1. রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমার কি?
রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমার হল একটি বিশেষ পাওয়ার ট্রান্সফরমার যা বিশেষভাবে রেকটিফায়ার সিস্টেমের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এর মূল কাজ হল রেকটিফায়ার ইউনিটের জন্য প্রয়োজনীয় স্তরে এসি গ্রিড ভোল্টেজকে ধাপে ধাপে নামানো বা ধাপে ধাপে বৃদ্ধি করা, যখন বৈদ্যুতিক বিচ্ছিন্নতা প্রদান করা এবং রেকটিফায়ারের দিক থেকে গ্রিডে ফিরে হারমোনিক হস্তক্ষেপ দমন করা। এটি ডায়োড এবং থাইরিস্টরগুলির মতো সংশোধনকারী ডিভাইসগুলিতে মিলিত এসি ইনপুট পাওয়ার সরবরাহ করে।
রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমার এবং সাধারণ পাওয়ার ট্রান্সফরমারগুলির মধ্যে অপরিহার্য পার্থক্য রয়েছে:
লোড বৈশিষ্ট্য: পাওয়ার ট্রান্সফরমার সাইনুসয়েডাল আউটপুট স্রোত সহ রৈখিক প্রতিবন্ধকতা লোড সরবরাহ করে। রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমারগুলি ননলিনিয়ার রেকটিফায়ার লোড সরবরাহ করে, তাই বায়ুপ্রবাহগুলি উচ্চ হারমোনিক সামগ্রী এবং অতিরিক্ত ক্ষতি সহ স্পন্দিত আয়তক্ষেত্রাকার তরঙ্গরূপ হিসাবে উপস্থিত হয়।
উইন্ডিং গঠন: পাওয়ার ট্রান্সফরমারের সাধারণত একটি সাধারণ দুই-ওয়াইন্ডিং কাঠামো থাকে। রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমার প্রায়ই স্প্লিট উইন্ডিং বা ফেজ-শিফটিং উইন্ডিং ব্যবহার করে এবং সেকেন্ডারি সাইড ডিসি আউটপুট রিপল কমাতে মাল্টি-ফেজ ভোল্টেজ আউটপুট করতে পারে।
নকশা মান: রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমারগুলিকে অবশ্যই বিশেষ অপারেটিং শর্তগুলি বিবেচনা করতে হবে যেমন সুরেলা তাপমাত্রা বৃদ্ধি, কম্যুটেশন ওভারভোল্টেজ এবং শর্ট-সার্কিট কারেন্ট সীমাবদ্ধতা, তাই তাদের সাধারণত একই ক্ষমতার পাওয়ার ট্রান্সফরমারগুলির তুলনায় উচ্চ নিরোধক মার্জিন এবং শীতল ক্ষমতা থাকে।
2. রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমারের অপারেটিং নীতি
একটি রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমারের মৌলিক অপারেটিং নীতি ফ্যারাডে এর ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্ডাকশনের নিয়ম অনুসরণ করে। এটি প্রাথমিক এবং মাধ্যমিক উইন্ডিংগুলির মধ্যে বাঁক অনুপাতের মাধ্যমে ভোল্টেজ রূপান্তর উপলব্ধি করে। AC-DC রূপান্তর অর্জন এবং ওয়াইন্ডিং ফেজ শিফটিং এর মাধ্যমে ডিসি আউটপুট গুণমান উন্নত করতে রেকটিফায়ার সার্কিটের সাথে এর সহযোগিতার মধ্যে এর বিশেষ তাত্পর্য রয়েছে।
