Diesel Engine ও Governor

Generator-এর Frequency মানে Engine-এর Speed (Lesson 1)। Load বাড়লে Engine-এর ওপর চাপ বাড়ে, Speed কমতে চায় — Governor সাথে সাথে বেশি Fuel দিয়ে Speed ধরে রাখে। এই Lesson-এ Engine-এর প্রধান System আর Governor-এর কাজ দেখব।

Diesel Engine কীভাবে চলে

Diesel Engine চার ধাপে (4-stroke) কাজ করে: বাতাস টানা → চেপে খুব গরম করা → Diesel ছিটানো (চাপ আর তাপে নিজেই জ্বলে ওঠে, Spark plug লাগে না) → পোড়া গ্যাস বের করা। বড় Genset-এ Turbocharger Exhaust-এর শক্তি দিয়ে বেশি বাতাস ঢোকায়, তাই একই আকারে বেশি শক্তি।

প্রধান System

বাংলাদেশে Diesel-এ পানি আর ময়লা খুব সাধারণ সমস্যা — Water separator নিয়মিত Drain করুন, বিশ্বস্ত উৎস থেকে Fuel নিন।

Governor: Speed ধরে রাখার যন্ত্র

Governor Engine-এর Speed মাপে (সাধারণত Flywheel-এর পাশে একটি Magnetic pickup sensor দিয়ে) আর সেই অনুযায়ী Actuator দিয়ে Fuel-এর পরিমাণ বাড়ায়-কমায়।

• পুরোনো ও ছোট Engine-এ Mechanical governor — ঘূর্ণায়মান ওজনের বল দিয়ে কাজ করে।
• আধুনিক Genset-এ Electronic governor বা Engine-এর নিজস্ব ECU — দ্রুত ও নিখুঁত।

Droop: Load-এ Speed একটু কমা

Droop governor-এ Load বাড়লে Speed ইচ্ছা করেই একটু কমে:

$$\text{Droop (\%)} = \frac{N_{\text{no-load}} - N_{\text{full-load}}}{N_{\text{full-load}}} \times 100$$

উদাহরণ

4% Droop-এ সেট করা একটি Genset পূর্ণ Load-এ 1500 rpm (50 Hz) রাখতে হলে No-load-এ:

$$N_{\text{no-load}} = 1500 \times 1.04 = 1560 \text{ rpm} \;\; (52 \text{ Hz})$$

অর্থাৎ খালি অবস্থায় 52 Hz, পুরো Load-এ 50 Hz। Mechanical governor-এ সাধারণত কয়েক শতাংশ Droop থাকে।

Isochronous: সবসময় একই Speed

Isochronous governor-এ Load যা-ই হোক, Speed (তাই 50 Hz) স্থির থাকে। একা চলা আধুনিক Genset-এ এটাই প্রচলিত।

Droop কেন রাখা হয়? একাধিক Generator একসাথে (Parallel) চললে Droop-এর জন্যই তারা Load ভাগ করে নিতে পারে — বিস্তারিত Lesson 9: Load Sharing-এ।

হঠাৎ Load দিলে কী হয়

বড় Load হঠাৎ লাগালে Governor-এর সাড়া দিতে একটু সময় লাগে — Frequency কিছুক্ষণের জন্য নেমে যায়, তারপর ফিরে আসে। Turbocharger-যুক্ত Engine-এ বাতাস বাড়তে সময় লাগে (Turbo lag), তাই এক ধাক্কায় কতটা Load নেওয়া যাবে তার সীমা থাকে। ISO 8528-5 এই সাড়ার মান (Performance class) সংজ্ঞায়িত করে; প্রস্তুতকারকের Data sheet-এ "একবারে কত শতাংশ Load" দেওয়া থাকে।

ব্যবহারিক নিয়ম:

• Load ধাপে ধাপে দিন — আগে বড় Motor, তারপর ছোট Load; একসাথে সব নয়।
• ATS বা Load-shedding-এর পর সব Load একসাথে ফিরে এলে Generator হোঁচট খায় — Timer দিয়ে ধাপে ধাপে চালু করার ব্যবস্থা রাখুন।
• Generator Sizing-এ এই ধাক্কা বিবেচনা করুন: Generator Sizing Calculator।

Engine-এর সুরক্ষা

Control panel Engine-এর অবস্থা দেখে বিপদে বন্ধ (Shutdown) করে দেয়:

• Low oil pressure — Oil চাপ কমে গেলে Bearing নষ্ট হওয়ার আগেই বন্ধ।
• High coolant temperature — অতিরিক্ত গরমে বন্ধ।
• Overspeed — Governor বিকল হয়ে Speed বেড়ে গেলে (সাধারণত Rated speed-এর ১১০–১১৫%-এর মতো সেটিং) সাথে সাথে বন্ধ — নইলে Engine ও Alternator ভেঙে যেতে পারে।
• Fail to start / Low fuel / Battery low — সতর্কবার্তা বা বন্ধ।

Shutdown হলে কারণ না জেনে বারবার চালু করবেন না।

চালু ও বন্ধের নিয়ম

• চালুর আগে: Oil, Coolant, Fuel-এর মাত্রা, Belt, লিক, Battery।
• চালুর পর অল্প সময় Warm-up, তারপর Load।
• বন্ধের আগে Load সরিয়ে কয়েক মিনিট খালি চালান (Cool-down) — Turbocharger ঠান্ডা হয়, Bearing নষ্ট হয় না।
• দীর্ঘ সময় খুব কম Load-এ (মোটামুটি ৩০%-এর কম) চালালে Engine-এ অপোড়া Fuel জমে (Wet stacking) — Lesson 11-এ বিস্তারিত।

সংক্ষেপে

• Diesel Engine চাপ আর তাপে Fuel জ্বালায়; প্রধান System: Fuel, Lubrication, Cooling, Air, Exhaust, Starting।
• Governor Speed মেপে Fuel নিয়ন্ত্রণ করে — Speed ঠিক মানে Frequency ঠিক।
• Droop: Load-এ Speed একটু কমে (Parallel-এ Load ভাগের জন্য দরকারি); Isochronous: সবসময় 50 Hz।
• হঠাৎ বড় Load-এ Frequency সাময়িক নামে — Load ধাপে ধাপে দিন।
• Low oil pressure, High temperature, Overspeed-এ Engine নিজেই বন্ধ হয় — কারণ খুঁজুন।
• Warm-up আর Cool-down নিয়ম মানুন।

পরের Lesson: AVR ও Excitation।