শক্তি প্রতিক্রিয়া ডিভাইস সরবরাহকারীরা আপনাকে মনে করিয়ে দিচ্ছেন যে বৈদ্যুতিক শক্তি সঞ্চালনের জটিল বৈশিষ্ট্যের কারণে, বৈদ্যুতিক মোটরগুলি প্রায়শই সামনের দিকে এবং বিপরীত দিকে উভয় দিকেই কাজ করে, প্রায়শই ওভারলোড অপারেশন এবং বৈদ্যুতিক এবং ব্রেকিং এর মধ্যে ক্রমাগত স্যুইচিংয়ের অবস্থায় থাকে; এর সুরক্ষা এবং নির্ভরযোগ্যতাও অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এসি মোটরগুলির ফ্রিকোয়েন্সি রূপান্তর প্রযুক্তি ক্রমশ পরিশীলিত হয়ে উঠেছে, এবং এসি অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মোটর গতি নিয়ন্ত্রণের জন্য ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারগুলির ব্যবহার মোটর গতি নিয়ন্ত্রণের জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ শক্তি-সাশ্রয়ী প্রযুক্তি হয়ে উঠেছে।
যোগাযোগের গতি নিয়ন্ত্রণ ১৯৭০-এর দশকে স্টেটর ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ গতি নিয়ন্ত্রণ, ক্ষত রটার সিরিজের পোল গতি নিয়ন্ত্রণ, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক স্লিপ ক্লাচ গতি নিয়ন্ত্রণ থেকে ১৯৮০-এর দশকে পরিবর্তনশীল ফ্রিকোয়েন্সি গতি নিয়ন্ত্রণে বিকশিত হয়েছে এবং বিভিন্ন প্রযুক্তি ব্যবহারিক পর্যায়ে পৌঁছেছে। ক্রমবর্ধমান নির্ভরযোগ্যতা এবং এসি গতি নিয়ন্ত্রণের কম দামের সাথে, ডিসি গতি নিয়ন্ত্রণ প্রতিস্থাপন একটি অনিবার্য প্রবণতা হয়ে উঠেছে।
১. ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার এবং শক্তি সংরক্ষণ
অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মোটরের মৌলিক ফ্রিকোয়েন্সির নিচে গতি নিয়ন্ত্রণ করার সময়, সাধারণত ধ্রুবক ভোল্টেজ ফ্রিকোয়েন্সি অনুপাত এবং স্টেটর ভোল্টেজ ড্রপ ক্ষতিপূরণ সহ একটি নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতি গ্রহণ করা হয়; যদি গতি মৌলিক ফ্রিকোয়েন্সির উপরে সামঞ্জস্য করা হয়, তাহলে সাধারণত ধ্রুবক ভোল্টেজ এবং পরিবর্তনশীল ফ্রিকোয়েন্সির নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতি গ্রহণ করা হয়। উপরোক্ত দুটি পরিস্থিতি একত্রিত করে, অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মোটরের পরিবর্তনশীল ভোল্টেজ এবং পরিবর্তনশীল ফ্রিকোয়েন্সি গতি নিয়ন্ত্রণ বৈশিষ্ট্যগুলি পাওয়া যেতে পারে। DIT অ্যালগরিদমের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ, প্রতিসাম্যের নীতি অনুসারে, যদি x (n) কে সময় ডোমেইনে দুটি গ্রুপে বিভক্ত করা হয়, তাহলে ফ্রিকোয়েন্সি ডোমেইনে, X (k) বিজোড় জোড় নমুনা গোষ্ঠী তৈরি করবে, যা ফ্রিকোয়েন্সি-ডোমেন স্যাম্পলিং FFT (DIF-FFT) অ্যালগরিদম নামে আরেকটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত FFT কাঠামো তৈরি করবে। যেমনটি প্রথমে স্যান্ডে এবং টার্কি দ্বারা প্রস্তাবিত হয়েছিল, এটি সাধারণত স্যান্ডে টার্কি অ্যালগরিদম নামেও পরিচিত।
