
শক্তি ফ্যাক্টর করেকশন (পিএফসি বা শক্তি ফ্যাক্টর উন্নয়ন হিসাবেও পরিচিত) একটি পদ্ধতি যা এসি সার্কিটের শক্তি ফ্যাক্টর উন্নয়ন করতে ব্যবহৃত হয় সার্কিটে থাকা প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি কমানোর মাধ্যমে। শক্তি ফ্যাক্টর করেকশন পদ্ধতিগুলি সার্কিটের দক্ষতা বাড়ানো এবং লোড দ্বারা টানা বিদ্যুৎ প্রবাহ কমানোর লক্ষ্যে প্রয়োগ করা হয়।
সাধারণত, ক্যাপাসিটর এবং সিঙ্ক্রোনাস মোটর সার্কিটে ব্যবহৃত হয় ইনডাকটিভ উপাদান (এবং সুতরাং প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি) কমানোর জন্য। এই পদ্ধতিগুলি আসল শক্তি বাড়ানোর জন্য ব্যবহৃত হয় না, শুধুমাত্র প্রকাশ্য শক্তি কমানোর জন্য ব্যবহৃত হয়।
অন্য কথায়, এটি ভোল্টেজ এবং প্রবাহের মধ্যে পর্যায় পরিবর্তন কমায়। তাই, এটি শক্তি ফ্যাক্টর একটি এককের কাছাকাছি রাখার চেষ্টা করে। শক্তি ফ্যাক্টরের সবচেয়ে অর্থনৈতিক মান ০.৯ থেকে ০.৯৫ এর মধ্যে।
এখন প্রশ্ন উঠে, শক্তি ফ্যাক্টরের অর্থনৈতিক মান কেন ০.৯৫ এবং একটি একক শক্তি ফ্যাক্টর নয়? একটি একক শক্তি ফ্যাক্টরের কোন অসুবিধা আছে?
না। একক শক্তি ফ্যাক্টরের একটিও অসুবিধা নেই। কিন্তু একক পিএফসি সরঞ্জাম ইনস্টল করা কঠিন এবং ব্যয়বহুল।
তাই, বিদ্যুৎ সরবরাহ কোম্পানিগুলি একটি শক্তি ফ্যাক্টর ০.৯ থেকে ০.৯৫ এর মধ্যে রাখার চেষ্টা করে একটি অর্থনৈতিক সিস্টেম তৈরি করতে। এবং এই পরিসীমা বিদ্যুৎ সিস্টেমের জন্য যথেষ্ট ভাল।
যদি এসি সার্কিটে উচ্চ ইনডাকটিভ লোড থাকে, তবে শক্তি ফ্যাক্টর ০.৮ এর নিচে থাকতে পারে। এবং এটি সোর্স থেকে বেশি প্রবাহ টানে।
শক্তি ফ্যাক্টর করেকশন সরঞ্জাম ইনডাকটিভ উপাদান এবং সোর্স থেকে টানা প্রবাহ কমায়। এর ফলে একটি দক্ষ সিস্টেম তৈরি হয় এবং বিদ্যুৎ শক্তির লোকসান প্রতিরোধ করা হয়।
ডিসি সার্কিটে, লোড দ্বারা নিঃসরিত শক্তি ভোল্টেজ এবং বিদ্যুৎ প্রবাহের গুণফল দ্বারা সহজভাবে গণনা করা হয়। এবং বিদ্যুৎ প্রবাহ প্রয়োগ করা ভোল্টেজের সমানুপাতিক। তাই, রোধীয় লোড দ্বারা শক্তি নিঃসরণ রৈখিক।
এসি সার্কিটে, ভোল্টেজ এবং বিদ্যুৎ প্রবাহ সাইনোসয়েডাল তরঙ্গ। তাই, মাত্রা এবং দিক অবিরত পরিবর্তিত হয়। নির্দিষ্ট সময়ে, নিঃসরিত শক্তি সেই সময়ের ভোল্টেজ এবং বিদ্যুৎ প্রবাহের গুণফল।
যদি একটি এসি সার্কিটে আছে যেমন; ওয়াইন্ডিং, চক কয়েল, সোলেনয়েড, ট্রান্সফরমার; বিদ্যুৎ প্রবাহ ভোল্টেজের সাথে ফেজে থাকে না। এই শর্তে, প্রকৃত নিঃসরিত শক্তি ভোল্টেজ এবং বিদ্যুৎ প্রবাহের গুণফল থেকে কম।
এসি সার্কিটে অ-রৈখিক উপাদানের কারণে, এতে উভয় রোধ এবং রিয়্যাকট্যান্স থাকে। তাই, এই শর্তে, শক্তি গণনার সময় বিদ্যুৎ প্রবাহ এবং ভোল্টেজের ফেজ পার্থক্য গুরুত্বপূর্ণ।
শুধুমাত্র রোধীয় লোডের জন্য, ভোল্টেজ এবং বিদ্যুৎ প্রবাহ ফেজে থাকে। কিন্তু আবেশী লোডের জন্য, বিদ্যুৎ প্রবাহ ভোল্টেজের পিছনে থাকে। এবং এটি আবেশী রিয়্যাকট্যান্স তৈরি করে।
এই শর্তে, শক্তি ফ্যাক্টর সংশোধন সবচেয়ে প্রয়োজন হয় আবেশী উপাদানের প্রভাব কমাতে এবং শক্তি ফ্যাক্টর উন্নত করতে যাতে সিস্টেমের দক্ষতা বৃদ্ধি পায়।
একটি আবেশী লোড সিস্টেমের সাথে সংযুক্ত হয় এবং শক্তি ফ্যাক্টর cosф1 এ পরিচালিত হয়। শক্তি ফ্যাক্টর উন্নত করতে, আমাদের লোডের সমান্তরালে শক্তি ফ্যাক্টর সংশোধন যন্ত্র সংযুক্ত করা দরকার।
এই ব্যবস্থার সার্কিট ডায়াগ্রাম নিম্নলিখিত চিত্রে দেখানো হল।

ক্যাপাসিটর লিডিং রিএকটিভ কম্পোনেন্ট প্রদান করে এবং ল্যাগিং রিএকটিভ কম্পোনেন্টের প্রভাব হ্রাস করে। ক্যাপাসিটর সংযুক্ত করার আগে, লোড বিদ্যুৎ স্রোত IL ছিল।
ক্যাপাসিটর IC বিদ্যুৎ স্রোত নেয় যা ভোল্টেজের 90˚ এগিয়ে থাকে। এবং সিস্টেমের ফলস্বরূপ বিদ্যুৎ স্রোত Ir। V ভোল্টেজ এবং IR এর মধ্যে কোণ I এবং IL এর মধ্যে কোণের তুলনায় কমে যায়। সুতরাং, শক্তি ফ্যাক্টর cosф2 উন্নত হয়।

উপরের ফেজর ডায়াগ্রাম থেকে, সিস্টেমের ল্যাগিং কম্পোনেন্ট হ্রাস পেয়েছে। সুতরাং, শক্তি ফ্যাক্টর ফ্রম ф1 থেকে ф2 পরিবর্তন করতে, লোড বিদ্যুৎ স্রোত IRsinф2 দ্বারা হ্রাস পেয়েছে।
ক্যাপাসিটরের ক্ষমতা বৃদ্ধির জন্য শক্তি ফ্যাক্টরটি হল;
শক্তি ফ্যাক্টর সংশোধন প্রযুক্তিগুলি মূলত ক্যাপাসিটর বা ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্ক এবং সিঙ্ক্রোনাস কনডেন্সার ব্যবহার করে। শক্তি ফ্যাক্টর সংশোধনে ব্যবহৃত উপকরণগুলির উপর ভিত্তি করে তিনটি পদ্ধতি রয়েছে;
ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্ক
সিঙ্ক্রোনাস কনডেন্সার
ফেজ অ্যাডভান্সার
ক্যাপাসিটর বা ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্ক স্থির বা পরিবর্তনশীল মানের ক্ষমতা হিসাবে সংযুক্ত করা যেতে পারে। এটি একটি ইনডাকশন মোটর, ডিস্ট্রিবিউশন প্যানেল বা মুখ্য সরবরাহের সাথে সংযুক্ত করা যেতে পারে।
