ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারগুলির জন্য শক্তি প্রতিক্রিয়া ডিভাইসের সরবরাহকারীরা আপনাকে মনে করিয়ে দেয় যে আধুনিক শিল্পে, মোটরগুলি উচ্চ শক্তি গ্রহণকারী বিদ্যুৎ সরঞ্জামগুলির একটি প্রকার যার বিস্তৃত প্রয়োগ রয়েছে। পরিসংখ্যান অনুসারে, চীনের মোট ইনস্টলড ক্ষমতা প্রায় 400 মিলিয়ন কিলোওয়াট, বার্ষিক বিদ্যুৎ খরচ প্রায় 600 বিলিয়ন কিলোওয়াট ঘন্টা, যা শিল্প বিদ্যুৎ ব্যবহারের 70-80%। চীন মূলত ছোট এবং মাঝারি আকারের মোটরের উপর নির্ভর করে, যা প্রায় 80%, যেখানে ছোট এবং মাঝারি আকারের মোটর দ্বারা ব্যবহৃত বিদ্যুৎ মোট ক্ষতির 90%। চীনে মোটরের ব্যবহারিক প্রয়োগে, বিদেশী দেশগুলির তুলনায় একটি উল্লেখযোগ্য ব্যবধান রয়েছে, যার ইউনিট দক্ষতা 75%, যা বিদেশী দেশগুলির তুলনায় 10% কম; সিস্টেমের অপারেটিং দক্ষতা 30-40%, যা আন্তর্জাতিক উন্নত স্তরের তুলনায় 20-30% কম। অতএব, চীনে ছোট এবং মাঝারি আকারের মোটরগুলির দুর্দান্ত শক্তি-সাশ্রয়ী সম্ভাবনা রয়েছে এবং মোটর শক্তি সংরক্ষণের প্রচার করা অপরিহার্য।
এর সরল কাঠামো, সহজ উৎপাদন, কম দাম, স্থায়িত্ব, নির্ভরযোগ্য পরিচালনা এবং কঠোর পরিবেশের জন্য উপযুক্ততার কারণে, অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মোটরগুলি শিল্প ও কৃষি উৎপাদনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। বিশেষ করে বিভিন্ন শিল্পে পাম্প এবং ফ্যান টেনে আনার জন্য, পাম্প এবং ফ্যান টেনে আনার জন্য মোটরগুলির শক্তি-সাশ্রয়ী কাজ অত্যন্ত মূল্যবান।
বিজ্ঞান ও প্রযুক্তির দ্রুত বিকাশের সাথে সাথে, বিশেষ করে পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স প্রযুক্তি, মাইক্রোইলেকট্রনিক্স প্রযুক্তি এবং স্বয়ংক্রিয় নিয়ন্ত্রণ প্রযুক্তির উচ্চ বিকাশ এবং প্রয়োগের সাথে সাথে, ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের শক্তি-সাশ্রয়ী প্রভাব আরও তাৎপর্যপূর্ণ হয়ে উঠেছে। এটি কেবল স্টেপলেস গতি নিয়ন্ত্রণ অর্জন করতে পারে না, বরং বিভিন্ন লোডের অধীনে দক্ষতার সাথে কাজ করতে পারে, ভাল গতিশীল বৈশিষ্ট্য সহ, এবং উচ্চ-কার্যক্ষমতা, উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা এবং উচ্চ-নির্ভুলতা স্বয়ংক্রিয় নিয়ন্ত্রণ অর্জন করতে পারে। ভোল্টেজ হ্রাস গতি নিয়ন্ত্রণ, মেরু পরিবর্তন গতি নিয়ন্ত্রণ, স্লিপ গতি নিয়ন্ত্রণ, এসি ক্যাসকেড গতি নিয়ন্ত্রণ ইত্যাদির মতো অন্যান্য গতি নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতির তুলনায়, পরিবর্তনশীল ফ্রিকোয়েন্সি গতি নিয়ন্ত্রণের স্থিতিশীল কর্মক্ষমতা, প্রশস্ত গতি নিয়ন্ত্রণ পরিসর এবং উচ্চ দক্ষতা রয়েছে। আধুনিক নিয়ন্ত্রণ তত্ত্ব এবং পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স প্রযুক্তির বিকাশের সাথে সাথে, এসি পরিবর্তনশীল ফ্রিকোয়েন্সি গতি নিয়ন্ত্রণ প্রযুক্তি ক্রমশ নিখুঁত হয়ে উঠছে এবং এসি মোটর গতি নিয়ন্ত্রণের প্রবণতা হয়ে উঠেছে। পরিবর্তনশীল ফ্রিকোয়েন্সি গতি নিয়ন্ত্রণ ডিভাইস (VFDs) শিল্প ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে।
