ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার ব্রেকিং ইউনিটের সরবরাহকারী আপনাকে মনে করিয়ে দিচ্ছে যে কারেন্ট টাইপ এবং ভোল্টেজ টাইপ ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার উভয়ই AC-DC-AC ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারগুলির অন্তর্গত, যার মধ্যে একটি রেকটিফায়ার এবং একটি ইনভার্টার থাকে।
যেহেতু লোডগুলি সাধারণত আবেশিক হয়, তাই তাদের শক্তি উৎসগুলির মধ্যে প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি স্থানান্তর অবশ্যই থাকতে হবে। অতএব, মধ্যবর্তী ডিসি লিঙ্কে, প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি বাফার করার জন্য উপাদানগুলির প্রয়োজন।
যদি একটি বৃহৎ ক্যাপাসিটর প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি বাফার করার জন্য ব্যবহার করা হয়, তাহলে এটি একটি ভোল্টেজ উৎস ধরণের ফ্রিকোয়েন্সি রূপান্তরকারী গঠন করে; যদি একটি বৃহৎ চুল্লি প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি বাফার করার জন্য ব্যবহার করা হয়, তাহলে এটি একটি কারেন্ট উৎস ধরণের ফ্রিকোয়েন্সি রূপান্তরকারী গঠন করে।
ভোল্টেজ টাইপ ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার এবং কারেন্ট টাইপ ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের মধ্যে পার্থক্য কেবল ইন্টারমিডিয়েট ডিসি লিঙ্ক ফিল্টারের আকারে। যাইহোক, এর ফলে দুটি ধরণের ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের মধ্যে উল্লেখযোগ্য কর্মক্ষমতা পার্থক্য দেখা দেয়, যেমনটি নিম্নলিখিত তুলনা তালিকায় দেখানো হয়েছে:
১. শক্তি সঞ্চয়ের উপাদান: ভোল্টেজ টাইপ ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার - ক্যাপাসিটর; কারেন্ট টাইপ - রিঅ্যাক্টর।
২. আউটপুট তরঙ্গরূপের বৈশিষ্ট্য: ভোল্টেজ তরঙ্গরূপ একটি আয়তক্ষেত্রাকার তরঙ্গ, কারেন্ট তরঙ্গরূপ প্রায় একটি সাইন তরঙ্গ; কারেন্ট টাইপ ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারে কারেন্টের জন্য একটি আয়তক্ষেত্রাকার তরঙ্গরূপ এবং ভোল্টেজের জন্য একটি আনুমানিক সাইন তরঙ্গরূপ থাকে।
৩. সার্কিট কম্পোজিশনের বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে রয়েছে একটি ফিডব্যাক ডায়োড ডিসি পাওয়ার সাপ্লাই যার সমান্তরালে ভোল্টেজ টাইপ হিসেবে একটি বৃহৎ ক্ষমতার ক্যাপাসিটর (কম প্রতিবন্ধকতা ভোল্টেজ উৎস) থাকে; বৃহৎ প্রবর্তন (উচ্চ প্রতিবন্ধকতা কারেন্ট উৎস) সহ সিরিজে বর্তমান ধরণের নন-ফিডব্যাক ডায়োড ডিসি পাওয়ার সাপ্লাই মোটরটিকে চারটি কোয়াড্রেন্টে পরিচালনা করা সহজ করে তোলে।
৪. বৈশিষ্ট্যের দিক থেকে, লোড শর্ট সার্কিট হলে ভোল্টেজের ধরণ ওভারকারেন্ট তৈরি করে এবং ওপেন-লুপ মোটরগুলিও স্থিরভাবে কাজ করতে পারে; লোড শর্ট সার্কিট হলে কারেন্টের ধরণ ওভারকারেন্ট দমন করতে পারে এবং মোটরের অস্থির অপারেশনের জন্য প্রতিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন।
