বৈদ্যুতিক এবং জলবাহী জ্ঞান আধুনিক ইন্ডাকশন ফার্নেস টেকনিশিয়ানদের আয়ত্ত করা দরকার

আধুনিক শিল্প তাপ প্রক্রিয়াকরণের ক্ষেত্রে, ইন্ডাকশন ফার্নেস তার উচ্চ দক্ষতার কারণে একটি অপরিহার্য ভূমিকা পালন করে, পরিচ্ছন্নতা, এবং নির্ভুলতা. যাহোক, যখন এই জটিল সরঞ্জাম ব্যর্থ হয়, রক্ষণাবেক্ষণ কাজ শুধু চেয়ে অনেক বেশি “কয়েকটি স্ক্রু শক্ত করা।” একটি অসামান্য আধুনিক ইন্ডাকশন ফার্নেস টেকনিশিয়ানকে অবশ্যই সমস্যাগুলি দ্রুত এবং সঠিকভাবে নির্ণয় করতে এবং সমাধান করতে বৈদ্যুতিক এবং হাইড্রোলিক উভয় ডোমেনে বিস্তৃত গভীর জ্ঞান থাকতে হবে, উৎপাদনের ধারাবাহিকতা নিশ্চিত করা.

অংশ 1: IGBT পাওয়ার সাপ্লাই ডায়াগনস্টিকস এবং রক্ষণাবেক্ষণ

একটি আনয়ন চুল্লির হৃদয় হল এর মাঝারি-ফ্রিকোয়েন্সি পাওয়ার সাপ্লাই, এবং আইজিবিটি (ইনসুলেটেড গেট বাইপোলার ট্রানজিস্টর) আধুনিক মাঝারি ফ্রিকোয়েন্সি পাওয়ার সাপ্লাই এর মূল. IGBT এর স্থায়িত্ব সরাসরি নির্ধারণ করে যে ইন্ডাকশন ফার্নেস স্বাভাবিকভাবে কাজ করতে পারে কিনা. অতএব, আইজিবিটি পাওয়ার সাপ্লাই ডায়াগনস্টিকস আয়ত্ত করা একজন রক্ষণাবেক্ষণ প্রযুক্তিবিদদের প্রাথমিক দক্ষতা.

1. IGBT কাজের নীতি এবং সাধারণ ব্যর্থতার মোড বোঝা

একটি আইজিবিটি একটি যৌগিক, সম্পূর্ণ নিয়ন্ত্রিত, ভোল্টেজ চালিত পাওয়ার সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস যা একটি MOSFET এর উচ্চ ইনপুট প্রতিবন্ধকতাকে একটি GTR-এর কম অন-স্টেট ভোল্টেজ ড্রপের সাথে একত্রিত করে. একটি আনয়ন চুল্লি পাওয়ার সাপ্লাই মধ্যে, IGBT উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি স্যুইচিংয়ের মাধ্যমে একটি নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সিতে সংশোধন করা ডিসি পাওয়ারকে মাঝারি-ফ্রিকোয়েন্সি এসি পাওয়ারে রূপান্তর করে, এর ফলে ইন্ডাকশন কয়েলে একটি শক্তিশালী বিকল্প চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি হয়.

সাধারণ ব্যর্থতা মোড অন্তর্ভুক্ত:

• ওভারকারেন্ট ড্যামেজ: এটি ব্যর্থতার সবচেয়ে সাধারণ কারণ. এটি স্টার্টআপের সময় একটি সার্জ কারেন্ট হোক বা লোড শর্ট-সার্কিট বা অপারেশন চলাকালীন অমিল হোক, IGBT এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্ট তার রেট করা মান অতিক্রম করতে পারে, খুব অল্প সময়ের মধ্যে চিপটি পুড়িয়ে ফেলা.
• ওভারভোল্টেজ ক্ষতি: পাওয়ার গ্রিড surges, lightning strikes, or drastic load changes can generate voltage spikes across the IGBT’s collector-emitter terminals that exceed its withstand voltage, leading to breakdown.
• Thermal Damage: IGBTs generate power loss in the form of heat during the switching process. If the cooling system malfunctions or if the unit operates under overload conditions for an extended period, the Junction Temperature will continuously rise, eventually leading to thermal breakdown.
• Gate Driver Failure: The driver circuit is responsible for providing precise switching signals to the IGBT’s gate. Driver voltage that is too high or too low, or an unstable or noisy drive signal, can prevent the IGBT from switching correctly and may even cause a shoot-through (both IGBTs in a leg conducting simultaneously), একটি শর্ট সার্কিট এবং বার্নআউট ফলে.

