వివిధ పరిస్థితులలో, ప్రారంభ కరెంట్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీని నియంత్రిత ఫ్రీక్వెన్సీ వోల్టేజ్తో కరెంట్గా మార్చడం అవసరం కావచ్చు. ఇది అవసరం, ఉదాహరణకు, వారి భ్రమణ వేగాన్ని మార్చడానికి అసమకాలిక మోటార్లు పనిచేస్తున్నప్పుడు. ఈ వ్యాసం ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్ యొక్క ఆపరేషన్ యొక్క ప్రయోజనం మరియు సూత్రాన్ని చర్చిస్తుంది.
విషయము
ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్ అంటే ఏమిటి
ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్ (FC) అనేది 50 Hz ఫ్రీక్వెన్సీతో సింగిల్-ఫేజ్ లేదా త్రీ-ఫేజ్ ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ను 1 నుండి 800 Hz ఫ్రీక్వెన్సీతో ఒకే రకమైన కరెంట్గా మార్చే మరియు సజావుగా నియంత్రించే ఒక విద్యుత్ పరికరం. వివిధ అసమకాలిక విద్యుత్ యంత్రాల ఆపరేషన్ను నియంత్రించడానికి ఇటువంటి పరికరాలు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి, ఉదాహరణకు, వారి భ్రమణ ఫ్రీక్వెన్సీని మార్చడానికి. పారిశ్రామిక అధిక-వోల్టేజ్ నెట్వర్క్లలో ఉపయోగం కోసం పరికరాలు కూడా ఉన్నాయి.
సాధారణ కన్వర్టర్లు V/f లక్షణం ప్రకారం ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు వోల్టేజీని నియంత్రిస్తాయి, సంక్లిష్ట పరికరాలు వెక్టర్ నియంత్రణను ఉపయోగిస్తాయి.
ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్ అనేది సాంకేతికంగా సంక్లిష్టమైన పరికరం మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్ను మాత్రమే కలిగి ఉంటుంది, కానీ ఓవర్కరెంట్, ఓవర్వోల్టేజ్ మరియు షార్ట్ సర్క్యూట్కు వ్యతిరేకంగా రక్షణను కలిగి ఉంటుంది. అలాగే, ఇటువంటి పరికరాలు వివిధ విద్యుదయస్కాంత జోక్యాన్ని తగ్గించడానికి వేవ్ఫార్మ్ మరియు ఫిల్టర్లను మెరుగుపరచడానికి చౌక్ను కలిగి ఉండవచ్చు. ఎలక్ట్రానిక్ కన్వర్టర్లు, అలాగే విద్యుత్ యంత్ర పరికరాలు ఉన్నాయి.
ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్ యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రం
ఎలక్ట్రానిక్ కన్వర్టర్ అనేక ప్రధాన భాగాలను కలిగి ఉంటుంది: రెక్టిఫైయర్, ఫిల్టర్, మైక్రోప్రాసెసర్ మరియు ఇన్వర్టర్.
రెక్టిఫైయర్ కన్వర్టర్కు ఇన్పుట్ వద్ద ప్రారంభ కరెంట్ను సరిచేసే డయోడ్లు లేదా థైరిస్టర్ల సమూహాన్ని కలిగి ఉంటుంది. డయోడ్ ఇన్వర్టర్లు అలల పూర్తి లేకపోవడంతో వర్గీకరించబడతాయి, అవి చవకైనవి, కానీ అదే సమయంలో నమ్మదగిన పరికరాలు. థైరిస్టర్-ఆధారిత కన్వర్టర్లు విద్యుత్తును రెండు దిశలలో ప్రవహించే అవకాశాన్ని సృష్టిస్తాయి మరియు మోటారు బ్రేక్ చేయబడినప్పుడు విద్యుత్ శక్తిని నెట్వర్క్కు తిరిగి ఇవ్వడానికి అనుమతిస్తాయి.
ఫిల్టర్ చేయండి వోల్టేజ్ అలలను తగ్గించడానికి లేదా తొలగించడానికి థైరిస్టర్ పరికరాలలో ఉపయోగిస్తారు. కెపాసిటివ్ లేదా ఇండక్టివ్-కెపాసిటివ్ ఫిల్టర్లను ఉపయోగించి స్మూత్ చేయడం జరుగుతుంది.