মৌলিক ভোল্টেজ রূপান্তরপ্রাথমিক দিকটি এসি গ্রিডের সাথে সংযুক্ত। অল্টারনেটিং কারেন্ট কোরে একটি বিকল্প চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে এবং সেকেন্ডারি ওয়াইন্ডিং প্রয়োজনীয় স্তরে এসি ভোল্টেজকে প্ররোচিত করে, যা পরে রেকটিফায়ার ব্রিজ সার্কিটে পাঠানো হয়।
মাল্টি-ফেজ ফেজ-শিফটিং সংশোধনDyn11 এবং Dy5 এবং ফেজ-শিফ্ট ডিজাইনের মতো বিভিন্ন উইন্ডিং কানেকশন গ্রুপ ব্যবহার করে সেকেন্ডারি সাইড 6-ফেজ, 12-ফেজ, এমনকি 24-ফেজ এসি আউটপুট করতে পারে। একটি সংশোধনকারীর সাথে সমন্বিত হলে, এটি একটি বহু-পালস সংশোধন ব্যবস্থা গঠন করে। আরও পর্যায়গুলি সাধারণত কম ডিসি ভোল্টেজের লহর এবং হারমোনিক সামগ্রী হ্রাস করে।
প্রতিবন্ধক বর্তমান সীমাবদ্ধতারেকটিফায়ার ট্রান্সফরমারগুলি একটি নির্দিষ্ট শর্ট-সার্কিট প্রতিবন্ধকতার সাথে ডিজাইন করা হয়েছে, সাধারণত 5% থেকে 12%। এটি রেকটিফায়ার কম্যুটেশনের সময় শর্ট-সার্কিট কারেন্টকে সীমিত করে এবং রেকটিফায়ার ডিভাইস এবং উইন্ডিংগুলিকে রক্ষা করে। কিছু উচ্চ-প্রতিবন্ধকতার নকশা বহিরাগত চুল্লি প্রতিস্থাপন করতে পারে।
3. রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমারের প্রধান প্রকার
3.1 ফেজ নম্বর দ্বারা
থ্রি-ফেজ রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমার: মূলধারার শিল্প কনফিগারেশন, যেমন ইলেক্ট্রোলাইসিস, ধাতুবিদ্যা, এবং ট্র্যাকশন হিসাবে উচ্চ-শক্তি অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত। ধারণক্ষমতা কয়েক শত কেভিএ থেকে কয়েক হাজার কেভিএ পর্যন্ত।
একক-ফেজ সংশোধনকারী ট্রান্সফরমার: সাধারণত তুলনামূলকভাবে কম ক্ষমতা সহ কম-পাওয়ার অ্যাপ্লিকেশন যেমন ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক প্রিসিপিটেটর, ছোট ইলেক্ট্রোপ্লেটিং সরঞ্জাম এবং ল্যাবরেটরি পাওয়ার সাপ্লাইতে ব্যবহৃত হয়।
3.2 কুলিং পদ্ধতি দ্বারা
তেলে নিমজ্জিত রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমার: নিরোধক এবং শীতল করার জন্য ট্রান্সফরমার তেল ব্যবহার করে। সাধারণ ফর্মগুলির মধ্যে রয়েছে ONAN, ONAF এবং OFAF। এটির শক্তিশালী তাপ অপচয় করার ক্ষমতা রয়েছে এবং এটি বড়-ক্ষমতা, উচ্চ-লোড শিল্প পরিবেশের জন্য উপযুক্ত।
ড্রাই-টাইপ রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমার: epoxy রজন ঢালাই বা NOMEX কাগজ নিরোধক ব্যবহার করে. এটির একটি অ-তেল নকশা এবং উচ্চ অগ্নি নিরাপত্তা রয়েছে এবং এটি প্রায়শই ইনডোর প্ল্যান্ট, ডেটা সেন্টার এবং চিকিৎসা সরঞ্জামগুলিতে ব্যবহৃত হয়।
3.3 রেকটিফায়ার পালস নম্বর দ্বারা
