মোটর দক্ষতার ভূমিকা

মোটর দক্ষতা কিভাবে উন্নত করা যায়?

মোটরের এই দক্ষতা সামান্য পরিমাণে ক্ষতির দ্বারা প্রভাবিত হয়, যার মধ্যে রয়েছে প্রতিরোধের ক্ষতি, ঘর্ষণজনিত যান্ত্রিক ক্ষতি, কোরে চৌম্বকীয় শক্তির অপচয়ের ফলে সৃষ্ট ক্ষতি এবং ব্যবহৃত উপাদানের ধরণের উপর নির্ভর করে বিভিন্ন ক্ষতি। মোটরকে আরও দক্ষ করে তুলতে, আমাদের মোটরের ক্ষতি কমাতে হবে। মোটরের দক্ষতা সহগ উন্নত করার জন্য এখানে কিছু পদ্ধতি বা টিপস দেওয়া হল।

1. মোটর ফ্রেমের কাজ হল উইন্ডিংগুলির জন্য যান্ত্রিক সুরক্ষা প্রদান করা। এটি পা দ্বারা মাউন্ট করা ইন্টারফেসের জন্যও দায়ী। মোটর ফ্রেমটি তার তাপীয় কর্মক্ষমতায় গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে কারণ এটি মোটরের ভিতরে উৎপন্ন তাপকে ফ্রেমের পৃষ্ঠে স্থানান্তর করার জন্য দায়ী যেখানে ফ্যান দ্বারা প্রবাহিত বাতাস তাপ অপচয়কে উৎসাহিত করবে। এটি তাপের ক্ষতি হ্রাস করবে।
2. আরেকটি মৌলিক পরামর্শ হল, ফ্যানের কভারের পিছনের দেয়ালের মধ্যে ন্যূনতম ফাঁক বজায় রাখা যাতে বাতাস প্রবেশ করতে পারে। মোটরের চারপাশের জায়গাটি পরিষ্কার রাখুন এবং নিয়মিতভাবে এমন কোনও বাতাস আটকে আছে কিনা তা পরীক্ষা করুন যা কুলিং সিস্টেমের কর্মক্ষমতা হ্রাস করতে পারে। অতএব, মোটর যত ঠান্ডা হবে, এটি তত বেশি সময় ধরে চলবে।
3. স্টেটর হল মোটরের প্রধান উপাদান এবং ৬০% ক্ষতির কারণ হয়, তাই এই ক্ষতি কমাতে, স্টেটর উইন্ডিংয়ের ভর বড় রাখতে হবে কারণ ভর বৃদ্ধির ফলে প্রতিরোধ ক্ষমতা কমে যায়। স্ট্যান্ডার্ড এফিসিয়েন্সি মডেলের জন্য ডিজাইন করা মোটরের তুলনায় উচ্চ দক্ষতার মোটরগুলিতে ২৫% অতিরিক্ত তামা থাকে।
