वर्तमान वारंवारता वाढवण्याचे मार्ग

वर्तमानाची वारंवारता वाढवण्याची (किंवा कमी करण्याची) सर्वात लोकप्रिय पद्धत म्हणजे वारंवारता कनवर्टर वापरणे. फ्रिक्वेंसी कन्व्हर्टर्समुळे सिंगल-फेज किंवा थ्री-फेज अल्टरनेटिंग करंटमधून औद्योगिक वारंवारता (50 किंवा 60 हर्ट्झ) आवश्यक वारंवारतेसह प्रवाह प्राप्त करणे शक्य होते, उदाहरणार्थ 1 ते 800 हर्ट्झ, पॉवर सिंगल-फेज किंवा तीन- फेज-फेज मोटर्स.

इलेक्ट्रॉनिक फ्रिक्वेन्सी कन्व्हर्टरसह, वर्तमान वारंवारता वाढविण्यासाठी, इलेक्ट्रिक इंडक्शन फ्रिक्वेंसी कन्व्हर्टर्स देखील वापरले जातात, उदाहरणार्थ, जखमेच्या रोटरसह असिंक्रोनस मोटर जनरेटर मोडमध्ये अंशतः कार्य करते. umformers - इंजिन जनरेटर देखील आहेत, ज्यांची चर्चा या लेखात केली जाईल.

इलेक्ट्रॉनिक वारंवारता कनवर्टर

इलेक्ट्रॉनिक फ्रिक्वेन्सी कन्व्हर्टर्स सेट व्हॅल्यूमध्ये कन्व्हर्टरच्या आउटपुट फ्रिक्वेन्सीमध्ये गुळगुळीत वाढ झाल्यामुळे सिंक्रोनस आणि एसिंक्रोनस मोटर्सची गती सहजतेने नियंत्रित करण्याची परवानगी देतात. सर्वात सोपा दृष्टीकोन एक स्थिर V/f वैशिष्ट्य सेट करून प्रदान केला जातो आणि अधिक प्रगत उपाय वेक्टर नियंत्रण वापरतात.

वारंवारता कन्व्हर्टर्ससामान्यत: एक रेक्टिफायर समाविष्ट करा जे पॉवर-फ्रिक्वेंसी अल्टरनेटिंग करंट डायरेक्ट करंटमध्ये रूपांतरित करते; रेक्टिफायर नंतर PWM वर आधारित त्याच्या सर्वात सोप्या स्वरूपात एक इन्व्हर्टर आहे, जो स्थिर व्होल्टेजला पर्यायी लोड करंटमध्ये रूपांतरित करतो आणि वारंवारता आणि मोठेपणा वापरकर्त्याने आधीच सेट केले आहे आणि हे पॅरामीटर्स नेटवर्क पॅरामीटर्सपेक्षा भिन्न असू शकतात. वर किंवा खाली इनपुट करा.

इलेक्ट्रॉनिक फ्रिक्वेन्सी कन्व्हर्टरचे आउटपुट मॉड्यूल बहुतेकदा थायरिस्टर किंवा ट्रान्झिस्टर ब्रिज असते ज्यामध्ये चार किंवा सहा स्विच असतात जे लोड पुरवण्यासाठी आवश्यक प्रवाह तयार करतात, विशेषतः इलेक्ट्रिक मोटर. आउटपुट व्होल्टेजमधील आवाज गुळगुळीत करण्यासाठी आउटपुटमध्ये एक EMC फिल्टर जोडला जातो.

वर नमूद केल्याप्रमाणे, इलेक्ट्रॉनिक फ्रिक्वेन्सी कन्व्हर्टर त्याच्या ऑपरेशनसाठी स्विच म्हणून थायरिस्टर्स किंवा ट्रान्झिस्टर वापरतो. की नियंत्रित करण्यासाठी मायक्रोप्रोसेसर मॉड्यूलचा वापर केला जातो, जो कंट्रोलर म्हणून काम करतो आणि त्याच वेळी अनेक निदान आणि संरक्षणात्मक कार्ये करतो.

दरम्यान, फ्रिक्वेन्सी कन्व्हर्टर अजूनही दोन वर्गांचे आहेत: डायरेक्ट-कपल्ड आणि डीसी-कपल्ड. या दोन वर्गांमध्ये निवड करताना, दोन्ही प्रकारांचे फायदे आणि तोटे मोजले जातात आणि तातडीची समस्या सोडवण्यासाठी एक किंवा दुसर्याची योग्यता निर्धारित केली जाते.

थेट संवाद

डायरेक्ट-कपल्ड कन्व्हर्टर हे नियंत्रित रेक्टिफायर वापरतात या वस्तुस्थितीद्वारे ओळखले जातात, ज्यामध्ये थायरिस्टर्सचे गट अनुक्रमे, अनलॉक करतात, लोड स्विच करतात, उदाहरणार्थ, मोटरचे विंडिंग, थेट पुरवठा नेटवर्कवर.

