विविध परिस्थितींमध्ये, आरंभिक प्रवाहाची वारंवारता नियमित वारंवारता व्होल्टेजसह विद्युत् प्रवाहात रूपांतरित करणे आवश्यक असू शकते. हे आवश्यक आहे, उदाहरणार्थ, एसिंक्रोनस मोटर्स त्यांच्या रोटेशन गती बदलण्यासाठी ऑपरेट करताना. हा लेख फ्रिक्वेंसी कन्व्हर्टरच्या ऑपरेशनच्या उद्देश आणि तत्त्वावर चर्चा करेल.
सामग्री
वारंवारता कनवर्टर काय आहे
फ्रिक्वेन्सी कन्व्हर्टर (एफसी) हे एक विद्युत उपकरण आहे जे ५० हर्ट्झच्या वारंवारतेसह सिंगल-फेज किंवा थ्री-फेज अल्टरनेटिंग करंट 1 ते 800 हर्ट्झच्या वारंवारतेसह समान प्रकारच्या प्रवाहात रूपांतरित आणि सहजतेने नियंत्रित करते. अशा उपकरणांचा वापर विविध असिंक्रोनस इलेक्ट्रिकल मशीनच्या ऑपरेशनवर नियंत्रण ठेवण्यासाठी केला जातो, उदाहरणार्थ, त्यांच्या रोटेशनची वारंवारता बदलण्यासाठी. औद्योगिक उच्च-व्होल्टेज नेटवर्कमध्ये वापरण्यासाठी उपकरणे देखील आहेत.
साधे कन्व्हर्टर व्ही/एफ वैशिष्ट्यानुसार वारंवारता आणि व्होल्टेजचे नियमन करतात, जटिल उपकरणे वेक्टर नियंत्रण वापरतात.
फ्रिक्वेन्सी कन्व्हर्टर हे तांत्रिकदृष्ट्या गुंतागुंतीचे उपकरण आहे आणि त्यात केवळ फ्रिक्वेन्सी कन्व्हर्टरच नाही तर ओव्हरकरंट, ओव्हरव्होल्टेज आणि शॉर्ट सर्किटपासून संरक्षण देखील आहे. तसेच, अशा उपकरणांमध्ये वेव्हफॉर्म सुधारण्यासाठी चोक आणि विविध इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक हस्तक्षेप कमी करण्यासाठी फिल्टर असू शकतात. इलेक्ट्रॉनिक कन्व्हर्टर, तसेच इलेक्ट्रिक मशीन उपकरणे आहेत.
वारंवारता कनवर्टरच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत
इलेक्ट्रॉनिक कन्व्हर्टरमध्ये अनेक मुख्य घटक असतात: एक रेक्टिफायर, एक फिल्टर, एक मायक्रोप्रोसेसर आणि एक इन्व्हर्टर.
रेक्टिफायर डायोड्स किंवा थायरिस्टर्सचा एक समूह आहे जो कन्व्हर्टरला इनपुट करताना प्रारंभिक प्रवाह दुरुस्त करतो. डायोड इनव्हर्टर रिपल्सच्या संपूर्ण अनुपस्थितीद्वारे दर्शविले जातात, ते स्वस्त आहेत, परंतु त्याच वेळी विश्वसनीय उपकरणे आहेत. थायरिस्टर-आधारित कन्व्हर्टर्स दोन्ही दिशांना विद्युत प्रवाह येण्याची शक्यता निर्माण करतात आणि जेव्हा मोटरला ब्रेक लावला जातो तेव्हा नेटवर्कमध्ये विद्युत ऊर्जा परत येऊ शकते.
फिल्टर करा व्होल्टेज रिपल कमी करण्यासाठी किंवा दूर करण्यासाठी थायरिस्टर उपकरणांमध्ये वापरले जाते. स्मूथिंग कॅपेसिटिव्ह किंवा प्रेरक-कॅपेसिटिव्ह फिल्टर वापरून केले जाते.
मायक्रोप्रोसेसर - कन्व्हर्टरचा एक नियंत्रण आणि विश्लेषण करणारा दुवा आहे. हे सेन्सरकडून सिग्नल प्राप्त करते आणि त्यावर प्रक्रिया करते, जे आपल्याला अंगभूत PID कंट्रोलरसह वारंवारता कनवर्टरमधून आउटपुट सिग्नल समायोजित करण्यास अनुमती देते.तसेच, हा सिस्टम घटक इव्हेंट डेटा रेकॉर्ड करतो आणि संग्रहित करतो, डिव्हाइसला ओव्हरलोड्स, शॉर्ट सर्किट्सपासून नोंदणी करतो आणि संरक्षित करतो, ऑपरेटिंग मोडचे विश्लेषण करतो आणि आपत्कालीन ऑपरेशनच्या बाबतीत डिव्हाइस बंद करतो.
