উপাদানটি মূল চৌম্বক ফ্লাক্সের উপর সুপারইম্পোজড হয়, ফলে মূল চৌম্বক ফ্লাক্সের মধ্যেও একটি স্পন্দিত চৌম্বক ফ্লাক্স উপাদান থাকে। স্পন্দিত চৌম্বক ফ্লাক্স উপাদানটি চৌম্বক বর্তনীকে সম্পৃক্ত হওয়ার প্রবণতা তৈরি করে, যার ফলে মোটরের কার্যকারিতার উপর নিম্নলিখিত প্রভাবগুলো দেখা যায়:

১. স্পন্দিত চৌম্বক প্রবাহ উৎপন্ন হয়

ক্ষতি বাড়ে এবং কর্মদক্ষতা কমে যায়। কারণ পরিবর্তনশীল ফ্রিকোয়েন্সি পাওয়ার সাপ্লাইয়ের আউটপুটে প্রচুর পরিমাণে উচ্চ ক্রমের হারমোনিক থাকে, এই হারমোনিকগুলো সংশ্লিষ্ট তামা এবং লোহার ক্ষয় ঘটায়, যা কার্যক্ষমতা কমিয়ে দেয়। এমনকি বর্তমানে বহুল ব্যবহৃত SPWM সাইনুসয়েডাল পালস উইডথ প্রযুক্তিও শুধুমাত্র নিম্ন হারমোনিকগুলোকে দমন করে এবং মোটরের স্পন্দনশীল টর্ক কমায়, যার ফলে কম গতিতে মোটরের স্থিতিশীল কার্যক্ষমতার পরিসর বৃদ্ধি পায়। কিন্তু উচ্চ হারমোনিকগুলো কেবল কমেইনি, বরং বেড়ে গেছে। সাধারণত, পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি সাইন পাওয়ার সাপ্লাইয়ের তুলনায় কর্মদক্ষতা ১% থেকে ৩% এবং পাওয়ার ফ্যাক্টর ৪% থেকে ১০% কমে যায়, তাই ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্সন পাওয়ার সাপ্লাইয়ের অধীনে মোটরের হারমোনিক লস একটি বড় সমস্যা।

খ) তড়িৎচুম্বকীয় কম্পন এবং শব্দ উৎপন্ন করে। উচ্চ ক্রমের হারমোনিকের উপস্থিতির কারণে তড়িৎচুম্বকীয় কম্পন এবং শব্দও উৎপন্ন হবে। সাইন ওয়েভ চালিত মোটরের ক্ষেত্রে কম্পন ও শব্দ কমানো একটি সমস্যা। ইনভার্টার দ্বারা চালিত মোটরের জন্য, বিদ্যুৎ সরবরাহের অ-সাইনসয়েডাল প্রকৃতির কারণে সমস্যাটি আরও জটিল হয়ে ওঠে।

গ) কম গতিতে নিম্ন কম্পাঙ্কের স্পন্দিত টর্ক তৈরি হয়। হারমোনিক ম্যাগনেটোমোটিভ ফোর্স এবং রোটর হারমোনিক কারেন্টের সংশ্লেষণের ফলে স্থির হারমোনিক ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক টর্ক এবং পরিবর্তী হারমোনিক ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক টর্ক তৈরি হয়। এই পরিবর্তী হারমোনিক ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক টর্ক মোটরে স্পন্দন সৃষ্টি করে, যা কম গতির স্থিতিশীল কার্যকারিতাকে প্রভাবিত করে। এমনকি SPWM মডুলেশন মোড ব্যবহার করা হলেও, পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি সাইন পাওয়ার সাপ্লাইয়ের তুলনায়, একটি নির্দিষ্ট মাত্রার নিম্ন-ক্রমের হারমোনিকস থেকেই যায়, যা কম গতিতে স্পন্দিত টর্ক তৈরি করে এবং কম গতিতে মোটরের স্থিতিশীল কার্যকারিতাকে প্রভাবিত করে।

