ওরিয়েন্টেড সিলিকন ইস্পাত ট্রান্সফরমারের দক্ষতা ও শব্দহানির উপর প্রভাব

১. চীনে পাওয়ার ট্রান্সফরমার উৎপাদন প্রযুক্তির উন্নয়ন প্রবণতা

পাওয়ার ট্রান্সফরমার মূলত দুটি দিকে উন্নতি লাভ করছে:

প্রথমত, অতি-বৃহদাকার অতি-উচ্চ ভোল্টেজ ট্রান্সফরমারের দিকে উন্নয়ন, যেখানে ভোল্টেজ লেভেল 220kV, 330kV এবং 500kV থেকে এগিয়ে 750kV এবং 1000kV-এর দিকে অগ্রসর হচ্ছে।

দ্বিতীয়ত, শক্তি-সাশ্রয়ী, ক্ষুদ্রাকৃতি, কম শব্দ, উচ্চ রোধ এবং বিস্ফোরণ-প্রতিরোধী ধরনের দিকে উন্নয়ন। এই পণ্যগুলি মূলত ছোট ও মাঝারি আকারের ট্রান্সফরমার, যেমন শহরাঞ্চল ও গ্রামীণ বিদ্যুৎ জালের আধুনিকীকরণের জন্য বর্তমানে নতুন S13 এবং S15 বিতরণ ট্রান্সফরমার সুপারিশ করা হয়।

চীনের ভবিষ্যতের ট্রান্সফরমার উন্নয়নের দিক এখনও শক্তি-দক্ষ, কম শব্দ, অগ্নি ও বিস্ফোরণ-প্রতিরোধী ধরন এবং উচ্চ নির্ভরযোগ্যতার উপর কেন্দ্রীভূত থাকবে।

২. পাওয়ার ট্রান্সফরমারের কর্মক্ষমতার উপর ওরিয়েন্টেড সিলিকন ইস্পাত উপাদানের প্রভাব

উন্নত শিল্পোন্নত দেশগুলিতে, ট্রান্সফরমারের ওরিয়েন্টেড সিলিকন ইস্পাতে লৌহ ক্ষতির কারণে বৈদ্যুতিক শক্তির খরচ মোট বিদ্যুৎ উৎপাদনের প্রায় 4% গঠন করে। তাই, ওরিয়েন্টেড সিলিকন ইস্পাতের লৌহ ক্ষতি কমানো বিশ্বব্যাপী সিলিকন ইস্পাত প্রতিষ্ঠানগুলির জন্য সর্বদা একটি গুরুত্বপূর্ণ গবেষণা বিষয়। লৌহ ক্ষতিকে ভাঙা যায় ভ্রমণশীল প্রবাহ ক্ষতি এবং হিস্টেরেসিস ক্ষতিতে।

সিলিকন ইস্পাত উপাদান সম্পর্কে, ওরিয়েন্টেড সিলিকন ইস্পাতে লৌহ ক্ষতি কমানোর প্রধান পদ্ধতিগুলি হল সিলিকনের পরিমাণ বৃদ্ধি করা, শীটের পুরুত্ব কমানো এবং চৌম্বক ডোমেন সূক্ষ্মীকরণ প্রযুক্তি।

(১) সিলিকনের পরিমাণ বৃদ্ধি

বর্তমানে, শিল্পক্ষেত্রে উৎপাদিত সিলিকন ইস্পাতে ভরের ভিত্তিতে 3.0% এর বেশি সিলিকন থাকে। এটি 6.5%-এ বৃদ্ধি করলে, সিলিকন ইস্পাতের ক্ষতি উল্লেখযোগ্যভাবে কমে যায়, যা 400Hz থেকে 10kHz ফ্রিকোয়েন্সি পরিসরে ব্যবহারের জন্য আদর্শ উপাদান হয়ে ওঠে।

