वारंवारता कनवर्टरच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत आणि वापरकर्त्यासाठी त्याच्या निवडीचे निकष

अॅसिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटरसाठी कंट्रोल डिव्हाइस म्हणून वारंवारता कनवर्टर निवडण्यासाठी उद्देश, ऑपरेशनचे तत्त्व आणि निकष यांचे संक्षिप्त वर्णन.

गिलहरी पिंजरा प्रेरण मोटर आज विविध मशीन्स आणि यंत्रणा नियंत्रित करण्यासाठी हे सर्वात मोठे आणि विश्वासार्ह साधन आहे. पण प्रत्येक पदकाची एक वेगळी बाजू असते.

इंडक्शन मोटरचे दोन मुख्य तोटे म्हणजे साधेपणाची अशक्यता रोटर गती नियंत्रण, खूप मोठा प्रारंभिक प्रवाह — पाच, सात पट नाममात्र. जर फक्त यांत्रिक नियंत्रण साधने वापरली गेली तर, या गैरसोयींमुळे मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा नुकसान होते आणि यांत्रिक भारांना धक्का बसतो. याचा उपकरणांच्या सेवा जीवनावर अत्यंत नकारात्मक प्रभाव पडतो.

वारंवारता कनवर्टर

या दिशेने संशोधनाच्या परिणामी, उपकरणांचा एक नवीन वर्ग जन्माला आला, ज्यामुळे या समस्या यांत्रिकरित्या नव्हे तर इलेक्ट्रॉनिक पद्धतीने सोडवणे शक्य होते.

वारंवारता कनवर्टर पल्स रुंदी नियंत्रणासह (पीडब्ल्यूएमसह पीई) इनरश करंट्स 4-5 पट कमी करते. हे इंडक्शन मोटरची सुरळीत सुरुवात प्रदान करते आणि दिलेल्या व्होल्टेज/फ्रिक्वेंसी रेशोनुसार ड्राइव्ह नियंत्रित करते.

वारंवारता कनवर्टर 50% पर्यंत ऊर्जा बचत प्रदान करते. शेजारच्या डिव्हाइसेसमध्ये फीडबॅकला अनुमती देणे शक्य होते, उदा. कार्यासाठी स्वयं-समायोजित उपकरणे आणि संपूर्ण सिस्टमच्या ऑपरेटिंग परिस्थिती बदलणे.

वारंवारता कनवर्टरच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत

PWM वारंवारता कनवर्टर आहे दुहेरी रूपांतरण इन्व्हर्टर… प्रथम मुख्य व्होल्टेज 220 किंवा 380 V इनपुट डायोड ब्रिजद्वारे दुरुस्त केले जाते, नंतर ते कॅपेसिटर वापरून गुळगुळीत आणि फिल्टर केले जाते.

परिवर्तनाचा हा पहिला टप्पा आहे. दुस-या टप्प्यावर, स्थिर व्होल्टेजपासून, नियंत्रण मायक्रोक्रिकेट आणि आउटपुट ब्रिज वापरुन IGBT स्विचेस, विशिष्ट वारंवारता आणि कर्तव्य चक्रासह PWM अनुक्रम तयार होतो. फ्रिक्वेंसी कन्व्हर्टरच्या आउटपुटवर, आयताकृती डाळींचे पॅकेट जारी केले जातात, परंतु इंडक्शन मोटरच्या स्टेटर विंडिंग्सच्या इंडक्टन्समुळे, ते एकत्रित केले जातात आणि शेवटी सायनसॉइडच्या जवळच्या व्होल्टेजमध्ये बदलतात.

वेगाच्या वारंवारतेच्या नियमनासह असिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटरची यांत्रिक वैशिष्ट्ये: a — कनेक्शन आकृती; b — प्रतिकाराच्या स्थिर स्थिर क्षणासह लोडची वैशिष्ट्ये; c — फॅन लोड वैशिष्ट्ये; d — स्थिर लोड टॉर्क वैशिष्ट्ये, रोटेशनच्या कोनीय गतीच्या व्यस्त प्रमाणात.

फ्रिक्वेंसी कन्व्हर्टर चालू करण्यासाठी एक सामान्य सर्किट फ्रिक्वेन्सी कन्व्हर्टर सर्किटमध्ये पॉवर लाईन्स (केबल) जोडण्याचे उदाहरण

वारंवारता कनवर्टर निवडण्यासाठी निकष

वैशिष्ट्य निवड प्रत्येक उत्पादक बाजारपेठेत स्पर्धात्मक फायदा मिळवण्याचा प्रयत्न करतो. विक्री वाढवण्याचा पहिला नियम म्हणजे कमी किंमत. म्हणून, निर्माता त्याच्या उत्पादनामध्ये फक्त आवश्यक कार्ये समाविष्ट करण्याचा प्रयत्न करतो. आणि बाकीचे पर्याय म्हणून दिले जातात. तुम्ही फ्रिक्वेन्सी कन्व्हर्टर खरेदी करण्यापूर्वी, तुम्हाला कोणत्या वैशिष्ट्यांची आवश्यकता आहे ते ठरवा. मूलभूत आवृत्तीमध्ये बहुतेक आवश्यक कार्ये असलेले डिव्हाइस निवडणे योग्य आहे.

