VFD नियंत्रण इलेक्ट्रिक मोटर के ऑपरेटिंग मोड को लचीले ढंग से बदलने के लिए एक विशेष कनवर्टर का उपयोग करने की अनुमति देता है: स्टार्ट, स्टॉप, एक्सीलरेट, ब्रेक, रोटेशन स्पीड बदलें।
आपूर्ति वोल्टेज की आवृत्ति बदलने से स्टेटर चुंबकीय क्षेत्र के कोणीय वेग में परिवर्तन होता है। जब आवृत्ति कम हो जाती है, मोटर की गति कम हो जाती है और पर्ची बढ़ जाती है।
ड्राइव आवृत्ति कनवर्टर के संचालन का सिद्धांत
अतुल्यकालिक मोटर्स का मुख्य नुकसान पारंपरिक तरीकों से गति नियंत्रण की जटिलता है: आपूर्ति वोल्टेज को बदलकर और घुमावदार सर्किट में अतिरिक्त प्रतिरोधों को पेश करना। इलेक्ट्रिक मोटर की फ़्रीक्वेंसी ड्राइव अधिक सही है। कुछ समय पहले तक, कन्वर्टर्स महंगे थे, लेकिन आईजीबीटी ट्रांजिस्टर और माइक्रोप्रोसेसर कंट्रोल सिस्टम के आगमन ने विदेशी निर्माताओं को सस्ती डिवाइस बनाने की अनुमति दी। ज़्यादातरस्थिर फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स अब बिल्कुल सही हैं।
स्टेटर चुंबकीय क्षेत्र का कोणीय वेग ω0 आवृत्ति के अनुपात में परिवर्तन ƒ1 सूत्र के अनुसार:
ω0=2π׃1/पी, जहाँ p ध्रुवों के युग्मों की संख्या है।
विधि सुचारू गति नियंत्रण प्रदान करती है। ऐसे में मोटर की फिसलने की गति नहीं बढ़ती।
इंजन की उच्च ऊर्जा प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए - दक्षता, शक्ति कारक और अधिभार क्षमता, आवृत्ति के साथ, कुछ निर्भरताओं के अनुसार आपूर्ति वोल्टेज को बदलें:
- लगातार लोड टॉर्क - U1/ 1=const;
- लोड मोमेंट का फैन कैरेक्टर - U1/ 12=const;
- लोड टॉर्क गति के व्युत्क्रमानुपाती - U1/√ ƒ1=const.
इन कार्यों को एक कनवर्टर का उपयोग करके कार्यान्वित किया जाता है जो मोटर स्टेटर पर आवृत्ति और वोल्टेज को एक साथ बदलता है। आवश्यक तकनीकी पैरामीटर का उपयोग करके विनियमन के कारण बिजली की बचत होती है: पंप दबाव, पंखे का प्रदर्शन, मशीन फ़ीड गति, आदि। इस मामले में, पैरामीटर सुचारू रूप से बदलते हैं।
अतुल्यकालिक और तुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर्स के आवृत्ति नियंत्रण के तरीके
एक गिलहरी-पिंजरे रोटर के साथ अतुल्यकालिक मोटर्स पर आधारित आवृत्ति-नियंत्रित ड्राइव में, दो नियंत्रण विधियों का उपयोग किया जाता है - स्केलर और वेक्टर। पहले मामले में, वे एक साथ बदलते हैंआपूर्ति वोल्टेज का आयाम और आवृत्ति।
मोटर के प्रदर्शन को बनाए रखने के लिए यह आवश्यक है, अक्सर शाफ्ट पर प्रतिरोध के क्षण के लिए इसके अधिकतम टोक़ का एक निरंतर अनुपात। परिणामस्वरूप, संपूर्ण रोटेशन रेंज पर दक्षता और शक्ति कारक अपरिवर्तित रहते हैं।
वेक्टर विनियमन में स्टेटर पर वर्तमान के आयाम और चरण के एक साथ परिवर्तन शामिल हैं।
सिंक्रोनस टाइप मोटर की फ़्रीक्वेंसी ड्राइव केवल छोटे भार पर काम करती है, जिसके बढ़ने पर अनुमेय मूल्यों से ऊपर, सिंक्रोनिज़्म टूट सकता है।
आवृत्ति ड्राइव के लाभ
आवृत्ति नियंत्रण के अन्य तरीकों की तुलना में कई तरह के फायदे हैं।
