فریکوئنسی کنورٹر انرجی فیڈ بیک ڈیوائسز کے سپلائرز آپ کو یاد دلاتے ہیں کہ جدید صنعتی آٹومیشن پروڈکشن میں، پمپ، پنکھے اور دیگر آلات کے اطلاق کا دائرہ زیادہ سے زیادہ وسیع ہوتا جا رہا ہے۔ ان کی برقی توانائی کی کھپت، چکر لگانے والے نقصانات، والوز اور دیگر آلات کے ساتھ ساتھ روزانہ کی دیکھ بھال اور مرمت کے اخراجات، لاگت کا تقریباً 20% بنتے ہیں۔ یہ کافی پیداواری خرچ ہے۔ معیشت کی ترقی کے ساتھ، اصلاحات کی گہرائی، اور مارکیٹ میں مسابقت کی شدت، توانائی کی بچت اور کھپت میں کمی آہستہ آہستہ مصنوعات کے معیار کو بہتر بنانے اور پیداواری لاگت کو کم کرنے کا ایک اہم ذریعہ بن گیا ہے۔
1. متغیر فریکوئنسی توانائی بچانے والی ٹیکنالوجی کا بنیادی نظریہ
فریکوئنسی کنورژن ٹیکنالوجی کا بنیادی اصول یہ ہے کہ ایک طویل عرصے تک برقی آلات کے ذریعے استعمال ہونے والے متبادل کرنٹ کی فریکوئنسی ایک مقررہ حالت میں برقرار رہتی ہے۔ فریکوئنسی کنورژن ٹیکنالوجی کا اطلاق فریکوئنسی کو ایک ایسا وسیلہ بنانا ہے جسے ایڈجسٹ اور آزادانہ طور پر استعمال کیا جا سکے۔ آج کل، سب سے زیادہ فعال اور تیزی سے ترقی پذیر متغیر فریکوئنسی ٹیکنالوجی متغیر فریکوئنسی کی رفتار ریگولیشن ٹیکنالوجی ہے۔
فریکوئینسی کنورژن ٹیکنالوجی میں کمپیوٹر ٹیکنالوجی، پاور الیکٹرانکس ٹیکنالوجی، اور کلک ٹرانسمیشن ٹیکنالوجی شامل ہے۔ یہ ایک جامع ٹیکنالوجی ہے جو مکینیکل آلات اور مضبوط اور کمزور بجلی کو یکجا کرتی ہے۔ اس سے مراد پاور فریکوئنسی کرنٹ کے سگنل کو دوسری فریکوئنسیوں میں تبدیل کرنا ہے، جو بنیادی طور پر سیمی کنڈکٹر اجزاء کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے۔ پھر، الٹرنیٹنگ کرنٹ کو ڈائریکٹ کرنٹ میں تبدیل کر دیا جاتا ہے، اور الیکٹرو مکینیکل آلات کے سٹیپلیس سپیڈ ریگولیشن کو حاصل کرتے ہوئے انورٹر کرنٹ اور وولٹیج کو ریگولیٹ کرتا ہے۔ خلاصہ یہ کہ فریکوئنسی کنورژن ٹیکنالوجی کرنٹ کی فریکوئنسی کو تبدیل کرکے موٹر کی رفتار کو کنٹرول کرنا ہے، اس طرح موٹر آلات کو مؤثر طریقے سے کنٹرول کرنا ہے۔ یہ سب موجودہ تعدد اور موٹر کی رفتار میں سال بہ سال اضافے کی بنیاد پر حاصل کیے گئے ہیں۔ فریکوئنسی کنورژن ٹیکنالوجی کی خصوصیت یہ ہے کہ یہ موٹر کے ہموار آپریشن کو یقینی بنا سکتی ہے، خود بخود ایکسلریشن اور کمی کو کنٹرول کر سکتی ہے اور کام کی کارکردگی کو بہتر بناتے ہوئے توانائی کی کھپت کو کم کر سکتی ہے۔
فریکوئنسی کنورٹرز کے روزانہ استعمال میں، براہ راست ٹارک کنٹرول اور ویکٹر کنٹرول بنیادی طور پر استعمال کیا جاتا ہے. فریکوئنسی کنورٹرز کی مستقبل میں ترقی میں، مصنوعی نیورل نیٹ ورکس اور فزی سیلف آپٹیمائزیشن کنٹرول کے طریقے استعمال کیے جائیں گے۔ مزید برآں، جیسے جیسے فریکوئنسی کنورٹرز تیار ہوتے رہتے ہیں، ان کی جامعیت تیزی سے بلند ہوتی جائے گی۔ اسپیڈ ریگولیشن کے بنیادی افعال کو مکمل کرنے کے علاوہ، ان میں مواصلات، قابل پروگرام، اور پیرامیٹر کی شناخت کے افعال بھی اندرونی طور پر سیٹ کیے گئے ہیں۔