नियंत्रणाच्या पद्धतीद्वारे

पॉवर, परफॉर्मन्स प्रकार, ओव्हरलोड क्षमता इ.च्या दृष्टीने योग्य नसलेले कन्व्हर्टर ताबडतोब टाकून द्या. व्यवस्थापनाच्या प्रकारानुसार तुम्हाला काय निवडायचे ते ठरवायचे आहे, स्केलर किंवा वेक्टर नियंत्रण.

बहुतेक आधुनिक फ्रिक्वेन्सी कन्व्हर्टर्स वेक्टर कंट्रोल लागू करतात, परंतु असे फ्रिक्वेन्सी कन्व्हर्टर स्केलर फ्रिक्वेन्सी कन्व्हर्टरपेक्षा महाग असतात.

वेक्टर नियंत्रण स्थिर त्रुटी कमी करून अधिक अचूक नियंत्रणास अनुमती देते. स्केलर मोड केवळ आउटपुट व्होल्टेज आणि आउटपुट वारंवारता यांच्यातील स्थिर गुणोत्तराला समर्थन देतो, परंतु चाहत्यांसाठी, उदाहरणार्थ, हे पुरेसे आहे.

त्याच्या स्थापनेपासून, वेक्टर नियंत्रण हे इंडक्शन मोटर्ससाठी अत्यंत लोकप्रिय नियंत्रण धोरण बनले आहे. सध्या, बहुतेक फ्रिक्वेन्सी कन्व्हर्टर्स वेक्टर कंट्रोल किंवा अगदी सेन्सरलेस वेक्टर कंट्रोल लागू करतात (हा ट्रेंड फ्रिक्वेन्सी कन्व्हर्टर्समध्ये आढळतो जे मूळतः स्केलर कंट्रोल लागू करतात आणि स्पीड सेन्सर कनेक्ट करण्यासाठी टर्मिनल नसतात).

वेक्टर नियंत्रणाच्या मूलभूत तत्त्वामध्ये मोटरच्या चुंबकीय प्रवाहाचे स्वतंत्र स्वतंत्र नियमन आणि चतुर्भुज प्रवाहाचा समावेश असतो, ज्यामध्ये शाफ्टचा यांत्रिक टॉर्क आनुपातिक असतो. चुंबकीय प्रवाह रोटर शून्य फ्लक्स लिंकेजचे मूल्य निर्धारित करते आणि स्थिर ठेवते.

जेव्हा वेग स्थिर होतो, तेव्हा चतुर्भुज चालू सेटपॉईंट वेगळ्या PI कंट्रोलरचा वापर करून व्युत्पन्न केला जातो ज्याचे इनपुट इच्छित आणि मोजलेल्या मोटर गतीमधील विसंगती असते. अशाप्रकारे, क्वाड्रॅचर करंट नेहमी किमान पातळीवर सेट केला जातो जेणेकरून सेट गती राखण्यासाठी पुरेसा यांत्रिक टॉर्क मिळू शकेल. म्हणून, वेक्टर कंट्रोलमध्ये उच्च ऊर्जा कार्यक्षमता असते.

सत्तेच्या माध्यमातून

जर उपकरणांची शक्ती अंदाजे समान असेल, तर जास्तीत जास्त लोडच्या सामर्थ्यानुसार त्याच कंपनीचे कन्व्हर्टर निवडा. हे अदलाबदली सुनिश्चित करेल आणि उपकरणे देखभाल सुलभ करेल. निवडलेल्या फ्रिक्वेंसी कन्व्हर्टरचे सेवा केंद्र तुमच्या शहरात असण्याची शिफारस केली जाते.

मुख्य व्होल्टेजद्वारे

नेहमी शक्य तितक्या रुंद व्होल्टेज श्रेणीसह एक कनवर्टर निवडा, खाली आणि वर. वस्तुस्थिती अशी आहे की स्थानिक नेटवर्कसाठी, मानक शब्द केवळ अश्रूंद्वारे हशा आणू शकतो. जर कमी व्होल्टेजमुळे फ्रिक्वेंसी कन्व्हर्टर बंद होण्याची शक्यता असते, तर वाढलेल्या व्होल्टेजमुळे मेन इलेक्ट्रोलाइटिक कॅपेसिटरचा स्फोट होऊ शकतो आणि डिव्हाइसचे इनपुट अयशस्वी होऊ शकते.