গতি নিয়ন্ত্রণ সংকেত সংক্রমণের জন্য ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের ব্যবহার দ্রুত, নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থায় অল্প সময় বিলম্ব, প্রতিক্রিয়া সংবেদনশীল, সমন্বয় ব্যবস্থার নিয়ন্ত্রণ নির্ভুলতা বেশি, ব্যবহার সুবিধাজনক এবং এটি উৎপাদন আউটপুট উন্নত করতে, গুণমান নিশ্চিত করতে এবং উৎপাদন খরচ কমাতে সহায়ক। অতএব, কারখানা এবং খনির উদ্যোগে শক্তি-সাশ্রয় এবং খরচ হ্রাসের জন্য ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের ব্যবহার একটি জনপ্রিয় পণ্য।
পরিবর্তনশীল ফ্রিকোয়েন্সি মোটর শক্তি-সাশ্রয়ী ডিভাইসটি একটি বিপ্লবী নতুন প্রজন্মের মোটর নির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ পণ্য। মাইক্রোপ্রসেসর ডিজিটাল নিয়ন্ত্রণ প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে, এটি তার অন্তর্নির্মিত ডেডিকেটেড শক্তি-সাশ্রয়ী অপ্টিমাইজেশন নিয়ন্ত্রণ সফ্টওয়্যারের মাধ্যমে মোটর অপারেশন ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে ভোল্টেজ এবং কারেন্টকে গতিশীলভাবে সামঞ্জস্য করে। মোটরের গতি পরিবর্তন না করে, এটি নিশ্চিত করে যে মোটরের আউটপুট টর্ক লোড চাহিদার সাথে সঠিকভাবে মেলে, কার্যকরভাবে মোটরের অতিরিক্ত আউটপুট দ্বারা সৃষ্ট বৈদ্যুতিক শক্তির অপচয় এড়ায়।
এসি মোটর বর্তমানে সর্বাধিক ব্যবহৃত মোটর, যা সকল ধরণের মোটরের প্রায় ৮৫%। এর সুবিধা হলো সহজ গঠন, কম খরচ এবং কোনও রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন হয় না। তবে, তাদের দুর্বলতা হল গতি নিয়ন্ত্রণের অসুবিধা, যা অনেক ক্ষেত্রে তাদের ব্যবহার সীমিত করে বা গতি নিয়ন্ত্রণ অর্জনের জন্য যান্ত্রিক উপায়ের প্রয়োজন হয়।
লোডের ধরণ অনুসারে ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারগুলির দুটি সাধারণ প্রয়োগ রয়েছে: ১. ধ্রুবক টর্ক প্রয়োগ; ২. পরিবর্তনশীল টর্ক প্রয়োগ। প্রয়োগের উদ্দেশ্যে, প্রধান উদ্দেশ্যগুলি হল: ১. প্রক্রিয়াটি উন্নত করা, প্রক্রিয়া চলাকালীন ঘূর্ণন গতি নিশ্চিত করা, বিভিন্ন লোডের অধীনে ঘূর্ণন গতি এবং সঠিক অবস্থান নির্ধারণ করা। এর চমৎকার গতি নিয়ন্ত্রণ কর্মক্ষমতা সহ, এটি উৎপাদনশীলতা উন্নত করতে পারে, পণ্যের গুণমান উন্নত করতে পারে, আরাম উন্নত করতে পারে, সরঞ্জামগুলিকে যুক্তিসঙ্গত করতে পারে, পরিবেশকে অভিযোজিত করতে পারে বা উন্নত করতে পারে ইত্যাদি। ২. শক্তি-সাশ্রয়ী রূপান্তরের মূল উদ্দেশ্য হল প্রবাহ বা চাপ নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজন এমন ফ্যান এবং পাম্পগুলির গতি নিয়ন্ত্রণ করে উল্লেখযোগ্য ফলাফল অর্জন করা।
পরিবর্তনশীল ফ্রিকোয়েন্সি গতি নিয়ন্ত্রণের নীতি
পাখা, জল পাম্প, বায়ু সংকোচকারী, জলবাহী তেল পাম্প এবং সঞ্চালন পাম্পের মতো মোটর লোডগুলি উদ্যোগগুলিতে ব্যবহৃত বিদ্যুৎ গ্রহণকারী সরঞ্জামগুলির বেশিরভাগ অংশের জন্য দায়ী। প্রযুক্তিগত সীমাবদ্ধতার কারণে, এই ধরনের লোডের জন্য প্রায় সমস্ত প্রবাহ, চাপ বা বায়ু ভলিউম নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা হল ভালভ নিয়ন্ত্রিত সিস্টেম, যেখানে মোটরটি নির্ধারিত গতিতে চালিত হয় এবং সিস্টেমটি