మైక్రోప్రాసెసర్ - ఇది కన్వర్టర్ యొక్క నియంత్రణ మరియు విశ్లేషణ లింక్. ఇది సెన్సార్ల నుండి సిగ్నల్లను అందుకుంటుంది మరియు ప్రాసెస్ చేస్తుంది, ఇది అంతర్నిర్మిత PID కంట్రోలర్తో ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్ నుండి అవుట్పుట్ సిగ్నల్ను సర్దుబాటు చేయడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.అలాగే, ఈ సిస్టమ్ భాగం ఈవెంట్ డేటాను రికార్డ్ చేస్తుంది మరియు నిల్వ చేస్తుంది, ఓవర్లోడ్లు, షార్ట్ సర్క్యూట్ల నుండి పరికరాన్ని నమోదు చేస్తుంది మరియు రక్షిస్తుంది, ఆపరేటింగ్ మోడ్ను విశ్లేషిస్తుంది మరియు అత్యవసర ఆపరేషన్ విషయంలో పరికరాన్ని ఆపివేస్తుంది.
ఇన్వర్టర్ విద్యుత్ యంత్రాలను నియంత్రించడానికి వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ ఉపయోగించబడుతుంది, అంటే కరెంట్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీని సజావుగా నియంత్రించడానికి. ఇటువంటి పరికరం "ప్యూర్ సైన్" అవుట్పుట్ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది అనేక పరిశ్రమలలో ఉపయోగించడానికి అనుమతిస్తుంది.
ఎలక్ట్రానిక్ ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్ (ఇన్వర్టర్) యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రం పని యొక్క క్రింది దశల్లో ఉంటుంది:
- ఇన్పుట్ సైనూసోయిడల్ ఆల్టర్నేటింగ్ సింగిల్-ఫేజ్ లేదా త్రీ-ఫేజ్ కరెంట్ డయోడ్ బ్రిడ్జ్ లేదా థైరిస్టర్ల ద్వారా సరిదిద్దబడుతుంది;
- ప్రత్యేక ఫిల్టర్లు (కెపాసిటర్లు) సహాయంతో, వోల్టేజ్ అలలను తగ్గించడానికి లేదా తొలగించడానికి సిగ్నల్ ఫిల్టర్ చేయబడుతుంది;
- వోల్టేజ్ మైక్రో సర్క్యూట్ మరియు ట్రాన్సిస్టర్ వంతెనను ఉపయోగించి కొన్ని పారామితులతో మూడు-దశల వేవ్గా మార్చబడుతుంది;
- ఇన్వర్టర్ యొక్క అవుట్పుట్ వద్ద, దీర్ఘచతురస్రాకార పప్పులు పేర్కొన్న పారామితులతో సైనూసోయిడల్ వోల్టేజ్గా మార్చబడతాయి.
ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్ల రకాలు
అనేక రకాల ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్లు ఉన్నాయి, ఇవి ప్రస్తుతం ఉత్పత్తి మరియు ఉపయోగం కోసం అత్యంత సాధారణమైనవి:
ఎలక్ట్రోమెషిన్ (ఎలక్ట్రోఇండక్షన్) కన్వర్టర్లు: ఎలక్ట్రానిక్ FCలను ఉపయోగించడం అసాధ్యం లేదా తగని సందర్భాల్లో ఉపయోగించబడతాయి. నిర్మాణాత్మకంగా, అటువంటి పరికరాలు ఒక దశ రోటర్తో అసమకాలిక మోటార్లు, ఇవి జనరేటర్-కన్వర్టర్ మోడ్లో పనిచేస్తాయి.
