वर्तमान आवृत्ति बढ़ाने के तरीके

करंट की आवृत्ति को बढ़ाने (या घटाने) की सबसे लोकप्रिय विधि आज एक आवृत्ति कनवर्टर का उपयोग करना है। फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स एकल-चरण या तीन-चरण प्रत्यावर्ती धारा से एक औद्योगिक आवृत्ति (50 या 60 हर्ट्ज) के साथ आवश्यक आवृत्ति के साथ एक वर्तमान प्राप्त करना संभव बनाते हैं, उदाहरण के लिए 1 से 800 हर्ट्ज तक, एकल-चरण या तीन- चरण-चरण मोटर्स।

इलेक्ट्रॉनिक फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स के साथ-साथ, करंट फ़्रीक्वेंसी को बढ़ाने के लिए, इलेक्ट्रिक इंडक्शन फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स का भी उपयोग किया जाता है, जिसमें, उदाहरण के लिए, घाव रोटर के साथ एक एसिंक्रोनस मोटर आंशिक रूप से जनरेटर मोड में काम करती है। umformers - इंजन जनरेटर भी हैं, जिनकी चर्चा इस लेख में भी की जाएगी।

इलेक्ट्रॉनिक आवृत्ति कन्वर्टर्स

इलेक्ट्रॉनिक फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स आपको कन्वर्टर की आउटपुट फ़्रीक्वेंसी को सेट वैल्यू में सुचारू रूप से बढ़ाकर सिंक्रोनस और एसिंक्रोनस मोटर्स की गति को सुचारू रूप से नियंत्रित करने की अनुमति देते हैं। एक स्थिर वी / एफ विशेषता सेट करके सबसे सरल दृष्टिकोण प्रदान किया जाता है, और अधिक उन्नत समाधान वेक्टर नियंत्रण का उपयोग करते हैं।

फ्रीक्वेंसी कन्वर्टर्सआमतौर पर एक रेक्टिफायर शामिल होता है जो पावर-फ्रीक्वेंसी अल्टरनेटिंग करंट को डायरेक्ट करंट में परिवर्तित करता है; रेक्टीफायर के बाद पीडब्लूएम के आधार पर अपने सरलतम रूप में एक इन्वर्टर होता है, जो निरंतर वोल्टेज को एक वैकल्पिक लोड वर्तमान में परिवर्तित करता है, और आवृत्ति और आयाम पहले ही उपयोगकर्ता द्वारा निर्धारित किए जाते हैं, और ये पैरामीटर नेटवर्क पैरामीटर से भिन्न हो सकते हैं इनपुट ऊपर या नीचे।

इलेक्ट्रॉनिक फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर का आउटपुट मॉड्यूल अक्सर एक थाइरिस्टर या ट्रांजिस्टर ब्रिज होता है जिसमें चार या छह स्विच होते हैं जो लोड की आपूर्ति के लिए आवश्यक करंट बनाते हैं, विशेष रूप से इलेक्ट्रिक मोटर। आउटपुट वोल्टेज में शोर को सुचारू करने के लिए आउटपुट में एक EMC फ़िल्टर जोड़ा जाता है।

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, एक इलेक्ट्रॉनिक आवृत्ति कनवर्टर अपने संचालन के लिए स्विच के रूप में थायरिस्टर्स या ट्रांजिस्टर का उपयोग करता है। कुंजियों को नियंत्रित करने के लिए एक माइक्रोप्रोसेसर मॉड्यूल का उपयोग किया जाता है, जो नियंत्रक के रूप में कार्य करता है और साथ ही साथ कई नैदानिक ​​​​और सुरक्षात्मक कार्य करता है।

इस बीच, आवृत्ति परिवर्तक अभी भी दो वर्गों के हैं: प्रत्यक्ष-युग्मित और डीसी-युग्मित। इन दो वर्गों के बीच चयन करते समय, दोनों प्रकार के फायदे और नुकसान का वजन किया जाता है और तत्काल समस्या को हल करने के लिए एक या दूसरे की उपयुक्तता निर्धारित की जाती है।

सीधा संवाद

डायरेक्ट-युग्मित कन्वर्टर्स को इस तथ्य से अलग किया जाता है कि वे एक नियंत्रित रेक्टिफायर का उपयोग करते हैं, जिसमें क्रमिक रूप से थायरिस्टर्स के समूह, अनलॉकिंग, लोड को स्विच करते हैं, उदाहरण के लिए, मोटर की वाइंडिंग, सीधे आपूर्ति नेटवर्क पर।

