आवृत्ति परिवर्तक सहायक उपकरण आपूर्तिकर्ता आपको याद दिलाते हैं कि आवृत्ति रूपांतरण तकनीक के विकास के साथ, एसी मोटरों का अनुप्रयोग अधिक से अधिक व्यापक होता जा रहा है। आवृत्ति रूपांतरण गति विनियमन का उपयोग उत्पादन मशीनरी की नियंत्रण सटीकता, उत्पादन दक्षता और उत्पाद गुणवत्ता में सुधार कर सकता है, जो उत्पादन प्रक्रिया के स्वचालन के लिए अनुकूल है। एसी ड्राइव सिस्टम में कई उत्पादन अवसरों में उत्कृष्ट नियंत्रण प्रदर्शन और महत्वपूर्ण ऊर्जा-बचत प्रभाव होते हैं।
आवृत्ति परिवर्तक का अनुप्रयोग
हमारे देश में विद्युत मोटरों की बिजली खपत राष्ट्रीय बिजली उत्पादन का 60% से 70% है, और पंखों और पानी के पंपों की वार्षिक बिजली खपत राष्ट्रीय बिजली खपत का एक-तिहाई है। इस स्थिति का मुख्य कारण यह है कि पंखों, पानी के पंपों और अन्य उपकरणों के लिए पारंपरिक गति नियंत्रण विधि इनलेट या आउटलेट बैफल्स और वाल्वों के उद्घाटन को समायोजित करके हवा और पानी की आपूर्ति को समायोजित करना है। इनपुट शक्ति बड़ी होती है, और बैफल्स और वाल्वों की अवरोधन प्रक्रिया में बड़ी मात्रा में ऊर्जा की खपत होती है।
चूँकि अधिकांश पंखे और पानी के पंप फ्लैट टॉर्क लोड वाले होते हैं, इसलिए शाफ्ट की शक्ति और गति का घनीय संबंध होता है। इसलिए, जब पंखे और पानी के पंप की गति कम हो जाती है, तो बिजली की खपत भी काफी कम हो जाती है। इसलिए, ऊर्जा संरक्षण की अपार संभावनाएँ हैं। ऊर्जा की बचत का सबसे प्रभावी उपाय प्रवाह दर को नियंत्रित करने के लिए फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर का उपयोग करना है। फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर के उपयोग से 20% से 50% तक बिजली की बचत होती है, और इसके लाभ महत्वपूर्ण हैं।
कई मशीनों को प्रक्रिया की आवश्यकताओं के कारण गति समायोजन के लिए विद्युत मोटरों की आवश्यकता होती है। अतीत में, एसी विद्युत मोटरों की गति नियंत्रण की कठिनाई और गति नियंत्रण प्रदर्शन की उच्च आवश्यकताओं के कारण, डीसी गति नियंत्रण का उपयोग किया जाता था। हालाँकि, डीसी विद्युत मोटरों की संरचना जटिल होती है, उनका आकार बड़ा होता है, और सर्दियों में उनका रखरखाव कठिन होता है। इसलिए, परिवर्तनीय आवृत्ति गति नियंत्रण तकनीक की परिपक्वता के साथ, एसी गति नियंत्रण धीरे-धीरे डीसी गति नियंत्रण का स्थान ले रहा है, जिसके लिए अक्सर विभिन्न प्रक्रिया आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए मात्रात्मक और प्रत्यक्ष टॉर्क नियंत्रण की आवश्यकता होती है।
विद्युत मोटर को चलाने के लिए फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर का उपयोग करने से, प्रारंभिक धारा कम होती है, जिससे धीमी शुरुआत और चरणहीन गति नियंत्रण संभव होता है। इससे त्वरण और मंदी नियंत्रण में सुविधा होती है, जिससे मोटर उच्च प्रदर्शन प्राप्त कर पाती है और ऊर्जा की उल्लेखनीय बचत करती है। इसलिए, फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स का औद्योगिक उत्पादन और दैनिक जीवन में व्यापक रूप से उपयोग किया जाने लगा है।