2. উন্নত ডায়াগনস্টিক কৌশল

একটি IGBT ব্যর্থতার সম্মুখীন হলে, একজন প্রযুক্তিবিদকে কেবল অংশটি প্রতিস্থাপন করেই সন্তুষ্ট হওয়া উচিত নয় তবে ত্রুটির মূল কারণ বিশ্লেষণ করার ক্ষমতা থাকা উচিত.

• ডায়নামিক এনালাইসিসের সাথে স্ট্যাটিক টেস্টিং এর সমন্বয়: একটি মাল্টিমিটারের ডায়োড সেটিং আইজিবিটি মডিউলের প্রাথমিক স্ট্যাটিক চেকের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে যাতে সি-ই এবং জি-ই-এর মধ্যে একটি শর্ট বা খোলা সার্কিট আছে কিনা তা নির্ধারণ করতে. যাহোক, একটি স্বাভাবিক স্ট্যাটিক পরীক্ষা গতিশীল অপারেশন চলাকালীন একটি সমস্যা-মুক্ত অবস্থার গ্যারান্টি দেয় না. যথাযথ সরঞ্জাম সহ দলগুলির একটি অসিলোস্কোপ ব্যবহার করা উচিত - নিরাপত্তা নিশ্চিত করার সময় (উচ্চ-ভোল্টেজ ডিফারেনশিয়াল প্রোব ব্যবহার করে)- IGBT এর গেট-ইমিটার ভোল্টেজ তরঙ্গরূপ পর্যবেক্ষণ করতে (ভিজিই) এবং সংগ্রাহক-ইমিটার ভোল্টেজ তরঙ্গরূপ (ভিসিই).
  • ভিজিই তরঙ্গরূপ ডায়াগনস্টিকস: একটি সাধারণ ড্রাইভ তরঙ্গরূপ একটি খাড়া হওয়া উচিত, স্থিতিশীল বর্গ তরঙ্গ. যদি তরঙ্গরূপ দোলন দেখায়, overshoot, অথবা একটি ধীর ক্রমবর্ধমান/পতনের প্রান্ত, এটি ড্রাইভার সার্কিটের সাথে একটি সমস্যা নির্দেশ করে, ড্রাইভার আইসি মত উপাদান পরিদর্শন প্রয়োজন, বিদ্যুৎ সরবরাহ, অপটোকপলার, এবং গেট প্রতিরোধক.
  • ভিসিই তরঙ্গরূপ ডায়াগনস্টিকস: নিরাপদ অপারেটিং এরিয়ার মধ্যে আছে কিনা তা দেখতে IGBT বন্ধ হওয়ার মুহুর্তে ভোল্টেজ স্পাইকটি পর্যবেক্ষণ করুন. একটি অত্যধিক উচ্চ ভোল্টেজ স্পাইক প্রায়ই স্নাবার সার্কিট উপাদানগুলির নকশা বা ব্যর্থতার সাথে সম্পর্কিত.
• ফল্ট কোডের গভীরতর ব্যাখ্যা: আধুনিক ইন্ডাকশন ফার্নেস পাওয়ার সাপ্লাই সাধারণত ব্যাপক সুরক্ষা ফাংশন দিয়ে সজ্জিত থাকে এবং ত্রুটি দেখা দিলে সংশ্লিষ্ট কোডগুলি প্রদর্শন করে. প্রযুক্তিবিদকে কোডের উপরিভাগের অর্থ খোঁজার চেয়ে আরও বেশি কিছু করতে হবে (যেমন, “ওভারকারেন্ট”) ম্যানুয়াল মধ্যে. তারা যে প্রেক্ষাপটে ত্রুটিটি ঘটেছে তা বিশ্লেষণ করা উচিত - এটি স্টার্টআপের সময় ছিল কিনা, শক্তি বৃদ্ধি, বা স্থিতিশীল পাওয়ার অপারেশন- তদন্তের সুযোগকে সংকুচিত করতে.

অংশ 2: ফার্নেস কন্ট্রোলে পিএলসি বোঝা এবং প্রয়োগ করা

আইজিবিটি হলে হার্ট, তারপর পিএলসি (প্রোগ্রামেবল লজিক কন্ট্রোলার) ইন্ডাকশন ফার্নেসের মস্তিষ্ক. এটি সম্পূর্ণ সিস্টেমের স্বয়ংক্রিয় অপারেশনের জন্য দায়ী, অবস্থা পর্যবেক্ষণ, ত্রুটি উদ্বেগজনক, এবং নিরাপত্তা ইন্টারলকিং. নির্ণয়ের জন্য PLC যুক্তি বোঝা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ “নরম ত্রুটি” যা সরাসরি হার্ডওয়্যারের ক্ষতির কারণে হয় না.