ধ্রুবক প্রবাহ, চাপ বা বায়ু ভলিউম সরবরাহ করে। যখন সরঞ্জামের অপারেটিং প্রয়োজনীয়তা পরিবর্তিত হয়, তখন সরঞ্জামের অপারেটিং অবস্থার পরিবর্তিত চাহিদা পূরণের জন্য আউটলেট প্রান্তে অবস্থিত ওভারফ্লো, রিলিফ ভালভ বা আনুপাতিক নিয়ন্ত্রণ ভালভ ওভারফ্লো হওয়ার পরে, প্রচুর পরিমাণে শক্তি নির্গত হবে এবং এই অপচয়িত শক্তি আসলে পাওয়ার গ্রিড থেকে মোটর দ্বারা শোষিত শক্তির একটি অংশ, যা বৈদ্যুতিক শক্তির প্রচুর অপচয় ঘটায়। এই ধরণের লোডের কার্যক্ষম বৈশিষ্ট্য থেকে, এটি দেখা যায় যে মোটর শক্তি গতির ঘনকের সমানুপাতিক এবং গতি ফ্রিকোয়েন্সির সমানুপাতিক। যদি আমরা মোটরের কাজের মোড পরিবর্তন করি যাতে এটি সর্বদা রেট করা কাজের ফ্রিকোয়েন্সিতে কাজ না করে, বরং স্টার্ট স্টপ নিয়ন্ত্রণ এবং সমন্বয় অপারেশনের জন্য একটি পরিবর্তনশীল ফ্রিকোয়েন্সি সমন্বয় নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা ব্যবহার করে, তাহলে এর গতি 0~2900r/মিনিটের মধ্যে ক্রমাগত সামঞ্জস্যযোগ্য হতে পারে, অর্থাৎ, আউটপুট প্রবাহ হার, চাপ বা বায়ুর পরিমাণও 0~100% এর মধ্যে ক্রমাগত সামঞ্জস্যযোগ্য হতে পারে, যাতে লোডের কাজের চাহিদার সাথে সঠিকভাবে মেলে এবং শক্তি সংরক্ষণ এবং খরচ হ্রাসের লক্ষ্য অর্জন করা যায়।
এসি মোটরের গতি নিম্নরূপ: n=60f (1-s)/p
সূত্রে: n=মোটর গতি
F=পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি
P= মোটরের খুঁটির সংখ্যা
S=স্লিপ রেট
সমীকরণ থেকে দেখা যায়, একটি AC মোটরের সিঙ্ক্রোনাস গতি n সরাসরি পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি f এর সমানুপাতিক। অতএব, পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তন করলে মোটরের গতি পরিবর্তন হতে পারে এবং গতি নিয়ন্ত্রণের উদ্দেশ্য অর্জন করা যেতে পারে।
শক্তি সাশ্রয়ের জন্য পরিবর্তনশীল ফ্রিকোয়েন্সি গতি নিয়ন্ত্রণের নীতি
পরিবর্তনশীল ফ্রিকোয়েন্সি গতি নিয়ন্ত্রণ বিদ্যুৎ সাশ্রয় করে, যেমন নাম থেকেই বোঝা যায়, শুধুমাত্র পরিবর্তনশীল ফ্রিকোয়েন্সি গতি নিয়ন্ত্রণই বিদ্যুৎ সাশ্রয় করতে পারে। নীচে দুটি সাধারণ লোড অ্যাপ্লিকেশনের জন্য শক্তি-সাশ্রয়ী নীতির বিশ্লেষণ দেওয়া হল।
(1) ধ্রুবক টর্ক লোড অ্যাপ্লিকেশন
ধ্রুবক টর্ক লোড মানে গতির পরিবর্তন নির্বিশেষে, লোড টর্ক স্থির থাকে।
নিম্নলিখিত সূত্র: P=K * T * N
K=সহগ
পি = শ্যাফ্ট পাওয়ার
টি = লোড টর্ক
N=ঘূর্ণন গতি
উপরের সূত্র থেকে দেখা যায় যে, শ্যাফটের শক্তি মোটরের গতির সাথে সরাসরি সমানুপাতিক। যখন প্রক্রিয়ার চাহিদা অনুযায়ী মোটরের গতি সামঞ্জস্য করা হয়, তখন স্বাভাবিকভাবেই বিদ্যুৎ সাশ্রয়ের অনুরূপ অনুপাত অর্জন করা সম্ভব।
(2) পরিবর্তনশীল টর্ক লোড অ্যাপ্লিকেশন
সেন্ট্রিফিউগাল ফ্যান এবং পাম্পগুলি সাধারণত পরিবর্তনশীল টর্ক লোডের অন্তর্গত, এবং তাদের কাজের বৈশিষ্ট্যগুলি হল: তাদের বেশিরভাগই দীর্ঘ সময় ধরে একটানা কাজ করে। যেহেতু লোড টর্ক গতির বর্গক্ষেত্রের সমানুপাতিক, তাই একবার গতি নির্ধারিত গতি অতিক্রম করলে, এটি মোটরের উপর গুরুতর ওভারলোড সৃষ্টি করবে। অতএব, ফ্যান এবং পাম্পগুলি সাধারণত নির্ধারিত ফ্রিকোয়েন্সির বাইরে কাজ করে না।