परिणामी, आउटपुटवर ग्रिड व्होल्टेज साइन वेव्हचे बिट प्राप्त होतात आणि समतुल्य आउटपुट वारंवारता (मोटरसाठी) ग्रिडपेक्षा कमी होते, त्याच्या 60% आत, म्हणजेच 60 Hz साठी 0 ते 36 Hz पर्यंत. इनपुट

अशी वैशिष्ट्ये उद्योगातील उपकरणांचे पॅरामीटर्स विस्तृत श्रेणीत बदलू देत नाहीत, म्हणून या उपायांची मागणी कमी आहे. याव्यतिरिक्त, नॉन-लॉकिंग थायरिस्टर्स नियंत्रित करणे कठीण आहे, सर्किट्सची किंमत जास्त होते आणि आउटपुटवर खूप आवाज येतो, नुकसान भरपाईची आवश्यकता असते आणि परिणामी, परिमाणे जास्त असतात आणि कार्यक्षमता कमी असते.

डीसी कनेक्शन

या संदर्भात उच्चारित डायरेक्ट करंट कनेक्शनसह फ्रिक्वेन्सी कन्व्हर्टर्स अधिक चांगले आहेत, जिथे प्रथम पर्यायी मुख्य प्रवाह दुरुस्त केला जातो, फिल्टर केला जातो आणि नंतर पुन्हा इलेक्ट्रॉनिक स्विचच्या सर्किटद्वारे ते आवश्यक वारंवारता आणि मोठेपणाच्या वैकल्पिक प्रवाहात रूपांतरित केले जाते. येथे वारंवारता खूप जास्त असू शकते. अर्थात, दुहेरी रूपांतरण काही प्रमाणात कार्यक्षमता कमी करते, परंतु आउटपुट वारंवारता पॅरामीटर्स वापरकर्त्याच्या आवश्यकतांशी जुळतात.

मोटर विंडिंग्सवर शुद्ध साइन वेव्ह मिळविण्यासाठी, इन्व्हर्टर सर्किट वापरला जातो, ज्यामध्ये इच्छित आकाराचा व्होल्टेज प्राप्त केला जातो. पल्स रुंदी मॉड्यूलेशन (PWM)… येथील इलेक्ट्रॉनिक स्विच लॉक-इन थायरिस्टर्स किंवा IGBT ट्रान्झिस्टर आहेत.

ट्रान्झिस्टरच्या तुलनेत थायरिस्टर्स मोठ्या आवेग प्रवाहांना तोंड देतात, म्हणूनच ते थेट संप्रेषण कन्व्हर्टर्समध्ये आणि इंटरमीडिएट डीसी लिंकसह कन्व्हर्टरमध्ये, कार्यक्षमता 98% पर्यंत वाढत्या प्रमाणात थायरिस्टर सर्किट्सचा अवलंब करत आहेत.

निष्पक्षतेच्या फायद्यासाठी, आम्ही लक्षात घेतो की पॉवर नेटवर्कसाठी इलेक्ट्रॉनिक फ्रिक्वेन्सी कन्व्हर्टर एक नॉन-लाइनर लोड आहेत आणि त्यामध्ये उच्च हार्मोनिक्स तयार करतात, ज्यामुळे पॉवर गुणवत्ता खराब होते.

मोटर जनरेटर (उम्फार्मर)

इलेक्ट्रोनिक सोल्यूशन्सचा अवलंब न करता, विद्युत प्रवाहाची वारंवारता वाढविण्यासाठी, त्याच्या एका फॉर्ममधून दुसर्‍यामध्ये रूपांतरित करण्यासाठी, तथाकथित umformers - मोटर जनरेटर - वापरले जातात. अशी यंत्रे विजेचे वाहक म्हणून कार्य करतात, परंतु प्रत्यक्षात विजेचे कोणतेही थेट रूपांतरण होत नाही, जसे की ट्रान्सफॉर्मर किंवा इलेक्ट्रॉनिक फ्रिक्वेन्सी कन्व्हर्टरमध्ये.

खालील पर्याय येथे उपलब्ध आहेत:

• उच्च व्होल्टेज आणि आवश्यक वारंवारतेसह थेट प्रवाह पर्यायी प्रवाहात रूपांतरित केला जाऊ शकतो;

• पर्यायी विद्युत् प्रवाहातून थेट प्रवाह मिळू शकतो;

• त्याच्या वाढ किंवा घट सह वारंवारता थेट यांत्रिक रूपांतरण;

• मुख्य वारंवारतेवर सिंगल-फेज करंटपासून आवश्यक वारंवारतेसह तीन-फेज करंट प्राप्त करणे.

त्याच्या कॅनोनिकल स्वरूपात, मोटर-जनरेटर एक इलेक्ट्रिक मोटर आहे ज्याचा शाफ्ट थेट जनरेटरशी जोडलेला असतो. जनरेटरच्या आउटपुटवर व्युत्पन्न केलेल्या विजेची वारंवारता आणि मोठेपणाचे मापदंड सुधारण्यासाठी एक स्थिर उपकरण स्थापित केले आहे.

umformers च्या काही मॉडेल्समध्ये, आर्मेचरमध्ये कॉइल आणि एक मोटर आणि जनरेटर असते जे galvanically अलग, आणि ज्यांच्या तारा अनुक्रमे कलेक्टर आणि आउटपुट रिंगशी जोडलेल्या आहेत.