वारंवारता समायोजन श्रेणीनुसार

ग्राइंडर (1000 Hz किंवा त्याहून अधिक) सारख्या उच्च रेट ऑपरेटिंग फ्रिक्वेन्सीसह मोटर्स वापरताना वारंवारता नियमनासाठी वरची मर्यादा महत्त्वाची असते.वारंवारता श्रेणी आपल्या गरजेनुसार आहे याची खात्री करा. कमी मर्यादा ड्राइव्ह गती नियंत्रण श्रेणी परिभाषित करते. मानक 1:10 आहे. तुम्हाला विस्तृत श्रेणीची आवश्यकता असल्यास, फक्त वेक्टर नियंत्रण निवडा, निर्मात्याला ड्राइव्ह पॅरामीटर्ससाठी विचारा. 0 Hz ची दावा केलेली मर्यादा देखील ड्राइव्हच्या स्थिर ऑपरेशनची हमी देत ​​नाही.

नियंत्रण इनपुटच्या संख्येनुसार

कंट्रोल कमांड्स (स्टार्ट, स्टॉप, रिव्हर्स, स्टॉप इ.) इनपुट करण्यासाठी स्वतंत्र इनपुट आवश्यक आहेत. फीडबॅक सिग्नलसाठी अॅनालॉग इनपुट आवश्यक आहेत (ऑपरेशन दरम्यान ड्राइव्हची सेटिंग आणि सेटिंग). डिजिटल गती आणि स्थिती सेन्सर (एन्कोडर्स). इनपुटची संख्या कधीही खूप मोठी असू शकत नाही, परंतु जितके अधिक इनपुट, तितकी अधिक जटिल प्रणाली तयार केली जाऊ शकते आणि ती अधिक महाग असते.

आउटपुट सिग्नलच्या संख्येनुसार

वेगवेगळ्या इव्हेंट्ससाठी (अलार्म, ओव्हरहाटिंग, इनपुट व्होल्टेज पातळीच्या वर किंवा खाली, एरर सिग्नल इ.) साठी सिग्नल आउटपुट करण्यासाठी वेगळ्या आउटपुटचा वापर केला जातो. जटिल अभिप्राय प्रणाली तयार करण्यासाठी अॅनालॉग आउटपुट वापरले जातात. निवड शिफारसी मागील परिच्छेदाप्रमाणेच आहेत.

बस नियंत्रित करा

ज्या उपकरणांद्वारे तुम्ही फ्रिक्वेंसी कन्व्हर्टर नियंत्रित कराल त्यामध्ये निवडलेल्या फ्रिक्वेंसी कन्व्हर्टरप्रमाणेच बस आणि इनपुट/आउटपुटची संख्या असणे आवश्यक आहे. भविष्यातील अपग्रेडसाठी इनपुट आणि आउटपुटसाठी काही जागा सोडा.

वॉरंटी अंतर्गत

वॉरंटी कालावधी अप्रत्यक्षपणे आपल्याला वारंवारता कनवर्टरच्या विश्वासार्हतेचे मूल्यांकन करण्याची परवानगी देतो. स्वाभाविकच, आपण दीर्घकालीन योजनेसह वारंवारता कनवर्टर निवडले पाहिजे.काही उत्पादक विशेषतः वॉरंटीद्वारे संरक्षित नसलेल्या नुकसानीच्या प्रकरणांसाठी प्रदान करतात. नेहमी दस्तऐवज काळजीपूर्वक वाचा आणि उपकरणे मॉडेल आणि उत्पादकांच्या पुनरावलोकनांसाठी ऑनलाइन शोधा. हे आपल्याला योग्य निवड करण्यात मदत करेल. दर्जेदार सेवा आणि कर्मचारी प्रशिक्षणासाठी पैसे देऊ नका.

स्टँडवर वारंवारता कनवर्टर

ओव्हरलोड क्षमता

प्रथम अंदाजे म्हणून, वारंवारता कनवर्टरची शक्ती मोटर शक्तीपेक्षा 10-15% अधिक निवडली पाहिजे. कनव्हर्टरचा करंट मोटरच्या रेट केलेल्या करंटपेक्षा जास्त आणि संभाव्य ओव्हरलोड्सच्या वर्तमानापेक्षा किंचित जास्त असावा.

एका विशिष्ट यंत्रणेच्या वर्णनात, ओव्हरलोड प्रवाह आणि त्यांच्या प्रवाहाचा कालावधी सहसा दर्शविला जातो. कागदपत्रे वाचा! हे तुमचे मनोरंजन करेल आणि शक्यतो भविष्यात उपकरणांचे नुकसान टाळेल. जर ड्राइव्हला शॉक (पीक) लोड (2-3 सेकंदांसाठी लोड) द्वारे देखील वैशिष्ट्यीकृत केले गेले असेल, तर पीक करंटसाठी कन्व्हर्टर निवडणे आवश्यक आहे. पुन्हा 10% मार्जिन घ्या.
या विषयावर देखील पहा: पंप युनिट्ससाठी VLT AQUA ड्राइव्ह फ्रिक्वेंसी कन्व्हर्टर