2. تعدد کنورٹر کے توانائی کی بچت کا اصول
2.1 متغیر فریکوئنسی توانائی کی بچت کے طریقے
سیال میکینکس کے مطابق، طاقت = دباؤ * بہاؤ کی شرح۔ ایک کی طاقت کے بہاؤ کی شرح اور رفتار متناسب ہے، دباؤ رفتار کے مربع کے متناسب ہے، اور طاقت رفتار کے مکعب کے متناسب ہے۔ اگر پانی کے پمپ کی کارکردگی کو مقرر کیا جاتا ہے، جب بہاؤ کی شرح کم ہوتی ہے، تو رفتار متناسب طور پر کم ہو جائے گی، اور پیداوار کی طاقت بھی کیوبک تعلق میں کم ہو جائے گی. لہذا، پانی کے پمپ کی رفتار موٹر کی بجلی کی کھپت کے تقریبا متناسب ہے. مثال کے طور پر، جب 55kW واٹر پمپ موٹر کو اس کی اصل رفتار کا 80% کر دیا جاتا ہے، تو اس کی بجلی کی کھپت 28kW/h ہے، جس کی بجلی کی بچت کی شرح 48% ہے۔ لیکن اگر رفتار کو اصل کے 50٪ پر ایڈجسٹ کیا جائے تو، بجلی کی کھپت 6 کلو واٹ فی گھنٹہ ہو جاتی ہے، اور بجلی کی بچت کی شرح 87٪ تک پہنچ جاتی ہے۔
2.2 توانائی کے تحفظ کے لیے پاور فیکٹر معاوضہ کو اپنانا
رد عمل کی طاقت نہ صرف آلات کو گرم کرنے کا سبب بنتی ہے اور تار کے لباس کو بڑھاتی ہے، بلکہ سب سے اہم بات یہ ہے کہ پاور فیکٹر میں کمی پاور گرڈ کی فعال طاقت میں کمی کا باعث بنتی ہے۔ نتیجے کے طور پر، بجلی کی لائنوں میں رد عمل کی توانائی کی ایک بڑی مقدار استعمال ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں آلات کی کارکردگی میں کمی اور سنگین فضلہ ہوتا ہے۔ متغیر فریکوئنسی اسپیڈ ریگولیشن ڈیوائس استعمال کرنے کے بعد، فریکوئنسی کنورٹر کے اندر فلٹرنگ کیپسیٹر کی وجہ سے ری ایکٹیو پاور کا نقصان مزید کم ہو جاتا ہے، جس سے پاور گرڈ کی فعال طاقت بڑھ جاتی ہے۔
2.3 توانائی کے تحفظ کے لیے سافٹ اسٹارٹ طریقہ استعمال کرنا
اس حقیقت کی وجہ سے کہ موٹر کو Y/D یا ڈائریکٹ سٹارٹنگ کے ذریعے شروع کیا جاتا ہے، سٹارٹنگ کرنٹ ریٹیڈ کرنٹ سے چار سے سات گنا زیادہ ہے، جو پاور گرڈ اور الیکٹرو مکینیکل آلات پر سنگین اثر ڈال سکتا ہے۔ مزید یہ کہ، اس کے لیے پاور گرڈ کی بہت زیادہ صلاحیت کی ضرورت ہوتی ہے، جو شروع ہونے کے دوران نسبتاً بڑا کرنٹ پیدا کرتا ہے، اور وائبریشن کے دوران والوز اور بفلز کو نمایاں نقصان پہنچاتا ہے، جو پائپ لائنوں اور آلات کی سروس لائف کے لیے بھی بہت نقصان دہ ہے۔ فریکوئنسی کنورٹرز کا استعمال کرنٹ کو صفر سے شروع کرنے کے لیے فریکوئنسی کنورٹر کے سافٹ اسٹارٹ فنکشن کا استعمال کرتا ہے، اور زیادہ سے زیادہ قیمت ریٹیڈ کرنٹ سے زیادہ نہیں ہوگی۔ لہذا، پاور گرڈ پر اثر اور بجلی کی فراہمی کی صلاحیت کی ضروریات کو بہت کم کر دیا گیا ہے، اور والوز اور آلات کی سروس کی زندگی بہت بڑھ گئی ہے.