একটি ইউনিভার্সাল ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের ব্রেকিং সার্কিট অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মোটরের ব্রেকিং চাহিদা পূরণের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। পরিবর্তনশীল ফ্রিকোয়েন্সি ড্রাইভ সিস্টেমে, অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মোটরকে ধীর করতে এবং বন্ধ করতে, অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মোটরের সিঙ্ক্রোনাস গতি কমাতে ইউনিভার্সাল ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের আউটপুট ফ্রিকোয়েন্সি ধীরে ধীরে হ্রাস করার পদ্ধতি ব্যবহার করা যেতে পারে, যার ফলে মোটরকে ধীর করার উদ্দেশ্য অর্জন করা যায়। অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মোটরের মন্দা প্রক্রিয়ার সময়, অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মোটরের প্রকৃত গতির চেয়ে সিঙ্ক্রোনাস গতি কম হওয়ার কারণে, রটার কারেন্টের ফেজ বিপরীত হবে, যার ফলে অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মোটর ব্রেকিং টর্ক তৈরি করবে, অর্থাৎ, একটি পুনর্জন্মমূলক ব্রেকিং অবস্থায়। বৃহৎ এবং মাঝারি ক্ষমতার ইউনিভার্সাল ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের জন্য, শক্তি সঞ্চয় করার জন্য, পাওয়ার রিজেনারেশন ইউনিট সাধারণত পাওয়ার সাপ্লাইতে উপরের শক্তি ফিড ব্যাক করার জন্য ব্যবহার করা হয়। ছোট ক্ষমতার ইউনিভার্সাল ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের জন্য, ব্রেকিং সার্কিটে অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মোটর থেকে শক্তি প্রতিক্রিয়া গ্রহণ করার জন্য একটি ব্রেকিং সার্কিট সাধারণত ব্যবহার করা হয়। ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে, পুনরুৎপাদনশীল ব্রেকিং শক্তির চিকিৎসায় সাধারণত স্টোরেজ, পাওয়ার গ্রিডে প্রতিক্রিয়া এবং প্রতিরোধের স্রাবের মতো পদ্ধতি অন্তর্ভুক্ত থাকে, যা সাধারণ ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের ক্ষমতা এবং প্রয়োগের পরিস্থিতির উপর নির্ভর করে।
2. বৈদ্যুতিক অটোমেশন নিয়ন্ত্রণে পরিবর্তনশীল ফ্রিকোয়েন্সি গতি নিয়ন্ত্রণ প্রযুক্তির প্রয়োগ
২.১. পরিবর্তনশীল ফ্রিকোয়েন্সি গতি নিয়ন্ত্রণের বৈশিষ্ট্য
সমস্ত সাইক্লোন II ডিভাইস 300 মিমি ওয়েফার ব্যবহার করে এবং উচ্চ গতি এবং কম খরচ নিশ্চিত করার জন্য TSMC 90nm, কম-K প্রক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়। ন্যূনতম সিলিকন অঞ্চল ব্যবহারের কারণে, সাইক্লোন II সিরিজের ডিভাইসগুলি শুধুমাত্র একটি চিপ সহ জটিল ডিজিটাল সিস্টেমগুলিকে সমর্থন করতে পারে, একটি ডেডিকেটেড ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের সমতুল্য খরচে। উচ্চ কার্যকারিতা সর্বজনীন ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারগুলিতে বিভিন্ন ইঞ্জিনিয়ারিং চাহিদা পূরণের জন্য বেশ কয়েকটি হার্ডওয়্যার কাঠামো থাকে: স্বাধীন ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার, সাধারণ ডিসি বাস ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার এবং শক্তি প্রতিক্রিয়া ইউনিট সহ ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার। স্বাধীন ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার হল এক ধরণের ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার যা রেকটিফায়ার ইউনিট এবং ইনভার্টার ইউনিটকে একটি একক কেসিংয়ে রাখে। এটি বর্তমানে সর্বাধিক ব্যবহৃত ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার এবং সাধারণত শুধুমাত্র একটি বৈদ্যুতিক মোটর চালায়, যা সাধারণ শিল্প লোডের জন্য ব্যবহৃত হয়। ব্যবহৃত কনফিগারেশন পদ্ধতিটি JTAG এবং AS এর সংমিশ্রণ, তাই কনফিগারেশন সার্কিটটি অবশ্যই AS এবং JTAG উভয় কনফিগারেশন