ভিএফডি মেরামতে ডিসি-লিংক ক্যাপাসিটর বাছাই: ক্যাপাসিট্যান্স, রিপল কারেন্ট ও তাপীয় সীমা — তুলনা সারণিসহ নির্বাচন পদ্ধতি

টেক্সটাইল মিলের ইনভার্টার ড্রাইভে ডিসি-লিংক ক্যাপাসিটরই সবচেয়ে দ্রুত ক্ষয়প্রাপ্ত কম্পোনেন্টগুলোর একটি। রেকটিফায়ার থেকে আসা ডিসি বাসের রিপল মসৃণ করা এবং মোটর লোডের আকস্মিক পাওয়ার চাহিদা সামলানো — এই দুই ভূমিকার জন্য ক্যাপাসিটরটি ক্রমাগত তাপ ও রিপল কারেন্টের চাপ সহ্য করে। তাই প্রতিস্থাপনের সময় শুধু ক্যাপাসিট্যান্স মিলানো যথেষ্ট নয়; প্রতিটি প্রাসঙ্গিক প্যারামিটারের জন্য একটি স্পষ্ট সিদ্ধান্ত সীমা নির্ধারণ করা জরুরি।

ডিসি-লিংক ক্যাপাসিটরের ভূমিকা ও ব্যর্থতার কারণ

ভিএফডির ডিসি-লিংক স্টেজে সাধারণত অ্যালুমিনিয়াম ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটর ব্যাংক ব্যবহার হয়। এর কাজ হলো রেকটিফাইড ডিসি ভোল্টেজের রিপল ফিল্টার করা এবং ইনভার্টার স্টেজের PWM সুইচিংয়ের সময় শক্তি সঞ্চয় সরবরাহ করা। টেক্সটাইল মিলে ঘন ঘন লোড পরিবর্তন, লাইনে ভোল্টেজ ওঠানামা এবং কারখানা ফ্লোরের ৪০ থেকে ৫০°সে তাপমাত্রা এই ক্যাপাসিটরের ইলেক্ট্রোলাইট শুকিয়ে ফেলে। ফলে ক্যাপাসিট্যান্স ধীরে কমে, ESR বাড়তে থাকে এবং শেষে ড্রাইভে ওভার-ভোল্টেজ বা আন্ডার-ভোল্টেজ ফল্ট দেখা দেয়।

প্রতিটি প্যারামিটারের সিদ্ধান্ত থ্রেশহোল্ড

প্রতিস্থাপন নির্বাচনের সময় নিচের পাঁচটি প্যারামিটার আলাদাভাবে যাচাই করতে হবে।

ক্যাপাসিট্যান্স

নতুন ক্যাপাসিটরের মান নামমাত্র মানের ±২০ শতাংশের মধ্যে হলে গ্রহণযোগ্য। ইএসআর মিটার দিয়ে মাপা বর্তমান ক্যাপাসিট্যান্স নামমাত্র মানের ১৫ শতাংশের বেশি কমে গেলে সেটি বাধ্যতামূলকভাবে প্রতিস্থাপন করুন। ক্যাপাসিট্যান্স একটু বেশি নিলে রিপল ভোল্টেজ কমে যায়; তবে বেশি ক্যাপাসিট্যান্স চার্জিং কারেন্ট বাড়ায় বলে ৩০ শতাংশের বেশি বাড়ানো ঠিক নয়।

ভোল্টেজ রেটিং

৪০০ ভোল্ট শ্রেণির ড্রাইভে সাধারণত ৪০০ থেকে ৪৫০ ভোল্ট ডিসি রেটিংয়ের ক্যাপাসিটর থাকে। রিজেনারেটিভ ব্রেকিং বা লাইন সার্জের সময় ডিসি বাস ভোল্টেজ স্বাভাবিক অপারেটিং মানের চেয়ে বেশি উঠতে পারে, তাই আগের রেটিংয়ের সমান বা এক ধাপ বেশি ভোল্টেজ রেটিং নির্বাচন করা নিরাপদ। দুই ধাপের বেশি বাড়ালে ক্যানের আকার ও ESR ভিন্ন হয়ে যায়।

