উত্তেজনা সিস্টেম

অনুপ্রাণন সিস্টেম

সংজ্ঞা

অনুপ্রাণন সিস্টেম হল সমকালিক মেশিনগুলির একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান, যা রোটর আবেশে প্রয়োজনীয় ফিল্ড বিদ্যুৎ সরবরাহ করার জন্য দায়িত্বপ্রাপ্ত। সহজভাবে বললে, এটি ফিল্ড আবেশে বিদ্যুৎ প্রবাহিত করে চৌম্বক ফ্লাক্স উৎপাদন করার জন্য ডিজাইন করা হয়। আদর্শ অনুপ্রাণন সিস্টেমের প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলি হল সমস্ত পরিচালনা পরিস্থিতিতে অচল বিশ্বস্ততা, সরল নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতি, রক্ষণাবেক্ষণের সুবিধা, স্থিতিশীলতা এবং দ্রুত স্থানান্তরিত প্রতিক্রিয়া।

একটি সমকালিক মেশিন দ্বারা প্রয়োজনীয় অনুপ্রাণনের পরিমাণ বিভিন্ন ফ্যাক্টরের উপর নির্ভর করে, যেমন লোড বিদ্যুৎ, লোড পাওয়ার ফ্যাক্টর এবং মেশিনের ঘূর্ণন গতি। বড় লোড বিদ্যুৎ, কম গতি এবং পিছনের পাওয়ার ফ্যাক্টর সিস্টেমে বেশি অনুপ্রাণনের প্রয়োজন করে।

অনুপ্রাণন সেটআপে, প্রতিটি অ্যালটারনেটরের সাধারণত তার নিজস্ব অনুপ্রাণক থাকে, যা একটি জেনারেটর হিসাবে কাজ করে। একটি কেন্দ্রীয় অনুপ্রাণন সিস্টেমে, দুই বা ততোধিক অনুপ্রাণক বাস-বারে বিদ্যুৎ সরবরাহ করার জন্য ব্যবহৃত হয়। যদিও এই কেন্দ্রীয় পদ্ধতি খরচ কমায়, তবে সিস্টেমের মধ্যে একটি দোষ পাওয়ার প্ল্যান্টে পরিচালিত অ্যালটারনেটরগুলির উপর অনিষ্টকর প্রভাব ফেলতে পারে।

অনুপ্রাণন সিস্টেমের প্রকারভেদ

অনুপ্রাণন সিস্টেমকে প্রধানত কয়েকটি প্রকারে বিভাজিত করা যায়, যার মধ্যে নিম্নলিখিত তিনটি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ: DC অনুপ্রাণন সিস্টেম, AC অনুপ্রাণন সিস্টেম এবং স্থির অনুপ্রাণন সিস্টেম। এছাড়াও, রোটর অনুপ্রাণন সিস্টেম এবং ব্রাশলেস অনুপ্রাণন সিস্টেম এমন উপ-প্রকারগুলি রয়েছে, যা নিম্নে বিস্তারিতভাবে বর্ণনা করা হবে।

DC অনুপ্রাণন সিস্টেম

DC অনুপ্রাণন সিস্টেমে দুটি অনুপ্রাণক রয়েছে: মূল অনুপ্রাণক এবং পাইলট অনুপ্রাণক। একটি স্বয়ংক্রিয় ভোল্টেজ রেগুলেটর (AVR) এই সিস্টেমে অনুপ্রাণকগুলির আউটপুট সম্পর্কিত গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এই সমন্বয়ের লক্ষ্য হল অ্যালটারনেটরের আউটপুট টার্মিনাল ভোল্টেজ নিখুঁতভাবে নিয়ন্ত্রণ করা। একটি বর্তনী ট্রান্সফরমার থেকে AVR-এ ইনপুট দেওয়া হয়, যা একটি সুরক্ষা হিসাবে কাজ করে এবং দোষ পরিস্থিতিতে অ্যালটারনেটর বিদ্যুৎ সীমিত রাখে।

যখন ফিল্ড ব্রেকার খোলা অবস্থায় থাকে, তখন একটি ফিল্ড ডিসচার্জ রেজিস্টর ফিল্ড আবেশের উপর সংযুক্ত হয়। ফিল্ড আবেশের বিশেষভাবে আবেশী প্রকৃতির কারণে, এই রেজিস্টর সঞ্চিত শক্তি বিসর্জন করার জন্য প্রয়োজনীয়, যা প্রবৃত্ত ভোল্টেজের কারণে সিস্টেম উপাদানগুলি থেকে সম্ভাব্য ক্ষতি থেকে রক্ষা করে।

DC অনুপ্রাণন সিস্টেম (অব্যাহত)