ఈ పరికరాలు స్కేలార్ కంట్రోల్డ్ కన్వర్టర్లు. ఈ పరికరం యొక్క అవుట్పుట్ వద్ద, స్టేటర్ వైండింగ్లలో నిర్దిష్ట అయస్కాంత ప్రవాహాన్ని నిర్వహించడానికి ఇచ్చిన వ్యాప్తి మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క వోల్టేజ్ సృష్టించబడుతుంది.లోడ్ (పంపులు, అభిమానులు మరియు ఇతర పరికరాలు) ఆధారంగా రోటర్ వేగాన్ని నిర్వహించాల్సిన అవసరం లేని సందర్భాలలో అవి ఉపయోగించబడతాయి.
ఎలక్ట్రానిక్ కన్వర్టర్లు: వివిధ పరికరాల కోసం అన్ని పని పరిస్థితులలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. ఇటువంటి పరికరాలు వెక్టర్, అవి స్వయంచాలకంగా స్టేటర్ మరియు రోటర్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రాల పరస్పర చర్యను లెక్కించి, లోడ్తో సంబంధం లేకుండా రోటర్ వేగం యొక్క స్థిరమైన విలువను అందిస్తాయి.
- సైక్లోకాన్వర్టర్లు;
- సైక్లోఇన్వర్టర్స్;
- ఇంటర్మీడియట్ DC లింక్తో ఇన్వర్టర్:
- ప్రస్తుత మూలం యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్;
- వోల్టేజ్ మూలం యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్ (వ్యాప్తి లేదా పల్స్-వెడల్పు మాడ్యులేషన్తో).
పరిధిని బట్టి, పరికరాలు కావచ్చు:
- 315 kW వరకు శక్తి ఉన్న పరికరాల కోసం;
- 500 kW వరకు శక్తి కోసం వెక్టర్ కన్వర్టర్లు;
- పేలుడు మరియు మురికి వాతావరణంలో ఉపయోగం కోసం పేలుడు నిరోధక పరికరాలు;
- ఎలక్ట్రిక్ మోటార్లు మౌంట్ ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్లు;
ప్రతి రకమైన ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్కు కొన్ని ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు ఉన్నాయి మరియు ఇది వివిధ పరికరాలు మరియు లోడ్లకు అలాగే పని పరిస్థితులకు వర్తిస్తుంది.
ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్ మానవీయంగా లేదా బాహ్యంగా నియంత్రించబడుతుంది. మాన్యువల్ నియంత్రణ ఇన్వర్టర్ యొక్క నియంత్రణ ప్యానెల్ నుండి నిర్వహించబడుతుంది, ఇది వేగాన్ని సర్దుబాటు చేయగలదు లేదా ఆపరేషన్ను ఆపగలదు. బాహ్య నియంత్రణ ఆటోమేటిక్ కంట్రోల్ సిస్టమ్స్ (APCS) ఉపయోగించి నిర్వహించబడుతుంది, ఇది అన్ని పరికర పారామితులను నియంత్రించగలదు మరియు స్కీమ్ లేదా ఆపరేషన్ మోడ్ (FC లేదా బైపాస్ ద్వారా) మారడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.అలాగే, బాహ్య నియంత్రణ మీరు ఆటోమేటిక్ మోడ్లో పని చేయడానికి అనుమతించే ఆపరేటింగ్ పరిస్థితులు, లోడ్, సమయంపై ఆధారపడి కన్వర్టర్ యొక్క ఆపరేషన్ను ప్రోగ్రామ్ చేయడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.
ఎలక్ట్రిక్ మోటారుకు ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్ ఎందుకు అవసరం కావచ్చు?
ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్ల ఉపయోగం విద్యుత్తు ఖర్చు, మోటార్లు మరియు పరికరాల తరుగుదల ధరను తగ్గించడం సాధ్యపడుతుంది. వారు చౌకైన స్క్విరెల్-కేజ్ మోటార్లు కోసం ఉపయోగించవచ్చు, ఇది ఉత్పత్తి ఖర్చులను తగ్గిస్తుంది.
అనేక ఎలక్ట్రిక్ మోటార్లు ఆపరేటింగ్ మోడ్ల యొక్క తరచుగా మార్పుల పరిస్థితుల్లో పనిచేస్తాయి (తరచూ ప్రారంభాలు మరియు ఆపివేయడం, మారుతున్న లోడ్). ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్లు మోటారును సజావుగా ప్రారంభించడానికి మరియు గరిష్ట ప్రారంభ టార్క్ మరియు పరికరాల వేడిని తగ్గించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తాయి. ఇది ముఖ్యమైనది, ఉదాహరణకు, హాయిస్టింగ్ మెషీన్లలో మరియు ఆకస్మిక ప్రారంభాల యొక్క ప్రతికూల ప్రభావాన్ని తగ్గించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది, అలాగే ఆపివేసేటప్పుడు లోడ్ మరియు జెర్క్ల స్వింగ్ను తొలగించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.
ఇన్వర్టర్ సహాయంతో, మీరు బ్లోయర్స్, పంపుల ఆపరేషన్ను సజావుగా నియంత్రించవచ్చు మరియు సాంకేతిక ప్రక్రియలను ఆటోమేట్ చేయడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది (బాయిలర్ హౌస్లలో, మైనింగ్లో, చమురు మరియు చమురు శుద్ధి రంగాలలో, వాటర్వర్క్స్ మరియు ఇతర సంస్థలలో ఉపయోగిస్తారు).
కన్వేయర్లు, కన్వేయర్లు, ఎలివేటర్లలో ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్ల ఉపయోగం వారి భాగాల సేవ జీవితాన్ని పెంచడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది, ఎందుకంటే ఇది పరికరాలను ప్రారంభించేటప్పుడు మరియు ఆపేటప్పుడు జెర్క్స్, షాక్లు మరియు ఇతర ప్రతికూల కారకాలను తగ్గిస్తుంది. అవి ఇంజిన్ వేగాన్ని సజావుగా పెంచుతాయి మరియు తగ్గించగలవు, రివర్స్ కదలికను నిర్వహిస్తాయి, ఇది పెద్ద సంఖ్యలో అధిక-ఖచ్చితమైన పారిశ్రామిక పరికరాలకు ముఖ్యమైనది.
ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్ల ప్రయోజనాలు:
- శక్తి ఖర్చులను తగ్గించడం: ప్రారంభ ప్రవాహాలను తగ్గించడం మరియు లోడ్ ఆధారంగా ఇంజిన్ శక్తిని సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా;
- పరికరాల విశ్వసనీయత మరియు మన్నికను పెంచడం: సేవ జీవితాన్ని పొడిగించడానికి మరియు ఒక సాంకేతిక సేవ నుండి మరొకదానికి కాలాన్ని పెంచడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది;
- రిమోట్ కంప్యూటర్ పరికరాల నుండి పరికరాల బాహ్య నియంత్రణ మరియు నిర్వహణను అమలు చేయడానికి మరియు ఆటోమేషన్ సిస్టమ్స్లో ఏకీకృతం చేసే సామర్థ్యాన్ని అమలు చేయడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది;
- ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్లు ఏదైనా లోడ్ శక్తితో పనిచేయగలవు (ఒక కిలోవాట్ నుండి పదుల మెగావాట్ల వరకు);
- ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్ల కూర్పులో ప్రత్యేక భాగాల ఉనికిని ఓవర్లోడ్లు, ఫేజ్ వైఫల్యం మరియు షార్ట్ సర్క్యూట్ నుండి రక్షించడానికి, అలాగే అత్యవసర పరిస్థితుల్లో సురక్షితమైన ఆపరేషన్ మరియు పరికరాల షట్డౌన్ను నిర్ధారించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.
వాస్తవానికి, అటువంటి ప్రయోజనాల జాబితాను చూస్తే, ఎంటర్ప్రైజ్లోని అన్ని ఇంజిన్ల కోసం వాటిని ఎందుకు ఉపయోగించకూడదని ఎవరైనా ఆశ్చర్యపోవచ్చు? ఇక్కడ సమాధానం స్పష్టంగా ఉంది, అయ్యో, కానీ ఇది chastotnikov యొక్క అధిక ధర, వారి సంస్థాపన మరియు సర్దుబాటు. ప్రతి వ్యాపారం ఈ ఖర్చులను భరించదు.
ఇలాంటి కథనాలు:
