फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स के लिए ऊर्जा प्रतिक्रिया उपकरणों के आपूर्तिकर्ता आपको याद दिलाते हैं कि चीन में औद्योगिक विकास की वर्तमान स्थिति में, बिजली और विद्युत उपकरणों के एक भाग के रूप में, फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स, औद्योगिक उत्पादन में तेज़ी से शामिल हो रहे हैं। हालाँकि, अधिकांश उपयोगकर्ता फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स की स्थापना के वातावरण और सुरक्षा से परिचित नहीं हैं, जिसके कारण लागत और सुरक्षा अस्थिर होती है। फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स की स्थापना और चयन को समझने से उपयोगकर्ताओं को लागत बचाने, डाउनटाइम कम करने और गति नियंत्रण प्रणालियों की सुरक्षा में सुधार करने में मदद मिल सकती है।
कम वोल्टेज वाले इन्वर्टर लगाने के लिए जगह और तरीका चुनते समय अक्सर लागत ही निर्णायक कारक होती है। हालाँकि, फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स की स्थापना से संबंधित महत्वपूर्ण निर्णयों पर लागत को प्राथमिकता देने से स्वामित्व लागत बढ़ सकती है। इससे अप्रत्याशित शटडाउन की संभावना भी बढ़ जाएगी और संभावित सुरक्षा समस्याएँ भी पैदा होंगी।
चाहे उपयोगकर्ता फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर को किसी नई या मौजूदा सुविधा में स्थापित करने की योजना बना रहा हो, उसे पहले निम्नलिखित पर्यावरणीय और सुरक्षा संबंधी मुद्दों पर विचार करना चाहिए। स्थापना विकल्पों के अंतर्निहित जोखिमों और लाभों को समझने के बाद ही उपयोगकर्ता फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर के प्रदर्शन को अनुकूलित कर सकते हैं।
1、 आवृत्ति कन्वर्टर्स के पर्यावरणीय मुद्दे
उच्च तापमान फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स की विश्वसनीयता का सबसे बड़ा दुश्मन है। यदि प्रबंधन अप्रभावी है, तो ट्रांसमिशन में पावर ट्रांजिस्टर के जंक्शन पर गर्मी जमा हो सकती है। इससे सामाजिक वर्गों का पिघलना या पिघलना हो सकता है। अत्यधिक गर्मी फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर के बुद्धिमान पावर मॉड्यूल को भी नुकसान पहुँचा सकती है। इसका फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर के अंदर एक साथ काम करने वाले सैकड़ों छोटे असतत घटकों और संयोजनों पर प्रभाव पड़ेगा।
पर्यावरणीय दृष्टिकोण से, मोटर नियंत्रण केंद्र (MCC) में फ़्रीक्वेंसी कनवर्टर लगाना एक आदर्श विकल्प है। UL-845: संपूर्ण MCC व्यवस्था में अति ताप प्रबंधन संबंधी समस्याओं के समाधान हेतु मोटर नियंत्रण केंद्र के लिए आवश्यकताएँ और परीक्षण चरण। इसका अर्थ है कि MCC निर्माताओं को यह साबित करना होगा कि MCC में स्थापित फ़्रीक्वेंसी कनवर्टर क्षतिग्रस्त नहीं होगा, या फ़्रीक्वेंसी कनवर्टर द्वारा उत्पन्न ऊष्मा MCC के अंदर अन्य उपकरणों को नुकसान नहीं पहुँचाएगी।
हालाँकि, यह याद रखना ज़रूरी है कि UL-845 सूची में शामिल उचित तापीय प्रबंधन और संयोजन उपकरण केवल MCC निर्माताओं द्वारा ही पूरे किए जा सकते हैं। UL-508a के तहत प्रमाणित कैबिनेट निर्माता भी MCC में फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स नहीं जोड़ सकते और अपनी UL-845 इन्वेंट्री नहीं रख सकते। यदि MCC की कोई इकाई UL-845 सूची में नहीं है, तो MCC द्वारा व्यवस्थित पूरी सूची अमान्य है।
यदि किसी औद्योगिक नियंत्रण कैबिनेट (ICP) के अंदर MCC के बजाय फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स का एक सेट लगाया जाता है, तो यह अंतिम उपयोगकर्ता पर ताप प्रबंधन का बोझ डालेगा। यदि ICP को सील करना आवश्यक है, तो आंतरिक तापमान को फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर की डिज़ाइन सीमा (या अन्य ICP घटकों की सीमा) के भीतर बनाए रखने के लिए आमतौर पर एयर कंडीशनिंग उपकरणों के एक सेट की आवश्यकता होती है। एक सामान्य नियम यह है कि एक फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर अपने माध्यम से प्रवाहित होने वाली कुल शक्ति का लगभग 3% ऊष्मा विकिरण के रूप में अपने आसपास के वातावरण में छोड़ता है।
