आवृत्ति कन्वर्टर्स के विकास की प्रवृत्ति

फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर सहायक उपकरणों के आपूर्तिकर्ता आपको याद दिलाते हैं कि फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर, गति नियंत्रण प्रणालियों में पावर कन्वर्टर होते हैं। वर्तमान गति नियंत्रण प्रणाली एक तकनीकी क्षेत्र है जिसमें कई विषय शामिल हैं, और समग्र विकास की प्रवृत्ति इस प्रकार है: एसी चालित, उच्च-आवृत्ति पावर कन्वर्टर, डिजिटल, बुद्धिमान और नेटवर्क नियंत्रण। इसलिए, सिस्टम के एक महत्वपूर्ण पावर रूपांतरण घटक के रूप में, फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर, नियंत्रणीय उच्च-प्रदर्शन परिवर्तनीय वोल्टेज और परिवर्तनीय आवृत्ति एसी पावर स्रोत प्रदान करके तेज़ी से विकसित हुए हैं।

21वीं सदी में, पावर इलेक्ट्रॉनिक्स का सब्सट्रेट Si (सिलिकॉन) से SiC (सिलिकॉन कार्बाइड) में परिवर्तित हो गया है, जिससे नए पावर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए उच्च वोल्टेज, बड़ी क्षमता, उच्च आवृत्ति, मॉड्यूलर घटकों, लघुकरण, बुद्धिमत्ता और कम लागत का युग शुरू हो गया है। परिवर्तनशील आवृत्ति गति विनियमन के लिए उपयुक्त विभिन्न नए विद्युत उपकरणों का विकास और अनुसंधान किया जा रहा है। आईटी प्रौद्योगिकी का तीव्र विकास और नियंत्रण सिद्धांत का निरंतर नवाचार आवृत्ति कन्वर्टर्स के विकास की प्रवृत्ति को प्रभावित करेगा।

बाजार के विस्तार और उपयोगकर्ता की माँगों के विविधीकरण के साथ, घरेलू आवृत्ति कनवर्टर उत्पादों के कार्यों में लगातार सुधार और वृद्धि हो रही है, और एकीकरण और व्यवस्थापन में वृद्धि हो रही है, और कुछ विशिष्ट आवृत्ति कनवर्टर उत्पाद पहले ही उभर चुके हैं। यह बताया गया है कि हाल के वर्षों में, चीन में आवृत्ति कन्वर्टर्स के बाजार ने 12-15% की वृद्धि दर बनाए रखी है, और कम से कम अगले 5 वर्षों तक 10% से अधिक की वृद्धि दर बनाए रखने की उम्मीद है। वर्तमान में, चीनी बाजार में आवृत्ति कन्वर्टर्स की स्थापित क्षमता (शक्ति) की वृद्धि दर वास्तव में लगभग 20% है। यह उम्मीद की जाती है कि आवृत्ति कनवर्टर बाजार संतृप्ति तक पहुँच जाएगा और कम से कम 10 वर्षों में धीरे-धीरे परिपक्व होगा।

1. बुद्धिमत्ता

सिस्टम में इंटेलिजेंट फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर स्थापित होने के बाद, कई कार्यात्मक सेटिंग्स करने की आवश्यकता नहीं होती है, इसे आसानी से संचालित और उपयोग किया जा सकता है, कार्य स्थिति स्पष्ट रूप से प्रदर्शित होती है, और दोष निदान और समस्या निवारण, और यहाँ तक कि स्वचालित घटक रूपांतरण भी प्राप्त किया जा सकता है। प्रक्रिया प्रक्रियाओं के अनुसार कई इन्वर्टरों के लिंकेज को प्राप्त करने के लिए इंटरनेट का उपयोग दूरस्थ निगरानी के लिए किया जा सकता है, जिससे एक अनुकूलित इन्वर्टर एकीकृत प्रबंधन और नियंत्रण प्रणाली का निर्माण होता है।

2. विशेषज्ञता

किसी खास प्रकार के भार की विशेषताओं के आधार पर, विशिष्ट आवृत्ति कन्वर्टर्स का निर्माण न केवल भार की मोटर को किफायती और प्रभावी ढंग से नियंत्रित करने के लिए लाभदायक है, बल्कि निर्माण लागत को भी कम कर सकता है। उदाहरण के लिए, पंखों और पंपों के लिए आवृत्ति कन्वर्टर्स, लिफ्टिंग मशीनरी के लिए आवृत्ति कन्वर्टर्स, लिफ्ट नियंत्रण के लिए आवृत्ति कन्वर्टर्स, तनाव नियंत्रण के लिए आवृत्ति कन्वर्टर्स, और एयर कंडीशनिंग के लिए आवृत्ति कन्वर्टर्स।