इन्व्हर्टर व्होल्टेज आणि करंटचा वापर इलेक्ट्रिकल मशीन्स नियंत्रित करण्यासाठी केला जातो, म्हणजेच विद्युत् प्रवाहाची वारंवारता सहजतेने नियंत्रित करण्यासाठी. असे उपकरण "शुद्ध साइन" आउटपुट तयार करते, जे त्यास अनेक उद्योगांमध्ये वापरण्याची परवानगी देते.
इलेक्ट्रॉनिक फ्रिक्वेन्सी कन्व्हर्टर (इन्व्हर्टर) च्या ऑपरेशनच्या तत्त्वामध्ये कामाच्या खालील टप्प्यांचा समावेश आहे:
- इनपुट साइनसॉइडल अल्टरनेटिंग सिंगल-फेज किंवा थ्री-फेज करंट डायोड ब्रिज किंवा थायरिस्टर्सद्वारे दुरुस्त केला जातो;
- विशेष फिल्टर (कॅपेसिटर) च्या मदतीने, व्होल्टेज रिपल्स कमी करण्यासाठी किंवा दूर करण्यासाठी सिग्नल फिल्टर केला जातो;
- मायक्रोक्रिकिट आणि ट्रांझिस्टर ब्रिज वापरून ठराविक पॅरामीटर्ससह व्होल्टेज तीन-टप्प्याच्या लहरीत रूपांतरित केले जाते;
- इन्व्हर्टरच्या आउटपुटवर, आयताकृती डाळी निर्दिष्ट पॅरामीटर्ससह साइनसॉइडल व्होल्टेजमध्ये रूपांतरित केल्या जातात.
वारंवारता कनवर्टरचे प्रकार
फ्रिक्वेन्सी कन्व्हर्टरचे अनेक प्रकार आहेत, जे सध्या उत्पादन आणि वापरासाठी सर्वात सामान्य आहेत:
इलेक्ट्रोमशीन (इलेक्ट्रोइंडक्शन) कन्व्हर्टर: इलेक्ट्रॉनिक FCs वापरणे अशक्य किंवा अयोग्य अशा प्रकरणांमध्ये वापरले जाते. संरचनात्मकदृष्ट्या, अशी उपकरणे फेज रोटरसह असिंक्रोनस मोटर्स आहेत, जी जनरेटर-कन्व्हर्टर मोडमध्ये कार्य करतात.
ही उपकरणे स्केलर नियंत्रित कन्व्हर्टर आहेत. या उपकरणाच्या आउटपुटवर, स्टेटर विंडिंग्जमध्ये विशिष्ट चुंबकीय प्रवाह राखण्यासाठी दिलेल्या मोठेपणा आणि वारंवारतेचा व्होल्टेज तयार केला जातो.लोड (पंप, पंखे आणि इतर उपकरणे) वर अवलंबून रोटरची गती राखणे आवश्यक नसलेल्या प्रकरणांमध्ये ते वापरले जातात.
इलेक्ट्रॉनिक कन्व्हर्टर: विविध उपकरणांसाठी सर्व कामकाजाच्या परिस्थितीत मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. अशी उपकरणे वेक्टर असतात, ते स्टेटर आणि रोटरच्या चुंबकीय क्षेत्रांच्या परस्परसंवादाची आपोआप गणना करतात आणि लोडची पर्वा न करता रोटरच्या गतीचे स्थिर मूल्य प्रदान करतात.
- सायक्लोकॉन्व्हर्टर;
- सायक्लोइनव्हर्टर;
- इंटरमीडिएट डीसी लिंकसह इन्व्हर्टर:
- वर्तमान स्त्रोताचे वारंवारता कनवर्टर;
- व्होल्टेज स्त्रोताचे वारंवारता कनवर्टर (मोठेपणा किंवा पल्स-रुंदी मॉड्यूलेशनसह).
व्याप्तीनुसार, उपकरणे असू शकतात:
- 315 किलोवॅट पर्यंत शक्ती असलेल्या उपकरणांसाठी;
- 500 kW पर्यंतच्या पॉवरसाठी वेक्टर कन्व्हर्टर;
- स्फोटक आणि धुळीच्या वातावरणात वापरण्यासाठी स्फोट-प्रूफ उपकरणे;
- इलेक्ट्रिक मोटर्सवर आरोहित वारंवारता कन्व्हर्टर्स;
प्रत्येक प्रकारच्या फ्रिक्वेंसी कन्व्हर्टरचे काही फायदे आणि तोटे आहेत आणि ते विविध उपकरणे आणि भार तसेच कामाच्या परिस्थितीसाठी लागू आहेत.
वारंवारता कनवर्टर स्वहस्ते किंवा बाह्यरित्या नियंत्रित केले जाऊ शकते. इन्व्हर्टरच्या कंट्रोल पॅनलमधून मॅन्युअल नियंत्रण केले जाते, जे गती समायोजित करू शकते किंवा ऑपरेशन थांबवू शकते. बाह्य नियंत्रण स्वयंचलित नियंत्रण प्रणाली (APCS) वापरून केले जाते, जे सर्व डिव्हाइस पॅरामीटर्स नियंत्रित करू शकते आणि तुम्हाला योजना किंवा ऑपरेशन मोड (FC किंवा बायपास मार्गे) स्विच करण्याची परवानगी देते.तसेच, बाह्य नियंत्रण आपल्याला ऑपरेटिंग परिस्थिती, लोड, वेळ यावर अवलंबून कनवर्टरचे ऑपरेशन प्रोग्राम करण्याची परवानगी देते, जे आपल्याला स्वयंचलित मोडमध्ये कार्य करण्यास अनुमती देते.
इलेक्ट्रिक मोटरला फ्रिक्वेंसी कन्व्हर्टरची आवश्यकता का असू शकते?
फ्रिक्वेन्सी कन्व्हर्टरचा वापर केल्याने विजेची किंमत, मोटर्स आणि उपकरणांच्या घसारा कमी करणे शक्य होते. ते स्वस्त गिलहरी-पिंजरा मोटर्ससाठी वापरले जाऊ शकतात, ज्यामुळे उत्पादन खर्च कमी होतो.
बर्याच इलेक्ट्रिक मोटर्स ऑपरेटिंग मोड्सच्या वारंवार बदलण्याच्या परिस्थितीत कार्य करतात (वारंवार सुरू होणे आणि थांबणे, लोड बदलणे). फ्रिक्वेंसी कन्व्हर्टर्स आपल्याला मोटर सहजतेने सुरू करण्यास आणि उपकरणांचे जास्तीत जास्त टॉर्क आणि हीटिंग कमी करण्यास अनुमती देतात. हे महत्वाचे आहे, उदाहरणार्थ, मशीन्स फडकावताना आणि आपल्याला अचानक सुरू होण्याचा नकारात्मक प्रभाव कमी करण्यास तसेच थांबताना लोड आणि धक्क्यांचे स्विंग दूर करण्यास अनुमती देते.
इन्व्हर्टरच्या मदतीने, तुम्ही ब्लोअर्स, पंपांच्या ऑपरेशनचे सहजतेने नियमन करू शकता आणि तुम्हाला तांत्रिक प्रक्रिया (बॉयलर हाऊसमध्ये, खाणकामात, तेल आणि तेल शुद्धीकरण क्षेत्रात, वॉटरवर्क्स आणि इतर उद्योगांमध्ये) स्वयंचलित करण्याची परवानगी देते.
कन्व्हेयर, कन्व्हेयर, लिफ्टमध्ये फ्रिक्वेंसी कन्व्हर्टरचा वापर आपल्याला त्यांच्या घटकांचे सेवा जीवन वाढविण्यास अनुमती देतो, कारण ते उपकरणे सुरू करताना आणि थांबवताना धक्का, झटके आणि इतर नकारात्मक घटक कमी करते. ते सहजतेने इंजिनची गती वाढवू आणि कमी करू शकतात, उलट हालचाली करू शकतात, जे मोठ्या संख्येने उच्च-परिशुद्धता औद्योगिक उपकरणांसाठी महत्वाचे आहे.
वारंवारता कन्व्हर्टरचे फायदे:
- ऊर्जेचा खर्च कमी करणे: सुरू होणारे प्रवाह कमी करून आणि लोडवर आधारित इंजिन पॉवर समायोजित करून;
- उपकरणांची विश्वासार्हता आणि टिकाऊपणा वाढविणे: आपल्याला सेवा आयुष्य वाढविण्यास आणि एका तांत्रिक सेवेपासून दुसर्यापर्यंत कालावधी वाढविण्यास अनुमती देते;
- तुम्हाला रिमोट कॉम्प्युटर उपकरणांवरून बाह्य नियंत्रण आणि उपकरणांचे व्यवस्थापन आणि ऑटोमेशन सिस्टममध्ये समाकलित करण्याची क्षमता लागू करण्यास अनुमती देते;
- फ्रिक्वेंसी कन्व्हर्टर कोणत्याही लोड पॉवरसह कार्य करू शकतात (एक किलोवॅट ते दहापट मेगावॅटपर्यंत);
- फ्रिक्वेंसी कन्व्हर्टर्सच्या संरचनेत विशेष घटकांची उपस्थिती आपल्याला ओव्हरलोड्स, फेज फेल्युअर आणि शॉर्ट सर्किटपासून संरक्षण करण्यास तसेच आपत्कालीन परिस्थितीत उपकरणांचे सुरक्षित ऑपरेशन आणि शटडाउन सुनिश्चित करण्यास अनुमती देते.
अर्थात, अशा फायद्यांची यादी पाहता, एखाद्याला आश्चर्य वाटेल की ते एंटरप्राइझमधील सर्व इंजिनसाठी का वापरत नाहीत? येथे उत्तर स्पष्ट आहे, अरेरे, परंतु ही chastotnikov, त्यांची स्थापना आणि समायोजनची उच्च किंमत आहे. प्रत्येक व्यवसाय हे खर्च घेऊ शकत नाही.
तत्सम लेख:
