No-load আর Full-load-এ একই Current: একটি 6-pole Motor-এর ঘটনা

একটি 950 rpm, 3-phase Motor একটি ছোট pump চালায়। Clamp meter-এ মাপা হলো no-load current 1.1 A। Load লাগানোর পর আবার মাপা হলো, এবারও 1.1 A।

প্রশ্ন উঠল: Motor কি আসলে load নিচ্ছে না? নাকি no-load current অস্বাভাবিক বেশি?

লক্ষণ

• No-load current: 1.1 A।
• Load লাগানোর পরও current: 1.1 A। মিটারে কোনো পার্থক্য চোখে পড়েনি।
• Motor স্বাভাবিকভাবে চলছিল। অস্বাভাবিক শব্দ বা গরম হওয়া ছিল না।

যা যা পরীক্ষা করা হয়েছে

1. Nameplate পড়া: প্রথমে Motor-টিকে 0.75 kW ধরা হয়েছিল। Nameplate ভালো করে দেখে বোঝা গেল এটি 0.75 HP, অর্থাৎ প্রায় 0.56 kW। Rating: 380–440 V-এ 1.5–1.7 A, 50 Hz, 950 rpm।
2. Pole সংখ্যা: 50 Hz-এ 950 rpm মানে synchronous speed 1000 rpm, অর্থাৎ 6-pole Motor।
3. FLC তুলনা: 400 V supply-তে FLC প্রায় 1.6 A। তাহলে no-load current 1.1 A, যা FLC-এর প্রায় 65–70%।
4. Connection: Motor-টি high voltage-এর জন্য connect করা ছিল কি না দেখা হলো। ভুল করে low voltage-এর connection দিলে 400 V-এ current কয়েক গুণ বেশি হতো। 1.1 A দেখে বোঝা যায় connection ঠিক আছে।

আসল কারণ

Motor-এ কোনো দোষ নেই। দুটি কারণে এমন reading আসে।

1. Pole বেশি হলে no-load current বেশি

No-load current মূলত magnetizing current। Induction Motor-এর rotor-এ magnet নেই, তাই air gap পার করে flux তৈরির পুরো current stator-কেই দিতে হয়। Magnetizing reactance মোটামুটি এভাবে বদলায়:

$$X_m \propto \frac{f \, N^2 \, D \, L}{p^2 \, g}$$

এখানে $p$ হলো pole pair, আর $g$ হলো air gap। Pole বাড়লে প্রতিটি pole-এ flux কমে, আবার winding-এর ampere-turn অনেক pole-এ ভাগ হয়ে যায়। দুটো প্রভাব একসঙ্গে কাজ করে, তাই $X_m$ কমে প্রায় $p^2$ অনুপাতে, আর magnetizing current বাড়ে।

Typical no-load current (FLC-এর %):

ছোট Motor-এ air gap তুলনামূলক বড়, তাই মান আরও বেশি হয়। একটি 0.56 kW, 6-pole Motor-এ 65–70% তাই অস্বাভাবিক নয়। Supply voltage-এর উপরের দিকে থাকলে (420–440 V) magnetizing current আরও বাড়ে।

2. Current যোগ হয় vector হিসেবে

Motor-এর current-এর দুটো অংশ আছে, একটি আরেকটির সঙ্গে 90° কোণে:

$$I = \sqrt{I_m^2 + I_a^2}$$

• $I_m$: magnetizing current, no-load থেকে full-load পর্যন্ত প্রায় একই থাকে।
• $I_a$: active current, যা load-এর সঙ্গে বাড়ে।

Full-load-এ হিসাব (efficiency প্রায় 70% ধরে):

$$I_a = \frac{560}{\sqrt{3} \times 400 \times 0.70} \approx 1.15 \text{ A}$$

$$I = \sqrt{1.1^2 + 1.15^2} \approx 1.6 \text{ A}$$

এটা nameplate-এর 1.5–1.7 A-এর সঙ্গে মিলে যায়।

হালকা load-এ, ধরুন rating-এর 25%: $I_a$ মোটামুটি 0.35 A। তাহলে

$$I = \sqrt{1.1^2 + 0.35^2} \approx 1.15 \text{ A}$$

মাত্র 4–5% বেশি, যা Clamp meter-এর accuracy আর voltage-এর ওঠানামার মধ্যেই হারিয়ে যায়। তাই load লাগানোর পরও 1.1 A দেখা মানে Motor হালকা load-এ চলছে, সম্ভবত rating-এর 25–30%-এর নিচে। Motor-টি তার কাজের তুলনায় বড়।

সমাধান

• Motor-কে সুস্থ ধরা হয়েছে, কোনো মেরামতের দরকার নেই।
• 1.1 A-কে এই Motor-এর no-load baseline হিসেবে রেকর্ড রাখা হয়েছে। Voltage একই থাকা অবস্থায় পরে no-load current বাড়লে তা air gap বেড়ে যাওয়া বা bearing ক্ষয়ের সতর্ক সংকেত।
• আসল load জানতে current নয়, Power Analyzer দিয়ে kW আর Power Factor মাপতে হবে। হালকা load-এ Power Factor সাধারণত 0.2–0.3-এর মতো কম থাকে।

Motor-এর FLC হিসাব করতে দেখুন Motor Current Calculator। Power Factor বুঝতে দেখুন PF Correction।

শিক্ষা

• Nameplate-এ HP না kW, আগে দেখুন। 0.75 HP মানে 0.56 kW, এই ভুলে FLC-এর হিসাব প্রায় 30% ভুল হয়।
• rpm থেকে pole বের করুন। 6-pole বা তার বেশি pole-এর ছোট Motor-এ no-load current FLC-এর 50%-এর বেশি হওয়া স্বাভাবিক।
• হালকা load-এ current প্রায় বাড়ে না, কারণ active আর magnetizing current vector হিসেবে যোগ হয়। Load বুঝতে kW বা Power Factor মাপুন।
• প্রতিটি Motor-এর no-load current baseline হিসেবে লিখে রাখুন। একই pole-এর Motor বা test certificate-এর সঙ্গে তুলনা করুন।