3. एकीकरण

फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर चुनिंदा रूप से प्रासंगिक कार्यात्मक घटकों, जैसे पैरामीटर पहचान प्रणाली, पीआईडी ​​रेगुलेटर, पीएलसी नियंत्रक और संचार इकाई को एक एकीकृत मशीन में एकीकृत करता है, जिससे न केवल कार्यक्षमता और सिस्टम विश्वसनीयता बढ़ती है, बल्कि सिस्टम वॉल्यूम भी प्रभावी रूप से कम होता है और बाहरी सर्किट कनेक्शन न्यूनतम होते हैं। रिपोर्टों के अनुसार, फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर और इलेक्ट्रिक मोटर की एक एकीकृत संयोजन मशीन विकसित की गई है, जिससे पूरे सिस्टम का आकार छोटा और नियंत्रण आसान हो गया है।

4. पर्यावरण संरक्षण

पर्यावरण की रक्षा और 'हरित' उत्पादों का निर्माण मानवता के लिए एक नई अवधारणा है। भविष्य में, फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स ऊर्जा संरक्षण और कम प्रदूषण पर ज़्यादा ध्यान केंद्रित करेंगे, यानी उपयोग के दौरान पावर ग्रिड और अन्य विद्युत उपकरणों पर शोर और हार्मोनिक्स के प्रदूषण और हस्तक्षेप को कम से कम करना।

5. मुख्य सर्किट में पावर स्विचिंग घटकों के स्व-बंद, मॉड्यूलरीकरण, एकीकरण और बुद्धिमत्ता ने स्विचिंग आवृत्ति को लगातार बढ़ाया है और स्विचिंग घाटे को और कम किया है।

6. आवृत्ति कनवर्टर के मुख्य सर्किट की टोपोलॉजी संरचना के संदर्भ में:

आवृत्ति कनवर्टर का ग्रिड साइड कनवर्टर अक्सर कम वोल्टेज और छोटी क्षमता वाले उपकरणों के लिए 6-पल्स कनवर्टर का उपयोग करता है, जबकि मध्यम वोल्टेज और बड़ी क्षमता वाले उपकरणों के लिए मल्टीप्लेक्स 12 पल्स या अधिक कनवर्टर का उपयोग किया जाता है। लोड साइड कन्वर्टर्स अक्सर कम वोल्टेज वाले छोटे क्षमता वाले उपकरणों के लिए दो-स्तरीय ब्रिज इन्वर्टर का उपयोग करते हैं, जबकि मध्यम वोल्टेज वाले बड़े क्षमता वाले उपकरणों के लिए बहु-स्तरीय इन्वर्टर का उपयोग किया जाता है। चार चतुर्भुज संचालन के संचरण के लिए, ग्रिड को पुनर्योजी ऊर्जा प्रतिक्रिया प्राप्त करने और ऊर्जा बचाने के लिए, ग्रिड साइड इन्वर्टर एक प्रतिवर्ती इन्वर्टर होना चाहिए। इसी समय, द्विदिश विद्युत प्रवाह के साथ एक दोहरे पीडब्लूएम इन्वर्टर सामने आए हैं। ग्रिड साइड इन्वर्टर का उचित नियंत्रण इनपुट करंट को साइन वेव के करीब ला सकता है और ग्रिड में प्रदूषण को कम कर सकता है

7. पल्स चौड़ाई मॉडुलन परिवर्तनीय वोल्टेज इनवर्टर के लिए नियंत्रण विधियों में साइन वेव पल्स चौड़ाई मॉडुलन (एसपीडब्ल्यूएम) नियंत्रण, निर्दिष्ट हार्मोनिक ऑर्डर को खत्म करने के लिए पीडब्ल्यूएम नियंत्रण, वर्तमान ट्रैकिंग नियंत्रण और वोल्टेज स्पेस वेक्टर नियंत्रण (चुंबकीय प्रवाह ट्रैकिंग नियंत्रण) शामिल हो सकते हैं।

8. एसी इलेक्ट्रिक मोटर्स के लिए आवृत्ति रूपांतरण समायोजन नियंत्रण विधियों की प्रगति मुख्य रूप से गति सेंसर के बिना वेक्टर नियंत्रण और प्रत्यक्ष टोक़ नियंत्रण प्रणालियों के विकास में परिलक्षित होती है, जो स्केलर नियंत्रण से उच्च गतिशील प्रदर्शन वेक्टर नियंत्रण और प्रत्यक्ष टोक़ नियंत्रण में स्थानांतरित हो गई है।