4. রটার লসকেও ক্ষতির একটি গৌণ উৎস হিসেবে বিবেচনা করা হয়, যা মূলত মোটর যে পরিমাণ স্লিপ দেখায় তার মাত্রার কারণে হয়। স্লিপ আসলে চৌম্বক ক্ষেত্রের (RPM) গতি এবং নির্দিষ্ট লোডে রটার এবং শ্যাফটের প্রকৃত RPM এর মধ্যে পার্থক্য। এর মধ্যে, লোড করা মোটরের গতি আনলোড করা মোটরের গতি থেকে বিয়োগ করে এবং লোড করা মোটরের গতি দিয়ে ভাগ করে স্লিপ পাওয়া যায়। অতএব, এই ক্ষতি কমাতে, স্লিপ কমাতে হবে, যা রোটারের পরিবাহিতা বৃদ্ধি করে করা হয়। উচ্চ পরিবাহিতা থাকার কারণে তামা প্রচুর পরিমাণে ব্যবহার করতে হবে। তবে তামাকে ডাই-কাস্ট করতে হবে কারণ সম্প্রতি তামার ডাই-কাস্ট করার একটি প্রক্রিয়া তৈরি করা হয়েছে।
5. কোর ম্যাগনেটিক লস হিস্টেরেসিস থেকে উদ্ভূত হয় এবং মোট লস এর ২০% কোর এডি কারেন্ট এবং স্যাচুরেশনের কারণে হয়। উচ্চমানের উপকরণ এবং মান নিয়ন্ত্রণ ব্যবহার করে, লস কমানো যায়, যার ফলে দক্ষতা উন্নত হয়।
6. হিস্টেরেসিস এবং স্যাচুরেশনের প্রভাব কমাতে, কম দামের কার্বন স্টিলের পরিবর্তে অল্প পরিমাণে সিলিকনযুক্ত ইস্পাত ল্যামিনেশনের জন্য ব্যবহার করা হবে। এইভাবে, কোর লস দূর করা যেতে পারে। ল্যামিনেশনের পুরুত্ব হ্রাস করে এবং ল্যামিনেশনের দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি করে, ফ্লাক্স ঘনত্ব এবং কোর লস কমানো যেতে পারে।
7. ব্যবহৃত শীট বা ল্যামিনেটের মধ্যে সঠিক অন্তরণ নিশ্চিত করে এডি কারেন্টের ক্ষতি অনেকাংশে কমানো যেতে পারে।
8. লুব্রিকেশন ব্যবধান মোটর ইনস্টলেশনের গতি, বিয়ারিংয়ের আকার, গ্রীসের ধরণ এবং তাপমাত্রা বৃদ্ধির উপর নির্ভর করে। অতএব, লুব্রিকেন্ট ব্যবহার করার সময় দয়া করে সতর্কতা অবলম্বন করুন। একই ধরণের গ্রীস ব্যবহার করা হলেও, গ্রীসের ধরণগুলি মিশ্রিত করবেন না। যদি অ্যাপ্লিকেশনটিতে অন্যান্য গ্রীস ব্যবহার করা হয়, তবে এটি সরাসরি মোটরের কর্মক্ষমতাকে প্রভাবিত করবে।

