ইনভার্টার অপটিমাইজেশন ফর হাই-প্রিসিশন টেস্ট বেঞ্চ

আধুনিক শিল্প প্রয়োগে, ইনভার্টারগুলি বৈদ্যুতিক ড্রাইভ সিস্টেমের গুরুত্বপূর্ণ উপাদান হিসেবে একটি অপরিহার্য ভূমিকা পালন করে। তারা সুনির্দিষ্ট গতি নিয়ন্ত্রণ এবং শক্তি ব্যবহার কমাতে সক্ষম, ফলে সিস্টেমের মোট দক্ষতা এবং বিশ্বস্ততা বৃদ্ধি পায়। এই নিবন্ধটি টেস্ট বেঞ্চ ডিজাইনে ইনভার্টারের পারফরম্যান্স মূল্যায়ন এবং অপটিমাইজেশনে দৃষ্টি দেয়।

বাস্তব পরিবেশের পরিচালনা শর্তগুলি অনুকরণ করা পরীক্ষামূলক প্ল্যাটফর্ম হিসাবে, টেস্ট বেঞ্চগুলি ইনভার্টারের উপর আরও উচ্চ পারফরম্যান্সের দাবি করে। এই প্রবন্ধটি বিভিন্ন পরিচালনা শর্তে ইনভার্টারের পারফরম্যান্স বিশ্লেষণ করে, যার মধ্যে গতি নিয়ন্ত্রণের সুনির্দিষ্টতা, প্রতিক্রিয়া সময় এবং শক্তি ব্যবহারের মতো গুরুত্বপূর্ণ মেট্রিক অন্তর্ভুক্ত। এছাড়াও এটি কীভাবে অপটিমাইজড ডিজাইন প্যারামিটার এবং নিয়ন্ত্রণ রणনীতির মাধ্যমে ইনভার্টারের দক্ষতা আরও উন্নত করা যায়, তা আলোচনা করে, যা শিল্প প্রয়োগের জন্য গভীর বোঝাপড়া এবং পরামর্শ প্রদান করে এবং দক্ষতা এবং পারফরম্যান্সে নিরন্তর উন্নতি প্রচার করে।
১ টেস্ট বেঞ্চে ইনভার্টারের বর্তমান অবস্থা এবং চ্যালেঞ্জ
টেস্ট বেঞ্চে ইনভার্টারের প্রয়োগ আধুনিক শিল্পে একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রবণতা হয়ে উঠেছে, যা মোটর ইনপুট ফ্রিকোয়েন্সি সম্পর্কিত সুনির্দিষ্ট গতি নিয়ন্ত্রণ এবং শক্তি ব্যবস্থাপনা সম্ভব করে। তথ্য দেখায় যে, ভারী শিল্প এবং উৎপাদনে ইনভার্টারের ব্যবহার ৮৫% এর বেশি, যা শিল্প স্বয়ংক্রিয়করণে তাদের প্রসারিত গ্রহণকে প্রতিফলিত করে। তবে, টেস্ট বেঞ্চগুলি ইনভার্টারের উপর আরও উচ্চ দাবি করে, বিশেষ করে গতি নিয়ন্ত্রণের সুনির্দিষ্টতা এবং প্রতিক্রিয়া সময়ের ক্ষেত্রে। স্ট্যান্ডার্ড শিল্প প্রয়োগে, গতি নিয়ন্ত্রণের সুনির্দিষ্টতা ±০.৫%, কিন্তু উচ্চ-প্রেসিশন টেস্ট বেঞ্চে, এটি ±০.১% বা তার চেয়ে বেশি উন্নত করতে হয়, মিলিসেকেন্ড স্তরের প্রতিক্রিয়া সময় সহ, যা নিয়ন্ত্রণ সিস্টেম ডিজাইনের জটিলতা বৃদ্ধি করে।