মূল এবং পাইলট অনুপ্রাণক দুটি পদ্ধতিতে চালিত হতে পারে: সমকালিক মেশিনের মূল স্যাফট দ্বারা সরাসরি বা বাহ্যিক মোটর দ্বারা স্বাধীনভাবে। সরাসরি-চালিত অনুপ্রাণকগুলি সাধারণত পছন্দ করা হয়। এটি কারণ এটি ইউনিটের পরিচালনা সিস্টেমের সম্পূর্ণতা রক্ষা করে, যাতে অনুপ্রাণন প্রক্রিয়া বাহ্যিক বিঘ্নের দ্বারা প্রভাবিত না হয়।

মূল অনুপ্রাণকের সাধারণত ভোল্টেজ রেটিং প্রায় 400 ভোল্ট এবং তার ক্ষমতা প্রায় অ্যালটারনেটরের ক্ষমতার 0.5%। তবে, টার্বো-অ্যালটারনেটরে, অনুপ্রাণকের সাথে সমস্যা অপেক্ষাকৃত সাধারণ। এই মেশিনগুলির উচ্চ ঘূর্ণন গতি বেশি পরিমাণে ক্ষতি এবং ধ্বংস ঘটায়, যার ফলে অনুপ্রাণকগুলি বেশি পরিমাণে ব্যর্থ হয়। এই সমস্যার সমাধানে, পৃথক মোটর-চালিত অনুপ্রাণকগুলি স্ট্যান্ডবাই ইউনিট হিসাবে স্থাপন করা হয়, যা প্রাথমিক অনুপ্রাণকগুলির কোনো ব্যর্থতার ক্ষেত্রে দায়িত্ব গ্রহণ করতে প্রস্তুত থাকে।

AC অনুপ্রাণন সিস্টেম

AC অনুপ্রাণন সিস্টেম একটি অ্যালটারনেটর এবং একটি থায়ারিস্টর রেক্টিফায়ার ব্রিজ সংযুক্ত করে, যা উভয়ই মূল অ্যালটারনেটর স্যাফটের সাথে সরাসরি যুক্ত থাকে। এই সিস্টেমের মূল অনুপ্রাণক দুই মোডে কাজ করতে পারে: স্ব-অনুপ্রাণন, যেখানে এটি নিজের চৌম্বক ক্ষেত্র উৎপাদন করে বৈদ্যুতিক আউটপুট উৎপাদন করে, বা পৃথক অনুপ্রাণন, যা বাহ্যিক বিদ্যুৎ উৎসের উপর নির্ভর করে অনুপ্রাণন প্রক্রিয়া শুরু করে। AC অনুপ্রাণন সিস্টেম দুইটি স্পষ্ট বিভাগে বিভক্ত হতে পারে, প্রতিটি তার নিজস্ব বৈশিষ্ট্য সহ, যা নিম্নে বিস্তারিতভাবে আলোচনা করা হবে।

রোটেটিং থায়ারিস্টর অনুপ্রাণন সিস্টেম

সহচরী চিত্রে দেখানো হয়েছে, রোটেটিং থায়ারিস্টর অনুপ্রাণন সিস্টেমে একটি স্পষ্টভাবে সংজ্ঞায়িত রোটেটিং অংশ রয়েছে, যা একটি ড্যাশড লাইন দ্বারা চিহ্নিত করা হয়েছে। এই সিস্টেমে একটি AC অনুপ্রাণক, একটি স্থির ফিল্ড এবং একটি রোটেটিং আর্মেচার রয়েছে। AC অনুপ্রাণক থেকে আউটপুট একটি ফুল-ওয়েভ থায়ারিস্টর ব্রিজ রেক্টিফায়ার সার্কিট দ্বারা রেক্টিফায়েশন পায়। এই রূপান্তরিত সরাসরি বিদ্যুৎ আউটপুট পরে মূল অ্যালটারনেটরের ফিল্ড আবেশে সরবরাহ করা হয়, যার মাধ্যমে অ্যালটারনেটরের প্রচালনের জন্য প্রয়োজনীয় চৌম্বক ক্ষেত্র উৎপাদন করা হয়।

রোটেটিং থায়ারিস্টর অনুপ্রাণন সিস্টেমে, অ্যালটারনেটরের ফিল্ড আবেশ একটি অতিরিক্ত রেক্টিফায়ার সার্কিট দ্বারা চালিত হয়। অনুপ্রাণক তার অবশিষ্ট চৌম্বক ফ্লাক্স ব্যবহার করে তার ভোল্টেজ স্থাপন করতে পারে। পাওয়ার সাপ্লাই ইউনিট, রেক্টিফায়ার নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতির সাথে সমন্বয়ে, নিখুঁতভাবে নিয়ন্ত্রিত ট্রিগারিং সিগন্যাল উৎপাদন করে। স্বয়ংক্রিয় পরিচালনা মোডে, অ্যালটারনেটর ভোল্টেজ সিগন্যাল গড় করা হয় এবং পরে সরাসরি অপারেটর-সেট ভোল্টেজ সম্পর্কে তুলনা করা হয়। অন্যদিকে, হাতে পরিচালনা মোডে, অ্যালটারনেটরের অনুপ্রাণন বিদ্যুৎ একটি পৃথক, হাতে-সম্পন্ন ভোল্টেজ রেফারেন্সের সাথে তুলনা করা হয়।

ব্রাশলেস অনুপ্রাণন সিস্টেম

ব্রাশলেস অনুপ্রাণন সিস্টেম নিম্নলিখিত চিত্রে দেখানো হয়েছে, যার রোটেটিং উপাদানগুলি একটি ড্যাশড-লাইন আয়তক্ষেত্রের মধ্যে স্পষ্টভাবে প্রদর্শিত হয়েছে। এই উন্নত সিস্টেমে একটি অ্যালটারনেটর, একটি রেক্টিফায়ার, একটি মূল অনুপ্রাণক এবং একটি স্থায়ী চৌম্বক জেনারেটর অ্যালটারনেটর রয়েছে। মূল এবং পাইলট অনুপ্রাণক দুটি মেশিনের মূল স্যাফট দ্বারা চালিত হয়। মূল অনুপ্রাণকে একটি স্থির ফিল্ড এবং একটি রোটেটিং আর্মেচার রয়েছে। রোটেটিং আর্মেচারের আউটপুট সিলিকন রেক্টিফায়ার দ্বারা সরাসরি মূল অ্যালটারনেটরের ফিল্ড আবেশের সাথে সংযুক্ত, যার মাধ্যমে অনুপ্রাণনের উদ্দেশ্যে বৈদ্যুতিক শক্তির সুষম এবং ব্রাশ-মুক্ত স্থানান্তর নিশ্চিত করা হয়।

পাইলট অনুপ্রাণক একটি স্যাফট-চালিত স্থায়ী চৌম্বক জেনারেটর। এটি স্যাফটে স্থাপিত রোটেটিং স্থায়ী চৌম্বক এবং একটি তিন-ফেজ স্থির আর্মেচার রয়েছে। এই আর্মেচার সিলিকন রেক্টিফায়ার দ্বারা মূল অনুপ্রাণক ফিল্ডে বিদ্যুৎ সরবরাহ করে, যার ফলে মূল অ্যালটারনেটরের অনুপ্রাণন হয়। অন্য একটি বিন্যাসে, পাইলট অনুপ্রাণক, এখনও একটি স্যাফট-চালিত স্থায়ী চৌম্বক জেনারেটর, তিন-ফেজ ফুল-ওয়েভ ফেজ-নিয়ন্ত্রিত থায়ারিস্টর ব্রিজ ব্যবহার করে মূল অনুপ্রাণককে চালিত করে।

ব্রাশলেস অনুপ্রাণন সিস্টেম কয়েকটি উল্লেখযোগ্য সুবিধা প্রদান করে। কমিউটেটর, কালেক্টর এবং ব্রাশ ব্যবহার বাদ দেওয়ার মাধ্যমে, এটি রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজনীয়তা বেশি কমায়। এটি একটি খুব ছোট সময় ধ্রুবক রয়েছে, যার প্রতিক্রিয়া সময় 0.1 সেকেন্ডের কম। এই ছোট সময় ধ্রুবক সিস্টেমের ছোট সংকেত গতিশীল পরিচালনা উন্নত করে, যাতে এটি ক্ষুদ্র বৈদ্যুতিক বিক্ষোভের উপর দ্রুত এবং নিখুঁতভাবে প্রতিক্রিয়া দিতে পারে। এছাড়াও, এটি গ্রিড স্থিতিশীলতা রক্ষার জন্য অতিরিক্ত পাওয়ার সিস্টেম স্থিতিশীলকরণ সংকেতগুলির সরলীকরণ করে।

স্থির অনুপ্রাণন সিস্টেম

স্থির অনুপ্রাণন সিস্টেমে, বৈদ্যুতিক সরবরাহ সরাসরি অ্যালটারনেটর থেকে উৎপন্ন হয়। এটি একটি তিন-ফেজ স্টার/ডেল্টা সংযুক্ত স্টেপ-ডাউন ট্রান্সফরমার দ্বারা অর্জিত হয়। এই ট্রান্সফরমারের প্রাথমিক আবেশ অ্যালটারনেটর বাসের সাথে সংযুক্ত থাকে, যেখানে দ্বিতীয় আবেশ বিভিন্ন ফাংশন পরিচালনা করে। এটি রেক্টিফায়ারকে বিদ্যুৎ সরবরাহ করে, যা বিদ্যুৎ প্রবাহকে সরাসরি বিদ্যুৎ রূপান্তর করে অনুপ্রাণনের উদ্দেশ্যে ব্যবহার করা হয়। এছাড়াও, এটি গ্রিড নিয়ন্ত্রণ সার্কিট এবং অন্যান্য সম্পর্কিত বৈদ্যুতিক উপকরণে বিদ্যুৎ সরবরাহ করে, যার ফলে সমগ্র অনুপ্রাণন এবং নিয়ন্ত্রণ সিস্টেমের সুষম পরিচালনা নিশ্চিত হয়।

স্থির অনুপ্রাণন সিস