মোটরের ক্ষতি কীভাবে কমানো যায়?

যেহেতু ক্ষতির বন্টনমোটরবিদ্যুতের আকার এবং খুঁটির সংখ্যার উপর নির্ভর করে, ক্ষতি কমাতে, আমাদের বিভিন্ন বিদ্যুতের এবং খুঁটির প্রধান ক্ষতির উপাদানগুলির জন্য ব্যবস্থা গ্রহণের উপর মনোনিবেশ করা উচিত। ক্ষয় কমানোর কিছু উপায় সংক্ষেপে নিম্নরূপ বর্ণনা করা হল:

1. কার্যকর উপকরণ বৃদ্ধি করুন, ঘুরানোর ক্ষতি এবং লোহার ক্ষতি হ্রাস করুন

মোটরের সাদৃশ্য নীতি অনুসারে, যখন ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক লোড অপরিবর্তিত থাকে এবং যান্ত্রিক ক্ষতি বিবেচনা করা হয় না, তখন মোটরের ক্ষতি মোটরের রৈখিক আকারের ঘনকের প্রায় সমানুপাতিক হয় এবং মোটরের ইনপুট শক্তি রৈখিক আকারের চতুর্থ শক্তির প্রায় সমানুপাতিক হয়। এ থেকে, দক্ষতা এবং কার্যকর উপাদান ব্যবহারের মধ্যে সম্পর্ক আনুমানিক করা যেতে পারে। নির্দিষ্ট ইনস্টলেশন আকারের অবস্থার অধীনে একটি বৃহত্তর স্থান পেতে যাতে মোটর দক্ষতা উন্নত করার জন্য আরও কার্যকর উপকরণ স্থাপন করা যায়, স্টেটর পাঞ্চিংয়ের বাইরের ব্যাসের আকার একটি গুরুত্বপূর্ণ ফ্যাক্টর হয়ে ওঠে। একই মেশিন বেস পরিসরের মধ্যে, আমেরিকান মোটরগুলির ইউরোপীয় মোটরগুলির তুলনায় বেশি আউটপুট থাকে। তাপ অপচয় সহজতর করার জন্য এবং তাপমাত্রা বৃদ্ধি কমাতে, আমেরিকান মোটরগুলি সাধারণত বৃহত্তর বাইরের ব্যাসের স্টেটর পাঞ্চিং ব্যবহার করে, যেখানে ইউরোপীয় মোটরগুলি সাধারণত ছোট বাইরের ব্যাসের স্টেটর পাঞ্চিং ব্যবহার করে কারণ বিস্ফোরণ-প্রমাণ মোটরের মতো কাঠামোগত ডেরিভেটিভের প্রয়োজন হয় এবং উইন্ডিং এন্ডে ব্যবহৃত তামার পরিমাণ এবং উৎপাদন খরচ কমাতে হয়।

2. লোহার ক্ষয় কমাতে উন্নত চৌম্বকীয় উপকরণ এবং প্রক্রিয়াজাতকরণ ব্যবস্থা ব্যবহার করুন।

মূল উপাদানের চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য (চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা এবং ইউনিট লোহার ক্ষতি) মোটরের দক্ষতা এবং অন্যান্য কর্মক্ষমতার উপর একটি বড় প্রভাব ফেলে। একই সাথে, মূল উপাদানের ব্যয় মোটরের ব্যয়ের প্রধান অংশ। অতএব, উপযুক্ত চৌম্বকীয় উপকরণ নির্বাচন উচ্চ-দক্ষতা মোটর ডিজাইন এবং তৈরির মূল চাবিকাঠি। উচ্চ-ক্ষমতা সম্পন্ন মোটরগুলিতে, লোহার ক্ষতি মোট ক্ষতির একটি উল্লেখযোগ্য অনুপাতের জন্য দায়ী, তাই মূল উপাদানের ইউনিট লোহার মূল্য হ্রাস করলে মোটরের লোহার ক্ষতি হ্রাস পাবে। মোটরের নকশা এবং উৎপাদনের কারণে, মোটরের লোহার ক্ষতি ইস্পাত মিল দ্বারা প্রদত্ত ইউনিট লোহার ক্ষতির মান অনুসারে গণনা করা মানকে অনেক বেশি ছাড়িয়ে যায়, তাই লোহার ক্ষতির বৃদ্ধি বিবেচনা করার জন্য নকশার সময় ইউনিট লোহার ক্ষতির মান সাধারণত 1.5~2 গুণ বৃদ্ধি করা হয়।