শক্তি ব্যবস্থাপনা সমানভাবে গুরুত্বপূর্ণ। টেস্ট বেঞ্চগুলি প্রায়শই দীর্ঘ সময়ের জন্য উচ্চ লোডে পরিচালিত হয়, যা উচ্চ-দক্ষতা ইনভার্টারের প্রয়োজনীয়তা তৈরি করে। গবেষণাগুলি দেখায় যে, অপটিমাইজড ইনভার্টারগুলি নির্দিষ্ট শর্তাধীনে ৩০% বেশি শক্তি সংরক্ষণ করতে পারে, যা উচ্চ পারফরম্যান্স রক্ষা করার সাথে সাথে শক্তি ব্যবহার কমাতে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। অতিরিক্তভাবে, উচ্চ তাপমাত্রার মতো অত্যন্ত পরিস্থিতিতে, ইনভার্টারের ব্যর্থতার হার বেশি হয়, যা দীর্ঘমেয়াদী স্থিতিশীল পরিচালনার জন্য টিকে থাকা এবং দীর্ঘস্থায়ী ডিজাইনের প্রয়োজনীয়তা তৈরি করে।

শিল্প স্বয়ংক্রিয়করণের অগ্রগতির সাথে, বুদ্ধিমান এবং নেটওয়ার্কযুক্ত ইনভার্টারের দাবি বৃদ্ধি পাচ্ছে। বুদ্ধিমান ইনভার্টারগুলি বাস্তব সময়ে পরিচালনা অবস্থা পর্যবেক্ষণ এবং সমন্বয় করতে পারে, রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজনীয়তা পূর্বাভাস করতে পারে, ব্যর্থতার হার কমাতে পারে এবং দক্ষতা বৃদ্ধি করতে পারে। কিছু টেস্ট বেঞ্চ বুদ্ধিমান ইনভার্টারের ব্যবহারে প্রায় ২০% পরিচালনা খরচ কমাতে সক্ষম হয়েছে। সারাংশে, টেস্ট বেঞ্চে ইনভার্টারের প্রয়োগ বিভিন্ন চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হয়, যার মধ্যে উচ্চ প্রেসিশন, দ্রুত প্রতিক্রিয়া, শক্তি দক্ষতা, বিশ্বস্ততা এবং বুদ্ধিমত্তা অন্তর্ভুক্ত।

২ গুরুত্বপূর্ণ পারফরম্যান্স সূচকের মূল্যায়ন পদ্ধতি
ইনভার্টারের পারফরম্যান্স মূল্যায়নে, কিছু গুরুত্বপূর্ণ সূচক অপরিহার্য। এই মেট্রিকগুলি না শুধুমাত্র মৌলিক পারফরম্যান্স প্রতিফলিত করে, বরং নির্দিষ্ট প্রয়োগে পারফরম্যান্স মূল্যায়নের ভিত্তি হিসেবেও কাজ করে।
গতি নিয়ন্ত্রণের সুনির্দিষ্টতা একটি মূল সূচক, যা প্রকৃত আউটপুট গতি এবং সেটপয়েন্টের মধ্যে বিচ্যুতি মাপে। সাধারণ প্রয়োগে সুনির্দিষ্টতা ±০.৫% এর মধ্যে থাকা প্রয়োজন, কিন্তু উচ্চ-প্রেসিশন প্রয়োগে এটি ±০.১% বা তার বেশি প্রয়োজন। মূল্যায়ন পদ্ধতিগুলি বিভিন্ন লোড এবং গতির অধীনে আউটপুট পারফরম্যান্স পরীক্ষা করে।

প্রতিক্রিয়া সময় আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ মেট্রিক, যা ইনভার্টারের একটি আদেশ পেয়ে লক্ষ্য গতিতে পৌঁছাতে প্রয়োজনীয় সময় হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়। উচ্চ-পারফরম্যান্স প্রয়োগে, প্রতিক্রিয়া সময় মিলিসেকেন্ডের মধ্যে নিয়ন্ত্রণ করা প্রয়োজন।

