ইনভার্টারের ডিসি-লিংক ক্যাপাসিটর বাছাইয়ে ভোল্টেজ, রিপল কারেন্ট ও তাপমাত্রার সমন্বিত মূল্যায়ন

টেক্সটাইল মিলের ইনভার্টার বা ভেরিয়েবল ফ্রিকোয়েন্সি ড্রাইভ (ভিএফডি) মেরামতে ডিসি-লিংক ক্যাপাসিটর খুব ঘন ঘন পরিবর্তন করতে হয়। রেকটিফায়ার থেকে পাওয়া ডিসি ভোল্টেজকে মসৃণ করা এবং মোটরকে দেওয়া পিডব্লিউএম কারেন্টের তাত্ক্ষণিক শক্তি জোগানো — এই দুটি কাজই ডিসি-লিংক ক্যাপাসিটর করে। ফলে এটি প্রতিনিয়ত উচ্চ রিপল কারেন্ট, ভোল্টেজ স্পাইক ও তাপীয় চাপের মধ্যে থাকে। বাংলাদেশের শিল্প এলাকায় ভোল্টেজ ওঠানামা এবং টেক্সটাইল মিলের উচ্চ আর্দ্রতা এই চাপকে আরও বাড়িয়ে দেয়।

ভিএফডির ডিসি-লিংক ক্যাপাসিটরের ওপর বৈদ্যুতিক চাপ

তিন ফেজ ৩৮০ ভোল্ট ইনপুটের ডিসি-লিংক ভোল্টেজ প্রায় ৫৪০ ভোল্ট। আইজিবিটি সুইচিং প্রতিটি পালসে ক্যাপাসিটর থেকে উচ্চ হারের কারেন্ট টানে। লুম, স্পিনিং মেশিন বা বয়লার ফিড পাম্পের ইনভার্টার যখন কম গতিতে উচ্চ টর্কে চলে, তখন রিপল কারেন্টের মান খুব বেশি থাকে। এছাড়া গ্রিডে ভোল্টেজ ডিপ বা স্পাইক হলে ক্যাপাসিটরকে অতিরিক্ত চার্জ-ডিসচার্জ সাইকেল সহ্য করতে হয়।

ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটরের ভেতরের তাপ উৎপন্ন হয় রিপল কারেন্ট এবং ESR-এর গুণফল থেকে। এই তাপ যদি বাইরে যেতে না পারে, তাহলে কোর তাপমাত্রা বেড়ে যায়। প্রতি ১০ ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটরের আয়ুষ্কাল প্রায় অর্ধেক হয়ে যায়। তাই ক্যাপাসিটর বাছাইয়ের মূল কাজ হলো এমন একটি অংশ নির্বাচন করা যার রিপল কারেন্ট রেটিং প্রকৃত চাপের চেয়ে যথেষ্ট বেশি।

নির্বাচনের শর্ত: ভোল্টেজ, ক্যাপাসিট্যান্স ও রিপল কারেন্ট

রেটেড ভোল্টেজ ডিসি-লিংক ভোল্টেজের ১.২৫ থেকে ১.৫ গুণ হওয়া উচিত। ৫৪০ ভোল্টের ডিসি-লিংকের জন্য ৪০০ ভোল্টের ক্যাপাসিটর সিরিজে বসানো একটি সাধারণ সমাধান, তবে প্রতিটি ক্যাপাসিটরের ওপর সমান ভোল্টেজ নিশ্চিত করতে ব্যালান্সিং রেজিস্টর প্রয়োজন। ক্যাপাসিট্যান্স নির্ধারণ করে রিপল ভোল্টেজ এবং পাওয়ার-ব্রেকের সময় ড্রাইভ কতক্ষণ চালু থাকবে। বড় ক্যাপাসিট্যান্স রিপল ভোল্টেজ কমায়, কিন্তু ইনরাশ কারেন্ট বাড়ায়, তাই প্রি-চার্জ সার্কিটের সীমা মাথায় রাখতে হবে।