आईसीपी को वेंटिलेट करते समय, उच्चतम बाहरी तापमान पर कुल वायु विनिमय मात्रा आंतरिक तापमान को फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर की डिज़ाइन सीमा सीमा के भीतर बनाए रखने के लिए पर्याप्त होनी चाहिए। इसके अलावा, यदि परिसंचारी बाहरी हवा में धूल या नमी है, तो प्रदूषण को दूर करने के लिए फ़िल्टर का उपयोग किया जाना चाहिए। दोषों का रखरखाव और नियमित रूप से फ़िल्टर बदलने से घटक ज़्यादा गर्म हो सकते हैं।
आईसीपी में स्थापित फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर के लिए, गर्मी से संबंधित एक और महत्वपूर्ण मुद्दा सामान्य वायु प्रवाह सुनिश्चित करने के लिए फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर के चारों ओर पर्याप्त जगह छोड़ना है। प्रत्येक फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर डिज़ाइन में ऊपर, नीचे और अगल-बगल सहित न्यूनतम जगह की आवश्यकता होती है, जो आंतरिक बोर्डों और घटकों को ठंडा करने के लिए महत्वपूर्ण है। अक्सर देखा जाता है कि कुछ अनुभवहीन कैबिनेट निर्माता गलती से यह मान लेते हैं कि स्लॉटेड केबल कंड्यूट बाधा नहीं बनेंगे, और इसलिए उन्हें फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर के बहुत पास लगा देते हैं। हालाँकि, यह सामान्य वायु प्रवाह में बाधा बन जाता है और पर्याप्त जगह नहीं छोड़ पाता, जिससे अक्सर फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर समय से पहले ही खराब हो जाता है।
दीवार पर लगे इनवर्टर आमतौर पर पंखों से सुसज्जित होते हैं जो शीतलन के लिए इनवर्टर के आवरण से हवा प्रवाहित करते हैं। आसपास की हवा में मौजूद अन्य पदार्थों, जैसे जल वाष्प, इंजन तेल, धूल, रसायन और गैस, पर भी विचार करें। ये पदार्थ फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर में प्रवेश कर सकते हैं और क्षति पहुँचा सकते हैं, या अवशेष जमा कर सकते हैं, जिससे शीतलन दक्षता कम हो जाती है। दीवार पर लगे इनवर्टर के लिए वायु प्रवाह में बाधा डालने वाली बाधाओं को रोकना भी उतना ही महत्वपूर्ण है। हाइड्रोजन सल्फाइड जैसी कुछ गैसों से बचना चाहिए क्योंकि ये मुद्रित सर्किट बोर्डों और कनेक्टिंग घटकों को खराब कर सकती हैं। इसके अलावा, कुछ ट्रांसमिशन का उपयोग करते समय, सापेक्ष आर्द्रता को न्यूनतम मान से ऊपर बनाए रखना आवश्यक है, क्योंकि यदि यह बहुत कम है, तो घटकों से हवा के प्रवाह के दौरान स्थैतिक बिजली एक समस्या बन जाएगी।
यह उन कम-वोल्टेज इन्वर्टरों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जिनके सर्किट बोर्ड पर कन्फ़ॉर्मल कोटिंग का उपयोग नहीं किया जाता है। 400 हॉर्सपावर से अधिक क्षमता वाले मोटर मॉडल वाले फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स पहले से ही दीवारों पर लगाने के लिए बहुत बड़े होते हैं और इन्हें केवल स्वतंत्र संरचनाओं में ही लगाया जा सकता है जिन्हें फर्श पर लगाया जा सके। इन कैबिनेट माउंटेड इन्वर्टरों को हीट सिंक को ठंडा करने के लिए एक अलग वायु चैनल की आवश्यकता होती है।
आवृत्ति कनवर्टर के प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए उपयोगकर्ताओं को विभिन्न स्थापना विकल्पों के अंतर्निहित जोखिमों और लाभों को समझना चाहिए।
2、 उपयुक्त आवृत्ति कनवर्टर सुरक्षा
फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर कैसे और कहाँ स्थापित किया जाए, यह तय करते समय आर्क की सुरक्षा पर विशेष ध्यान देने की आवश्यकता होती है। एमसीसी में फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर स्थापित करने का सबसे ठोस कारण यह है कि इसकी सुरक्षा एमसीसी के समग्र डिज़ाइन के अनुरूप हो। एमसीसी में फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर स्थापित करते समय, सभी कार्मिक सुरक्षा संबंधी मुद्दे संपूर्ण एमसीसी निर्णय प्रक्रिया से संबंधित होते हैं। यदि एमसीसी में आर्क प्रतिरोध प्रदर्शन होना है, तो फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर का कैबिनेट भी आर्क का सामना करने में सक्षम होना चाहिए।