শক্তি দক্ষতা বিভিন্ন লোডের অধীনে শক্তি ব্যবহার মাপার মাধ্যমে মূল্যায়ন করা হয়। উচ্চ-দক্ষতা ইনভার্টারগুলি পারফরম্যান্স রক্ষা করার সাথে সাথে শক্তি ব্যবহার বেশি কমাতে সক্ষম। গবেষণাগুলি দেখায় যে, দক্ষ ইনভার্টারগুলি পরিমাণে ৩০% বেশি বৈদ্যুতিক শক্তি সংরক্ষণ করতে পারে। দক্ষতা মূল্যায়ন সাধারণত বিভিন্ন পরিচালনা শর্তের অধীনে ইনপুট এবং আউটপুট শক্তির অনুপাত গণনা করে করা হয়।বিশ্বস্ততা এবং দীর্ঘস্থায়িত্ব পরীক্ষা করা হয় অত্যন্ত পরিবেশের শর্তে দীর্ঘমেয়াদী পরীক্ষা দ্বারা, যা স্থিতিশীলতা এবং জীবনকাল নির্ধারণ করে।

শব্দ স্তর, যদিও প্রায়শই উপেক্ষা করা হয়, কিন্তু নিম্ন-শব্দ প্রয়োগে গুরুত্বপূর্ণ এবং সাধারণত ৬০ ডিবি এর নিচে নিয়ন্ত্রণ করা প্রয়োজন। এই সূচকগুলির সম্পূর্ণ মূল্যায়ন ইনভার্টারের পারফরম্যান্সের গভীর মূল্যায়ন এবং নির্দিষ্ট প্রয়োগে অপটিমাইজেশনের জন্য বৈজ্ঞানিক ভিত্তি প্রদান করে।

৩ টেস্ট বেঞ্চে ইনভার্টারের পারফরম্যান্স উন্নতি
টেস্ট বেঞ্চে ইনভার্টারের পারফরম্যান্স উন্নতি নিয়ে কাজ করা শুধুমাত্র ডিভাইসটি নিজের উন্নতি নয়, বরং টেস্ট বেঞ্চ সিস্টেমে তাকে কার্যকরভাবে সংযুক্ত করা এবং বিভিন্ন পরিচালনা শর্তের অধীনে অপটিমাল পারফরম্যান্স নিশ্চিত করা। নিয়ন্ত্রণ স্কিমটি ইনভার্টারের সংযোগ এবং নিয়ন্ত্রণ যুক্তির একটি সারাংশ প্রদান করে, যা তার পারফরম্যান্স বুঝতে এবং উন্নত করতে শুরুর বিন্দু হিসেবে কাজ করে।

ইনভার্টার প্রয়োগে, ইনপুট এবং আউটপুট সার্কিটের ডিজাইন বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ। একটি স্থিতিশীল ইনপুট সার্কিট এবং কার্যকর ফিল্টারিং শক্তি সরবরাহের উত্পাদন উত্তেজনার প্রভাব কমায়, যা সিস্টেমের বিশ্বস্ততা বৃদ্ধি করে। আউটপুট ফিল্টার এবং নিয়ন্ত্রণ যুক্তি অপটিমাইজ করা মোটর পরিচালনার সময় বৈদ্যুতিক বিকিরণ কমায়, প্রাইভ দক্ষতা বৃদ্ধি করে।

