परिवर्तनीय आवृत्ति गति विनियमन प्रणाली के लिए हस्तक्षेप-रोधी उपाय

आवृत्ति कनवर्टर सहायक उपकरणों के आपूर्तिकर्ता आपको याद दिलाते हैं कि विद्युतचुंबकीय विज्ञान के मूल सिद्धांतों के अनुसार, विद्युतचुंबकीय व्यतिकरण (EMI) में तीन तत्व होने चाहिए: विद्युतचुंबकीय व्यतिकरण स्रोत, विद्युतचुंबकीय व्यतिकरण पथ, और विद्युतचुंबकीय व्यतिकरण के प्रति संवेदनशील प्रणाली। व्यतिकरण को रोकने के लिए, हार्डवेयर व्यतिकरण-रोधी और सॉफ्टवेयर व्यतिकरण-रोधी विधियों का उपयोग किया जा सकता है। इनमें से, हार्डवेयर व्यतिकरण-रोधी अनुप्रयोग प्रणालियों के लिए सबसे बुनियादी और महत्वपूर्ण व्यतिकरण-रोधी उपाय है। सामान्यतः, व्यतिकरण को दो पहलुओं से दबाया जाता है: व्यतिकरण-रोधी और रोकथाम। सामान्य सिद्धांत व्यतिकरण स्रोतों को दबाना और समाप्त करना, व्यतिकरण के युग्मन चैनलों को प्रणाली से अलग करना और प्रणाली व्यतिकरण संकेतों की संवेदनशीलता को कम करना है। इंजीनियरिंग में विशिष्ट उपायों में पृथक्करण, निस्पंदन, परिरक्षण, ग्राउंडिंग और अन्य विधियाँ शामिल हो सकती हैं।

1. तथाकथित व्यतिकरण पृथक्करण, व्यतिकरण स्रोत को परिपथ के संवेदनशील भागों से पृथक करने को संदर्भित करता है, ताकि उनका विद्युत संपर्क न हो। परिवर्तनीय आवृत्ति गति नियंत्रण संचरण प्रणालियों में, विद्युत आपूर्ति और प्रवर्धक परिपथों के बीच विद्युत लाइनों पर संवाहक व्यतिकरण को रोकने के लिए आमतौर पर व्यतिकरण ट्रांसफार्मर का उपयोग किया जाता है। ध्वनि व्यतिकरण ट्रांसफार्मर का उपयोग विद्युत व्यतिकरण ट्रांसफार्मर के लिए किया जा सकता है।

2. सिस्टम सर्किट में फ़िल्टर स्थापित करने का उद्देश्य आवृत्ति कनवर्टर से पावर लाइन के माध्यम से मोटर से बिजली की आपूर्ति में प्रेषित हस्तक्षेप संकेतों को दबाना है। विद्युत चुम्बकीय शोर और नुकसान को कम करने के लिए, आवृत्ति कनवर्टर के आउटपुट पक्ष पर एक आउटपुट फ़िल्टर स्थापित किया जा सकता है; बिजली के हस्तक्षेप को कम करने के लिए, आवृत्ति कनवर्टर के इनपुट पक्ष पर एक इनपुट फ़िल्टर स्थापित किया जा सकता है। यदि सर्किट में संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक उपकरण हैं, तो संचालित हस्तक्षेप को रोकने के लिए बिजली लाइन पर एक पावर शोर फ़िल्टर स्थापित किया जा सकता है। एक आवृत्ति कनवर्टर के इनपुट और आउटपुट सर्किट में, ऊपर वर्णित निम्न हार्मोनिक घटकों के अलावा, कई उच्च आवृत्ति वाले हार्मोनिक धाराएं भी होती हैं जो विभिन्न तरीकों से अपनी ऊर्जा का प्रसार करती हैं, जिससे अन्य उपकरणों के लिए हस्तक्षेप संकेत बनते हैं।

