কিভাবে একটি বায়ু টারবাইন ব্রেক করে

একটি বায়ু টারবাইনের ব্রেকিং সিস্টেম একটি জটিল এবং সুনির্দিষ্ট প্রকৌশল প্রকল্প, যা কেবল একটি সাধারণ "ব্রেক প্যাড" নয়, বরং একটি বহু-স্তরের, সহযোগিতামূলক সুরক্ষা ব্যবস্থা।

মূল লক্ষ্য হল প্রয়োজনে বৃহৎ ইম্পেলারের গতি নিরাপদে এবং নিয়ন্ত্রিতভাবে থামানো বা কমানো।

যখন প্রয়োজন হয় "সাধারণত নিম্নলিখিত পরিস্থিতিগুলি অন্তর্ভুক্ত করে:

অতিরিক্ত বাতাসের গতি (সাধারণত প্রতি সেকেন্ডে ২৫ মিটারের বেশি): ফ্যানটি খুব দ্রুত চলতে এবং কাঠামোগত ক্ষতির কারণ হতে বাধা দেওয়ার জন্য।

পাওয়ার গ্রিড ব্যর্থতা বা বিদ্যুৎ বিভ্রাট: নিরাপদে বন্ধ করা প্রয়োজন।

দৈনিক রক্ষণাবেক্ষণ বা ওভারহল: টেকনিশিয়ানদের জন্য একটি নিরাপদ কাজের পরিবেশ প্রদান করুন।

জরুরি অবস্থা: যদি সেন্সরটি কোনও গুরুতর ত্রুটি সনাক্ত করে (অতিরিক্ত কম্পন, গিয়ারবক্স অতিরিক্ত গরম হওয়া ইত্যাদি)।

আধুনিক বৃহৎ আকারের বায়ু টারবাইনগুলি একসাথে কাজ করার জন্য প্রধানত নিম্নলিখিত তিনটি ব্রেকিং পদ্ধতি ব্যবহার করে:

1. বায়ুসংক্রান্ত ব্রেকিং - প্রাথমিক এবং প্রধান পদ্ধতি
এটি সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত এবং কোর ব্রেকিং পদ্ধতি, যা ব্লেডের অ্যারোডাইনামিক বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করে অর্জন করা হয়।

নীতি: প্রতিটি ব্লেডের প্রান্তটি তার অক্ষের চারপাশে একটি নির্দিষ্ট কোণে (সাধারণত 90 ডিগ্রি) ঘোরাতে পারে। এই ক্রিয়াকে 'রোয়িং' বলা হয়।

প্রক্রিয়া:

স্বাভাবিক পরিস্থিতিতে, ব্লেডগুলি সর্বোত্তম কোণে (আক্রমণের কোণ) বাতাসের মুখোমুখি হয়, দক্ষতার সাথে বায়ু শক্তি ধারণ করে।

যখন ব্রেকিংয়ের প্রয়োজন হয়, তখন কন্ট্রোল সিস্টেম ব্লেডগুলিকে ঘোরানোর নির্দেশ দেয়, যার ফলে সামনের প্রান্তটি বাতাসের দিকে ঘুরতে থাকে অথবা ব্লেডের প্রান্তটি বাতাসের দিকে ঘুরতে থাকে।

এইভাবে, ব্লেডগুলি দক্ষ "ডানা" থেকে উচ্চ টানা "কাঠের বোর্ড"-এ রূপান্তরিত হয়, যার ফলে উত্তোলনে তীব্র হ্রাস এবং টানায় উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধি ঘটে, যার ফলে গতি দ্রুত হ্রাস পায় যতক্ষণ না তারা থেমে যায়।

সুবিধাদি:

কোন যান্ত্রিক ক্ষয় নেই: কারণ এটি শারীরিক সংস্পর্শের ঘর্ষণ ছাড়াই বায়ু প্রতিরোধ ক্ষমতা ব্যবহার করে।

নির্ভরযোগ্য: বিদ্যুৎ চলে গেলেও, ব্যাটারি প্রোপেলার সিস্টেমের জন্য ব্যাকআপ পাওয়ার সরবরাহ করতে পারে।

সামঞ্জস্যযোগ্য: জরুরি ব্রেকিং অর্জনের জন্য আংশিকভাবে পালক দিয়ে অথবা সম্পূর্ণরূপে পালক দিয়ে শক্তি সামঞ্জস্য করা যেতে পারে।

2. যান্ত্রিক ব্রেক (ডিস্ক ব্রেক) - সহায়ক এবং পার্কিং ব্রেক
গাড়ির ডিস্ক ব্রেকের মতো, কিন্তু সাধারণত গতি কমানোর প্রাথমিক উপায় হিসেবে ব্যবহৃত হয় না।

অবস্থান: হাই-স্পিড শ্যাফটে (গিয়ারবক্স আউটপুট শেষ হওয়ার পরে এবং জেনারেটরের আগে) ইনস্টল করা হয়েছে, যেহেতু এই শ্যাফটে উচ্চ গতি এবং কম টর্ক রয়েছে, তাই প্রয়োজনীয় ব্রেক ডিভাইসের আকার ছোট করা যেতে পারে।

ফাংশন:

পার্কিং: নিউমেটিক ব্রেকটি ইম্পেলারটি মূলত বন্ধ করার পরে (গতি অত্যন্ত কম স্তরে নেমে গেছে), যান্ত্রিক ব্রেক ক্যালিপার ব্রেক ডিস্কটি আটকে দেয়, মৃদু বাতাস বা জড়তার কারণে ধীর ঘূর্ণন রোধ করার জন্য ফ্যানটিকে শক্তভাবে লক করে। কর্মীদের নিরাপত্তা বজায় রাখার জন্য এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