- इंजन और उत्पादन प्रक्रियाओं का स्वचालन।
- सॉफ्ट स्टार्ट जो इंजन त्वरण के दौरान होने वाली विशिष्ट त्रुटियों को समाप्त करता है। ओवरलोड को कम करके फ़्रीक्वेंसी ड्राइव और उपकरणों की विश्वसनीयता में सुधार करना।
- समग्र ड्राइव अर्थव्यवस्था और प्रदर्शन में सुधार करें।
- लोड की प्रकृति की परवाह किए बिना इलेक्ट्रिक मोटर की निरंतर गति का निर्माण, जो ट्रांजिएंट के दौरान महत्वपूर्ण है। फीडबैक का उपयोग विभिन्न परेशान करने वाले प्रभावों के तहत निरंतर मोटर गति को बनाए रखना संभव बनाता है, विशेष रूप से परिवर्तनीय भार के तहत।
- कन्वर्टर्स बिना किसी महत्वपूर्ण बदलाव और तकनीकी प्रक्रियाओं को रोके मौजूदा तकनीकी प्रणालियों में आसानी से एकीकृत हो जाते हैं। शक्ति सीमा बड़ी है, लेकिन उनकी वृद्धि के साथकीमतें काफी बढ़ रही हैं।
- चर, गियरबॉक्स, थ्रॉटल और अन्य नियंत्रण उपकरण को छोड़ने या उनके आवेदन की सीमा का विस्तार करने की क्षमता। इससे महत्वपूर्ण ऊर्जा बचत होती है।
- रात में इसकी खपत को कम करते हुए पानी के हथौड़े या पाइपलाइनों में द्रव के दबाव में वृद्धि जैसे प्रक्रिया उपकरणों पर संक्रमण के हानिकारक प्रभावों का उन्मूलन।
खामियां
सभी इनवर्टर की तरह, चेस्टोटनिकी हस्तक्षेप के स्रोत हैं। उन्हें फ़िल्टर स्थापित करने की आवश्यकता है।
ब्रांडों की लागत अधिक है। यह उपकरणों की शक्ति में वृद्धि के साथ काफी बढ़ जाता है।
तरल पदार्थों के परिवहन के लिए आवृत्ति समायोजन
उन सुविधाओं में जहां पानी और अन्य तरल पदार्थ पंप किए जाते हैं, प्रवाह नियंत्रण ज्यादातर गेट वाल्व और वाल्व की मदद से किया जाता है। वर्तमान में, एक आशाजनक दिशा एक पंप या पंखे की आवृत्ति ड्राइव का उपयोग है जो उनके ब्लेड को गति में सेट करता है।
थ्रॉटल वाल्व के विकल्प के रूप में आवृत्ति कनवर्टर का उपयोग 75% तक ऊर्जा बचत प्रभाव देता है। वाल्व, द्रव के प्रवाह को रोककर, उपयोगी कार्य नहीं करता है। साथ ही, इसके परिवहन के लिए ऊर्जा और पदार्थ की हानि बढ़ जाती है।
आवृत्ति ड्राइव से द्रव प्रवाह में परिवर्तन होने पर उपभोक्ता पर निरंतर दबाव बनाए रखना संभव हो जाता है। प्रेशर सेंसर से, ड्राइव को एक सिग्नल भेजा जाता है, जो इंजन की गति को बदलता है और इस तरह इसे नियंत्रित करता हैक्रांतियों, निर्धारित प्रवाह दर को बनाए रखना।
पंपिंग इकाइयों को उनके प्रदर्शन को बदलकर नियंत्रित किया जाता है। पम्प की बिजली की खपत पहिए के प्रदर्शन या रोटेशन की गति पर घन निर्भरता में होती है। यदि गति 2 गुना कम हो जाती है, तो पंप का प्रदर्शन 8 गुना कम हो जाएगा। यदि आप आवृत्ति ड्राइव को नियंत्रित करते हैं, तो पानी की खपत के दैनिक कार्यक्रम की उपस्थिति आपको इस अवधि के लिए ऊर्जा बचत निर्धारित करने की अनुमति देती है। इसके कारण, पंपिंग स्टेशन को स्वचालित करना और इस तरह नेटवर्क में पानी के दबाव को अनुकूलित करना संभव है।
वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग सिस्टम का संचालन
वेंटिलेशन सिस्टम में अधिकतम वायु प्रवाह की हमेशा आवश्यकता नहीं होती है। परिचालन स्थितियों में प्रदर्शन में कमी की आवश्यकता हो सकती है। परंपरागत रूप से, इसके लिए थ्रॉटलिंग का उपयोग किया जाता है, जब पहिया की गति स्थिर रहती है। आवृत्ति-नियंत्रित ड्राइव के कारण वायु प्रवाह दर को बदलना अधिक सुविधाजनक होता है, जब मौसमी और जलवायु परिस्थितियों में परिवर्तन होता है, गर्मी, नमी, वाष्प और हानिकारक गैसों की रिहाई होती है।
पंपिंग स्टेशनों की तुलना में वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग सिस्टम में ऊर्जा की बचत कम नहीं होती है, क्योंकि शाफ्ट रोटेशन की बिजली खपत क्रांतियों पर घन निर्भरता में होती है।
आवृत्ति कनवर्टर डिवाइस
आधुनिक आवृत्ति ड्राइव को डबल कनवर्टर योजना के अनुसार व्यवस्थित किया गया है। इसमें एक रेक्टिफायर और एक कंट्रोल सिस्टम के साथ एक पल्स इन्वर्टर होता है।
बादमुख्य वोल्टेज को सुधारते हुए, सिग्नल को एक फिल्टर द्वारा सुचारू किया जाता है और छह ट्रांजिस्टर स्विच के साथ एक इन्वर्टर को खिलाया जाता है, जहां उनमें से प्रत्येक एक एसिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर के स्टेटर वाइंडिंग से जुड़ा होता है। इकाई संशोधित संकेत को आवश्यक आवृत्ति और आयाम के तीन-चरण संकेत में परिवर्तित करती है। आउटपुट चरणों में पावर आईजीबीटी में एक उच्च स्विचिंग आवृत्ति होती है और एक कुरकुरा, विरूपण मुक्त वर्ग तरंग प्रदान करती है। मोटर वाइंडिंग के फ़िल्टरिंग गुणों के कारण, उनके आउटपुट पर करंट कर्व का आकार साइनसॉइडल रहता है।
सिग्नल आयाम नियंत्रण के तरीके
आउटपुट वोल्टेज को दो तरीकों से नियंत्रित किया जाता है:
- आयाम - वोल्टेज मान में परिवर्तन।
- पल्स चौड़ाई मॉडुलन स्पंदित सिग्नल को परिवर्तित करने की एक विधि है, जिसमें इसकी अवधि बदल जाती है, लेकिन आवृत्ति अपरिवर्तित रहती है। यहाँ शक्ति नाड़ी की चौड़ाई पर निर्भर करती है।
माइक्रोप्रोसेसर प्रौद्योगिकी के विकास के संबंध में दूसरी विधि का सबसे अधिक बार उपयोग किया जाता है। आधुनिक इनवर्टर या तो जीटीओ या आईजीबीटी टर्न-ऑफ ट्रांजिस्टर का उपयोग करके बनाए जाते हैं।
परिवर्तकों की क्षमता और अनुप्रयोग
आवृत्ति ड्राइव में कई संभावनाएं हैं।
- तीन-चरण आपूर्ति वोल्टेज की आवृत्ति को शून्य से 400 हर्ट्ज तक नियंत्रित करें।
- 0.01 सेकंड से इलेक्ट्रिक मोटर का त्वरण या मंदी। 50 मिनट तक। समय के दिए गए नियम के अनुसार (आमतौर पर रैखिक)। त्वरण के दौरान, न केवल कमी, बल्कि 150% तक की गति और शुरुआती टोक़ की वृद्धि भी संभव है।
- दिए गए ब्रेकिंग मोड के साथ इंजन को उल्टा करना और वांछित गति को गति देनादूसरी दिशा में गति।
- इन्वर्टर में शॉर्ट सर्किट, ओवरलोड, अर्थ लीकेज और ओपन मोटर पावर लाइन के खिलाफ विन्यास योग्य इलेक्ट्रॉनिक सुरक्षा की सुविधा है।
- कन्वर्टर्स के डिजिटल डिस्प्ले उनके मापदंडों पर डेटा प्रदर्शित करते हैं: आवृत्ति, आपूर्ति वोल्टेज, गति, करंट, आदि।