(1) आमतौर पर दो प्रकार के इनपुट फ़िल्टर होते हैं:

a、 लाइन फ़िल्टर मुख्यतः प्रेरणिक कुंडलियों से बने होते हैं। यह उच्च आवृत्तियों पर परिपथ की प्रतिबाधा बढ़ाकर उच्च आवृत्ति वाले हार्मोनिक धाराओं को कमज़ोर कर देता है।

ख. विकिरण फिल्टर मुख्य रूप से उच्च-आवृत्ति संधारित्रों से बने होते हैं। यह विकिरणित ऊर्जा के साथ उच्च-आवृत्ति हार्मोनिक घटकों को अवशोषित करेगा।

(2) आउटपुट फ़िल्टर भी प्रेरक कुंडलियों से बना होता है। यह आउटपुट धारा में उच्च-क्रम हार्मोनिक घटकों को प्रभावी रूप से क्षीण कर सकता है। इसका न केवल हस्तक्षेप-रोधी प्रभाव होता है, बल्कि यह मोटर में उच्च-क्रम हार्मोनिक धाराओं के कारण उत्पन्न अतिरिक्त टॉर्क को भी क्षीण कर सकता है। आवृत्ति परिवर्तक के आउटपुट सिरे पर हस्तक्षेप-रोधी उपायों के लिए, निम्नलिखित पहलुओं पर ध्यान दिया जाना चाहिए:

ए、 आवृत्ति कनवर्टर के आउटपुट टर्मिनल को संधारित्र से जोड़ने की अनुमति नहीं है, ताकि इन्वर्टर ट्यूब को चालू (बंद) करने के समय एक बड़ा पीक चार्जिंग (या डिस्चार्जिंग) करंट उत्पन्न होने से बचा जा सके, जिससे इन्वर्टर ट्यूब को नुकसान हो सकता है;

बी、 जब आउटपुट फ़िल्टर एक एलसी सर्किट से बना होता है, तो संधारित्र से जुड़े फ़िल्टर का पक्ष मोटर पक्ष से जुड़ा होना चाहिए।

3. हस्तक्षेप स्रोतों को परिरक्षित करना हस्तक्षेप को दबाने का सबसे प्रभावी तरीका है। आमतौर पर, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप रिसाव को रोकने के लिए आवृत्ति कनवर्टर को स्वयं एक लोहे के आवरण से परिरक्षित किया जाता है; आउटपुट लाइन को स्टील पाइप से परिरक्षित करना सबसे अच्छा है, खासकर जब बाहरी संकेतों के साथ आवृत्ति कनवर्टर को नियंत्रित किया जाता है। सिग्नल लाइन यथासंभव छोटी होनी चाहिए (आमतौर पर 20 मीटर के भीतर), और सिग्नल लाइन को दोहरे कोर से परिरक्षित किया जाना चाहिए और मुख्य विद्युत लाइन (AC380V) और नियंत्रण लाइन (AC220V) से पूरी तरह अलग होना चाहिए। इसे एक ही पाइपिंग या ट्रंकिंग में नहीं रखा जाना चाहिए, और आसपास के इलेक्ट्रॉनिक संवेदनशील उपकरण लाइनों को भी परिरक्षित किया जाना चाहिए। प्रभावी परिरक्षण सुनिश्चित करने के लिए, परिरक्षण आवरण को मज़बूती से ग्राउंडेड किया जाना चाहिए।

4. उचित ग्राउंडिंग प्रणाली में बाहरी हस्तक्षेप को प्रभावी ढंग से दबा सकती है और बाहरी दुनिया में उपकरणों के हस्तक्षेप को कम कर सकती है। व्यावहारिक अनुप्रयोग प्रणालियों में, सिस्टम पावर न्यूट्रल लाइन (न्यूट्रल लाइन), ग्राउंड लाइन (सुरक्षात्मक ग्राउंडिंग, सिस्टम ग्राउंडिंग), और नियंत्रण प्रणाली परिरक्षण ग्राउंड (नियंत्रण संकेत परिरक्षण ग्राउंड और मुख्य सर्किट तार परिरक्षण ग्राउंड) का अव्यवस्थित कनेक्शन प्रणाली की स्थिरता और विश्वसनीयता को बहुत कम कर देता है।