6-পালস রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমার: একটি সাধারণ কাঠামো এবং কম খরচে একটি মৌলিক কনফিগারেশন, কিন্তু তুলনামূলকভাবে উচ্চ হারমোনিক্স। সাধারণ শিল্প পরিস্থিতির জন্য উপযুক্ত যেখানে পাওয়ার মানের প্রয়োজনীয়তা কঠোর নয়।
12-পালস রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমার: একটি 30 ডিগ্রী ফেজ শিফট সহ দুটি সেকেন্ডারি উইন্ডিং ব্যবহার করে, উল্লেখযোগ্যভাবে হারমোনিক্স হ্রাস করে। এটি বর্তমানে শিল্প ডিসি ড্রাইভ এবং ইলেক্ট্রোলাইসিস শিল্পে মূলধারার কনফিগারেশন।
24-পালস বা উচ্চতর রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমার: চমৎকার সুরেলা দমনের জন্য মাল্টি-ওয়াইন্ডিং এবং মাল্টি-ফেজ-শিফ্ট ডিজাইন ব্যবহার করে। এটি প্রধানত উচ্চ-নির্ভুল ডিসি পাওয়ার সাপ্লাই, সবুজ হাইড্রোজেন উৎপাদন এবং নমনীয় ডিসি ট্রান্সমিশনে ব্যবহৃত হয়।
3.4 অ্যাপ্লিকেশন দ্বারা
ইলেক্ট্রোলাইসিস, ধাতুবিদ্যা, ট্র্যাকশন, ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বৃষ্টিপাত এবং চার্জিং অ্যাপ্লিকেশন সহ রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমারগুলিকে শিল্পের দ্বারা শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে। প্রতিটি বিভাগ প্রতিবন্ধকতা, ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ পরিসীমা এবং ওভারলোড ক্ষমতা সম্পর্কিত নির্দিষ্ট প্রয়োজনীয়তার জন্য অপ্টিমাইজ করা হয়েছে।
4. মূল আবেদন এলাকা
4.1 ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল শিল্প
এটি অ্যালুমিনিয়াম ইলেক্ট্রোলাইসিস, কপার ইলেক্ট্রোলাইসিস, ক্লোর-ক্ষার রাসায়নিক উত্পাদন, ম্যাঙ্গানিজ ইলেক্ট্রোলাইসিস এবং গ্রাফাইট উত্পাদন সহ রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমারগুলির জন্য বৃহত্তম প্রয়োগের ক্ষেত্রগুলির মধ্যে একটি। এই প্রক্রিয়াগুলির জন্য একটি বড়, অবিচ্ছিন্ন এবং স্থিতিশীল ডিসি পাওয়ার সাপ্লাই প্রয়োজন। বড়-কারেন্ট ফেজ-শিফটিং রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমারগুলি হাজার হাজার অ্যাম্পিয়ার ডিসি কারেন্ট সরবরাহ করতে পারে, যা ভারী শিল্প পরিবেশে কম-ক্ষতি, উচ্চ-ওভারলোড এবং নির্ভরযোগ্য অপারেশনকে সমর্থন করে।
4.2 ধাতুবিদ্যা এবং ধাতু প্রক্রিয়াকরণ
রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমারগুলি ডিসি ড্রাইভে এবং রোলিং মিল, গ্যালভানাইজিং লাইন, আর্ক ফার্নেস এবং ইন্টারমিডিয়েট-ফ্রিকোয়েন্সি ফার্নেসের জন্য গরম করার পাওয়ার সাপ্লাইতে ব্যবহৃত হয়। তাদের অবশ্যই ঘন ঘন প্রভাব লোড এবং স্বল্পমেয়াদী ওভারলোড সহ্য করতে হবে, তাই যান্ত্রিক শক্তি এবং তাপীয় স্থিতিশীলতা গুরুত্বপূর্ণ।