- मोटर लोड की आवश्यकता के आधार पर V/f विशेषताओं को कन्वर्टर्स में ट्यून किया जाता है। उन पर आधारित नियंत्रण प्रणालियों के कार्य अंतर्निहित नियंत्रकों द्वारा प्रदान किए जाते हैं।
- कम आवृत्तियों के लिए, वेक्टर नियंत्रण का उपयोग करना महत्वपूर्ण है, जो आपको मोटर के पूर्ण टोक़ के साथ काम करने की अनुमति देता है, लोड बदलते समय स्थिर गति बनाए रखता है, और शाफ्ट पर टोक़ को नियंत्रित करता है। चर आवृत्ति ड्राइव मोटर पासपोर्ट डेटा के सही इनपुट और सफल परीक्षण के बाद अच्छी तरह से काम करती है। हुंडई, संयु, आदि से ज्ञात उत्पाद
कन्वर्टर्स के आवेदन के क्षेत्र इस प्रकार हैं:
- गर्म और ठंडे पानी और गर्मी आपूर्ति प्रणालियों में पंप;
- सांद्रक के गारा, रेत और घोल पंप;
- परिवहन प्रणाली: कन्वेयर, रोलर टेबल और अन्य साधन;
- मिक्सर, मिल, क्रशर, एक्सट्रूडर, डिस्पेंसर, फीडर;
- सेंट्रीफ्यूज;
- लिफ्ट;
- धातुकर्म उपकरण;
- ड्रिलिंग उपकरण;
- मशीन टूल्स के इलेक्ट्रिक ड्राइव;
- खुदाई और क्रेन उपकरण, जोड़तोड़ तंत्र।
आवृत्ति कनवर्टर निर्माता, समीक्षा
घरेलू निर्माता ने गुणवत्ता और कीमत के मामले में उपयोगकर्ताओं के लिए उपयुक्त उत्पादों का उत्पादन शुरू कर दिया है। लाभ यह है कि जल्दी से सही उपकरण प्राप्त करने की क्षमता है, साथ ही सेट अप करने के बारे में विस्तृत सलाह दी जाती है।
कंपनी "प्रभावी सिस्टम" धारावाहिक उत्पादों और उपकरणों के पायलट बैचों का उत्पादन करती है। उत्पादों का उपयोग घरेलू उपयोग के लिए, छोटे व्यवसाय में और उद्योग में किया जाता है। वेस्पर निर्माता कन्वर्टर्स की सात श्रृंखलाओं का उत्पादन करता है, जिनमें से अधिकांश औद्योगिक तंत्रों के लिए उपयुक्त बहुक्रियाशील कन्वर्टर्स हैं।
चस्टोटनिकोव के उत्पादन में डेनिश कंपनी डैनफॉस अग्रणी है। इसके उत्पादों का उपयोग वेंटिलेशन, एयर कंडीशनिंग, जल आपूर्ति और हीटिंग सिस्टम में किया जाता है। फिनिश कंपनी Vacon, जो डेनिश कंपनी का हिस्सा है, मॉड्यूलर डिजाइन तैयार करती है जिससे आप अनावश्यक भागों के बिना आवश्यक उपकरणों को इकट्ठा कर सकते हैं, जो घटकों पर बचाता है। उद्योग और रोजमर्रा की जिंदगी में उपयोग किए जाने वाले अंतरराष्ट्रीय चिंता एबीबी के कन्वर्टर्स भी जाने जाते हैं।
समीक्षाओं को देखते हुए, साधारण सामान्य समस्याओं को हल करने के लिए सस्ते घरेलू कन्वर्टर्स का उपयोग किया जा सकता है, जबकि जटिल लोगों को बहुत अधिक सेटिंग्स वाले ब्रांड की आवश्यकता होती है।
निष्कर्ष
आवृत्ति ड्राइव बिजली की मोटर को आपूर्ति वोल्टेज की आवृत्ति और आयाम को बदलकर नियंत्रित करती है, जबकि इसे खराबी से बचाती है: आपूर्ति नेटवर्क में ओवरलोड, शॉर्ट सर्किट, ब्रेक। ऐसे इलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर तीन मुख्य कार्य करते हैं,त्वरण, मंदी और मोटर गति से संबंधित। यह प्रौद्योगिकी के कई क्षेत्रों में उपकरणों की दक्षता में सुधार करता है।