জরুরি ব্যাকআপ: চরম ক্ষেত্রে যেখানে বায়ুসংক্রান্ত ব্রেক সম্পূর্ণরূপে ব্যর্থ হয়, এটি শেষ সুরক্ষা বাধা হিসেবে কাজ করে।

বৈশিষ্ট্য: অতিরিক্ত ক্ষয় এবং তাপ উৎপন্ন হওয়া এড়াতে, আধুনিক ফ্যানের নকশাগুলি যান্ত্রিক ব্রেকিংয়ের ফ্রিকোয়েন্সি কমিয়ে দেয় এবং সাধারণত সম্পূর্ণ বন্ধ হওয়ার পরেই এটি ব্যবহার করে।

৩. বৈদ্যুতিক ব্রেক (বিদ্যুৎ উৎপাদনের ব্রেক) - সহায়ক সমন্বয় মোড
জেনারেটরের মাধ্যমেই ব্রেকিং করা হয়।

নীতি: যখন জেনারেটরটি পাওয়ার গ্রিড থেকে সংযোগ বিচ্ছিন্ন করা হয়, তখন ঘূর্ণায়মান সিস্টেমের শক্তি ব্রেকিং রেজিস্টারের বৈদ্যুতিক শক্তি ব্যবহার করে (গতিশক্তিকে তাপীয় শক্তিতে রূপান্তরিত করে এবং তা বিলুপ্ত করে), অথবা জেনারেটরের বিপরীত টর্ককে পাওয়ার ইলেকট্রনিক ডিভাইসের মাধ্যমে নিয়ন্ত্রণ করে গতি কমাতে সহায়তা করে।

কার্যকারিতা: এটি মূলত গতি হ্রাস সামঞ্জস্য এবং সহায়তা করার জন্য ব্যবহৃত হয়, বিশেষ করে সংযোগ বিচ্ছিন্নকরণ প্রক্রিয়ার সময়, মসৃণ থামার জন্য বায়ুসংক্রান্ত ব্রেকগুলির সাথে একত্রে।

ব্রেকিং সিস্টেমের সহযোগিতামূলক কর্মপ্রবাহ (উদাহরণস্বরূপ তীব্র বাতাস বন্ধ থাকার কথা বিবেচনা করুন):
বাতাসের গতি সেন্সর সনাক্ত করে যে টেকসই বাতাসের গতি কাট-আউট বাতাসের গতি (যেমন 25 মি/সেকেন্ড) ছাড়িয়ে গেছে।

নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা প্রথমে বায়ুসংক্রান্ত ব্রেক সক্রিয় করার জন্য একটি আদেশ জারি করে: ব্লেডগুলি পিচ করতে শুরু করে এবং ইম্পেলারের গতি হ্রাস পায়।

একই সময়ে, বৈদ্যুতিক ব্রেকগুলি শক্তি খরচ করতে সক্রিয় হতে পারে।

যখন ইম্পেলারের গতি শূন্যের কাছাকাছি নেমে আসে (যেমন প্রতি মিনিটে কয়েকটি ঘূর্ণন), তখন যান্ত্রিক ব্রেক সক্রিয় হয়, ব্রেক ডিস্কটি ক্ল্যাম্প করে ফ্যানটি সম্পূর্ণরূপে বন্ধ করে দেয় এবং লক করে দেয়।

ফ্যানটি একটি নিরাপদ শাটডাউন অবস্থায় প্রবেশ করে।

বিশেষ ক্ষেত্রে: বিদ্যুৎ চলে যাওয়ার সময় ব্রেকিং
নিরাপত্তাই প্রধান বিবেচ্য বিষয়। ফ্যানটিতে একটি নিরবচ্ছিন্ন বিদ্যুৎ সরবরাহ (UPS) অথবা একটি ব্যাকআপ ব্যাটারি থাকে। এমনকি যদি বহিরাগত বিদ্যুৎ গ্রিড সম্পূর্ণভাবে বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়, তবুও ব্যাকআপ বিদ্যুৎ সরবরাহ নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা এবং পিচ সিস্টেমের জন্য বিদ্যুৎ সরবরাহ করতে পারে, যাতে ব্লেডগুলি সফলভাবে পিচ করতে পারে এবং অ্যারোডাইনামিক ব্রেকিং অর্জন করতে পারে। এটি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ত্রুটি সুরক্ষা নকশা।

সারাংশ
সংক্ষেপে, একটি বায়ু টারবাইনের ব্রেক করা একটি "সংমিশ্রণ পাঞ্চ":

প্রধান বল: অ্যারোডাইনামিক ব্রেকিং (পালক গড়িয়ে যাওয়া), যা বেশিরভাগ ব্রেকিং এবং পাওয়ার নিয়ন্ত্রণের জন্য দায়ী।

পার্কিং: যান্ত্রিক ব্রেক, নিরাপত্তা নিশ্চিত করার জন্য একটি স্থিতিশীল স্টপের পরে লক করার জন্য দায়ী।

সহায়তা: ব্রেকিং প্রক্রিয়া মসৃণ করতে বৈদ্যুতিক ব্রেক।

এই বহুমুখী এবং অপ্রয়োজনীয় সুরক্ষা ব্যবস্থা নিশ্চিত করে যে প্রতিকূল আবহাওয়া বা ত্রুটির পরিস্থিতিতেও, বিশাল বায়ু টারবাইনগুলি নিরাপদে এবং নির্ভরযোগ্যভাবে বন্ধ করা যেতে পারে।