লোহার ক্ষয় বৃদ্ধির কারণ মূলত এপস্টাইন বর্গক্ষেত্র পদ্ধতি অনুসারে স্ট্রিপ উপাদানের নমুনা পরীক্ষা করে ইস্পাত মিলের ইউনিট লোহার ক্ষয় মান পাওয়া যায়, তবে পাঞ্চিং, শিয়ারিং এবং ল্যামিনেটিং করার পরে উপাদানটি প্রচুর চাপের সম্মুখীন হয় এবং ক্ষতি বৃদ্ধি পায়; এছাড়াও, দাঁতের স্লটের উপস্থিতির কারণে সৃষ্ট বায়ু ফাঁক দাঁতের সুরেলা চৌম্বক ক্ষেত্রের দিকে পরিচালিত করে যার ফলে মূল পৃষ্ঠে নো-লোড লস হয়, যা মোটর তৈরির পরে লোহার ক্ষয় উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পাবে। অতএব, কম ইউনিট লোহার ক্ষয় সহ চৌম্বকীয় উপকরণ নির্বাচন করার পাশাপাশি, ল্যামিনেশন চাপ নিয়ন্ত্রণ করা এবং লোহার ক্ষয় কমাতে প্রয়োজনীয় প্রক্রিয়া ব্যবস্থা গ্রহণ করাও প্রয়োজন। মূল্য এবং প্রক্রিয়ার কারণগুলির বিবেচনায়, উচ্চ-দক্ষতা মোটর তৈরিতে উচ্চ-গ্রেডের সিলিকন স্টিল শীট এবং 0.5 মিমি এর চেয়ে পাতলা সিলিকন স্টিল শীট খুব বেশি ব্যবহার করা হয় না। কম-কার্বন সিলিকন-মুক্ত বৈদ্যুতিক স্টিল শীট বা কম-সিলিকন কোল্ড-রোল্ড সিলিকন স্টিল শীট সাধারণত ব্যবহৃত হয়। ছোট ইউরোপীয় মোটরের কিছু নির্মাতারা সিলিকন-মুক্ত বৈদ্যুতিক স্টিল শীট ব্যবহার করেছেন যার ইউনিট লোহার ক্ষয় মান 6.5w/kg। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, ইস্পাত মিলগুলি Polycor420 বৈদ্যুতিক ইস্পাত শীট চালু করেছে যার গড় ইউনিট ক্ষতি 4.0w/kg, যা কিছু কম-সিলিকন ইস্পাত শীটের চেয়েও কম। উপাদানটির চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতাও বেশি।

সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, জাপান 50RMA350 গ্রেডের একটি কম-সিলিকন কোল্ড-রোল্ড স্টিল শীট তৈরি করেছে। এর সংমিশ্রণে অল্প পরিমাণে অ্যালুমিনিয়াম এবং বিরল মাটির ধাতু যোগ করা হয়েছে, যার ফলে উচ্চতর চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা বজায় থাকে এবং ক্ষতি হ্রাস পায়। এর ইউনিট লোহার ক্ষতির মান 3.12w/kg। এই সমস্তগুলি উচ্চ-দক্ষ মোটর উৎপাদন এবং প্রচারের জন্য একটি ভাল উপাদান ভিত্তি প্রদান করবে বলে মনে করা হচ্ছে।

3. বায়ুচলাচল ক্ষয় কমাতে ফ্যানের আকার কমিয়ে দিন

বৃহত্তর শক্তির 2- এবং 4-মেরু মোটরের ক্ষেত্রে, বায়ু ঘর্ষণ একটি উল্লেখযোগ্য অনুপাতের জন্য দায়ী। উদাহরণস্বরূপ, 90kW 2-মেরু মোটরের বায়ু ঘর্ষণ মোট ক্ষতির প্রায় 30% পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে। বায়ু ঘর্ষণ মূলত ফ্যান দ্বারা ব্যবহৃত শক্তি দিয়ে গঠিত। যেহেতু উচ্চ-দক্ষতা সম্পন্ন মোটরের তাপ হ্রাস সাধারণত কম থাকে, তাই শীতল বাতাসের পরিমাণ হ্রাস করা যেতে পারে এবং এইভাবে বায়ুচলাচল শক্তিও হ্রাস করা যেতে পারে। বায়ুচলাচল শক্তি ফ্যানের ব্যাসের 4র্থ থেকে 5ম শক্তির প্রায় সমানুপাতিক। অতএব, যদি তাপমাত্রা বৃদ্ধি অনুমোদিত হয়, তাহলে ফ্যানের আকার হ্রাস করলে বায়ু ঘর্ষণ কার্যকরভাবে হ্রাস করা যেতে পারে। এছাড়াও, বায়ুচলাচল দক্ষতা উন্নত করতে এবং বায়ু ঘর্ষণ হ্রাস করার জন্য বায়ুচলাচল কাঠামোর যুক্তিসঙ্গত নকশাও গুরুত্বপূর্ণ। পরীক্ষায় দেখা গেছে যে একটি উচ্চ-দক্ষতা সম্পন্ন মোটরের উচ্চ-ক্ষমতা সম্পন্ন 2-মেরু অংশের বায়ু ঘর্ষণ একটি সাধারণ মোটরের তুলনায় প্রায় 30% হ্রাস করা যেতে পারে। যেহেতু বায়ুচলাচল ক্ষতি একটি বড় ব্যবধানে হ্রাস পায় এবং এর জন্য খুব বেশি অতিরিক্ত খরচের প্রয়োজন হয় না, তাই ফ্যানের নকশা পরিবর্তন করা প্রায়শই উচ্চ-দক্ষতা সম্পন্ন মোটরগুলির এই অংশের জন্য গৃহীত প্রধান ব্যবস্থাগুলির মধ্যে একটি।