রিপল কারেন্ট

ক্যাপাসিটরের ডেটাশিটে উল্লিখিত রিপল কারেন্ট রেটিং (সাধারণত ১০ কিলোহার্টজ বা ১০০ কিলোহার্টজে) অবশ্যই ড্রাইভের প্রকৃত প্রয়োগে হওয়া রিপল কারেন্টের সমান বা বেশি হতে হবে। ৬-পালস রেকটিফায়ারযুক্ত ড্রাইভে ডিসি-লিংক ক্যাপাসিটরের রিপল কারেন্ট সাধারণত আউটপুট কারেন্টের ৩০ থেকে ৫০ শতাংশ অঞ্চলে থাকে। লোড বেশি হলে বা সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি কম হলে এই অনুপাত বাড়ে।

তাপীয় রেটিং ও ডিরেটিং

৮৫°সে রেটিংয়ের চেয়ে ১০৫°সে রেটিংয়ের ক্যাপাসিটর টেক্সটাইল মিলের জন্য বেশি উপযুক্ত। পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা ৮৫°সে অতিক্রম করলে প্রতি ১০°সে বৃদ্ধিতে ক্যাপাসিটরের আয়ুষ্কাল প্রায় অর্ধেকে নেমে আসে। তাই ডেটাশিটের ডিরেটিং টেবিল অনুযায়ী রিপল কারেন্টের ব্যবহারিক সীমা কমিয়ে ধরতে হবে।

ESR

নতুন ক্যাপাসিটরের ESR পুরনোটির নামমাত্র মানের কাছাকাছি হওয়া উচিত। ১০০ কিলোহার্টজে মাপা ESR পুরনো মানের দ্বিগুণের বেশি হলে তাপীয় ক্ষয় দ্রুত বাড়বে। ESR মিটার বা এলসিআর মিটার দিয়ে সরাসরি মেপে যাচাই করা সহজ।

তুলনা সারণি: প্রতিস্থাপন ক্যাপাসিটর যাচাইয়ের মাপকাঠি

ধাপে ধাপে নির্বাচন পদ্ধতি

1. ক্ষতিগ্রস্ত ইনভার্টার থেকে ডিসি-লিংক ক্যাপাসিটর ব্যাংক বের করে লেবেলের নামমাত্র মান নোট করুন।
2. ইএসআর মিটার দিয়ে প্রতিটি ক্যাপাসিটরের বর্তমান ক্যাপাসিট্যান্স ও ESR মাপুন। ক্যাপাসিট্যান্স ১৫ শতাংশের বেশি কমে গেলে পুরো ব্যাংক প্রতিস্থাপনের পরিকল্পনা করুন।
3. মোটরের ফুল লোড কারেন্ট থেকে আনুমানিক রিপল কারেন্ট হিসাব করুন। ৬-পালস রেকটিফায়ারে প্রায় ৪০ শতাংশ হিসাবে ধরা যায়।
4. ডেটাশিটে উল্লিখিত রেটেড রিপল কারেন্টের ৮০ শতাংশ মাত্রার একটি ক্যাপাসিটর নির্বাচন করুন — এতে তাপীয় মার্জিন থাকবে।
5. ভোল্টেজ রেটিং, তাপমাত্রা রেটিং ও ESR তিনটি মান উপরের সারণির সাথে মিলিয়ে নিন।
6. প্রতিস্থাপনের পর ড্রাইভটি ডামি লোডে চালিয়ে ডিসি-বাস ভোল্টেজ ও ক্যাপাসিটরের তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণ করুন। ১০ থেকে ১৫ মিনিট অপারেশনের পর ক্যানের তাপমাত্রা পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা থেকে ৩০°সে এর বেশি হওয়া উচিত নয়।

মনে রাখবেন: টেক্সটাইল মিলের ড্রাইভ মেরামতে ক্যাপাসিটর প্রতিস্থাপন একবার করলে সেটি অন্তত ২ থেকে ৩ বছর নির্ভরযোগ্যভাবে চলা উচিত। সেই লক্ষ্যে ক্যাপাসিট্যান্স, রিপল কারেন্ট ও তাপীয় রেটিং — এই তিনটি মাপকাঠি একসঙ্গে মিলানোই সঠিক নির্বাচন নিশ্চিত করে।