3. متغیر فریکوئنسی توانائی کی بچت کی ٹیکنالوجی کے اطلاق کی مثالیں۔
ہم نے 160kW گردش کرنے والے واٹر پمپ پر متغیر فریکوئنسی اسپیڈ کنٹرولر کی تنصیب کو مثال کے طور پر متغیر فریکوئنسی توانائی بچانے والے آلات کو دوبارہ تیار کرنے کے لیے استعمال کیا۔ ہم نے ریٹروفٹ سے پہلے اور بعد میں بجلی کی کھپت کا تجربہ کیا اور بہت تسلی بخش نتائج حاصل کئے۔
3.1 فریکوئنسی کی تبدیلی سے پہلے کنٹرول موڈ
گردش کرنے والے واٹر پمپ کے آپریشن میں، جب عمل کی ضروریات کی وجہ سے بہاؤ کی شرح میں تبدیلی آتی ہے، تو پمپ کی اصل بہاؤ کی شرح کو تبدیل کرنے کے لیے پمپ کے آؤٹ لیٹ اور ان لیٹ کے کھلنے کو ایڈجسٹ کرنا ضروری ہوتا ہے۔ ایڈجسٹمنٹ کے اس طریقے کو تھروٹلنگ ایڈجسٹمنٹ کہا جاتا ہے۔ اس مثال میں، آؤٹ لیٹ اور انلیٹ کا والو کھلنا تقریباً 60% ہے۔ توانائی کے استعمال کے نقطہ نظر سے، یہ ایک بہت ہی غیر اقتصادی ایڈجسٹمنٹ کا طریقہ ہے۔
3.2 فریکوئنسی کی تبدیلی کے بعد کنٹرول موڈ
گردش کرنے والے پانی کے پمپ کے آپریشن میں، جب عمل کی ضروریات کی وجہ سے بہاؤ کی شرح میں تبدیلی آتی ہے، تو ان لیٹ اور آؤٹ لیٹ والوز دونوں مکمل طور پر کھل جاتے ہیں۔ موٹر کی رفتار کو ایڈجسٹ کرنے سے، مناسب بہاؤ کی شرح حاصل کرنے کے لیے ایک مناسب اور نیا آپریٹنگ پوائنٹ مل سکتا ہے۔ اصل صورتحال اور سائٹ کی ضروریات کے مطابق، دستی یا خودکار کنٹرول کو لاگو کیا جا سکتا ہے۔ اس مثال میں، کیونکہ بہاؤ کی شرح کو اکثر ایڈجسٹ کرنے کی ضرورت نہیں ہے، اس لیے موٹر کی اصل آپریٹنگ فریکوئنسی 40Hz کی اصل صورتحال اور سائٹ کی ضروریات کی بنیاد پر طے کی جاتی ہے، اور مینوئل کنٹرول بنیادی طور پر توانائی کو بچانے کے لیے اپنایا جاتا ہے۔
4. متغیر فریکوئنسی اسپیڈ ریگولیشن سسٹم استعمال کرنے کے بعد آپریشن میں تبدیلیاں
مکمل نرم آغاز حاصل کر لیا گیا ہے۔ جب موٹر شروع ہوتی ہے، روٹر کی رفتار آہستہ آہستہ ان پٹ پاور سپلائی کی فریکوئنسی کے ساتھ بڑھتی ہے، جس کے نتیجے میں رفتار میں ہموار اضافہ ہوتا ہے۔ پورے سسٹم کے شروع ہونے کا وقت تقریباً 20 سیکنڈز پر سیٹ کیا گیا ہے، جس سے سسٹم پر کوئی اثر نہیں پڑے گا اور یہ شروع کرنے کے اصل طریقہ سے زیادہ ہموار ہے۔
پاور گرڈ میں استعمال ہونے والے کرنٹ کو بھی نمایاں طور پر کم کر دیا گیا ہے، جس سے برقی آلات کا استعمال زیادہ محفوظ ہو گیا ہے۔ ایک ہی وقت میں، جیسا کہ تعدد کم ہوتا ہے، موٹر کی رفتار بھی کم ہوتی ہے، میکانی لباس کو کم کرنے اور ناکامی اور بحالی کے اخراجات کے امکانات کو بہت کم کر دیتا ہے. واٹر پمپ کو برقی توانائی فراہم کرنے والے ٹرانسفارمر نے بجلی کی فراہمی کی زیادہ تر صلاحیت کو بچا لیا ہے۔ صرف فعال بوجھ کو کم کرنے سے، بچت کی گنجائش تقریباً 50 کلو واٹ ہے، جس سے آلات کے استعمال کی کارکردگی میں بہتری آتی ہے۔ موٹر کے پاور فیکٹر کو بھی اسی طرح بہتر بنایا گیا ہے، جس سے موٹر کا آپریشن زیادہ اقتصادی ہوتا ہے۔
فریکوئنسی کنورژن ٹیکنالوجی کے استعمال سے مصنوعات کے معیار میں بہتری آئی ہے، توانائی کی کھپت میں کمی آئی ہے، توانائی کی بچت ہوئی ہے، اور کاروباری اداروں کے معاشی فوائد میں مزید اضافہ ہوا ہے۔ فریکوئنسی کنورژن اسپیڈ ریگولیشن ٹیکنالوجی کا اطلاق توانائی کے تحفظ کو حاصل کرنے کے لیے ان آلات کی تبدیلی کی ضرورت ہے۔