4. নকশা এবং প্রক্রিয়া ব্যবস্থার মাধ্যমে অপ্রয়োজনীয় ক্ষতি হ্রাস করুন

অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মোটরের স্ট্রে লস মূলত স্টেটর এবং রটার কোর এবং উইন্ডিংয়ে চৌম্বক ক্ষেত্রের উচ্চ-অর্ডার হারমোনিক্স দ্বারা সৃষ্ট উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি লস। লোড স্ট্রে লস কমাতে, Y-Δ সিরিজ-সংযুক্ত সাইনোসয়েডাল ওয়াইন্ডিং বা অন্যান্য নিম্ন হারমোনিক ওয়াইন্ডিং ব্যবহার করে প্রতিটি ফেজ হারমোনিকের প্রশস্ততা হ্রাস করা যেতে পারে, যার ফলে স্ট্রে লস হ্রাস পায়। পরীক্ষাগুলি দেখায় যে সাইনোসয়েডাল ওয়াইন্ডিং ব্যবহার গড়ে 30% এরও বেশি স্ট্রে লস কমাতে পারে।

5. রটার লস কমাতে ডাই-কাস্টিং প্রক্রিয়া উন্নত করুন

রটার অ্যালুমিনিয়াম ঢালাইয়ের সময় চাপ, তাপমাত্রা এবং গ্যাস নিঃসরণ পথ নিয়ন্ত্রণ করে, রটার বারগুলিতে গ্যাস হ্রাস করা যেতে পারে, যার ফলে পরিবাহিতা উন্নত হয় এবং রটার অ্যালুমিনিয়াম ক্ষতি হ্রাস পায়। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র সফলভাবে তামার রটার ডাই-কাস্টিং সরঞ্জাম এবং সংশ্লিষ্ট প্রক্রিয়াগুলি তৈরি করেছে এবং বর্তমানে ছোট আকারের পরীক্ষামূলক উৎপাদন পরিচালনা করছে। গণনাগুলি দেখায় যে যদি একটি তামার রটার একটি অ্যালুমিনিয়াম রটার প্রতিস্থাপন করে, তবে রটার ক্ষতি প্রায় 38% হ্রাস করা যেতে পারে।

6. ক্ষতি কমাতে এবং দক্ষতা উন্নত করতে কম্পিউটার অপ্টিমাইজেশন ডিজাইন প্রয়োগ করুন।

উপকরণ বৃদ্ধি, উপাদানের বৈশিষ্ট্য উন্নত করা এবং প্রক্রিয়া উন্নত করার পাশাপাশি, কম্পিউটার অপ্টিমাইজেশন ডিজাইন ব্যবহার করা হয় খরচ এবং কর্মক্ষমতার সীমাবদ্ধতার অধীনে যুক্তিসঙ্গতভাবে বিভিন্ন পরামিতি নির্ধারণ করতে, যার ফলে দক্ষতার সর্বাধিক সম্ভাব্য উন্নতি অর্জন করা যায়। অপ্টিমাইজড ডিজাইনের ব্যবহার মোটর ডিজাইনের সময় উল্লেখযোগ্যভাবে কমাতে পারে এবং মোটর ডিজাইনের মান উন্নত করতে পারে।