স্থির মানের ক্যাপাসিটর ব্যবস্থার সঙ্গে অবিচ্ছেদভাবে সংযুক্ত থাকে। পরিবর্তনশীল মানের ক্যাপাসিটর ব্যবস্থার প্রয়োজন অনুযায়ী KVAR-এর পরিমাণ পরিবর্তন করে।
পাওয়ার ফ্যাক্টর সংশোধনের জন্য ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্কটি লোডের সঙ্গে সংযুক্ত করা হয়। যদি লোডটি তিন-ফেজ লোড হয়, তাহলে ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্কটি স্টার এবং ডেল্টা সংযোগে সংযুক্ত করা যায়।
নিম্নলিখিত বর্তনী চিত্র তিন-ফেজ লোডের সঙ্গে ডেল্টা সংযোগে সংযুক্ত ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্ক দেখায়।

ডেল্টা সংযোগে সংযুক্ত হওয়ার সময় প্রতি ফেজের ক্যাপাসিটরের সমীকরণ খুঁজি। ডেল্টা সংযোগে, ফেজ ভোল্টেজ (VP) এবং লাইন ভোল্টেজ (VL) সমান হয়।
প্রতি ফেজের ক্যাপাসিটর (C∆) নিম্নরূপ দেওয়া হয়;
নিম্নলিখিত বর্তনী ডায়াগ্রামটি একটি তিন-ফেজ লোড সহ তারা সংযুক্ত ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্ক দেখাচ্ছে।

তারা সংযোগে ফেজ ভোল্টেজ (VP) এবং লাইন ভোল্টেজ (VL) এর মধ্যে সম্পর্ক হল;
প্রতি ফেজের ক্ষমতা (CY) নিম্নরূপে দেওয়া হয়;
উপরের সমীকরণগুলি থেকে;
এটি বোঝায় যে, তারার সংযোগে প্রয়োজনীয় ক্ষমতা ডেল্টা সংযোগে প্রয়োজনীয় ক্ষমতার তিনগুণ। এছাড়াও, পরিচালনা ফেজ ভোল্টেজ লাইন ভোল্টেজের 1/√3 গুণ।
সুতরাং, ডেল্টা-সংযোগিতা ক্ষমতা ব্যাঙ্কটি একটি ভাল ডিজাইন এবং এই কারণে, তিন-ফেজ সংযোগে, ডেল্টা-সংযোগিতা ক্ষমতা ব্যাঙ্কটি নেটওয়ার্কে বেশি ব্যবহৃত হয়।
যখন একটি সিঙ্ক্রোনাস মোটর অতিরিক্ত উত্তেজিত হয়, তখন এটি লিডিং কারেন্ট নেয় এবং একটি ক্যাপাসিটরের মতো আচরণ করে। একটি অতিরিক্ত উত্তেজিত সিঙ্ক্রোনাস মোটর যা নো-লোড শর্তে পরিচালিত হয়, তাকে সিঙ্ক্রোনাস কনডেন্সার বলা হয়।
যখন এই ধরনের মেশিনটি সাপ্লাইয়ের সাথে সমান্তরালভাবে সংযুক্ত হয়, তখন এটি একটি অগ্রগামী বিদ্যুৎ গ্রহণ করে। এবং সিস্টেমের শক্তি ফ্যাক্টর উন্নত করে। সাপ্লাইয়ের সাথে সিঙ্ক্রোনাস কনডেনসারের সংযোজন ডায়াগ্রাম নিম্নলিখিত চিত্রে দেখানো হল।

যখন লোডটিতে একটি প্রতিক্রিয়াশীল উপাদান থাকে, তখন এটি সিস্টেম থেকে একটি পিছনের বিদ্যুৎ গ্রহণ করে। বিদ্যুৎটি নিরপেক্ষ করার জন্য, এই ডিভাইসটি ব্যবহৃত হয় যাতে এটি একটি অগ্রগামী বিদ্যুৎ গ্রহণ করে।

সিঙ্ক্রোনাস কনডেনসার সংযুক্ত হওয়ার আগে, লোড দ্বারা গৃহীত বিদ্যুৎ IL এবং শক্তি ফ্যাক্টর হল фL।
যখন সিঙ্ক্রোনাস কনডেনসার সংযুক্ত হয়, তখন এটি বিদ্যুৎ Im গ্রহণ করে। এই অবস্থায়, ফলস্বরূপ বিদ্যুৎ I এবং শক্তি ফ্যাক্টর হল фm।
ফেজর ডায়াগ্রাম থেকে, আমরা উভয় শক্তি ফ্যাক্টর কোণ (фL এবং фm) তুলনা করতে পারি। এবং фm এর মান фL এর চেয়ে কম। সুতরাং, cosфm এর মান cosфL এর চেয়ে বেশি।
এই ধরনের শক্তি ফ্যাক্টর উন্নতির পদ্ধতি বাল্ক সাপ্লাই স্টেশনে নিম্নলিখিত সুবিধাগুলির কারণে ব্যবহৃত হয়।
মোটর দ্বারা টানা হওয়া প্রবাহের পরিমাণ ক্ষেত্র উদ্দীপনা পরিবর্তন করে পরিবর্তিত হয়।
সিস্টেমে যে ফলাফলগুলি ঘটে তা সহজেই অপসারণ করা যায়।
মোটর ওয়াইন্ডিংএর তাপীয় স্থিতিশীলতা উচ্চ। তাই, এটি ছোট সার্কিট প্রবাহের জন্য একটি বিশ্বস্ত সিস্টেম।
উত্তেজনা প্রবাহের কারণে আবেশ মোটর বিক্রিয় প্রবাহ টানে। যদি অন্য একটি উৎস ব্যবহৃত হয় উত্তেজনা প্রবাহ প্রদানের জন্য, তাহলে স্টেটর ওয়াইন্ডিং উত্তেজনা প্রবাহ থেকে মুক্ত হয়। এবং মোটরের পাওয়ার ফ্যাক্টর উন্নত হতে পারে।
এই ব্যবস্থা ফেজ অ্যাডভান্সার ব্যবহার করে করা যায়। ফেজ অ্যাডভান্সার একটি সাধারণ AC উত্তেজক যা মোটরের একই সার্কিটে সংযুক্ত করা হয় এবং মোটরের রোটর সার্কিটের সাথে সংযুক্ত করা হয়।
এটি স্লিপ ফ্রিকোয়েন্সিতে রোটর সার্কিটে উত্তেজনা প্রবাহ প্রদান করে। যদি আপনি প্রয়োজনীয় থেকে বেশি উত্তেজক প্রবাহ প্রদান করেন, তাহলে আবেশ মোটর লিডিং পাওয়ার ফ্যাক্টরে পরিচালিত হতে পারে।
ফেজ অ্যাডভান্সারের একমাত্র অসুবিধা হল এটি ছোট আকারের মোটরের জন্য অর্থনৈতিক নয়, বিশেষ করে 200 HP এর নিচে।
সক্রিয় পাওয়ার ফ্যাক্টর করেকশন আরও দক্ষ পাওয়ার ফ্যাক্টর নিয়ন্ত্রণ প্রদান করে। সাধারণত, এটি 100W এর বেশি পাওয়ার সাপ্লাই ডিজাইনে ব্যবহৃত হয়।
এই ধরনের পাওয়ার ফ্যাক্টর করেকশন সার্কিট ডায়োড, SCR (পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স সুইচ) এর মতো উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি সুইচিং উপাদান দিয়ে গঠিত। এই উপাদানগুলি সক্রিয় উপাদান। তাই, এই পদ্ধতিকে সক্রিয় পাওয়ার ফ্যাক্টর করেকশন পদ্ধতি বলা হয়।
প্যাসিভ পাওয়ার ফ্যাক্টর করেকশনে, সার্কিটে ব্যবহৃত ক্যাপাসিটর এবং ইনডাক্টর জাতীয় বিক্রিয় উপাদানগুলি অনিয়ন্ত্রিত। প্যাসিভ পাওয়ার ফ্যাক্টর করেকশন সার্কিট কোন নিয়ন্ত্রণ ইউনিট বা সুইচিং উপাদান ব্যবহার করে না।
সার্কিটে উচ্চ সুইচিং উপাদান এবং নিয়ন্ত্রণ ইউনিট ব্যবহারের কারণে, প্যাসিভ পাওয়ার ফ্যাক্টর করেকশন সার্কিটের তুলনায় সার্কিটের খরচ এবং জটিলতা বেড়ে যায়।
নিম্নলিখিত সার্কিট ডায়াগ্রামটি একটি সক্রিয় পাওয়ার ফ্যাক্টর করেকশন সার্কিটের মৌলিক উপাদানগুলি দেখায়।

বর্তনীর প্যারামিটারগুলি নিয়ন্ত্রণ করতে বর্তনীতে একটি নিয়ন্ত্রণ ইউনিট ব্যবহার করা হয়। এটি ইনপুট ভোল্টেজ এবং বিদ্যুৎ পরিমাপ করে। এবং এটি ফেজ ভোল্টেজ এবং বিদ্যুতের সুইচিং সময় এবং ডিউটি চক্র সম্পর্কিত সময় সম্পর্কে সমায়োজন করে।
ইনডাক্টর L কে ঘন অবস্থার সুইচ Q দ্বারা নিয়ন্ত্রণ করা হয়। নিয়ন্ত্রণ ইউনিট ঘন অবস্থার সুইচ Q (ON এবং OFF) নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহৃত হয়।
যখন সুইচ ON হয়, তখন ইনডাক্টর বিদ্যুৎ ∆I+ দ্বারা বৃদ্ধি পায়। ইনডাক্টরের উপর ভোল্টেজ পোলারিটি বিপরীত হয় এবং ডায়োড D1 দিয়ে লোডে শক্তি সঞ্চয় করে।
যখন সুইচ OFF হয়, তখন ইনডাক্টর বিদ্যুৎ ∆I– দ্বারা হ্রাস পায়। একটি চক্রের সময় মোট পরিবর্তন ∆I = ∆I+ – ∆I–। সুইচের ON এবং OFF সময় নিয়ন্ত্রণ ইউনিট ডিউটি চক্র পরিবর্তন করে নিয়ন্ত্রণ করে।
ডিউটি চক্র সঠিকভাবে নির্বাচন করলে, আমরা লোডের জন্য প্রয়োজনীয় বিদ্যুতের আকার পেতে পারি।
পাওয়ার ফ্যাক্টর করেকশন আকার নির্ধারণ করতে, আমাদের প্রয়োজনীয় বিপরীত শক্তি (KVAR) গণনা করতে হবে। এবং আমরা সিস্টেমের সাথে ঐ আকারের ক্যাপাসিটেন্স যুক্ত করে বিপরীত শক্তির দাবি পূরণ করব।
KVAR এর প্রয়োজনীয়তা খুঁজতে দুইটি পদ্ধতি রয়েছে।
টেবিল মাল্টিপ্লায়ার পদ্ধতি
গণনা পদ্ধতি
নামের মতো, টেবিল মাল্টিপ্লায়ার পদ্ধতিতে, আমরা একটি টেবিল থেকে সরাসরি একটি গুণক ধ্রুবক খুঁজে পেতে পারি। আমরা ইনপুট শক্তির সাথে ধ্রুবকটি গুণ করে প্রয়োজনীয় KVAR সরাসরি খুঁজে পেতে পারি।

গণনা পদ্ধতিতে, আমাদের নিচের উদাহরণে দেখানো মাল্টিপ্লায়ারটি গণনা করতে হবে।
উদাহরণ:
একটি 10-কিলোওয়াট ইনডাকশন মোটরের পাওয়ার ফ্যাক্টর 0.71 ল্যাগিং। যদি আমরা এই মোটরটিকে 0.92 পাওয়ার ফ্যাক্টরে চালাতে চাই, তাহলে ক্যাপাসিটরের আকার কত হবে?
