आवृत्ति कनवर्टर के संचालन का सिद्धांत और उपयोगकर्ता के लिए इसके चयन के लिए मानदंड

एक अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर के नियंत्रण उपकरण के रूप में एक आवृत्ति कनवर्टर के चयन के उद्देश्य, संचालन के सिद्धांत और मानदंड का संक्षिप्त विवरण।

गिलहरी पिंजरे प्रेरण मोटर आज यह विभिन्न मशीनों और तंत्रों को नियंत्रित करने के लिए सबसे व्यापक और विश्वसनीय उपकरण है। लेकिन हर मेडल का एक दूसरा पहलू होता है।

इंडक्शन मोटर के दो मुख्य नुकसान सरल की असंभवता हैं रोटर गति नियंत्रण, बहुत बड़ी प्रारंभिक धारा - पाँच, सात बार नाममात्र। यदि केवल यांत्रिक नियंत्रण उपकरणों का उपयोग किया जाता है, तो इन नुकसानों से बड़ी ऊर्जा हानि होती है और यांत्रिक भार को झटका लगता है। यह उपकरण के सेवा जीवन पर बेहद नकारात्मक प्रभाव डालता है।

फ्रिक्वेंसी परिवर्तक

इस दिशा में अनुसंधान के परिणामस्वरूप, उपकरणों के एक नए वर्ग का जन्म हुआ, जो इन समस्याओं को यांत्रिक रूप से नहीं, बल्कि इलेक्ट्रॉनिक रूप से हल करना संभव बनाता है।

फ्रिक्वेंसी परिवर्तक पल्स विड्थ कंट्रोल (पीडब्लूएम के साथ पीई) के साथ इनरश करंट को 4-5 गुना कम करता है। यह प्रेरण मोटर की एक सहज शुरुआत प्रदान करता है और दिए गए वोल्टेज / आवृत्ति अनुपात के अनुसार ड्राइव को नियंत्रित करता है।

फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर 50% तक ऊर्जा की बचत प्रदान करता है। पड़ोसी उपकरणों के बीच प्रतिक्रिया की अनुमति देना संभव हो जाता है, अर्थात। कार्य के लिए स्व-समायोजन उपकरण और पूरे सिस्टम की परिचालन स्थितियों को बदलना।

आवृत्ति कनवर्टर के संचालन का सिद्धांत

PWM फ्रीक्वेंसी कन्वर्टर है डबल रूपांतरण इन्वर्टर... पहले मुख्य वोल्टेज 220 या 380 V को इनपुट डायोड ब्रिज द्वारा ठीक किया जाता है, फिर इसे कैपेसिटर का उपयोग करके चिकना और फ़िल्टर किया जाता है।

यह परिवर्तन का पहला चरण है। दूसरे चरण में, नियंत्रण microcircuits और एक आउटपुट ब्रिज का उपयोग करके निरंतर वोल्टेज से आईजीबीटी स्विच, एक निश्चित आवृत्ति और कर्तव्य चक्र के साथ एक PWM अनुक्रम बनता है। फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर के आउटपुट पर, आयताकार दालों के पैकेट जारी किए जाते हैं, लेकिन इंडक्शन मोटर के स्टेटर वाइंडिंग के शामिल होने के कारण, वे एकीकृत होते हैं और अंत में एक साइनसॉइड के करीब वोल्टेज में बदल जाते हैं।

गति के आवृत्ति विनियमन के साथ एक अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर की यांत्रिक विशेषताएं: ए - कनेक्शन आरेख; बी - प्रतिरोध के एक निरंतर स्थिर क्षण के साथ लोड की विशेषताएं; सी - प्रशंसक लोड विशेषताओं; डी - स्थैतिक भार टोक़ विशेषताओं, रोटेशन की कोणीय गति के व्युत्क्रमानुपाती।

एक आवृत्ति कनवर्टर पर स्विच करने के लिए एक विशिष्ट सर्किट एक आवृत्ति कनवर्टर सर्किट में बिजली लाइनों (केबलों) को जोड़ने का एक उदाहरण

आवृत्ति परिवर्तकों के चयन के लिए मानदंड

फ़ीचर चयन प्रत्येक निर्माता बाज़ार में प्रतिस्पर्धात्मक लाभ प्राप्त करने का प्रयास करता है। बिक्री बढ़ाने के लिए अंगूठे का पहला नियम कम कीमत है। इसलिए, निर्माता अपने उत्पाद में केवल आवश्यक कार्यों को शामिल करने का प्रयास करता है। और बाकी को विकल्प के रूप में पेश किया जाता है। फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर खरीदने से पहले, तय करें कि आपको किन विशेषताओं की आवश्यकता है। यह उस उपकरण को चुनने के लायक है जिसमें मूल संस्करण में अधिकांश आवश्यक कार्य हैं।