রিপল কারেন্ট রেটিং ড্রাইভের প্রকৃত অপারেটিং রিপল কারেন্টের চেয়ে অন্তত ২০-৩০% বেশি হতে হবে। সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি যত বেশি, ক্যাপাসিটরের অনুমোদিত রিপল কারেন্ট তত কমে — এই ডিরেটিং প্রস্তুতকারকের ডেটায় দেওয়া থাকে। টেক্সটাইল মিলের ধুলো ও আর্দ্রতা তাপ অপসারণে বাধা দেয়, তাই ১০৫°সে রেটেড ক্যাপাসিটর বাছাই করা নিরাপদ।

আয়ুষ্কালের হিসাব সহজভাবে করা যায়: একটি ক্যাপাসিটরের রেটেড আয়ুষ্কাল ৫০০০ ঘন্টা ১০৫°সে কোর তাপমাত্রায়। প্রকৃত কোর তাপমাত্রা ৭৫°সে হলে তাপমাত্রার কারণে আয়ুষ্কাল প্রায় ৪০,০০০ ঘন্টা হয়। কিন্তু রিপল কারেন্ট ডিরেটিং, ভোল্টেজ স্ট্রেস ও আর্দ্রতার প্রভাব মিলিয়ে বাস্তব আয়ুষ্কাল অনেক কম হবে। তাই কেবল তাপমাত্রার হিসাব নয়, পুরো অপারেটিং শর্ত মিলিয়ে সিদ্ধান্ত নেওয়া দরকার।

টেক্সটাইল মিলের ইনভার্টার মেরামতে একটি বড় ভুল হলো কেবল ক্যাপাসিট্যান্স মিলিয়ে প্রতিস্থাপন করা। রিপল কারেন্ট ও ESR উপেক্ষা করলে নতুন ক্যাপাসিটরও অল্প সময়ে ব্যর্থ হতে পারে।

সাধারণ নির্বাচনের স্পেসিফিকেশন

ইনস্টলেশন ও পরীক্ষার নিয়ম

নতুন ক্যাপাসিটর বসানোর আগে এলসিআর মিটার দিয়ে ক্যাপাসিট্যান্স ও ESR মাপুন। ক্যাপাসিট্যান্স মার্ক করা মানের ±২০% এর মধ্যে থাকতে হবে। ESR যদি প্রত্যাশিত মানের দ্বিগুণের বেশি হয়, তাহলে অংশটি বসানোর আগেই বাতিল করুন। লিকেজ কারেন্ট পরীক্ষায় রেটেড ভোল্টেজ প্রয়োগ করে কয়েক মিনিটের মধ্যে লিকেজ স্থিতিশীল হতে হবে।

সমান্তরাল ক্যাপাসিটর বসালে সবগুলোতে একই ভোল্টেজ রেটিং ও কাছাকাছি ক্যাপাসিট্যান্স নিশ্চিত করুন। বাসবার সংযোগ আলাদা রাখুন যাতে রিপল কারেন্ট সমান ভাগ হয়। ইনরাশ সীমিত করতে প্রি-চার্জ সার্কিটের এনটিসি বা রেজিস্টর ঠিক আছে কি না পরীক্ষা করুন। ক্যাপাসিটরকে হিটসিংকের কাছাকাছি বা বায়ুপ্রবাহের বাধা হয়ে এমন জায়গায় বসাবেন না। স্ক্রু টর্ক প্রস্তুতকারকের নির্দেশ অনুযায়ী দিন; বেশি টর্কে টার্মিনাল ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে।

ভিএফডি চালু করার পর কয়েক ঘণ্টা তাপীয় ক্যামেরা বা থার্মোকল দিয়ে ক্যাপাসিটরের পৃষ্ঠের তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণ করুন। পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার চেয়ে ১০°সে বেশি হলে রিপল কারেন্ট বা বায়ুপ্রবাহ নিয়ে পুনরায় মূল্যায়ন প্রয়োজন। নিয়মিত রক্ষণাবেক্ষণে প্রতি ছয় মাসে ক্যাপাসিট্যান্স ও ESR মাপা টেক্সটাইল মিলের জন্য কার্যকর কৌশল।