आवृत्ति परिवर्तकों के लिए, मुख्य परिपथ टर्मिनलों PE (E, G) की सही ग्राउंडिंग आवृत्ति परिवर्तक की शोर दमन क्षमता में सुधार और उसके हस्तक्षेप को कम करने का एक महत्वपूर्ण साधन है। इसलिए, व्यावहारिक अनुप्रयोगों में इसे अत्यधिक महत्व दिया जाना चाहिए। आवृत्ति परिवर्तक के ग्राउंडिंग तार का अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल सामान्यतः 2.5 मिमी2 से कम नहीं होना चाहिए, और लंबाई 20 मीटर के भीतर नियंत्रित की जानी चाहिए। यह अनुशंसा की जाती है कि आवृत्ति परिवर्तक की ग्राउंडिंग को अन्य विद्युत उपकरणों के ग्राउंडिंग बिंदुओं से अलग रखा जाए और साझा न किया जाए।

5. रिएक्टरों का उपयोग

आवृत्ति परिवर्तक की इनपुट धारा में निम्न आवृत्ति वाले हार्मोनिक घटकों (पाँचवाँ हार्मोनिक, सातवाँ हार्मोनिक, ग्यारहवाँ हार्मोनिक, तेरहवाँ हार्मोनिक, आदि) का अनुपात बहुत अधिक होता है। अन्य उपकरणों के सामान्य संचालन में बाधा डालने के अलावा, ये बड़ी मात्रा में प्रतिक्रियाशील शक्ति का उपभोग भी करते हैं, जिससे लाइन का शक्ति गुणक बहुत कम हो जाता है। इनपुट परिपथ में श्रेणीक्रम में एक रिएक्टर लगाना निम्न हार्मोनिक धाराओं को दबाने का एक प्रभावी तरीका है। विभिन्न तारों की स्थिति के अनुसार, ये मुख्यतः दो प्रकार के होते हैं:

(1) रिएक्टर, विद्युत आपूर्ति और आवृत्ति परिवर्तक के इनपुट पक्ष के बीच श्रेणीक्रम में जुड़ा होता है। इसके मुख्य कार्य निम्नलिखित हैं:

a、 हार्मोनिक धाराओं को दबाकर, पावर फैक्टर को (0.75-0.85) तक बढ़ाया जाता है;

बी、 आवृत्ति कनवर्टर पर इनपुट सर्किट में वृद्धि धारा के प्रभाव को कमजोर करना;

सी、 बिजली आपूर्ति वोल्टेज असंतुलन के प्रभाव को कमजोर करें।

(2) डीसी रिएक्टर, रेक्टिफायर ब्रिज और फ़िल्टरिंग कैपेसिटर के बीच श्रेणीक्रम में जुड़ा होता है। इसका कार्य अपेक्षाकृत सरल है, अर्थात इनपुट करंट में उच्च-क्रम हार्मोनिक घटकों को कमज़ोर करना। लेकिन यह एसी रिएक्टरों की तुलना में पावर फैक्टर में सुधार करने में अधिक प्रभावी है, जो 0.95 तक पहुँच जाता है, और इसमें सरल संरचना और छोटे आकार के लाभ हैं।

6. उचित वायरिंग

प्रेरण द्वारा प्रसारित व्यतिकरण संकेतों को उचित तारों द्वारा क्षीण किया जा सकता है। विशिष्ट विधियाँ इस प्रकार हैं:

(1) उपकरण की पावर और सिग्नल लाइनों को आवृत्ति कनवर्टर की इनपुट और आउटपुट लाइनों से दूर रखा जाना चाहिए;

(2) अन्य उपकरणों की शक्ति और सिग्नल लाइनों को आवृत्ति कनवर्टर की इनपुट और आउटपुट लाइनों के समानांतर होने से बचना चाहिए;