(২) শীটের পুরুত্ব কমানো

বর্তমানে ব্যবহৃত ওরিয়েন্টেড সিলিকন ইস্পাত ক্রমশ পাতলা হয়ে আসছে। 0.35mm পুরুত্ব প্রায় অবসর নিয়েছে, এবং সাধারণ পুরুত্ব এখন 0.3mm, 0.27mm, 0.23mm এবং 0.18mm, যা ওরিয়েন্টেড সিলিকন ইস্পাতে ভ্রমণশীল প্রবাহ ক্ষতি কমাতে পারে।

• 0.20mm ওরিয়েন্টেড সিলিকন ইস্পাত পাতলা পটি 400Hz বা তার নিচে ব্যবহার করা যেতে পারে, যেখানে চৌম্বক ফ্লাক্স ঘনত্ব 1.5T এবং তুলনামূলকভাবে কম লৌহ ক্ষতি পৌঁছায়।

• 0.15mm ওরিয়েন্টেড সিলিকন ইস্পাত পাতলা পটি, যখন 1kHz ফ্রিকোয়েন্সিতে 1.0T চৌম্বক ফ্লাক্স ঘনত্বে কাজ করে, তখন এর লৌহ ক্ষতির মান 30W/kg এর নিচে থাকে। তাই, এই স্পেসিফিকেশনের পটি 1kHz বা তার নিচে ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত।

• 0.10mm এবং 0.08mm ওরিয়েন্টেড সিলিকন ইস্পাত পাতলা পটিগুলি 3kHz এর নিচে ফ্রিকোয়েন্সিতে ব্যবহারের জন্য আরও উপযুক্ত। 3kHz ফ্রিকোয়েন্সিতে, 0.10mm ওরিয়েন্টেড সিলিকন ইস্পাত পাতলা পটি প্রায় 0.50T চৌম্বক ফ্লাক্স ঘনত্বে ব্যবহার করা হয়। একই শর্তে, 0.08mm স্পেসিফিকেশন কিছুটা উচ্চ চৌম্বক ফ্লাক্স ঘনত্ব মান ব্যবহার করতে পারে, যেমন 0.50-0.80T।

• 0.05mm ওরিয়েন্টেড সিলিকন ইস্পাত পাতলা পটি, যখন 5kHz ফ্রিকোয়েন্সিতে কাজ করে, তখন এর চৌম্বক ফ্লাক্স ঘনত্ব মান 0.5-0.6T হতে পারে। তাই, 0.05mm ওরিয়েন্টেড সিলিকন ইস্পাত পাতলা পটি উপরে উল্লিখিত পাঁচটি স্পেসিফিকেশনের মধ্যে সবচেয়ে বেশি প্রয়োগ পরিসর রয়েছে এবং 5kHz এবং তার নিচে ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত।

(৩) চৌম্বক ডোমেন সূক্ষ্মীকরণ

খাঁজ প্রযুক্তি: জাপানের নারিতা ওরিয়েন্টেড সিলিকন ইস্পাতে ডোমেন কাঠামো এবং ক্ষতির উপর খাঁজের প্রভাব নিয়ে প্রতিবেদন করেছেন, যেখানে পটির দিকের সঙ্গে লম্বভাবে খাঁজ কাটা ডোমেন প্রাচীরের দূরত্ব এবং ভ্রমণশীল প্রবাহ ক্ষতি কার্যকরভাবে কমাতে পারে তা উল্লেখ করেছেন।

লেজার প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তি দ্রুত তাপ এবং শীতল করার বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করে ওরিয়েন্টেড সিলিকন ইস্পাত শীটের পৃষ্ঠকে লাইন চিহ্নিত করে প্রক্রিয়া করে, যা উত্তপ্ত অঞ্চলে ক্ষুদ্র প্লাস্টিক বিকৃতি এবং উচ্চ ঘনত্বের বিস্তার তৈরি করে, মূল ডোমেন প্রাচীরের দৈর্ঘ্য কমায়, একইসাথে অবশিষ্ট টান চাপ তৈরি করে, চৌম্বক ডোমেন সূক্ষ্মীকরণ এবং লৌহ ক্ষতি কমানোর উদ্দেশ্য অর্জন করে।

দুটি লেজার প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতি রয়েছে: পালস এবং ক্রমাগত লেজার প্রক্রিয়াকরণ।