কারেন্ট সোর্স ইনভার্টারগুলিতে পাওয়ার সুইচ হিসেবে প্রাকৃতিকভাবে কমিউটেটেড থাইরিস্টর ব্যবহার করা হয়, যার ডিসি সাইড ইন্ডাক্ট্যান্স ব্যয়বহুল এবং ডাবল ফিড স্পিড রেগুলেশনে ব্যবহৃত হয়। তাদের অতিরিক্ত সিঙ্ক্রোনাস গতিতে কমিউটেশন সার্কিটের প্রয়োজন হয় এবং কম স্লিপ ফ্রিকোয়েন্সিতে তাদের কর্মক্ষমতা খারাপ থাকে।
ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের কাঠামোগত বৈশিষ্ট্য
কারেন্ট টাইপ ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের ডিসি লিঙ্কটি ইন্ডাকটিভ উপাদান ব্যবহারের নামে নামকরণ করা হয়েছে, যার চারটি কোয়াড্রেন্ট অপারেশন ক্ষমতার সুবিধা রয়েছে এবং এটি সহজেই মোটরের ব্রেকিং ফাংশন অর্জন করতে পারে। অসুবিধা হল এটির জন্য ইনভার্টার ব্রিজের জোরপূর্বক পরিবর্তন প্রয়োজন, এবং ডিভাইসের কাঠামো জটিল, যা সমন্বয়কে কঠিন করে তোলে। এছাড়াও, পাওয়ার গ্রিডের দিকে থাইরিস্টর ফেজ-শিফটিং সংশোধন ব্যবহারের কারণে, ইনপুট কারেন্ট হারমোনিক্স তুলনামূলকভাবে বড়, যা ক্ষমতা বড় হলে পাওয়ার গ্রিডের উপর একটি নির্দিষ্ট প্রভাব ফেলবে।
২. ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের ডিসি লিঙ্কে ক্যাপাসিটিভ উপাদান ব্যবহারের কারণে ভোল্টেজ টাইপ ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের নামকরণ করা হয়েছে। এর বৈশিষ্ট্য হল এটি চারটি কোয়াড্রেন্টে কাজ করতে পারে না। যখন লোড মোটর ব্রেক করার প্রয়োজন হয়, তখন একটি পৃথক ব্রেকিং সার্কিট ইনস্টল করতে হয়। যখন পাওয়ার বেশি হয়, তখন আউটপুটে একটি সাইন ওয়েভ ফিল্টার যোগ করতে হয়।
৩. উচ্চ কারেন্ট ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারটি সরাসরি উচ্চ-ভোল্টেজ ফ্রিকোয়েন্সি রূপান্তর অর্জনের জন্য সিরিজে GTO, SCR বা IGCT উপাদান ব্যবহার করে, যার কারেন্ট ভোল্টেজ ১০KV পর্যন্ত। DC লিঙ্কে ইন্ডাক্টিভ উপাদান ব্যবহারের কারণে, এটি কারেন্টের প্রতি যথেষ্ট সংবেদনশীল নয়, যার ফলে এটি ওভারকারেন্ট ফল্টের ঝুঁকি কম করে। ইনভার্টারটি কার্যকরীভাবে নির্ভরযোগ্য এবং এর সুরক্ষা কর্মক্ষমতা ভালো। ইনপুট সাইড থাইরিস্টর ফেজ নিয়ন্ত্রিত সংশোধন গ্রহণ করে এবং ইনপুট কারেন্টের হারমোনিক্স তুলনামূলকভাবে বড়। যখন ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের ক্ষমতা বেশি হয়, তখন পাওয়ার গ্রিডে দূষণ এবং যোগাযোগ ইলেকট্রনিক সরঞ্জামগুলিতে হস্তক্ষেপ বিবেচনা করা উচিত। ভোল্টেজ সমীকরণ এবং বাফারিং সার্কিট প্রযুক্তিগতভাবে জটিল এবং ব্যয়বহুল। প্রচুর পরিমাণে উপাদান এবং ডিভাইসের ভলিউমের কারণে, সমন্বয় এবং রক্ষণাবেক্ষণ তুলনামূলকভাবে কঠিন। ইনভার্টার ব্রিজটি জোরপূর্বক পরিবর্তন গ্রহণ করে এবং প্রচুর পরিমাণে তাপ উৎপন্ন করে, যার জন্য উপাদানগুলির তাপ অপচয় সমস্যা সমাধানের প্রয়োজন হয়। এর সুবিধা হল চারটি কোয়াড্রেন্ট এবং ব্রেকে কাজ করার ক্ষমতা। এটি লক্ষ করা উচিত যে এই ধরণের ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের ইনপুট এবং আউটপুট দিকে উচ্চ-ভোল্টেজ স্ব-নিরাময়কারী ক্যাপাসিটর স্থাপনের প্রয়োজন হয় কারণ এর কম ইনপুট পাওয়ার ফ্যাক্টর এবং উচ্চ ইনপুট এবং আউটপুট হারমোনিক্স রয়েছে।
৪. হাই-ভোল্টেজ ইনভার্টারের সার্কিট স্ট্রাকচার IGBT ডাইরেক্ট সিরিজ প্রযুক্তি গ্রহণ করে, যা ডাইরেক্ট ডিভাইস সিরিজ হাই-ভোল্টেজ ইনভার্টার নামেও পরিচিত। এটি ডিসি লিঙ্কে ফিল্টারিং এবং শক্তি সঞ্চয়ের জন্য উচ্চ-ভোল্টেজ ক্যাপাসিটর ব্যবহার করে, যার আউটপুট ভোল্টেজ 6KV পর্যন্ত। এর সুবিধা হল এটি কম ভোল্টেজ প্রতিরোধী পাওয়ার ডিভাইস ব্যবহার করতে পারে এবং সিরিজ ব্রিজ আর্মের সমস্ত IGBT-এর একই কার্যকারিতা রয়েছে, যা পারস্পরিক ব্যাকআপ বা অপ্রয়োজনীয় নকশা সক্ষম করে। অসুবিধা হল স্তরের সংখ্যা তুলনামূলকভাবে কম, মাত্র দুটি স্তর, এবং আউটপুট ভোল্টেজ dV/dtও বড়, বিশেষ মোটর বা উচ্চ-ভোল্টেজ সাইন ওয়েভ ফিল্টার ব্যবহার প্রয়োজন, যা খরচ উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করবে। এতে চার কোয়াড্রেন্ট অপারেশন ফাংশন নেই এবং ব্রেকিংয়ের সময় একটি পৃথক ব্রেকিং ইউনিট ইনস্টল করা প্রয়োজন। এই ধরণের ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার ডিভাইস ভোল্টেজ সমীকরণের সমস্যাও সমাধান করতে পারে, যার জন্য সাধারণত ড্রাইভ সার্কিট এবং বাফার সার্কিটের বিশেষ নকশা প্রয়োজন। IGBT ড্রাইভ সার্কিটের বিলম্বের জন্য অত্যন্ত কঠোর প্রয়োজনীয়তাও রয়েছে। একবার IGBT-এর চালু এবং বন্ধের সময় অসঙ্গতিপূর্ণ হয়ে গেলে, অথবা উত্থিত এবং পতনশীল প্রান্তের ঢাল খুব আলাদা হয়ে গেলে, এটি পাওয়ার ডিভাইসগুলির ক্ষতি করবে।
অনেক ধরণের উচ্চ-ভোল্টেজ ইনভার্টার রয়েছে এবং তাদের শ্রেণীবিভাগ পদ্ধতিও বৈচিত্র্যময়। মধ্যবর্তী লিঙ্কে একটি DC অংশ আছে কিনা তা অনুসারে, এটিকে AC/AC ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার এবং AC-DC-AC ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারে ভাগ করা যেতে পারে; DC উপাদানের বৈশিষ্ট্য অনুসারে, এটিকে কারেন্ট টাইপ এবং ভোল্টেজ টাইপ ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারে ভাগ করা যেতে পারে।
কারেন্ট টাইপ ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার
ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের ডিসি লিঙ্কে ইন্ডাক্টিভ উপাদান ব্যবহারের নামানুসারে, এটির চারটি কোয়াড্রেন্ট অপারেশন ক্ষমতার সুবিধা রয়েছে এবং এটি সহজেই মোটরের ব্রেকিং ফাংশন অর্জন করতে পারে। অসুবিধা হল এটির জন্য ইনভার্টার ব্রিজের জোরপূর্বক পরিবর্তন প্রয়োজন, এবং ডিভাইসের কাঠামো জটিল, যা সমন্বয়কে কঠিন করে তোলে। এছাড়াও, পাওয়ার গ্রিডের দিকে থাইরিস্টর ফেজ-শিফটিং সংশোধন ব্যবহারের কারণে, ইনপুট কারেন্ট হারমোনিক্স তুলনামূলকভাবে বড়, যা ক্ষমতা বড় হলে পাওয়ার গ্রিডের উপর একটি নির্দিষ্ট প্রভাব ফেলবে।
ভোল্টেজ টাইপ ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার
ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের ডিসি লিঙ্কে ক্যাপাসিটিভ উপাদান ব্যবহারের নামানুসারে এই নামকরণ করা হয়েছে, এর বৈশিষ্ট্য হল এটি চারটি কোয়াড্রেন্টে কাজ করতে পারে না। যখন লোড মোটর ব্রেক করার প্রয়োজন হয়, তখন একটি পৃথক ব্রেকিং সার্কিট ইনস্টল করতে হয়। যখন পাওয়ার বেশি হয়, তখন আউটপুটে একটি সাইন ওয়েভ ফিল্টার যোগ করতে হয়।
১. ভোল্টেজের ধরণ এবং কারেন্টের ধরণের মধ্যে পার্থক্য কী?
একটি ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের প্রধান সার্কিটকে মোটামুটি দুটি ভাগে ভাগ করা যায়: ভোল্টেজ টাইপ হল একটি ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার যা ভোল্টেজ উৎসের ডিসিকে AC তে রূপান্তর করে এবং ডিসি সার্কিটের ফিল্টারিং হল একটি ক্যাপাসিটর; কারেন্ট টাইপ হল একটি ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার যা একটি কারেন্ট উৎসের ডিসিকে AC তে রূপান্তর করে এবং এর ডিসি সার্কিট ফিল্টার হল একটি ইন্ডাক্টর।
2. একটি ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের ভোল্টেজ এবং কারেন্ট আনুপাতিকভাবে পরিবর্তিত হয় কেন?
একটি অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মোটরের টর্ক মোটরের চৌম্বকীয় প্রবাহ এবং রটারের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্টের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া দ্বারা উৎপন্ন হয়। রেট করা ফ্রিকোয়েন্সিতে, যদি ভোল্টেজ স্থির থাকে এবং শুধুমাত্র ফ্রিকোয়েন্সি হ্রাস করা হয়, তাহলে চৌম্বকীয় প্রবাহ খুব বেশি হবে, চৌম্বকীয় সার্কিট পরিপূর্ণ হবে এবং গুরুতর ক্ষেত্রে, মোটরটি পুড়ে যাবে। অতএব, ফ্রিকোয়েন্সি এবং ভোল্টেজ আনুপাতিকভাবে পরিবর্তন করা উচিত, অর্থাৎ, ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তন করার সময়, মোটরের একটি নির্দিষ্ট চৌম্বকীয় প্রবাহ বজায় রাখার জন্য এবং দুর্বল চৌম্বকত্ব এবং চৌম্বকীয় স্যাচুরেশন ঘটনার ঘটনা এড়াতে ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের আউটপুট ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ করা উচিত। এই নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতিটি সাধারণত ফ্যান এবং পাম্পগুলিতে শক্তি-সাশ্রয়ী ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের জন্য ব্যবহৃত হয়।