4.3 ড্রাইভ এবং শিল্প নিয়ন্ত্রণ
মাইনিং হোস্ট, বড় কম্প্রেসার, পোর্ট ক্রেন এবং অনুরূপ সরঞ্জামগুলিতে, রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমারগুলি সুনির্দিষ্ট গতি এবং টর্ক নিয়ন্ত্রণ অর্জনের জন্য থাইরিস্টর রেকটিফায়ারগুলির সাথে কাজ করে। এই সিস্টেমগুলি সাধারণত দ্রুত গতিশীল প্রতিক্রিয়া এবং প্রশস্ত গতি নিয়ন্ত্রণ রেঞ্জ অফার করে।
4.4 পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি এবং শক্তি সঞ্চয়
সবুজ হাইড্রোজেন উত্পাদন: অ্যালকালাইন এবং PEM ইলেক্ট্রোলাইজারগুলির জন্য কম-রিপল ডিসি পাওয়ার প্রয়োজন, প্রায়শই 12-পালস বা উচ্চতর রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমার সিস্টেম দ্বারা সরবরাহ করা হয়।
গ্রিড-স্কেল শক্তি সঞ্চয়: রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমারগুলি ব্যাটারি শক্তি স্টোরেজ স্টেশনগুলিতে পিসিএস সিস্টেমগুলির জন্য দ্বিমুখী শক্তি রূপান্তর এবং গ্রিড বিচ্ছিন্নতা সমর্থন করে।
উচ্চ ক্ষমতা ডিসি চার্জিং: ক্লাস্টার চার্জিং স্টেশনগুলি কেন্দ্রীভূত ডিসি পাওয়ার সাপ্লাই এবং উন্নত গ্রিড-সাইড পাওয়ার কোয়ালিটির জন্য রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমার ব্যবহার করে।
4.5 অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশন
অন্যান্য সাধারণ ব্যবহারের মধ্যে রয়েছে রেল ট্র্যাকশন পাওয়ার সাপ্লাই, হাই-ভোল্টেজ ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বৃষ্টিপাত, ডিসি উত্তেজনা পাওয়ার সাপ্লাই এবং ক্যাথোডিক সুরক্ষা ব্যবস্থা।
5. মূল নির্বাচনের মানদণ্ড
5.1 ক্ষমতা এবং ভোল্টেজ ম্যাচিং
ট্রান্সফরমার ক্ষমতা নির্ধারণ করার সময় ডিসি আউটপুট পাওয়ার এবং রেকটিফায়ার সার্কিট টপোলজি অবশ্যই বিবেচনা করা উচিত। যেহেতু রেকটিফায়ার সার্কিটগুলি প্রচলিত লোডের মতো সম্পূর্ণরূপে উইন্ডিং ব্যবহার করে না, তাই ক্ষমতা সংশোধনের কারণগুলি প্রয়োগ করা উচিত। উদাহরণস্বরূপ, একটি থ্রি-ফেজ ব্রিজ রেকটিফায়ারের ইউটিলাইজেশন ফ্যাক্টর প্রায় 0.816, যখন ছয়-ফেজ হাফ-ওয়েভ রেকটিফায়ারের জন্য এটি প্রায় 0.55। প্রাথমিক ভোল্টেজ অবশ্যই গ্রিড স্তরের সাথে মিলতে হবে, যেমন 10 kV, 35 kV, বা 110 kV, এবং সেকেন্ডারি ভোল্টেজ অবশ্যই প্রয়োজনীয় DC আউটপুটের সাথে মেলে।
5.2 সংযোগ গ্রুপ এবং পালস নম্বর
সাধারণ লোডের জন্য, একটি 6-পালস Dyn11 কনফিগারেশন প্রায়শই সবচেয়ে সাশ্রয়ী পছন্দ।