৩. ট্রান্সফরমারের শব্দের উপর ওরিয়েন্টেড সিলিকন ইস্পাত পৃষ্ঠের প্রভাব

ট্রান্সফরমারের শব্দের একটি প্রধান কারণ হল ওরিয়েন্টেড সিলিকন ইস্পাত কোরের চৌম্বক সংকোচন।

চৌম্বক সংকোচন বলতে চৌম্বকায়নের সময় ফেরোম্যাগনেটিক উপাদানের দৈর্ঘ্য পরিবর্তনকে বোঝায়। ওরিয়েন্টেড সিলিকন ইস্পাতের চৌম্বক সংকোচন পৃষ্ঠে অন্তরণ আস্তরণ আছে কিনা তার উপর অনেক বেশি নির্ভরশীল। সিলিকন ইস্পাত শীটগুলিতে আস্তরণের টান উপাদান এবং ট্রান্সফরমার সংযোজন দ্বারা উৎপাদিত চাপ চাপ প্রতিরোধ করতে পারে, ফলে ট্রান্সফরমারের শব্দ কমে যায়। আস্তরণবিহীন শীটগুলি চাপ চাপের প্রতি খুব সংবেদনশীল। চাপ বাড়ার সাথে সাথে চৌম্বক সংকোচনের মান তীব্রভাবে বৃদ্ধি পায়, যেখানে আস্তরিত শীটগুলি চাপ চাপ বাড়ার সাথে চৌম্বক সংকোচনের মানে কম উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধি দেখায়, যা চাপ চাপের প্রতি কম সংবেদনশীলতা নির্দেশ করে।

ওরিয়েন্টেড সিলিকন ইস্পাতের জন্য কম চৌম্বক সংকোচন কাম্য, যাতে এটির চাপের প্রতি সংবেদনশীলতা কমে যায় এবং শব্দও কমে। যেহেতু ট্রান্সফরমার কোর সংযোজনের সময় চাপ তৈরি হয়, তাই উপাদানের চাপের প্রতি সংবেদনশীলতা কমানো প্রয়োজন। আস্তরণের কারণে চৌম্বক সংকোচনের সময় ওরিয়েন্টেড সিলিকন ইস্পাতের চাপের প্রতি সংবেদনশীলতা কমে যায় এবং ট্রান্সফরমারের শব্দও কমে যায়।

এছাড়াও, ওরিয়েন্টেড সিলিকন ইস্পাতে অন্তরণ আস্তরণ প্রয়োগ করা সাধারণত নির্দিষ্ট ক্ষতি কমানোর প্রভাবও রাখে, লৌহ ক্ষতি 9%-14% পর্যন্ত কমায়। অন্তরণ আস্তরণের মান সম্ভবত 5g/m² এর উপরে হওয়া উচিত।

৪. পাওয়ার ট্রান্সফরমারের নো-লোড ক্ষতি এবং শব্দ স্তরের উপর উচ্চ-পারমেআবিলিটি ওরিয়েন্টেড সিলিকন ইস্পাতের প্রভাব

Hi-B উচ্চ-প্রবন্ধীয়তা সম্পন্ন দিকগত সিলিকন ইস্পাতের সুবিধাগুলি নিম্নরূপ:

(1) অসাধারণ চৌম্বকীকরণের বৈশিষ্ট্য

চৌম্বকীকরণের বৈশিষ্ট্য সাধারণত 800A/m এ চৌম্বক ফ্লাক্স ঘনত্ব দ্বারা মাপা হয় যার মাধ্যমে তাদের গুণমান মূল্যায়ন করা হয়। Hi-B উচ্চ-প্রবন্ধীয়তা সম্পন্ন দিকগত সিলিকন ইস্পাত 800A/m এ 1920 এর আপেক্ষিক প্রবন্ধীয়তা রয়েছে, যেখানে CGO ইস্পাত 1820। Hi-B উচ্চ-প্রবন্ধীয়তা সম্পন্ন দিকগত সিলিকন ইস্পাত কোর উপাদান হিসাবে ব্যবহার করলে শূন্য লোড লোক কমানো সবচেয়ে কার্যকর হয় এবং এটি শক্তি সংরক্ষণের জন্য সবচেয়ে ভালো।