২. ইনসুলেশনে ইম্পালস ভোল্টেজ এবং অ্যাক্সিয়াল ভোল্টেজ (কারেন্ট) উৎপন্ন করা।

ক) সার্জ ভোল্টেজ সৃষ্টি হয়। মোটর চলার সময়, ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্সন ডিভাইসের উপাদানগুলোর কম্যুটেশনের ফলে যে সার্জ ভোল্টেজ তৈরি হয়, তা প্রায়শই প্রয়োগকৃত ভোল্টেজের সাথে উপরিপাতিত হয় এবং কখনও কখনও এই সার্জ ভোল্টেজের পরিমাণ বেশি থাকে, যার ফলে কয়েলে বারবার বৈদ্যুতিক শক লাগে এবং ইনসুলেশন ক্ষতিগ্রস্ত হয়।

খ) অক্ষীয় ভোল্টেজ এবং অক্ষীয় কারেন্ট উৎপন্ন করে। শ্যাফট ভোল্টেজ উৎপন্ন হওয়ার প্রধান কারণ হলো চৌম্বকীয় সার্কিটের ভারসাম্যহীনতা এবং স্থিরবৈদ্যুতিক আবেশ, যা সাধারণ মোটরের ক্ষেত্রে গুরুতর নয়, কিন্তু পরিবর্তনশীল ফ্রিকোয়েন্সি পাওয়ার সাপ্লাই দ্বারা চালিত মোটরের ক্ষেত্রে এটি আরও বেশি প্রকট হয়। যদি শ্যাফট ভোল্টেজ খুব বেশি হয়, তবে শ্যাফট এবং বিয়ারিংয়ের মধ্যবর্তী তেলের আস্তরণের পিচ্ছিলকারক অবস্থা ক্ষতিগ্রস্ত হবে এবং বিয়ারিংয়ের আয়ু কমে যাবে।

গ) কম গতিতে চলার সময় তাপ অপচয়ের কার্যকারিতা প্রভাবিত হয়। ভেরিয়েবল ফ্রিকোয়েন্সি মোটরের গতি নিয়ন্ত্রণের পরিসর বড় হওয়ার কারণে, এটি প্রায়শই কম ফ্রিকোয়েন্সিতে কম গতিতে চলে। এই সময়ে, গতি খুব কম থাকার কারণে, সাধারণ মোটরে ব্যবহৃত নিজস্ব ফ্যান কুলিং পদ্ধতির মাধ্যমে সরবরাহ করা শীতল বাতাস অপর্যাপ্ত হয় এবং তাপ অপচয়ের কার্যকারিতা কমে যায়, তাই অবশ্যই স্বাধীন ফ্যান কুলিং ব্যবহার করতে হবে।

যান্ত্রিক প্রভাবে অনুরণন ঘটার প্রবণতা থাকে, সাধারণভাবে যেকোনো যান্ত্রিক যন্ত্রেই অনুরণন ঘটনা ঘটে। তবে, স্থির শক্তি কম্পাঙ্ক এবং গতিতে চালিত মোটরের ক্ষেত্রে ৫০ হার্টজ বৈদ্যুতিক কম্পাঙ্ক প্রতিক্রিয়ার যান্ত্রিক স্বাভাবিক কম্পাঙ্কের সাথে অনুরণন এড়িয়ে চলা উচিত। যখন মোটর কম্পাঙ্ক রূপান্তরের মাধ্যমে চালিত হয়, তখন এর কার্যকারী কম্পাঙ্কের একটি বিস্তৃত পরিসর থাকে এবং প্রতিটি উপাদানের নিজস্ব স্বাভাবিক কম্পাঙ্ক থাকে, যার ফলে একটি নির্দিষ্ট কম্পাঙ্কে সহজেই এটি অনুরণিত হতে পারে।

 


পোস্ট করার সময়: ২৫-ফেব্রুয়ারি-২০২৫