मौजूदा समस्याएं और प्रतिउपाय
आवृत्ति कनवर्टरों के अनुप्रयोग क्षेत्र के विस्तार के साथ, संचालन के दौरान होने वाली समस्याएँ बढ़ती जा रही हैं, मुख्यतः उच्च-क्रम हार्मोनिक्स, शोर और कंपन, भार मिलान, तापन और अन्य समस्याओं के रूप में। यह लेख उपरोक्त समस्याओं का विश्लेषण करता है और संबंधित उपाय सुझाता है।
एक सार्वभौमिक आवृत्ति कनवर्टर के मुख्य परिपथ रूप में आम तौर पर तीन भाग होते हैं: सुधार, व्युत्क्रम और फ़िल्टरिंग। सुधार वाला भाग एक तीन-चरण वाला ब्रिज अनियंत्रित दिष्टकारी है, मध्य फ़िल्टरिंग वाला भाग फ़िल्टर के रूप में एक बड़े संधारित्र का उपयोग करता है, और इन्वर्टर वाला भाग PWM तरंग इनपुट वाला एक IGBT तीन-टर्म ब्रिज इन्वर्टर है। आउटपुट वोल्टेज में मूल तरंग के अलावा अन्य हार्मोनिक्स होते हैं, और निम्न-क्रम हार्मोनिक्स आमतौर पर मोटर लोड पर अधिक प्रभाव डालते हैं, जिससे टॉर्क तरंग उत्पन्न होती है; और उच्च हार्मोनिक्स आवृत्ति कनवर्टर के आउटपुट केबल के लीकेज करंट को बढ़ाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप मोटर का आउटपुट अपर्याप्त होता है। इसलिए, आवृत्ति कनवर्टर द्वारा आउटपुट किए गए उच्च और निम्न-क्रम हार्मोनिक्स दोनों को दबाना आवश्यक है। हार्मोनिक्स को दबाने के लिए निम्नलिखित विधियों का उपयोग किया जा सकता है।
1. आवृत्ति कनवर्टर की बिजली आपूर्ति बढ़ाएँ
विद्युत आपूर्ति उपकरण का आंतरिक प्रतिबाधा आमतौर पर आवृत्ति परिवर्तक के डीसी फ़िल्टरिंग संधारित्र की प्रतिक्रियाशील शक्ति के लिए एक बफर के रूप में कार्य कर सकता है। आंतरिक प्रतिबाधा जितनी अधिक होगी, हार्मोनिक सामग्री उतनी ही कम होगी। यह आंतरिक प्रतिबाधा ट्रांसफार्मर की शॉर्ट-सर्किट प्रतिबाधा है। इसलिए, आवृत्ति परिवर्तक विद्युत आपूर्ति चुनते समय, उच्च शॉर्ट-सर्किट प्रतिबाधा वाले ट्रांसफार्मर का चयन करना सबसे अच्छा है।
2. रिएक्टर स्थापित करें
उपयुक्त रिएक्टरों को जोड़ें या आवृत्ति कनवर्टर के इनपुट और आउटपुट टर्मिनलों के बीच श्रृंखला में हार्मोनिक फ़िल्टर स्थापित करें। फ़िल्टर LC प्रकार का होता है, जो हार्मोनिक्स को अवशोषित करता है और दमन के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए बिजली आपूर्ति या भार की प्रतिबाधा को बढ़ाता है।
3. ट्रांसफार्मर का उपयोग करके कई ऑपरेशन
सार्वभौमिक आवृत्ति परिवर्तक एक छह-पल्स दिष्टकारी है, जो बड़े हार्मोनिक्स उत्पन्न करता है। यदि ट्रांसफार्मरों का बहु-चरणीय संचालन अपनाया जाए, तो एक-दूसरे के बीच 30° के कला कोण अंतर के साथ, Y - △ और △ - △ ट्रांसफार्मरों का संयोजन 12-पल्स प्रभाव उत्पन्न कर सकता है, जो निम्न-क्रम हार्मोनिक धाराओं को कम कर सकता है और हार्मोनिक्स को प्रभावी ढंग से दबा सकता है।
4. समर्पित हार्मोनिक्स स्थापित करें
आवृत्ति कनवर्टर और चरण का पता लगाने के लिए एक समर्पित फिल्टर स्थापित करें, और हार्मोनिक धारा के समान आयाम और विपरीत चरण के साथ एक धारा उत्पन्न करें, जिसे हार्मोनिक धारा को प्रभावी ढंग से अवशोषित करने के लिए आवृत्ति कनवर्टर को पारित किया जाता है।