नतीजतन, ग्रिड वोल्टेज साइन वेव के बिट्स आउटपुट पर प्राप्त होते हैं, और समतुल्य आउटपुट फ्रीक्वेंसी (मोटर के लिए) ग्रिड से कम हो जाती है, इसके 60% के भीतर, यानी 60 हर्ट्ज के लिए 0 से 36 हर्ट्ज तक इनपुट।

इस तरह की विशेषताएं उद्योग में उपकरणों के मापदंडों को एक विस्तृत श्रृंखला में बदलने की अनुमति नहीं देती हैं, इसलिए इन समाधानों की मांग कम है। इसके अलावा, नॉन-लॉकिंग थाइरिस्टर्स को नियंत्रित करना मुश्किल होता है, सर्किट की लागत अधिक हो जाती है और आउटपुट पर बहुत अधिक शोर होता है, कम्पेसाटर की आवश्यकता होती है, और परिणामस्वरूप, आयाम अधिक होते हैं और दक्षता कम होती है।

डीसी कनेक्शन

इस संबंध में बहुत बेहतर एक स्पष्ट प्रत्यक्ष वर्तमान कनेक्शन के साथ आवृत्ति परिवर्तक हैं, जहां पहले वैकल्पिक मुख्य धारा को सुधारा जाता है, फ़िल्टर किया जाता है और फिर इलेक्ट्रॉनिक स्विच के एक सर्किट के माध्यम से इसे आवश्यक आवृत्ति और आयाम के प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित किया जाता है। यहाँ आवृत्ति बहुत अधिक हो सकती है। बेशक, दोहरा रूपांतरण कुछ हद तक दक्षता को कम करता है, लेकिन आउटपुट आवृत्ति पैरामीटर केवल उपयोगकर्ता की आवश्यकताओं से मेल खाते हैं।

मोटर वाइंडिंग पर शुद्ध साइन वेव प्राप्त करने के लिए, एक इन्वर्टर सर्किट का उपयोग किया जाता है, जिसमें वांछित आकार का वोल्टेज प्राप्त होता है, धन्यवाद पल्स चौड़ाई मॉडुलन (PWM)... यहां इलेक्ट्रॉनिक स्विच लॉक-इन थाइरिस्टर्स या आईजीबीटी ट्रांजिस्टर हैं।

थायरिस्टर्स ट्रांजिस्टर की तुलना में बड़े आवेग धाराओं का सामना करते हैं, यही कारण है कि वे थाइरिस्टर सर्किट का तेजी से सहारा ले रहे हैं, दोनों सीधे संचार कन्वर्टर्स में और एक मध्यवर्ती डीसी लिंक वाले कन्वर्टर्स में, दक्षता 98% तक है।

निष्पक्षता के लिए, हम ध्यान दें कि बिजली नेटवर्क के लिए इलेक्ट्रॉनिक फ्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स एक गैर-रैखिक भार हैं और इसमें उच्च हार्मोनिक्स उत्पन्न करते हैं, जो बिजली की गुणवत्ता को खराब करता है।

मोटर जनरेटर (उमफॉर्मर)

बिजली को उसके एक रूप से दूसरे रूप में बदलने के लिए, विशेष रूप से, वर्तमान की आवृत्ति को बढ़ाने के लिए, इलेक्ट्रॉनिक समाधानों का सहारा लिए बिना, तथाकथित umformers - मोटर जनरेटर - का उपयोग किया जाता है। ऐसी मशीनें बिजली के संवाहक के रूप में काम करती हैं, लेकिन वास्तव में बिजली का कोई सीधा रूपांतरण नहीं होता है, जैसे कि ट्रांसफार्मर या इलेक्ट्रॉनिक फ्रीक्वेंसी कन्वर्टर में।

निम्नलिखित विकल्प यहाँ उपलब्ध हैं:

• प्रत्यक्ष धारा को उच्च वोल्टेज और आवश्यक आवृत्ति के साथ प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित किया जा सकता है;

• प्रत्यावर्ती धारा से प्रत्यक्ष धारा प्राप्त की जा सकती है;

• इसकी वृद्धि या कमी के साथ आवृत्ति का प्रत्यक्ष यांत्रिक रूपांतरण;

• मेन्स फ्रीक्वेंसी पर सिंगल-फेज करंट से आवश्यक आवृत्ति के साथ तीन-फेज करंट प्राप्त करना।

अपने विहित रूप में, एक मोटर-जनरेटर एक विद्युत मोटर है जिसका शाफ्ट सीधे जनरेटर से जुड़ा होता है। उत्पन्न बिजली की आवृत्ति और आयाम मापदंडों में सुधार के लिए जनरेटर के आउटपुट पर एक स्थिर उपकरण स्थापित किया गया है।

Umformers के कुछ मॉडलों में, आर्मेचर में कॉइल और एक मोटर और जनरेटर होता है गैल्वेनिक रूप से पृथक, और जिनके तार क्रमशः कलेक्टर और आउटपुट रिंग से जुड़े हैं।