9. माइक्रोप्रोसेसरों की उन्नति ने डिजिटल नियंत्रण को आधुनिक नियंत्रकों की विकास दिशा बना दिया है: गति नियंत्रण प्रणालियाँ तेज़ प्रणालियाँ हैं, विशेष रूप से एसी मोटरों का उच्च-प्रदर्शन नियंत्रण, जिसके लिए विभिन्न डेटा के भंडारण और बड़ी मात्रा में सूचनाओं के तेज़ वास्तविक समय प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है। हाल के वर्षों में, प्रमुख विदेशी कंपनियों ने क्रमिक रूप से डीएसपी (डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर) आधारित कोर लॉन्च किए हैं, जिन्हें मोटर नियंत्रण के लिए आवश्यक परिधीय कार्यात्मक सर्किटों के साथ जोड़कर, डीएसपी सिंगल-चिप मोटर नियंत्रक नामक एक चिप में एकीकृत किया गया है। इसकी कीमत बहुत कम हो गई है, आकार छोटा हो गया है, संरचना सुगठित है, उपयोग सुविधाजनक है, और विश्वसनीयता में सुधार हुआ है। साधारण माइक्रोकंट्रोलरों की तुलना में, डीएसपी ने अपनी डिजिटल प्रसंस्करण शक्ति को 10-15 गुना बढ़ा दिया है, जिससे सिस्टम का बेहतर नियंत्रण प्रदर्शन सुनिश्चित होता है।

डिजिटल नियंत्रण हार्डवेयर को सरल बनाता है, और लचीले नियंत्रण एल्गोरिदम नियंत्रण में अत्यधिक लचीलापन प्रदान करते हैं, जिससे जटिल नियंत्रण नियमों का कार्यान्वयन संभव होता है और गति नियंत्रण प्रणालियों में आधुनिक नियंत्रण सिद्धांत को वास्तविकता बनाया जा सकता है। यह डेटा संचरण के लिए उच्च-स्तरीय प्रणालियों से आसानी से जुड़ता है, दोष निदान को सुगम बनाता है, सुरक्षा और निगरानी कार्यों को सुदृढ़ करता है, और प्रणाली को बुद्धिमान बनाता है (जैसे कि कुछ आवृत्ति परिवर्तक जिनमें स्व-समायोजन कार्य होते हैं)।

10. एसी सिंक्रोनस मोटर, विशेष रूप से स्थायी चुंबक सिंक्रोनस मोटर, एसी समायोज्य संचरण में एक नया सितारा बन गए हैं। मोटर में ब्रशलेस संरचना, उच्च शक्ति गुणांक और उच्च दक्षता होती है, और रोटर की गति शक्ति आवृत्ति के साथ पूरी तरह से समकालिक होती है। सिंक्रोनस मोटर चर आवृत्ति गति नियंत्रण प्रणालियों के दो मुख्य प्रकार हैं: बाह्य नियंत्रण चर आवृत्ति और स्वचालित नियंत्रण चर आवृत्ति। स्व-नियंत्रित चर आवृत्ति सिंक्रोनस मोटर का सिद्धांत डीसी मोटर के समान ही है, जो डीसी मोटर के यांत्रिक कम्यूटेटर को पावर इलेक्ट्रॉनिक कनवर्टर से बदल देता है। एसी-डीसी-एसी वोल्टेज कनवर्टर का उपयोग करते समय, इसे "डीसी कम्यूटेटरलेस मोटर" या "ब्रशलेस डीसी मोटर (बीएलडीसी)" कहा जाता है। पारंपरिक स्व-नियंत्रित चर आवृत्ति सिंक्रोनस मशीन गति नियंत्रण प्रणाली में रोटर स्थिति सेंसर होता है, और रोटर स्थिति सेंसर रहित प्रणाली वर्तमान में विकसित की जा रही है। सिंक्रोनस मोटर की चर आवृत्ति नियंत्रण विधि वेक्टर नियंत्रण का भी उपयोग कर सकती है, जो रोटर चुंबकीय क्षेत्र के अनुसार वेक्टर नियंत्रण उन्मुखीकरण के संदर्भ में अतुल्यकालिक मोटर की तुलना में सरल है।

संक्षेप में, आवृत्ति कनवर्टर प्रौद्योगिकी का विकास रुझान बुद्धिमत्ता, आसान संचालन, ध्वनि कार्यक्षमता, सुरक्षा और विश्वसनीयता, पर्यावरण संरक्षण, कम शोर, कम लागत और लघुकरण की ओर है।