প্রায়শই প্রয়োগে, নিয়ন্ত্রণ রণনীতি অপটিমাইজ করা সমানভাবে গুরুত্বপূর্ণ। নিয়ন্ত্রণ প্যারামিটার সম্পর্কিত পরিবর্তন এবং শুরু/বন্ধ বৈশিষ্ট্য অপটিমাইজ করা যাতে যান্ত্রিক চাপ কমে এবং যন্ত্রপাতির জীবনকাল বাড়ে। নিয়ন্ত্রণ স্কিমে বিদ্যমান বর্তনী এবং ভোল্টেজ ডিটেকশন সার্কিট উন্নত নিয়ন্ত্রণ অ্যালগরিদম (যেমন, PID নিয়ন্ত্রণ) বাস্তবায়নের জন্য ব্যবহার করা যায়, যা লোড উত্তেজনার সময় স্থিতিশীল আউটপুট নিশ্চিত করে। উন্নত পর্যবেক্ষণ এবং ডায়াগনস্টিক ফাংশন সংযুক্ত করা প্রধান প্যারামিটারের বাস্তব সময়ে পর্যবেক্ষণ এবং সম্ভাব্য ব্যর্থতা প্রতিরোধ করতে সক্ষম করে।

রক্ষণাবেক্ষণ সার্কিট ডিজাইন অস্বাভাবিক পরিস্থিতিতে দ্রুত শক্তি বিচ্ছেদ নিশ্চিত করে, ইনভার্টার এবং মোটর ক্ষতি প্রতিরোধ করে। তাই, ইনভার্টারের পারফরম্যান্স উন্নতি ডিভাইসের পারফরম্যান্স, সিস্টেম সংযোজন এবং উন্নত নিয়ন্ত্রণ রণনীতি বিবেচনা করে একটি সমগ্র পদ্ধতি প্রয়োজন, যা মোট পারফরম্যান্স সর্বোচ্চ করে। চিত্র ১ এ দেখানো হয়েছে।

৪ কেস স্টাডি
একটি গাড়ি কম্পোনেন্ট টেস্টিং সুবিধায় ৪ কিলোওয়াট ABB ACS550 ইনভার্টার ট্রান্সমিশন পারফরম্যান্স টেস্টিং এর জন্য ব্যবহার করা হয়েছিল। প্রাথমিক মূল্যায়ন দেখায় যে, পূর্ণ লোডে দক্ষতা শুধুমাত্র ৯০%, যা GB 18613-2020 স্ট্যান্ডার্ডের IE3 দক্ষতা স্তর ৯৫% এর তুলনায় বেশি কম। অতিরিক্তভাবে, শুরু/বন্ধ প্রতিক্রিয়া সময় ২০০ মিলিসেকেন্ড পৌঁছেছিল, যা টেস্ট ডাটা অস্থিতিশীল করেছিল।

ইঞ্জিনিয়ারিং দল এক ধারাবাহিক অপটিমাইজেশন পরিকল্পনা বাস্তবায়ন করেছিল: ইনভার্টারের PID নিয়ন্ত্রণ প্যারামিটার টিউন করে এবং শুরু/বন্ধ কার্ভ অপটিমাইজ করে, যান্ত্রিক চাপ বেশি কমেছিল, প্রতিক্রিয়া সময় ৫০ মিলিসেকেন্ডের নিচে কমেছিল এবং টেস্ট ডাটার স্থিতিশীলতা বেশি বৃদ্ধি পেয়েছিল। হার্ডওয়্যারের দিক থেকে, একটি দক্ষ শীতলীকরণ সিস্টেম এবং কম-লোস ক্যাপাসিটরে আপগ্রেড করে দক্ষতা ৯২% পর্যন্ত বৃদ্ধি পেয়েছিল, যা IE3 স্ট্যান্ডার্ডের নিকটবর্তী হয়েছিল। উন্নত পর্যবেক্ষণ সফটওয়্যার প্রবর্তন করা হয়েছিল যাতে পারিচালন ডাটা বাস্তব সময়ে পর্যবেক্ষণ করা যায় এবং পূর্বাভাসিত রক্ষণাবেক্ষণ করা যায়, অপ্রত্যাশিত বন্ধ কমানো যায়। গড় ব্যর্থতার মধ্যে সময় (MTBF) ৮০০ ঘন্টা থেকে ১,৫০০ ঘন্টার বেশি