(2) কম চৌম্বক সংকোচন

চৌম্বক সংকোচন বলতে একটি চৌম্বকীকরণের দিকে কোরের দৈর্ঘ্যের প্রসারণ ও সংকোচনকে বোঝায়, যা ট্রান্সফরমারের শব্দের মুখ্য কারণগুলির একটি। Hi-B উচ্চ-প্রবন্ধীয়তা সম্পন্ন দিকগত সিলিকন ইস্পাত কম চৌম্বক সংকোচন থাকায়, এটি ট্রান্সফরমারের শব্দ এবং পরিবেশগত দূষণ বেশি করে কমায়।

5. পাওয়ার ট্রান্সফরমার কোর প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তির প্রভাব

নির্মাণ এবং প্রক্রিয়াকরণ সময়ে, দিকগত সিলিকন ইস্পাত ছিঁড়ার চাপ এবং মানুষের হাতের প্রভাবের মধ্যে পড়ে। যান্ত্রিক প্রক্রিয়াকরণ এবং বাহ্যিক অবনতির কারণগুলি সিলিকন ইস্পাতের শীটের নির্দিষ্ট লোক উপর বেশি প্রভাব ফেলে, কখনও কখনও 3.08%-31.6% পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়।

দিকগত সিলিকন ইস্পাতের দীর্ঘ ছেদনের ফলে উৎপন্ন খোচা: যদি ছেদনের গুণমান খারাপ হয় এবং বড় আকারের ভিন্নতা থাকে, তবে কোর স্তূপিত করার সময়, শীটগুলির মধ্যে বড় ফাঁক, বেশি পরিমাণে স্তূপিত হওয়া এবং কোর লেমিনেশন অসমান হয়, যার ফলে শূন্য লোড বর্তনী বৃদ্ধি পায়, কখনও কখনও মানদণ্ড অতিক্রম করে। খোচা সরিয়ে দেওয়ার পর, নির্দিষ্ট লোক কমে। পরীক্ষায় দেখা গেছে যে 30QG120 খোচা সরিয়ে দেওয়ার পর, P1.5 নির্দিষ্ট লোক 2.1%-2.6% (গড় 2.3%) এবং P1.7 1.6%-3.5% (গড় 2.5%) কমে।

দিকগত সিলিকন ইস্পাতের ছেদনের গুণমান উন্নয়ন করা, খোচা কমানো, সমতলতা উন্নয়ন করা, এবং কোর কলামে উপযুক্ত ক্ল্যাম্পিং বল প্রয়োগ করা। ট্রান্সফরমার নির্মাতাদের প্রতিক্রিয়া অনুযায়ী, 0.02mm খোচা কমানো স্তূপিত মোট বেধ (ক্ল্যাম্পিং বিন্দুতে) 2-3mm কমে, এবং শব্দ 3-4dB কমে। সুতরাং, খোচা 0.03mm এর মধ্যে নিয়ন্ত্রণ করা উচিত।

দিকগত সিলিকন ইস্পাত ছেদন, ছাঁচ দেওয়া এবং স্তূপিত করার প্রয়োজন হয়, যা অভ্যন্তরীণ চাপ তৈরি করে, যার ফলে গ্রেইন বিকৃত হয়, যার ফলে চৌম্বক প্রবন্ধীয়তা কমে এবং নির্দিষ্ট লোহার লোক বৃদ্ধি পায়। দিকগত সিলিকন ইস্পাতে ছেদন, ছাঁচ দেওয়া, স্তূপিত করা এবং অন্যান্য প্রক্রিয়াকরণ অপারেশনে তৈরি হওয়া চাপগুলি অ্যানিলিং প্রক্রিয়া দ্বারা কমানো যায়, যা ঠান্ডা-রোল দিকগত সিলিকন ইস্পাতের নির্দিষ্ট লোহার লোক প্রায় 30% কমাতে পারে।