इतर आवृत्त्यांमध्ये, दोन्ही प्रवाहांसाठी सामान्य विंडिंग आहेत, उदाहरणार्थ, टप्प्यांची संख्या रूपांतरित करण्यासाठी स्लिप रिंगसह कोणतेही कलेक्टर नाही, परंतु प्रत्येक आउटपुट टप्प्यासाठी स्टेटर विंडिंगमधून फक्त टॅप केले जातात.म्हणून एक इंडक्शन मशीन सिंगल-फेज करंटला थ्री-फेज करंटमध्ये रूपांतरित करते (मूळतः वाढत्या वारंवारतेसह समान).

तर, मोटर-जनरेटर आपल्याला वर्तमान प्रकार, व्होल्टेज, वारंवारता, टप्प्यांची संख्या बदलण्याची परवानगी देतो. 70 च्या दशकापर्यंत, या प्रकारचे कन्व्हर्टर यूएसएसआरच्या लष्करी उपकरणांमध्ये वापरले जात होते, जिथे ते विशेषतः दिवा उपकरणे चालवतात. सिंगल-फेज आणि थ्री-फेज कन्व्हर्टर 27 व्होल्ट्सच्या स्थिर व्होल्टेजसह पुरवले जातात आणि आउटपुट 127 व्होल्ट 50 हर्ट्झ सिंगल-फेज किंवा 36 व्होल्ट 400 हर्ट्झ थ्री-फेजचा पर्यायी व्होल्टेज आहे.

अशा ट्रान्सफॉर्मरची शक्ती 4.5 केव्हीएपर्यंत पोहोचते. तत्सम मशीन इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव्हमध्ये वापरल्या जातात, जेथे 50 व्होल्टचा थेट व्होल्टेज 220 व्होल्टच्या पर्यायी व्होल्टेजमध्ये 425 हर्ट्झ ते पॉवर फ्लूरोसंट दिवे आणि 127 व्होल्ट 50 हर्ट्झ पॉवर पॅसेंजर शेव्हर्समध्ये बदलला जातो. प्रथम संगणक बहुधा umformers द्वारे त्यांना शक्ती देण्यासाठी वापरले गेले.

आजपर्यंत, umformers येथे आणि तेथे आढळू शकतात: ट्रॉलीबसमध्ये, ट्राममध्ये, इलेक्ट्रिक गाड्यांमध्ये, जेथे ते नियंत्रण सर्किट्स पॉवरिंगसाठी कमी व्होल्टेज मिळविण्यासाठी स्थापित केले जातात. परंतु आता ते अर्धसंवाहक द्रावणाद्वारे जवळजवळ पूर्णपणे विस्थापित झाले आहेत ( थायरिस्टर्स आणि ट्रान्झिस्टर).

मोटर-जनरेटर कन्व्हर्टर अनेक फायद्यांसाठी मौल्यवान आहेत. प्रथम, हे आउटपुट आणि इनपुट पॉवर सर्किट्सचे विश्वसनीय गॅल्व्हनिक अलगाव आहे. दुसरे, आउटपुट ही विकृती, आवाज नसलेली शुद्ध साइन वेव्ह आहे. डिव्हाइस डिझाइनमध्ये खूप सोपे आहे आणि म्हणून देखभाल खूप संसाधनात्मक आहे.

तीन फेज व्होल्टेज मिळविण्याचा हा एक सोपा मार्ग आहे. जेव्हा लोड पॅरामीटर्स अचानक बदलतात तेव्हा रोटरची जडत्व वर्तमान स्पाइक्स गुळगुळीत करते.आणि अर्थातच, येथे वीज पुनर्संचयित करणे खूप सोपे आहे.

त्याच्या दोषांशिवाय नाही. उम्फॉर्मर्सकडे हलणारे भाग असतात आणि म्हणून त्यांचे संसाधन मर्यादित असते. वस्तुमान, वजन, सामग्रीची विपुलता आणि परिणामी, उच्च किंमत. गोंगाट करणारे काम, कंपने. बीयरिंग्जचे वारंवार स्नेहन, कलेक्टर्सची साफसफाई, ब्रशेस बदलण्याची गरज. कार्यक्षमता 70% च्या आत आहे.

तोटे असूनही, यांत्रिक मोटर जनरेटर अजूनही मोठ्या शक्तींचे रूपांतर करण्यासाठी इलेक्ट्रिक पॉवर उद्योगात वापरले जातात. भविष्यात, मोटार जनरेटर 60 आणि 50 हर्ट्झ ग्रिड्सशी जुळण्यासाठी किंवा वाढीव पॉवर गुणवत्ता आवश्यकतांसह ग्रिड प्रदान करण्यात मदत करू शकतात. कमी-पॉवर सॉलिड-स्टेट फ्रिक्वेंसी कन्व्हर्टरमधून या प्रकरणात मशीनच्या रोटर विंडिंगला पॉवर करणे शक्य आहे.