প্রয়োজনীয়তা পূরণ করবে। কনফিগারেশন চিপটি EPCS1 গ্রহণ করে। উপরে উল্লিখিত কনফিগারেশন পদ্ধতির নির্দিষ্ট সংযোগ পদ্ধতি এবং পিন বৈশিষ্ট্য অনুসারে। উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন ইউনিভার্সাল ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার সহ লিফট, লিফট এবং রিভার্সিবল রোলিং মিলের মতো লোড চালানোর সময়, চারটি কোয়াড্রেন্ট অপারেশন প্রয়োজন, তাই একটি এনার্জি ফিডব্যাক ইউনিট কনফিগার করতে হবে। এনার্জি ফিডব্যাক ইউনিটের কাজ হল বৈদ্যুতিক মোটরের ব্রেকিংয়ের সময় উৎপন্ন পুনর্জন্ম শক্তিকে পাওয়ার গ্রিডে ফিরিয়ে আনা।
২.২। শিল্প বৈদ্যুতিক অটোমেশন নিয়ন্ত্রণে পরিবর্তনশীল ফ্রিকোয়েন্সি গতি নিয়ন্ত্রণ প্রযুক্তির প্রয়োগ
(১) অভিযোজিত মোটর মডেল ইউনিট। অভিযোজিত মোটর মডেল ইউনিটের কাজ হল মোটরে ভোল্টেজ এবং কারেন্ট ইনপুট সনাক্ত করে স্বয়ংক্রিয়ভাবে মোটরের মৌলিক পরামিতি সনাক্ত করা। এই মোটর মডেলটি সরাসরি টর্ক নিয়ন্ত্রণের একটি মূল ইউনিট। বেশিরভাগ শিল্প অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, যদি গতি নিয়ন্ত্রণের নির্ভুলতা 0.5% এর বেশি হয়, তাহলে ক্লোজড-লুপ গতি প্রতিক্রিয়া ব্যবহার করা যেতে পারে।
(২) টর্ক তুলনাকারী এবং চৌম্বকীয় প্রবাহ তুলনাকারী। এই ধরণের তুলনাকারীর কাজ হল প্রতি ২০ মিলিসেকেন্ডে প্রতিক্রিয়া মানকে তার রেফারেন্স মানের সাথে তুলনা করা এবং দুই-পয়েন্ট হিস্টেরেসিস নিয়ন্ত্রক ব্যবহার করে টর্ক বা চৌম্বক ক্ষেত্রের অবস্থা আউটপুট করা।
(৩) পালস অপ্টিমাইজেশন নির্বাচক। আমরা তথ্য প্রক্রিয়াকরণের জন্য সাইক্লোন II EP2C5Q208C8 চিপ নির্বাচন করেছি, এবং তারপর OFDM মড্যুলেশনের জন্য সিগন্যাল উৎসের FPGA বাস্তবায়ন ডিজাইন করেছি। আমরা পাঁচটি মডিউল নিয়ে একটি সার্কিট লিখেছি, যার মধ্যে প্রধানত FFT নক্ষত্রপুঞ্জ ম্যাপিং বাস্তবায়ন করা হয়েছে, চক্রীয় উপসর্গ, বাফার মডিউল এবং D/A ফাংশন সন্নিবেশ করানো হয়েছে, একটি OFDM সংকেত উৎস ডিজাইন করা হয়েছে এবং প্রতিটি মডিউলের ফাংশন সিমুলেটেড এবং যাচাই করা হয়েছে। অবশেষে, সফ্টওয়্যার সিমুলেশন এবং FPGA হার্ডওয়্যার যাচাইকরণ সহ OFDM সংকেত উৎস সম্পন্ন হয়েছে। ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটরের ক্ষমতার উল্লেখযোগ্য পরিবর্তনশীলতার কারণে, তারা অসম ভোল্টেজ অনুভব করবে। অতএব, পরিবর্তনশীলতার প্রভাব দূর করার জন্য প্রতিটি ক্যাপাসিটরের সাথে সমান প্রতিরোধের মান সহ একটি ভোল্টেজ সমতুল্য প্রতিরোধক সংযুক্ত করা হয়েছে। ক্যাপাসিটরের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত চার্জিং কারেন্ট (সার্জ কারেন্ট) যাতে রেক্টিফায়ার সার্কিট পুড়ে না যায় এবং পাওয়ার চালু করার সময় অন্যান্য প্রভাব না পড়ে, সেজন্য স্টোরেজ সার্কিটে সার্জ কারেন্ট দমন করার ব্যবস্থাও যোগ করা হয়েছে।
উৎপাদন খরচ কমানোর জন্য শক্তি সংরক্ষণ এবং খরচ হ্রাস গুরুত্বপূর্ণ উপায়, এবং খরচ হ্রাস পণ্যের প্রতিযোগিতামূলকতা বাড়ানোর একটি কার্যকর উপায়। এই কার্যকরী মডিউলগুলি যুক্ত করার পাশাপাশি, নকশা প্রক্রিয়া চলাকালীন সম্পূর্ণ নকশাটি ক্রমাগত অপ্টিমাইজ করা, কর্মক্ষমতা আরও উন্নত করা এবং সম্পদ সংরক্ষণ করাও প্রয়োজন, যাতে একটি FPGA চিপের মধ্যে পুরো সিস্টেমটি অর্জন করা যায়, উল্লেখযোগ্য শক্তি-সাশ্রয়ী প্রভাব অর্জন করা যায় এবং প্রক্রিয়ার অবস্থার উন্নতি করা যায়।