উচ্চ বিদ্যুতের মানের প্রয়োজনীয়তার সাথে শিল্প অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, 30 ডিগ্রি দ্বারা স্থানান্তরিত দুটি সেকেন্ডারি উইন্ডিং সহ একটি 12-পালস স্কিম সাধারণত পছন্দ করা হয়।
উচ্চ-নির্ভুলতা এবং কম-হারমোনিক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, 24-পালস বা উচ্চতর মাল্টি-ফেজ ডিজাইনের প্রয়োজন হতে পারে।
5.3 প্রতিবন্ধকতা ডিজাইন
প্রচলিত শিল্প অ্যাপ্লিকেশন সাধারণত 5% থেকে 8% একটি প্রতিবন্ধক ভোল্টেজ ব্যবহার করে। ইলেক্ট্রোলাইসিস অ্যাপ্লিকেশন প্রায়শই শর্ট-সার্কিট স্রোত সীমাবদ্ধ করতে 7% থেকে 8% ব্যবহার করে। ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক প্রিসিপিটেটর এবং অনুরূপ অ্যাপ্লিকেশনগুলি 12% এর উপরে প্রতিবন্ধকতা ব্যবহার করতে পারে, কখনও কখনও বাহ্যিক চুল্লির প্রয়োজনীয়তা দূর করে। খুব কম প্রতিবন্ধকতা শর্ট-সার্কিট ঝুঁকি বাড়ায়, যখন অত্যধিক উচ্চ প্রতিবন্ধকতা ক্ষতি এবং ভোল্টেজ ড্রপ বাড়ায়।
5.4 কুলিং পদ্ধতি
ড্রাই-টাইপ রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমারগুলি সাধারণত 2500 কেভিএ-এর নীচের অন্দর ইনস্টলেশনের জন্য পছন্দ করা হয়।
তেল-নিমজ্জিত ONAN/ONAF ট্রান্সফরমারগুলি বৃহৎ-ক্ষমতার বহিরঙ্গন এবং ভারী-শিল্প অ্যাপ্লিকেশনের জন্য পছন্দ করা হয়।
আল্ট্রা-লার্জ-ক্ষমতার ইউনিটগুলি উচ্চ তাপ অপচয় দক্ষতার জন্য জোরপূর্বক তেল সঞ্চালন বা জল শীতল ব্যবহার করতে পারে।
5.5 মান এবং সম্মতি
রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমারের IEC 60076, GB/T 17467, এবং অন্যান্য প্রযোজ্য মান মেনে চলতে হবে। রপ্তানি পণ্যের জন্য CE, GOST-UZ বা অন্যান্য আঞ্চলিক সার্টিফিকেশনের প্রয়োজন হতে পারে। দীর্ঘমেয়াদী নির্ভরযোগ্যতার জন্য উচ্চ-গ্রেডের শস্য-ভিত্তিক সিলিকন ইস্পাত এবং অক্সিজেন-মুক্ত তামা উইন্ডিংগুলি সুপারিশ করা হয়।
6. রক্ষণাবেক্ষণ এবং সাধারণ সমস্যা সমাধান
6.1 রুটিন পরিদর্শন আইটেম
তেলে নিমজ্জিত ট্রান্সফরমার: নিয়মিত তেলের স্তর, তেলের তাপমাত্রা, তেলের রঙ, বুশিং অবস্থা, ফুটো, স্রাবের চিহ্ন এবং অপারেটিং শব্দ পরীক্ষা করুন। অস্তরক শক্তি এবং অন্তরক তেলের অস্তরক ক্ষতিও পর্যায়ক্রমে পরীক্ষা করা উচিত।
শুকনো ধরনের ট্রান্সফরমার: উইন্ডিং ডাস্ট জমছে, ফ্যান অপারেশন, টেম্পারেচার কন্ট্রোলার রিডিং এবং ফাস্টেনিং বোল্ট চেক করুন।
বৈদ্যুতিক পরামিতি: লোড বর্তমান, সুরেলা বিষয়বস্তু, এবং ঘুর তাপমাত্রা নিরীক্ষণ, এবং দীর্ঘায়িত ওভারলোড অপারেশন এড়াতে.
