TTC সিরিজের ড্রাই-টাইপ ট্রান্সফরমার তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রক কীভাবে ট্রান্সফরমারের অতিরিক্ত তাপমাত্রা প্রতিরোধ করে?

১. ট্রান্সফরমার তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রকের ফাংশন

আজকের দিনে, শক্তি ট্রান্সফরমারগুলি মূলত দুই ধরনের হয়: তেল-ডুবানো এবং ড্রাই-টাইপ ট্রান্সফরমার। ড্রাই-টাইপ ট্রান্সফরমারগুলি তাদের বিভিন্ন সুবিধার কারণে—যেমন অন্তর্নিহিত নিরাপত্তা, অগ্নিপ্রতিরোধক, শূন্য পরিবেশ দূষণ, রক্ষণাবেক্ষণ-মুক্ত পরিচালনা, কম হার্টস, কম আংশিক ডিচার্জ, এবং দীর্ঘ সেবার জীবনকাল—শক্তি উৎপাদন কেন্দ্র, সাবস্টেশন, বিমানবন্দর, রেলওয়ে, বুদ্ধিমান ভবন, এবং বুদ্ধিমান বাসস্থান সমূহে প্রচুর ব্যবহৃত হয়।

ড্রাই-টাইপ ট্রান্সফরমারের একটি গুরুত্বপূর্ণ সুবিধা হল তাদের ডিজাইন জীবনকাল, যা সাধারণত ২০ বছরের বেশি হয়। পরিচালনা জীবনকাল যত দীর্ঘ, মোট মালিকানার খরচ তত কম। বাস্তবে, একটি ড্রাই-টাইপ ট্রান্সফরমারের নিরাপদ পরিচালনা এবং দীর্ঘ জীবনকাল বড় পরিমাণে তার ওয়াইন্ডিং এর বিশ্বস্ততার উপর নির্ভর করে। ট্রান্সফরমার ব্যর্থতার প্রধান কারণগুলির মধ্যে একটি হল ওয়াইন্ডিং তাপমাত্রা যা ইনসুলেশন উপকরণের তাপমাত্রা সহনশীলতার সীমা ছাড়িয়ে যায় যার ফলে ইনসুলেশন ক্ষতি হয়।

এছাড়াও, একটি ড্রাই-টাইপ ট্রান্সফরমারের সেবা জীবনকাল সাধারণত "তাপমাত্রা জীবন" দ্বারা সীমাবদ্ধ হয়। পরিচালনা জীবনকাল সর্বাধিক করার জন্য, এটি প্রয়োজন যে ওয়াইন্ডিং তাপমাত্রা একটি তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ সিস্টেম ব্যবহার করে পর্যবেক্ষণ করা হয় এবং প্রয়োজন হলে সময়মত প্রোটেক্টিভ ব্যবস্থা, যেমন বল কুলিং বা অ্যালার্ম সতর্কবার্তা, বাস্তবায়িত হয়।

২. ট্রান্সফরমার তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রকের প্রকারভেদ

২.১ তাপমাত্রা সেন্সিং পদ্ধতি অনুযায়ী: যান্ত্রিক বনাম ইলেকট্রনিক

• যান্ত্রিক তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রকগুলি সাধারণত এক্সপ্যানশন-ধরনের উপকরণ যা তাপমাত্রা সেন্সিং উপকরণ হিসাবে তেল-পূর্ণ বাল্ব ব্যবহার করে, যা তাপমাত্রা প্রসারণ এবং সঙ্কোচনের নীতি অনুসরণ করে কাজ করে। তাদের বড় তেল বাল্ব এবং অসুবিধাজনক ইনস্টলেশনের কারণে, তারা সাধারণত শুধুমাত্র তেল-ডুবানো ট্রান্সফরমারে ব্যবহৃত হয়।

• ইলেকট্রনিক তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রকগুলি তাপমাত্রা সেন্সর যেমন রেজিস্টেন্স তাপমাত্রা ডিটেক্টর (যেমন, Pt100, PTC) বা থার্মোকাপল ব্যবহার করে। তাদের উচ্চ প্রযুক্তিগত পারদর্শিতা, সম্পূর্ণ ফাংশনালিটি, উচ্চ সঠিকতা, এবং ব্যবহারকারী-বান্ধব পরিচালনার কারণে, ইলেকট্রনিক নিয়ন্ত্রকগুলি এখন তেল-ডুবানো এবং ড্রাই-টাইপ ট্রান্সফরমার উভয়েই ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

