तीन-चरण इलेक्ट्रिक मोटर के लिए फ़्रिक्वेंसी कनवर्टर

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तीन-चरण अतुल्यकालिक मोटर्स का उपयोग उद्योग और मानव जीवन और गतिविधि के अन्य क्षेत्रों में लंबे समय से किया गया है। वर्कफ़्लो के सभी चरणों में, यूनिट की सुचारू शुरुआत और ब्रेकिंग सुनिश्चित करने के लिए सबसे अधिक ध्यान दिया जाता है। इस शर्त को पूरा करने के लिए, तीन-चरण इलेक्ट्रिक मोटर के लिए आवृत्ति कनवर्टर का उपयोग करना आवश्यक है। इसके मुख्य नाम के अलावा - एक फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर को इन्वर्टर, वेरिएबल फ़्रीक्वेंसी ड्राइव या एसी फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर के रूप में भी जाना जाता है।

फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर का मुख्य कार्य एसिंक्रोनस मोटर्स के रोटेशन की गति को नियंत्रित करना है, जिसकी मदद से विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। प्रारंभिक आंदोलन एक विशिष्ट तकनीकी संचालन करने के लिए आवश्यक अन्य प्रकार के आंदोलनों में बदल जाता है। फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स का उपयोग आपको इलेक्ट्रिक मोटर की दक्षता को 98% तक लाने की अनुमति देता है।

डिवाइस और कनवर्टर के संचालन का सिद्धांत

आवृत्ति कनवर्टर अतुल्यकालिक प्रकार के तीन-चरण इलेक्ट्रिक मोटर्स के रोटेशन की गति को नियंत्रित करता है। बिजली की क्रिया के तहत प्राप्त रोटेशन को विशेष ड्राइव उपकरणों की मदद से यांत्रिक गति में परिवर्तित किया जाता है। रोटेशन की गति को अन्य उपकरणों द्वारा भी नियंत्रित किया जा सकता है। हालांकि, उन सभी में उच्च लागत, जटिल डिजाइन और कम गुणवत्ता के रूप में गंभीर नुकसान हैं। इसके अलावा, ऐसे उपकरणों की समायोजन सीमा सामान्य ऑपरेशन के लिए पूरी तरह से अपर्याप्त है।

इन सभी समस्याओं को फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर की मदद से प्रभावी ढंग से हल किया जाता है। यह डिवाइस सॉफ्ट स्टार्ट और स्टॉप प्रदान करने के अलावा इंजन में होने वाली अन्य प्रक्रियाओं को भी नियंत्रित करता है। एक चेस्टोटनिक के उपयोग ने खराबी और आपात स्थिति के जोखिम को कम से कम कर दिया। गति और सुचारू समायोजन तीन-चरण मोटर के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए आवृत्ति कनवर्टर सर्किट द्वारा प्रदान किया जाता है। इसके आवेदन के परिणामस्वरूप, इलेक्ट्रिक मोटर के निरंतर संचालन की अवधि में काफी वृद्धि हुई है, महत्वपूर्ण ऊर्जा बचत और वृद्धि हासिल करना संभव हो गया है।

विद्युत मोटर के घूर्णन की गति को नियंत्रित करना किसके कारण संभव हो जाता है? सबसे पहले, नेटवर्क से आने वाले वोल्टेज की आवृत्ति में परिवर्तन होता है। इसके अलावा, आवश्यक आयाम और आवृत्ति के साथ एक सामान्य तीन-चरण वोल्टेज इससे बनता है, जिसे इलेक्ट्रिक मोटर द्वारा खपत किया जाता है। गति नियंत्रण काफी विस्तृत श्रृंखला में किया जाता है। यदि आवश्यक हो, आवृत्ति कनवर्टर आपको रोटर के रोटेशन को विपरीत दिशा में स्विच करने की अनुमति देता है। अधिकतम स्वीकार्य गति और स्थापित शक्ति को ध्यान में रखते हुए, यूनिट के पासपोर्ट डेटा को ध्यान में रखते हुए सभी समायोजन किए जाने चाहिए।

आवृत्ति कनवर्टर का सामान्य उपकरण आरेख में दिखाया गया है। उपकरण में तीन घटक होते हैं:

दिष्टकारी। जब एक शक्ति स्रोत से जुड़ा होता है, तो यह एक डीसी वोल्टेज उत्पन्न करता है। संशोधन के आधार पर, इसे प्रबंधित या अप्रबंधित किया जा सकता है।
छानना। रेक्टिफाइड वोल्टेज को सुचारू करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, इसलिए इसके डिज़ाइन में कैपेसिटर शामिल हैं।
इन्वर्टर। वांछित आवृत्ति के साथ सीधे वोल्टेज उत्पन्न करता है और इसे मोटर को आपूर्ति करता है।

गति नियंत्रण के प्रकार के आधार पर चस्टोटनिकोव का मुख्य वर्गीकरण किया जाता है। दो मुख्य मोड हैं:

प्रतिक्रिया के बिना स्केलर मोड। इस मामले में, स्टेटर चुंबकीय क्षेत्र नियंत्रित होता है।
प्रतिक्रिया के साथ या बिना वेक्टर मोड। यहां रोटर और स्टेटर के चुंबकीय क्षेत्र परस्पर क्रिया करते हैं, जिसे नियंत्रण में ध्यान में रखा जाता है। यह मोड अलग-अलग गति से टॉर्क को ऑप्टिमाइज करता है। इस नियंत्रण विधि को अधिक सटीक और कुशल माना जाता है। हालांकि, इसे विशेष ज्ञान और कौशल की आवश्यकता होती है, जिसे बनाए रखना अधिक महंगा होता है।

आवृत्ति कनवर्टर को जोड़ना और सेट करना

एसिंक्रोनस मोटर्स वाले उपकरणों के निजी मालिकों के लिए कनेक्टिंग फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं। एक सर्किट ब्रेकर स्थापित करने की प्रारंभिक अनुशंसा की जाती है जो किसी एक चरण में संभावित शॉर्ट सर्किट के मामले में नेटवर्क को डी-एनर्जेट करेगा।

सर्किट में, अतुल्यकालिक मोटर्स के लिए chastotniki दो तरह से इलेक्ट्रिक मोटर्स से जुड़े होते हैं - "त्रिकोण" और "स्टार"। पहली योजना का उपयोग बिजली की हानि के बिना एकल-चरण चर गति ड्राइव के लिए किया जाता है। इस तरह के chastotniki में 3 kW की अधिकतम शक्ति होती है और मुख्य रूप से घरेलू परिस्थितियों में उपयोग के लिए अभिप्रेत है। स्टार योजना का उपयोग किया जाता है जहां तीन चरण के औद्योगिक नेटवर्क होते हैं।

शुरुआती करंट को सीमित करने और शुरुआती टॉर्क को कम करने के लिए, मिश्रित योजना के अनुसार 5 kW से अधिक की शक्ति वाले इंजन शुरू किए जाते हैं। "स्टार" का उपयोग स्टार्टिंग के समय किया जाता है, जब स्टेटर पर वोल्टेज लगाया जाता है। मोटर रेटेड गति तक पहुंचने के बाद, बिजली की आपूर्ति दूसरे "डेल्टा" सर्किट में बदल जाती है। इस पद्धति का उपयोग हर जगह नहीं किया जाता है, लेकिन केवल वहीं होता है जहां दोनों सर्किट को एक साथ जोड़ना संभव होता है।

रिमोट कंट्रोल आवृत्ति कनवर्टर से जुड़े आरेख के अनुसार जुड़ा हुआ है। स्थापना शुरू करने से पहले और बिजली लागू होने से पहले नियंत्रण लीवर को बंद स्थिति में होना चाहिए। जब लीवर को चालू स्थिति में ले जाया जाता है, तो इस क्रिया की पुष्टि एक संकेतक प्रकाश द्वारा की जाती है। कई मॉडलों में, डिफ़ॉल्ट प्रारंभ रन बटन दबाकर होता है। रिमोट कंट्रोल के हैंडल को धीरे-धीरे घुमाकर इलेक्ट्रिक मोटर की गति में धीरे-धीरे वृद्धि की जाती है। आवश्यक गति तक पहुँचने पर, इस स्थिति में हैंडल को स्थिर कर दिया जाता है। मोड को रिवर्स रोटेशन में बदलने के लिए, एक रिवर्स बटन है।

आवृत्ति कनवर्टर का स्व-विनिर्माण

हाल ही में, विभिन्न उपकरणों के ड्राइव में उपयोग की जाने वाली कम-शक्ति वाली एसिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर रोजमर्रा की जिंदगी में व्यापक हो गई हैं। इसलिए, उनके लिए महंगे अतिरिक्त उपकरण न खरीदने के लिए, कई घरेलू शिल्पकार अपने हाथों से कन्वर्टर्स बनाकर इलेक्ट्रिक मोटर्स की आवृत्ति विनियमन प्रदान करते हैं। इस प्रकार, इंजन की शक्ति को बनाए रखते हुए ऊर्जा की बचत होती है।

एक घरेलू एकल-चरण नेटवर्क आपको एक इलेक्ट्रिक मोटर कनेक्ट करने की अनुमति देता है जिसकी शक्ति 1 किलोवाट से अधिक नहीं होती है। यह ऐसी इकाइयों के लिए है जो मुख्य रूप से घर-निर्मित चस्तोत्निकी बनाई जाती हैं। एकल-चरण नेटवर्क के लिए डिज़ाइन किए गए त्रिकोणों के कनेक्शन के बारे में पहले से सोचना आवश्यक है। इस प्रयोजन के लिए, एक वाइंडिंग के आउटपुट को दूसरे के इनपुट से जोड़ने के सिद्धांत के अनुसार, वाइंडिंग के आउटपुट एक दूसरे के साथ श्रृंखला में जुड़े हुए हैं। यह भी अनुशंसा की जाती है कि स्वयं द्वारा इकट्ठे किए गए आवृत्ति कनवर्टर के सर्किट को पहले से तैयार किया जाए।

निर्माण शुरू करने से पहले, आपको सभी आवश्यक तत्व और सामग्री तैयार करने की आवश्यकता है। आप किसी भी माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग कर सकते हैं - AT90PWM3B मॉडल का एक एनालॉग और IR2135 मॉडल के समान तीन-चरण ब्रिज ड्राइवर। इसके अलावा, आपको 6 IRG4BC30W प्रकार के ट्रांजिस्टर, 6 बटन और एक संकेतक पर स्टॉक करने की आवश्यकता है। सभी भाग एक लचीली केबल द्वारा एक दूसरे से जुड़े दो बोर्डों पर स्थित होते हैं।

आवृत्ति कनवर्टर का डिज़ाइन पूरक है। इस हिस्से को एक अलग योजना के अनुसार तैयार या अपने हाथों से इकट्ठा किया जा सकता है। मोटर के संचालन पर नियंत्रण एक बाहरी नियंत्रण धारा या एक IL300 microcircuit का उपयोग करके किया जाता है, जिसमें एक रैखिक डिकूपिंग होता है। ट्रांजिस्टर और डायोड ब्रिज को माउंट करने के लिए एक सामान्य रेडिएटर का उपयोग किया जाता है। नियंत्रण बटन OS2-4 ऑप्टोकॉप्लर्स द्वारा दोहराए जाते हैं।

यदि विद्युत मोटर में कम शक्ति है, तो एकल-चरण आवृत्ति कनवर्टर पर ट्रांसफार्मर स्थापित करना आवश्यक नहीं है। इसके बजाय, आप एक करंट शंट का उपयोग कर सकते हैं, जिसमें तारों का क्रॉस सेक्शन 0.5 मिमी है। DA-1 एम्पलीफायर भी इससे जुड़ा है, जो एक अतिरिक्त वोल्टेज माप कार्य करता है।

ऑपरेशन के दौरान डिवाइस का रखरखाव

सबसे पहले, आपको डिवाइस को अंदर से धूल से समय पर साफ करने की आवश्यकता है। मुख्य प्रक्रिया एक वैक्यूम क्लीनर के साथ की जाती है, लेकिन इस तरह से पूरी सफाई नहीं की जा सकती है। वैक्यूम क्लीनर बस संचित धूल की मोटी और घनी परतों का सामना नहीं करता है। इसलिए, एक कंप्रेसर का उपयोग करने या मैन्युअल रूप से साफ करने की सिफारिश की जाती है।
तत्वों, भागों और विधानसभाओं के समय पर आवधिक प्रतिस्थापन से बहुत महत्व जुड़ा हुआ है। ऑपरेशन के 2-3 साल बाद कूलिंग फैन को बदलने की सलाह दी जाती है। फ़्यूज़, आंतरिक लूप और अन्य भागों के लिए समय सीमा है। इन शर्तों के अधीन, इलेक्ट्रिक मोटर के लिए फ़्रीक्वेंसी कनवर्टर अधिक समय तक चलेगा।
आंतरिक तापमान और बस वोल्टेज की निगरानी करना अनिवार्य है। जब कैपेसिटर नष्ट हो जाते हैं और ऊष्मीय प्रवाहकीय पेस्ट सूखने लगता है तो बहुत अधिक तापमान नकारात्मक परिणाम देता है।
हर तीन साल में कम से कम एक बार पेस्ट को बदलने की सलाह दी जाती है। परिवेश का तापमान 40 डिग्री से अधिक नहीं होना चाहिए, और आर्द्रता और धूल की एकाग्रता अनुमेय सीमा से अधिक नहीं होनी चाहिए।

अतुल्यकालिक मोटर्स में आवृत्ति कन्वर्टर्स के लाभ

अतुल्यकालिक मोटर्स डीसी उपकरणों पर कई फायदे प्रदान करते हैं। उन्हें सरल डिजाइन और उच्च विश्वसनीयता की विशेषता है। इसलिए, घरेलू और औद्योगिक उद्देश्यों के लिए, अतुल्यकालिक इकाइयों को सबसे अधिक बार चुना जाता है।

वर्तमान में, कई उपयोगकर्ता मोटर्स के संचालन के दौरान यांत्रिक रूप से वर्तमान को नियंत्रित करने से इनकार करते हैं। यह विधि उपकरण की उचित गुणवत्ता की गारंटी नहीं देती है। इसके बजाय, फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स का लंबे समय से उपयोग किया जाता रहा है। इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण आपको इंजन की अपनी शक्ति को बनाए रखते हुए ऊर्जा की खपत को काफी कम करने की अनुमति देता है।

फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स को उपकरण प्रलेखन में परिलक्षित तकनीकी विशिष्टताओं के अनुसार संचालित किया जाना चाहिए। घरेलू उपकरणों को केवल घर पर उपयोग करने की सिफारिश की जाती है, और उत्पादन में, कारखाने से बने उपकरणों का उपयोग किया जाता है। इनवर्टर की मरम्मत और रखरखाव केवल योग्य कर्मियों द्वारा ही किया जाना चाहिए।