आर्क फ्लैश सुरक्षा के अतिरिक्त, MCC स्थापना से संबंधित अन्य कार्मिक सुरक्षा मुद्दे भी हैं: UL-845 MCC इकाई में, आवृत्ति कनवर्टर सूची में स्थित परीक्षणित श्रृंखला संयोजन में होना चाहिए (जिसे MCC निर्माता द्वारा निष्पादित किया जाना चाहिए), और इसका स्तर MCC शॉर्ट-सर्किट रेटिंग के बराबर या उससे अधिक होना चाहिए।
जब तक एमसीसी के समग्र विनिर्देश साइट की शर्तों को पूरा करते हैं, यह सुनिश्चित करेगा कि एमसीसी के भीतर प्रत्येक इकाई सिस्टम से जुड़ी हुई है। उपयोगकर्ताओं को फ़्रीक्वेंसी कनवर्टर तक पहुँचने के लिए आवश्यक मानव-मशीन इंटरफ़ेस (HMI) आमतौर पर MCC के रूप में उपकरण इकाई कैबिनेट के दरवाजे के बाहर ले जाया जाता है, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न किया गया हो। इसका मतलब है कि जब ऑपरेटर अपनी डिस्प्ले स्क्रीन पर फ़्रीक्वेंसी कनवर्टर में दोषों को पढ़ना, समायोजित करना, प्रोग्राम करना या निदान करना चाहते हैं, तो उन्हें उपकरण इकाई कैबिनेट का दरवाजा खोलने और कैबिनेट के अंदर सुरक्षा खतरों के संपर्क में आने की आवश्यकता नहीं है।
यदि आईसीपी के अंदर एक आवृत्ति कनवर्टर स्थापित किया जा रहा है, तो कई सुरक्षा मुद्दों पर भी विचार किया जाना चाहिए। यदि उपयोगकर्ता को खरीद निर्देशों में शॉर्ट-सर्किट करंट रेटिंग (SCCR) की आवश्यकता नहीं है, तो कुछ आईसीपी निर्माता कृपया 5kA रेटिंग वाले आईसीपी प्रदान करेंगे। इसका अर्थ है कि उपयोगकर्ता आईसीपी को 5kA से अधिक संभावित दोष धारा (AFC) वाले पावर सिस्टम से नहीं जोड़ सकते। हालाँकि, वास्तव में, औद्योगिक अनुप्रयोगों में, विशेष रूप से 480V विद्युत आपूर्ति का उपयोग करते समय, 5kA AFC प्राप्त करना असंभव है। इसके अलावा, आर्क फ्लैश सुरक्षा और लॉकआउट/टैगआउट की आवश्यकताओं का आमतौर पर अर्थ है कि आईसीपी का मुख्य सर्किट ब्रेकर डिस्कनेक्ट होना चाहिए, और आगे बढ़ने से पहले आईसीपी के भीतर किसी भी संचालन या कनेक्शन को लॉक और टैग किया जाना चाहिए।
कैबिनेट के दरवाज़ों से होकर गुजरने वाले कई सर्किट ब्रेकर उपकरणों को प्रबंधित करना बेहद मुश्किल होता है। जब सिस्टम का एक हिस्सा बंद हो जाता है और पूरे सिस्टम को भी बंद करना पड़ता है, तो MCC या एक अलग फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर की तुलना में ICP ज़्यादा बेहतर विकल्प है। वहीं, दीवार पर लगे और कैबिनेट पर लगे फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स के लिए SCCR भी ज़रूरी है। हो सके तो, फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर को एक कॉम्बिनेशन यूनिट के रूप में खरीदने की कोशिश करें, क्योंकि मुख्य सर्किट ब्रेकर और ओवरकरंट प्रोटेक्शन डिवाइस, फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर उपकरणों के पूरे सेट में एकीकृत हो जाएँगे। इससे SCCR समस्या और अन्य विद्युत सुरक्षा संबंधी समस्याएँ हल हो जाती हैं।
बड़े फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स से जुड़ी एक और समस्या यह है कि वे आमतौर पर भारी होते हैं। उदाहरण के लिए, रखरखाव तकनीशियन अक्सर औज़ारों, क्रेन और यहाँ तक कि फोर्कलिफ्ट का भी इस्तेमाल करते हैं, जिससे फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर और कर्मचारियों को खतरा होता है। एक चेसिस डिज़ाइन जिसमें एक विशेष ट्रक जैसी असेंबली का उपयोग किया जाता है, उसे इन्वर्टर कैबिनेट के निचले हिस्से में स्थित आंतरिक रेल्स के साथ जोड़ा जा सकता है, जिससे भारी उपकरण घटकों को ले जाने का एक सरल और सुरक्षित तरीका मिलता है। फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर इंस्टॉलेशन की पहुँच, सुरक्षा, रखरखाव और उपयुक्तता के दीर्घकालिक प्रभाव होंगे जो डिज़ाइन और योजना के चरणों के दौरान तुरंत स्पष्ट नहीं होंगे। विभिन्न इंस्टॉलेशन विकल्पों के अंतर्निहित जोखिमों और लाभों को समझकर, उपयोगकर्ता इन्वर्टर के पूरे जीवनचक्र में उसके प्रदर्शन को अनुकूलित कर सकते हैं, साथ ही डाउनटाइम और सुरक्षा जोखिमों को भी कम कर सकते हैं।