২.২ ইনস্টলেশন পদ্ধতি অনুযায়ী: এম্বেডেড বনাম এক্সটারনাল-মাউন্টেড

• এম্বেডেড নিয়ন্ত্রকগুলি ট্রান্সফরমার ক্ল্যাম্পিং ফ্রেমে (এনক্লোজার ছাড়া ইউনিটের জন্য) বা ট্রান্সফরমারের এনক্লোজারে সরাসরি ইনস্টল করা হয়।

• এক্সটারনাল-মাউন্টেড (ওয়াল-মাউন্টেড) নিয়ন্ত্রকগুলি দেয়ালে (এনক্লোজার ছাড়া ইউনিটের জন্য) বা ট্রান্সফরমার এনক্লোজারের বাইরের পৃষ্ঠে ইনস্টল করা হয়।

ড্রাই-টাইপ ট্রান্সফরমারগুলি পরিচালনার সময় প্রচুর তাপ, কম কম্পাঙ্কের বিকম্পন, এবং ইলেকট্রোম্যাগনেটিক ইন্টারফেরেন্স উৎপন্ন করে—এই শর্তগুলি ক্ল্যাম্পিং ফ্রেমে বা এনক্লোজারে ইনস্টল করা এম্বেডেড তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রকগুলিকে গুরুতরভাবে প্রভাবিত করে।

প্রচলিত হয় যে, ইলেকট্রনিক উপকরণগুলি, ড্রাই-টাইপ ট্রান্সফরমারগুলির মতো, একটি সসীম "তাপমাত্রা জীবন" রয়েছে। এম্বেডেড ইনস্টলেশন পদ্ধতি নিয়ন্ত্রকের সেবা জীবন এবং বিশ্বস্ততা বিশেষভাবে কমিয়ে আনে। অন্যদিকে, এক্সটারনাল-মাউন্টেড নিয়ন্ত্রকগুলি এই কঠিন পরিবেশ থেকে বিচ্ছিন্ন হয়, যা বেশি সুরক্ষা এবং দীর্ঘ জীবনকাল নিশ্চিত করে।

৩.TTC সিরিজ ড্রাই-টাইপ ট্রান্সফরমার তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রক

JB/T 7631-94 “ট্রান্সফরমারের জন্য রেজিস্টেন্স থার্মোমিটার” চীনের মেকানিক্যাল ইন্ডাস্ট্রি মন্ত্রণালয় দ্বারা ১৯৯৪ সালে প্রকাশিত একটি মানদণ্ড, যা ড্রাই-টাইপ ট্রান্সফরমার ব্যবহার করা তাপমাত্রা ইন্ডিকেটর এবং নিয়ন্ত্রকের জন্য বিশেষভাবে প্রযোজ্য। এটি GB/T 13926-92 “ইন্ডাস্ট্রিয়াল প্রসেস মেজারমেন্ট এবং নিয়ন্ত্রণ উপকরণের জন্য ইলেকট্রোম্যাগনেটিক সামঞ্জস্য” এর দরকার অন্তর্ভুক্ত করে।

TTC সিরিজ তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রকগুলি পরিবর্তিত মানদণ্ড GB/T 17626-1998 “ইলেকট্রোম্যাগনেটিক সামঞ্জস্য – টেস্টিং এবং মেজারমেন্ট টেকনিক” (IEC 61000-4:1995 এর সমতুল্য) অনুসরণ করে।

৩.১ কাজের নীতি

৩.১ সার্কিট ব্লক ডায়াগ্রাম এবং তাপমাত্রা সেন্সিং নীতি (Pt100 এবং PTC)

Pt100 তাপমাত্রা সেন্সর এমন একটি নীতি অনুসরণ করে যে তার তড়িৎ প্রতিরোধ পরিবেশের তাপমাত্রার সাথে প্রায় রৈখিকভাবে পরিবর্তিত হয়। ডানদিকে প্রদর্শিত প্রতিরোধ-তাপমাত্রা কার্ভ অনুসারে, Pt100 প্ল্যাটিনাম রেজিস্টরের প্রতিরোধ তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে স্থির এবং প্রায় রৈখিকভাবে বৃদ্ধি পায়।

তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রক এই বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করে ট্রান্সফরমারের প্রতিনিয়ত এবং সঠিক তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণ প্রদান করে। প্রদর্শিত তাপমাত্রা মান সরাসরি Pt100 সেন্সর দ্বারা পরিমাপ করা হয়।

Pt100 এর উত্তম পুনরাবৃত্তি এবং প্রতিরোধ এবং তাপমাত্রা মধ্যে এক-একটি সম্পর্কের কারণে, এটি পয়েন্ট-বাই-পয়েন্ট তাপমাত্রা পরিমাপে সুনিশ্চিত করে, সাধারণত ০.৫ এর সঠিকতা শ্রেণী অর্জন করে।

৩.২ Pt100 তাপমাত্রা পরিমাপের সঠিকতা নিশ্চিত করা

Pt100 তাপমাত্রা সেন্সর দুই-তার, তিন-তার, বা চার-তার কনফিগারেশনে তার যুক্ত করা যেতে পারে। বেশিরভাগ শিল্প তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ প্রয়োগে, তিন-তার সংযোগ ব্যবহৃত হয় কারণ এটি লিড তারের প্রতিরোধ দ্বারা উদ্ভূত পরিমাপ ত্রুটি প্রভাবশীলভাবে সংশোধন করে।

উদাহরণস্বরূপ: আম্প্লিফায়ার সার্কিট সাধারণত একটি হুইটস্টোন ব্রিজ। উৎপাদন এবং ক্যালিব্রেশনের সময়, স্বল্পস্থায়ী সংযোগগুলি সমন্বয় করতে ব্যবহৃত হয়। তবে, বাস্তব পরিচালনায়, যখন সেন্সর কেবল সংযোগ করা হয়, তাদের প্রাকৃতিক প্রতিরোধ পরিমাপ ত্রুটি উদ্ভূত করে। তিন-তার কনফিগারেশন ব্রিজ সার্কিট সমন্বয় করে এই ত্রুটি কমিয়ে আনে।

যদিও Pt100 রোধ-তাপমাত্রা বক্ররেখা প্রায় সরলরেখা, তবে এটি সম্পূর্ণ সরলরেখা নয়। সঠিকতা বাড়ানোর জন্য, আমাদের তাপমাত্রা নিযন্ত্রকগুলি 0-200°C পর্যন্ত Pt100 রোধ-তাপমাত্রা বক্ররেখাকে পাঁচটি খন্ডে ভাগ করে। প্রতিটি খন্ডের মধ্যে, একটি সরলরেখা ব্যবহার করে প্রকৃত বক্ররেখার আনুমানিক মান নির্ধারণ করা হয়, যা মোট পরিমাপের সঠিকতায় বেশি উন্নতি ঘটায়।

3.3 PTC Thermistor as an Alternative Sensor in TTC-300 Series Controllers

PTC (Positive Temperature Coefficient) থার্মিস্টর আমাদের TTC-300 সিরিজের ট্রান্সফর্মার তাপমাত্রা নিযন্ত্রকে অন্য একটি তাপমাত্রা সেন্সর। PTC থার্মিস্টরগুলি বেরিয়াম টাইটেনেট ভিত্তিক পলিক্রিস্টালিন কার্যকর পদার্থ দিয়ে তৈরি করা হয়, যাতে নির্দিষ্ট "ট্রিপ" বা "সুইচিং" তাপমাত্রা প্রাপ্ত হওয়া যায়।

প্ল্যাটিনাম রেজিস্টর (Pt100) এর মতো নয়, PTC থার্মিস্টরগুলি একটি স্পষ্ট অ-রৈখিক আচরণ প্রদর্শন করে: তাদের রোধ কম তাপমাত্রায় স্থিতিশীল থাকে, কিন্তু তাপমাত্রা একটি নির্দিষ্ট সীমার পরে পৌঁছালে একটি তীব্র, প্রায় ধাপ-সদৃশ বৃদ্ধি ঘটে—এটি কুরি পয়েন্ট বা কার্য তাপমাত্রা নামে পরিচিত। এই বৈশিষ্ট্যটি নিম্নলিখিত রোধ-তাপমাত্রা বক্ররেখায় দেখানো হয়।

যেমন দেখা যায়, কার্য তাপমাত্রার নিচে, PTC রোধ তাপমাত্রার সাথে খুব কম পরিবর্তন হয়। তবে, যখন তাপমাত্রা এই সমাপ্তিমূলক বিন্দুতে পৌঁছায় এবং এটি ছাড়িয়ে যায়, রোধ দ্রুত বৃদ্ধি পায়—সাধারণত কয়েকটি মাত্রায় বৃদ্ধি পায়।

PTC-ভিত্তিক তাপমাত্রা পরিমাপের কাজের নীতি হল এই তীব্র রোধ পরিবর্তন শনাক্ত করে নির্দিষ্ট তাপমাত্রা সীমার পৌঁছানো কিনা তা নির্ধারণ করা। ফলস্বরূপ, PTC সেন্সরগুলি একটি একক তাপমাত্রা বিন্দু শুধুমাত্র দেখাতে পারে—এগুলি Pt100-এর মতো সম্পূর্ণ পরিসরের তাপমাত্রা পরিমাপ প্রদান করতে পারে না।

আমাদের পণ্যগুলি এই অন/অফ বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করে ট্রান্সফর্মারের জন্য অতিরিক্ত তাপমাত্রা সতর্কবার্তা এবং ট্রিপ প্রোটেকশন বাস্তবায়ন করে। পণ্যের সঙ্গতি, নির্ভরযোগ্যতা এবং উচ্চ গুণমান নিশ্চিত করার জন্য, আমরা সায়েন্স–মাতসুশিতা ইলেকট্রনিক কম্পোনেন্টস কোম্পানি, লিমিটেড থেকে প্রাপ্ত PTC কম্পোনেন্ট ব্যবহার করি।

3.4 TC Temperature Sensing Principle

তাপমাত্রা নিযন্ত্রক তার অভ্যন্তরীণ সার্কিট দিয়ে PTC এবং Pt100 সেন্সর থেকে তাপমাত্রা সংকেত প্রাপ্ত করে এবং যৌক্তিক বিচার করে অতিরিক্ত তাপমাত্রা সতর্কবার্তা বা অতিরিক্ত তাপমাত্রা ট্রিপ সংকেত ট্রিগার করা হবে কিনা তা নির্ধারণ করে। এই দ্বৈত প্রোটেকশন পদ্ধতি কাজের ব্যর্থতা বা ভুল ট্রিগারিং প্রতিরোধ করে।

ট্রান্সফর্মারের পাক (A, B, C) এবং কোর (D) তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণ করা হয় PTC এবং Pt100 সেন্সর দিয়ে। তাপমাত্রা পরিবর্তনের সাথে সাথে এই সেন্সরগুলির রোধ পরিবর্তিত হয়। নিয়ন্ত্রক এই রোধকে একটি ভোল্টেজ সংকেতে রূপান্তর করে, যা তারপর ফিল্টারিং, অ্যানালগ-টু-ডিজিটাল (A/D) রূপান্তর, এবং উন্নত অ্যালগরিদম দিয়ে প্রক্রিয়া করা হয় যাতে অনুরূপ তাপমাত্রা মান গণনা করা যায়।

এই দুই ধরনের তাপমাত্রা ইনপুটের উপর ভিত্তি করে:

• নিযন্ত্রক ফ্রন্ট-প্যানেল স্ক্রিনে চ্যানেল নম্বর এবং বাস্তব সময়ের তাপমাত্রা মান প্রদর্শন করে।

• একই সাথে, এটি যৌক্তিক অ্যালগরিদম প্রয়োগ করে পরিমাপ করা তাপমাত্রাকে ব্যবহারকারী-নির্ধারিত সেটপয়েন্টের সাথে তুলনা করে। যদি তাপমাত্রা থ্রেশহোল্ড ছাড়িয়ে যায়, তবে নিযন্ত্রক যথাযথ আউটপুট সক্ষম করে—যেমন কুলিং ফ্যান চালু/বন্ধ করা, সতর্কবার্তা ট্রিগার করা, বা একটি ট্রিপ কমান্ড শুরু করা।

ব্যবহারকারীরা ফ্রন্ট-প্যানেল বাটনগুলি দিয়ে সিস্টেম প্যারামিটার সর্বোচ্চ করতে পারেন—এর মধ্যে ফ্যান চালু/বন্ধ তাপমাত্রা, কোর অতিরিক্ত তাপমাত্রা সতর্কবার্তা থ্রেশহোল্ড, এবং অন্যান্য সেটিংস অন্তর্ভুক্ত থাকে।

এছাড়াও, সিস্টেম নিরন্তর স্ব-অনুসন্ধান চালায়। তাপমাত্রা নিযন্ত্রকের সেন্সর ব্যর্থতা বা অভ্যন্তরীণ হার্ডওয়্যার ত্রুটি ঘটলে, এটি তৎক্ষণাৎ শ্রুতিগোচর এবং দৃশ্যমান সতর্কবার্তা এবং ত্রুটি সংকেত প্রদান করে অপারেটরদের সতর্ক করে।