6.2 সাধারণ ত্রুটি এবং প্রতিরোধ
হারমোনিক ওভারহিটিং: রেকটিফায়ার লোড থেকে উচ্চ হারমোনিক্স অতিরিক্ত ক্ষয়ক্ষতি বাড়ায় এবং স্থানীয় উইন্ডিং ওভারহিটিং হতে পারে। প্রতিরোধের মধ্যে রয়েছে যুক্তিসঙ্গত পালস নম্বর নির্বাচন, কম-ক্ষতির সিলিকন স্টিল শীট, অপ্টিমাইজড কুলিং স্ট্রাকচার এবং নিয়মিত হারমোনিক পরিমাপ।
ত্বরিত অন্তরণ বার্ধক্য: হারমোনিক ওভারভোল্টেজ এবং স্থানীয় ওভারহিটিং নিরোধক অবনতিকে ত্বরান্বিত করতে পারে। প্রতিরোধের মধ্যে রয়েছে উচ্চ-তাপমাত্রা-শ্রেণির নিরোধক উপকরণ, ওভারভোল্টেজ সুরক্ষা ডিভাইস এবং দীর্ঘমেয়াদী ওভারলোডিং এড়ানো।
কম্যুটেশন ওভারভোল্টেজ ক্ষতি: থাইরিস্টর কম্যুটেশনের সময় উত্পন্ন ওভারভোল্টেজগুলি স্যুইচ করার ফলে বায়ু নিরোধক ক্ষতি হতে পারে। প্রতিরোধের মধ্যে রয়েছে RC স্নাবার সার্কিট, লাইটনিং অ্যারেস্টার এবং বর্ধিত ইন্টার-টার্ন ইনসুলেশন।
6.3 প্রস্তাবিত রক্ষণাবেক্ষণের সময়সূচী
রুটিন পরিদর্শন: সপ্তাহে অন্তত একবার, উচ্চ-তাপমাত্রা এবং উচ্চ-লোডের সময়কালে বর্ধিত ফ্রিকোয়েন্সি সহ।
তেলের গুণমান বিশ্লেষণ: বছরে একবার; অপারেশনের পাঁচ বছর পর, প্রতি ছয় মাসে।
বিভ্রাট রক্ষণাবেক্ষণ: প্রতি 2 থেকে 3 বছরে, উইন্ডিং, কোর, ফাস্টেনার এবং সুরক্ষা ডিভাইসগুলির ব্যাপক পরিদর্শন সহ।
উপসংহার
ইন্ডাস্ট্রিয়াল ডিসি সিস্টেমে মূল পাওয়ার সাপ্লাই সরঞ্জাম হিসাবে, রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমার সরাসরি উত্পাদন দক্ষতা এবং অপারেশনাল নিরাপত্তাকে প্রভাবিত করে। নির্বাচন লোড বৈশিষ্ট্য, পাওয়ার মানের প্রয়োজনীয়তা এবং ইনস্টলেশন অবস্থার উপর ভিত্তি করে হওয়া উচিত এবং কাস্টমাইজড ডিজাইনের ক্ষমতা এবং প্রমাণিত শিল্প অভিজ্ঞতার সাথে সরবরাহকারীদের অগ্রাধিকার দেওয়া উচিত। পেশাদার রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমার সমাধান, ফেজ-শিফটিং প্রযুক্তি, কম-ক্ষতির নকশা এবং শক্তিশালী ওভারলোড ক্ষমতা সহ, ইলেক্ট্রোলাইসিস, ধাতুবিদ্যা, পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি এবং অন্যান্য অনেক ক্ষেত্রে শিল্প ডিসি পাওয়ার সাপ্লাইকে নির্ভরযোগ্যভাবে সমর্থন করতে পারে।
আপনার যদি একটি নির্দিষ্ট ভোল্টেজ শ্রেণী বা ক্ষমতা সুপারিশের প্রয়োজন হয়, তাহলে প্রকৃত অপারেটিং অবস্থার উপর ভিত্তি করে পরামিতিগুলি আরও পরিমার্জিত করা যেতে পারে।