1. বেসিক পিএলসি ওয়ার্কফ্লো আয়ত্ত করা

একটি পিএলসি একটি চক্রীয় স্ক্যানিং প্রক্রিয়ায় কাজ করে: ইনপুট স্ক্যান -> প্রোগ্রাম এক্সিকিউশন-> আউটপুট আপডেট. এর মানে হল PLC সমস্ত ইনপুট সংকেত পড়ে (যেমন, বোতাম, সেন্সর অবস্থা), প্রাক-সেট প্রোগ্রাম যুক্তির উপর ভিত্তি করে গণনা করে, এবং অবশেষে সমস্ত আউটপুট সংকেত আপডেট করে (যেমন, driving contactors, সোলেনয়েড ভালভ, indicator lights).

2. Comprehending Core Control Logic

While technicians may not need to write complex PLC programs from scratch, they must be able to read and understand the ladder diagrams or function block diagrams related to the core functions of the induction furnace.

• Start and Stop Logic: Understand the conditions required for the main circuit contactor to engage, which includes a series of safety interlocks like the emergency stop button, water pressure relays, and temperature relays, all of which must be satisfied.
• Power Regulation Logic: Know how the PLC controls the power setting of the IGBT power supply via analog outputs (যেমন, 0-10V or 4-20mA signals). This is essential for diagnosing problems like “power won’t increase” বা “power is uncontrollable.”
• Alarm and Interlock Logic: এটি সমস্যা সমাধানের চাবিকাঠি. যখন PLC একটি অস্বাভাবিক সংকেত সনাক্ত করে (যেমন, শীতল জলের প্রবাহ সেটপয়েন্টের নীচে, চুল্লি শরীরের তাপমাত্রা খুব বেশী), এটি সংশ্লিষ্ট অ্যালার্ম লজিক কার্যকর করবে এবং জোরপূর্বক শক্তি কমাতে বা সিস্টেম বন্ধ করতে একটি ইন্টারলক ট্রিগার করতে পারে.

3. দক্ষ ফল্ট নির্ণয়ের জন্য PLC ব্যবহার করা

• অনলাইন মনিটরিং: রিয়েল-টাইমে I/O পয়েন্ট এবং অভ্যন্তরীণ ডেটা ভেরিয়েবলের স্থিতি নিরীক্ষণ করতে প্রোগ্রামিং সফ্টওয়্যার সহ PLC এর সাথে সংযোগ করুন. উদাহরণ স্বরূপ, যখন ক “নিম্ন জলের চাপ” অ্যালার্ম ঘটে, আপনি সরাসরি সফ্টওয়্যার দেখতে পারেন কোন চাপ সুইচ (ইনপুট পয়েন্ট) সংকেত সক্রিয় করা হয় না, ত্রুটিপূর্ণ সেন্সর বা তারের দ্রুত স্থানীয়করণের জন্য অনুমতি দেয়.
• অ্যালার্ম তথ্য ব্যাখ্যা করা: এইচএমআই (মানব-মেশিন ইন্টারফেস) একটি আধুনিক ইন্ডাকশন ফার্নেস সাধারণত একটি বিশদ অ্যালার্ম ইতিহাস প্রদান করে. Technicians need to carefully analyze the type of alarm, the time it occurred, and whether it was accompanied by other alarms. This often provides clues to the solution. এই ক্ষেত্রে, an “Inverter Fault” alarm that occurs immediately after a “High Cooling Water Temperature” alarm strongly suggests that the root cause lies within the cooling system.

অংশ 3: Design and Maintenance of the Cooling Water Circuit

For an induction furnace that can consume hundreds of kilowatts or even megawatts of power, an efficient and reliable cooling system is its lifeline. Negligence in any part of the cooling process can lead to the catastrophic failure of the IGBT power supply or the induction coil.

