बीम पम्पिंग यूनिट का उपयोग आमतौर पर चीन के विभिन्न तेल क्षेत्रों में मुख्य पम्पिंग उपकरण के रूप में किया जाता है, जहाँ उत्पादन कम होता है, ऊर्जा की खपत अधिक होती है, और बड़े घोड़ों द्वारा छोटी कारों को खींचने जैसी समस्याएँ होती हैं। हाल के वर्षों में, पावर इलेक्ट्रॉनिक्स तकनीक के विकास के साथ, ऊर्जा की बचत और सुविधाजनक आवृत्ति समायोजन जैसे लाभों के कारण, आवृत्ति रूपांतरण तकनीक का तेल क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। पम्पिंग यूनिट के संचालन के दौरान, विद्युत मोटर अक्सर उत्पादन अवस्था में चलती है।
ऊर्जा प्रतिप्रवाह की समस्या को हल करने के लिए, चीन के विभिन्न तेल क्षेत्रों में पंपिंग इकाइयों के लिए वर्तमान में दो मुख्य समाधान हैं:
·परिवर्तनीय आवृत्ति ब्रेकिंग इकाई और परिवर्तनीय आवृत्ति प्रतिक्रिया इकाई। बसबार में ब्रेकिंग इकाई और ब्रेकिंग प्रतिरोधक जोड़ने से ब्रेकिंग प्रतिरोधक पर सीधे ऊर्जा की खपत होती है, जो न केवल ऊर्जा संरक्षण के लिए हानिकारक है, बल्कि ब्रेकिंग प्रतिरोधक के ताप अपव्यय और जीवनकाल की समस्याओं को हल करना भी मुश्किल है;
·बिजली उत्पादन के दौरान मोटर द्वारा उत्पन्न ऊर्जा को ग्रिड में वापस भेजने के लिए बसबार से समानांतर फीडबैक इकाइयाँ जुड़ी होती हैं, जिससे इन्वर्टर और ग्रिड के बीच विपरीत प्रवाह प्राप्त होता है। हालाँकि, इससे ग्रिड से इन्वर्टर में ऊर्जा प्रवाहित होने पर कम पावर फैक्टर और उच्च हार्मोनिक करंट की समस्या का समाधान नहीं होता है।
उपरोक्त स्थिति के जवाब में, चार-चतुर्थांश तकनीकी समाधान ऊपर वर्णित दोनों समाधानों की कमियों को दूर कर सकता है। चार-चतुर्थांश आवृत्ति रूपांतरण तकनीक, सिस्टम के असंतुलित होने पर पंपिंग इकाइयों के पुनर्योजी ऊर्जा प्रसंस्करण की समस्या का समाधान करती है। यह चार-चतुर्थांश संचालन कार्य के साथ-साथ ऊर्जा-बचत दक्षता में सुधार, विद्युत आपूर्ति के हार्मोनिक प्रदूषण को कम करने और पावर फैक्टर में सुधार करती है। चार-चतुर्थांश आवृत्ति कनवर्टर, PWM द्वारा नियंत्रित IGBT सुधार तकनीक को अपनाता है, जिसमें सुधार और ऊर्जा प्रतिक्रिया का द्विदिश नियंत्रण होता है। सही चार-चतुर्थांश संचालन, पंपिंग इकाइयों में ऊर्जा प्रतिप्रवाह की समस्या को पूरी तरह से हल कर सकता है।
चार चतुर्थांश आवृत्ति रूपांतरण प्रौद्योगिकी का परिचय
1、 चार चतुर्थांश आवृत्ति परिवर्तक का सिद्धांत
चार चतुर्थांश आवृत्ति कनवर्टर सर्किट की टोपोलॉजी, जो अनियंत्रित सुधार के बजाय तीन-चरण पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन (पीडब्लूएम) सुधार का उपयोग करती है, चित्र 1 में दिखाई गई है। यह लोड की यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित कर सकती है और इसे ग्रिड में वापस कर सकती है।
चार चतुर्थांश आवृत्ति कनवर्टर - तेल क्षेत्र पंपिंग इकाइयों के लिए ऊर्जा-बचत समाधान
चित्र 1 चार चतुर्थांश आवृत्ति परिवर्तक सर्किट की टोपोलॉजी संरचना
2、 चार चतुर्थांश आवृत्ति कनवर्टर के लाभ
एक उच्च-गति और उच्च कंप्यूटिंग शक्ति वाले रेक्टिफायर नियंत्रण इकाई डीएसपी का उपयोग करके, रेक्टिफायर की ओर आईजीबीटी के चालू और बंद होने को नियंत्रित करने के लिए छह उच्च-आवृत्ति वाले पीडब्लूएम पल्स उत्पन्न किए जाते हैं। आईजीबीटी का चालू और बंद होना, इनपुट रिएक्टर के साथ मिलकर एक साइन करंट तरंग उत्पन्न करता है जो इनपुट वोल्टेज के साथ कला में होता है। यह डायोड रेक्टिफिकेशन और विश्लेषण द्वारा उत्पन्न हार्मोनिक्स को समाप्त करता है, और पावर फैक्टर 1 के करीब होता है, जिससे पावर ग्रिड में हार्मोनिक प्रदूषण समाप्त हो जाता है;
चार-चतुर्थांश आवृत्ति रूपांतरण तकनीक का रेक्टिफायर पक्ष IGBT पावर मॉड्यूल का उपयोग करता है, जो इनपुट ग्रिड और मोटर के बीच ऊर्जा के द्विदिश प्रवाह को प्राप्त कर सकता है। जब सिस्टम असंतुलित होता है, तो असंतुलन से उत्पन्न स्थितिज ऊर्जा को ग्रिड में वापस भेजा जा सकता है, जिससे सिस्टम संतुलन की आवश्यकता बहुत कम हो जाती है;
जब मोटर विद्युत उत्पादन अवस्था में होती है, तो मोटर द्वारा उत्पन्न ऊर्जा इन्वर्टर की ओर स्थित डायोड के माध्यम से डीसी बस में वापस भेज दी जाती है। रेक्टिफायर की ओर से फीडबैक नियंत्रण शुरू होता है, डीसी को एसी में परिवर्तित करता है, और इन्वर्टर वोल्टेज के फेज और आयाम को नियंत्रित करके ग्रिड को ऊर्जा वापस भेजता है, जिससे ऊर्जा-बचत प्रभाव प्राप्त होता है।