अन्य संस्करणों में, दोनों धाराओं के लिए सामान्य वाइंडिंग्स हैं, उदाहरण के लिए, चरणों की संख्या को परिवर्तित करने के लिए स्लिप रिंग के साथ कोई कलेक्टर नहीं है, लेकिन प्रत्येक आउटपुट चरणों के लिए स्टेटर वाइंडिंग से बस टैप किए जाते हैं।तो एक इंडक्शन मशीन सिंगल-फेज करंट को थ्री-फेज करंट (मूल रूप से बढ़ती आवृत्ति के साथ समान) में परिवर्तित करती है।

तो, मोटर-जनरेटर आपको वर्तमान, वोल्टेज, आवृत्ति, चरणों की संख्या के प्रकार को बदलने की अनुमति देता है। 70 के दशक तक, इस प्रकार के कन्वर्टर्स का उपयोग यूएसएसआर के सैन्य उपकरणों में किया जाता था, जहां वे संचालित होते थे, विशेष रूप से, लैंप डिवाइस। एकल-चरण और तीन-चरण कन्वर्टर्स को 27 वोल्ट के निरंतर वोल्टेज के साथ आपूर्ति की जाती है, और आउटपुट 127 वोल्ट 50 हर्ट्ज़ एकल-चरण या 36 वोल्ट 400 हर्ट्ज़ तीन-चरण का एक वैकल्पिक वोल्टेज है।

ऐसे ट्रांसफार्मर की शक्ति 4.5 केवीए तक पहुंच जाती है। इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव में इसी तरह की मशीनों का उपयोग किया जाता है, जहां 50 वोल्ट के प्रत्यक्ष वोल्टेज को 220 वोल्ट के वैकल्पिक वोल्टेज में 425 हर्ट्ज तक की आवृत्ति के साथ फ्लोरोसेंट लैंप और 127 वोल्ट 50 हर्ट्ज से बिजली यात्री शेवर में परिवर्तित किया जाता है। पहले कंप्यूटरों का उपयोग अक्सर umformers द्वारा उन्हें चलाने के लिए किया जाता था।

आज तक, umformers यहाँ और वहाँ पाए जा सकते हैं: ट्रॉली बसों में, ट्रामों में, इलेक्ट्रिक ट्रेनों में, जहाँ उन्हें पावर कंट्रोल सर्किट के लिए कम वोल्टेज प्राप्त करने के लिए स्थापित किया जाता है। लेकिन अब वे सेमीकंडक्टर समाधानों द्वारा लगभग पूरी तरह से विस्थापित हो चुके हैं ( थायरिस्टर्स) और ट्रांजिस्टर)।

मोटर-जनरेटर कन्वर्टर्स कई फायदों के लिए मूल्यवान हैं। सबसे पहले, यह आउटपुट और इनपुट पावर सर्किट का एक विश्वसनीय गैल्वेनिक अलगाव है। दूसरा, आउटपुट शुद्धतम साइन वेव है जिसमें कोई विकृति नहीं है, कोई शोर नहीं है। डिवाइस डिजाइन में बहुत सरल है और इसलिए रखरखाव काफी संसाधनपूर्ण है।

यह तीन फेज वोल्टेज प्राप्त करने का एक आसान तरीका है। रोटर की जड़ता वर्तमान स्पाइक्स को सुचारू करती है जब लोड पैरामीटर अचानक बदलते हैं।और हां, यहां बिजली बहाल करना बहुत आसान है।

इसके दोषों के बिना नहीं। Umformers के चलते भाग होते हैं और इसलिए उनका संसाधन सीमित होता है। द्रव्यमान, वजन, सामग्री की बहुतायत और, परिणामस्वरूप, उच्च कीमत। शोर का काम, कंपन। बीयरिंगों के लगातार स्नेहन, संग्राहकों की सफाई, ब्रश के प्रतिस्थापन की आवश्यकता। दक्षता 70% के भीतर है।

नुकसान के बावजूद, बड़ी शक्तियों को परिवर्तित करने के लिए विद्युत ऊर्जा उद्योग में अभी भी यांत्रिक मोटर जनरेटर का उपयोग किया जाता है। भविष्य में, मोटर जनरेटर 60 और 50 हर्ट्ज ग्रिड से मेल खाने में मदद कर सकते हैं या ग्रिड को बिजली की गुणवत्ता की बढ़ती आवश्यकताओं के साथ प्रदान कर सकते हैं। इस मामले में मशीन के रोटर वाइंडिंग को पावर देना कम-शक्ति वाले सॉलिड-स्टेट फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर से संभव है।