1. Understanding Cooling Circuit Design Principles

The cooling system of an induction furnace is typically divided into two main parts:

• Power Supply Cooling: এই সার্কিটটি প্রাথমিকভাবে হাই-পাওয়ার ইলেকট্রনিক উপাদান যেমন আইজিবিটি মডিউল ঠান্ডা করে, সংশোধনকারী সেতু, এবং অনুরণিত ক্যাপাসিটার. এই বিভাগে জলের গুণমানের জন্য অত্যন্ত উচ্চ প্রয়োজনীয়তা রয়েছে এবং সাধারণত একটি নিয়োগ করে ক্লোজড-লুপ ডিওনাইজড ওয়াটার সার্কুলেশন সিস্টেম উচ্চ পরিবাহিতার কারণে স্কেল বিল্ডআপ এবং বৈদ্যুতিক ফুটো প্রতিরোধ করতে.
• ফার্নেস বডি (কয়েল) কুলিং: এই সার্কিটটি মূলত ইন্ডাকশন কয়েল এবং ফার্নেসের কাঠামোগত অংশগুলিকে ঠান্ডা করে. ব্যাপক তাপ লোড কারণে, এই অংশ প্রায়ই একটি ব্যবহার করে খোলা- বা বন্ধ লুপ সঞ্চালন সিস্টেম একটি বড় প্রবাহ হার সঙ্গে.

মূল নকশা পরামিতি:

• প্রবাহ হার: উৎপন্ন তাপ বহন করার জন্য পর্যাপ্ত প্রবাহ নিশ্চিত করতে হবে. প্রতিটি কুলিং শাখায় একটি ফ্লো মনিটর থাকা উচিত যা পিএলসি-এর সাথে সংযুক্ত থাকে.
• চাপ: Adequate water pressure is needed to overcome pipe resistance and ensure water reaches all required cooling points.
• তাপমাত্রা: The inlet water temperature should not be too high, as it reduces cooling efficiency. একই সময়ে, excessively low temperatures should be avoided to prevent condensation during summer months, which can cause electrical insulation problems.
• Water Quality: The electrical conductivity, pH value, and hardness of the water are strictly regulated, especially for the power supply cooling circuit. Water with high conductivity increases the risk of current leakage, while hard water easily forms scale that can block delicate cooling channels.

2. Cooling System Fault Diagnosis and Maintenance

• Common Faults:
  • Insufficient Flow: Can be caused by a faulty pump, clogged filter, scaled pipes, or leaks.
  • High Water Temperature: Can be caused by reduced efficiency of the cooling tower/chiller, dirty heat sink fins, a malfunctioning fan, or high ambient temperatures.
  • Abnormal Water Pressure: May be caused by leaks, pump problems, or air trapped in the system.
• Diagnostic Methods:
  • Systematic Inspection: Follow a “source-to-end” principle, checking the water tank, pump, filter, তাপ এক্সচেঞ্জার, and the valves and flow meters of each branch in sequence.
  • Monitor Pressure and Temperature Differentials: Measuring the pressure drop and temperature difference across the inlet and outlet of filters and heat exchangers is an effective way to determine if they are clogged or have reduced efficiency.
  • Regular Water Quality Testing: পর্যায়ক্রমে শীতল জলের পরিবাহিতা এবং পিএইচ পরীক্ষা করা এবং আয়ন-বিনিময় রজন প্রতিস্থাপন করা বা প্রয়োজন অনুসারে কুল্যান্ট পুনরায় পূরণ করা প্রতিরোধমূলক রক্ষণাবেক্ষণের মূল।.

উপসংহার: এক্সিকিউটর থেকে সমস্যা সমাধানকারীতে রূপান্তর

আধুনিক ইন্ডাকশন ফার্নেসের রক্ষণাবেক্ষণ ঐতিহ্যগত মেকানিক্স এবং ইলেকট্রিশিয়ানের সুযোগের বাইরে দীর্ঘকাল ধরে বিকশিত হয়েছে. এর জন্য প্রযুক্তিবিদদের ব্যাপক প্রতিভা হতে হবে যারা বৈদ্যুতিক অটোমেশন এবং তরল গতিবিদ্যার জ্ঞানকে একীভূত করতে পারে. যখন রক্ষণাবেক্ষণ দলের প্রত্যেক সদস্যই পারেন:

• ব্যাখ্যা করুন একটি IGBT এর ড্রাইভ তরঙ্গরূপ, শুধু মডিউল প্রতিস্থাপন না;
• বুঝুন পিএলসি-তে ইন্টারলক লজিক, শুধু একটি অ্যালার্ম রিসেট নয়;
• বিশ্লেষণ করুন কুলিং সিস্টেমের প্রবাহ হার এবং তাপমাত্রার পার্থক্য, শুধু একটি ফিল্টার পর্দা পরিষ্কার না;

তারপর, the team’s ability to solve complex problems will achieve a qualitative leap. This transformation from a passive “screw-tightening” executor to a proactive “problem-solver” is precisely the new demand that modern industry places on maintenance technicians and is also the key to enhancing their own professional value.