ইনপুট পাওয়ার = 10কিলোওয়াট
প্রকৃত পাওয়ার ফ্যাক্টর (cos фA) = 0.71
প্রয়োজনীয় পাওয়ার ফ্যাক্টর (cos фR) = 0.92
প্রয়োজনীয় KVAR = ইনপুট পাওয়ার x গুণক ধ্রুবক
সুতরাং, ০.৭১ থেকে ০.৯২ পাওয়ার ফ্যাক্টর উন্নয়নের জন্য ৫.৬৫৮ কিলোভার প্রতিক্রিয়াশীল শক্তির প্রয়োজন। এবং সিস্টেমের সাথে সংযুক্ত ক্যাপাসিটরটির ৫.৬৫৮ কিলোভার ক্যাপাসিটেন্স রয়েছে।
একটি পাওয়ার সিস্টেম নেটওয়ার্কে, পাওয়ার ফ্যাক্টর সিস্টেমের গুণমান এবং ব্যবস্থাপনায় সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এটি পাওয়ার সাপ্লাইয়ের দক্ষতা নির্ধারণ করে।
পাওয়ার ফ্যাক্টর করেকশন ছাড়া, লোড সোর্স থেকে উচ্চ মাত্রার বিদ্যুৎ প্রবাহ টানে। এটি ক্ষতি এবং বৈদ্যুতিক শক্তির খরচ বাড়ায়। PFC যন্ত্রপাতি বিদ্যুৎ এবং ভোল্টেজ তরঙ্গকে একই পর্যায়ে রাখার চেষ্টা করে। এটি সিস্টেমের দক্ষতা বাড়ায়।
ট্রান্সমিশন নেটওয়ার্কে, উচ্চ পাওয়ার ফ্যাক্টর প্রয়োজন। উচ্চ পাওয়ার ফ্যাক্টরের কারণে, ট্রান্সমিশন লাইনের ক্ষতি কমে এবং ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ উন্নত হয়।
ইনডাকশন মোটর শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত যন্ত্রপাতি। মোটরের অতিরিক্ত তাপ এবং দক্ষতা উন্নত করার জন্য, ক্যাপাসিটর ব্যবহৃত হয় প্রতিক্রিয়াশীল শক্তির প্রভাব কমানোর জন্য।
PFC যন্ত্রপাতি কেবল, সুইচগিয়ার, আল্টারনেটর, ট্রান্সফরমার ইত্যাদিতে তাপ উৎপাদন কমায়।
নেটওয়ার্কের উচ্চ দক্ষতার কারণে, আমাদের কম শক্তি উৎপাদন করতে হয়। যা পরিবেশে কার্বন উত্সর্গ কমায়।
PFC যন্ত্রপাতি ব্যবহার করে ভোল্টেজ পতন বেশি পরিমাণে কমে যায়।
Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.