नियंत्रण के तरीके से

उन कन्वर्टर्स को तुरंत त्याग दें जो शक्ति, प्रदर्शन प्रकार, अधिभार क्षमता आदि के मामले में उपयुक्त नहीं हैं। प्रबंधन के प्रकार के अनुसार आपको यह तय करना होगा कि क्या चुनना है, अदिश या वेक्टर नियंत्रण.

अधिकांश आधुनिक फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स वेक्टर नियंत्रण को लागू करते हैं, लेकिन ऐसे फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स स्केलर फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स की तुलना में अधिक महंगे होते हैं।

वेक्टर नियंत्रण स्थिर त्रुटि को कम करके अधिक सटीक नियंत्रण की अनुमति देता है। स्केलर मोड केवल आउटपुट वोल्टेज और आउटपुट आवृत्ति के बीच एक स्थिर अनुपात का समर्थन करता है, लेकिन प्रशंसकों के लिए, उदाहरण के लिए, यह काफी पर्याप्त है।

अपनी स्थापना के बाद से, प्रेरण मोटर्स के लिए वेक्टर नियंत्रण एक अत्यंत लोकप्रिय नियंत्रण रणनीति बन गई है। वर्तमान में, अधिकांश फ्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स वेक्टर कंट्रोल या सेंसरलेस वेक्टर कंट्रोल को लागू करते हैं (यह प्रवृत्ति फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स में पाई जाती है जो मूल रूप से स्केलर कंट्रोल को लागू करते हैं और स्पीड सेंसर को जोड़ने के लिए टर्मिनल नहीं होते हैं)।

वेक्टर नियंत्रण के मूल सिद्धांत में मोटर के चुंबकीय प्रवाह और चतुर्भुज वर्तमान के अलग-अलग स्वतंत्र विनियमन होते हैं, जिसके लिए शाफ्ट का यांत्रिक टोक़ आनुपातिक होता है। मैग्नेटाइजिंग करंट रोटर जीरो फ्लक्स लिंकेज का मान निर्धारित करता है और इसे स्थिर रखा जाता है।

जब गति स्थिर हो जाती है, तो एक अलग पीआई नियंत्रक का उपयोग करके चतुर्भुज वर्तमान सेटपॉइंट उत्पन्न होता है जिसका इनपुट वांछित और मापी गई मोटर गति के बीच विसंगति है। इस प्रकार, क्वाडरेचर करंट हमेशा न्यूनतम स्तर पर सेट होता है ताकि निर्धारित गति को बनाए रखने के लिए पर्याप्त यांत्रिक टॉर्क प्रदान किया जा सके। इसलिए, वेक्टर नियंत्रण में उच्च ऊर्जा दक्षता होती है।

शक्ति द्वारा

यदि उपकरण की शक्ति लगभग समान है, तो उसी कंपनी से अधिकतम लोड की शक्ति के अनुसार क्षमता वाले कन्वर्टर्स चुनें। यह विनिमेयता सुनिश्चित करेगा और उपकरण रखरखाव को सरल करेगा। यह अनुशंसा की जाती है कि चयनित आवृत्ति परिवर्तक का सेवा केंद्र आपके शहर में हो।

साधन वोल्टेज के माध्यम से

हमेशा नीचे और ऊपर दोनों तरफ अधिकतम संभावित वोल्टेज रेंज वाला कनवर्टर चुनें। तथ्य यह है कि स्थानीय नेटवर्क के लिए, शब्द मानक ही आँसू के माध्यम से केवल हँसी ला सकता है। यदि कम वोल्टेज आवृत्ति कनवर्टर को बंद करने का सबसे अधिक कारण होगा, तो बढ़े हुए वोल्टेज से मुख्य इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर फट सकते हैं और डिवाइस का इनपुट विफल हो सकता है।

आवृत्ति समायोजन सीमा द्वारा

उच्च रेटेड ऑपरेटिंग फ़्रीक्वेंसी वाले मोटर्स का उपयोग करते समय आवृत्ति विनियमन की ऊपरी सीमा महत्वपूर्ण होती है, जैसे कि ग्राइंडर (1000 हर्ट्ज या अधिक)।सुनिश्चित करें कि फ़्रीक्वेंसी रेंज आपकी आवश्यकताओं के अनुरूप है। निचली सीमा ड्राइव गति नियंत्रण सीमा को परिभाषित करती है। मानक 1:10 है। यदि आपको व्यापक श्रेणी की आवश्यकता है, तो केवल वेक्टर नियंत्रण चुनें, निर्माता से ड्राइव पैरामीटर के लिए पूछें। यहां तक ​​कि 0 हर्ट्ज की दावा की गई सीमा भी ड्राइव के स्थिर संचालन की गारंटी नहीं देती है।

नियंत्रण इनपुट की संख्या से

इनपुट कंट्रोल कमांड (स्टार्ट, स्टॉप, रिवर्स, स्टॉप, आदि) के लिए असतत इनपुट की आवश्यकता होती है। फीडबैक सिग्नल (ऑपरेशन के दौरान ड्राइव की सेटिंग और सेटिंग) के लिए एनालॉग इनपुट की आवश्यकता होती है। डिजिटल गति और स्थिति सेंसर से उच्च आवृत्ति संकेतों को इनपुट करने के लिए डिजिटल इनपुट की आवश्यकता होती है (इनकोडर्स). इनपुट की संख्या कभी भी बहुत बड़ी नहीं हो सकती है, लेकिन जितने अधिक इनपुट, उतने ही जटिल सिस्टम को बनाया जा सकता है और यह उतना ही महंगा है।

आउटपुट सिग्नल की संख्या से

असतत आउटपुट का उपयोग विभिन्न घटनाओं (अलार्म, ओवरहीटिंग, इनपुट वोल्टेज ऊपर या नीचे स्तर, त्रुटि संकेत, आदि) के लिए आउटपुट सिग्नल के लिए किया जाता है। जटिल फीडबैक सिस्टम बनाने के लिए एनालॉग आउटपुट का उपयोग किया जाता है। चयन सिफारिशें पिछले पैराग्राफ के समान हैं।

नियंत्रण बस

जिस उपकरण से आप फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर को नियंत्रित करेंगे, उसमें चयनित फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर के समान बस और इनपुट / आउटपुट की संख्या होनी चाहिए। भविष्य के उन्नयन के लिए इनपुट और आउटपुट के लिए कुछ स्थान छोड़ दें।

वारंटी के तहत

वारंटी अवधि अप्रत्यक्ष रूप से आपको आवृत्ति कनवर्टर की विश्वसनीयता का मूल्यांकन करने की अनुमति देती है। स्वाभाविक रूप से, आपको एक लंबी अवधि की योजना के साथ आवृत्ति परिवर्तक चुनना चाहिए।कुछ निर्माता विशेष रूप से क्षति के मामलों के लिए प्रदान करते हैं जो वारंटी द्वारा कवर नहीं किए जाते हैं। दस्तावेज़ों को हमेशा ध्यान से पढ़ें और उपकरण मॉडल और निर्माताओं की समीक्षाओं के लिए ऑनलाइन खोजें। इससे आपको सही चुनाव करने में मदद मिलेगी। गुणवत्ता सेवा और कर्मचारियों के प्रशिक्षण के लिए पैसा न बख्शें।

स्टैंड पर फ्रीक्वेंसी कन्वर्टर

अधिभार क्षमता

पहले सन्निकटन के रूप में, आवृत्ति परिवर्तक की शक्ति को मोटर शक्ति से 10-15% अधिक चुना जाना चाहिए। कन्वर्टर का करंट मोटर के रेटेड करंट से अधिक होना चाहिए और संभावित ओवरलोड के करंट से थोड़ा अधिक होना चाहिए।

किसी विशेष तंत्र के विवरण में, अधिभार धाराओं और उनके प्रवाह की अवधि को आमतौर पर इंगित किया जाता है। दस्तावेज़ पढ़ें! यह आपका मनोरंजन करता रहेगा और संभवतः भविष्य में उपकरण क्षति को रोकेगा। यदि ड्राइव को शॉक (पीक) लोड (2-3 सेकंड के लिए लोड) की विशेषता है, तो पीक करंट के लिए एक कनवर्टर चुनना आवश्यक है। 10% मार्जिन फिर से लें।
इस विषय पर भी देखें: पंप इकाइयों के लिए वीएलटी एक्वा ड्राइव फ्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स