ऊर्जा प्रतिक्रिया इकाई आपूर्तिकर्ता आपको याद दिलाता है कि यांत्रिक उपकरणों के संचरण नियंत्रण प्रणाली के सामान्य संचालन के लिए आवृत्ति कनवर्टर का सही चयन अत्यंत महत्वपूर्ण है, ताकि गलत चयन के कारण आवृत्ति कनवर्टर के रखरखाव से होने वाले अनावश्यक नुकसान से बचा जा सके। सबसे पहले, आवृत्ति कनवर्टर के चयन का उद्देश्य स्पष्ट रूप से परिभाषित होना चाहिए। दूसरा, उपकरण के प्रकार, भार विशेषताओं, गति सीमा, नियंत्रण मोड, उपयोग वातावरण, सुरक्षात्मक संरचना और अन्य आवश्यकताओं के आधार पर उपयुक्त आवृत्ति कनवर्टर का चयन किया जाना चाहिए। इस प्रकार, लक्ष्य उत्पादन तकनीक और आर्थिक लाभ दोनों प्राप्त करना है।
1. यांत्रिक उपकरणों की लोड टॉर्क विशेषताएँ
व्यवहार में, उत्पादन मशीनरी को अक्सर विभिन्न लोड टॉर्क विशेषताओं के आधार पर तीन प्रकारों में विभाजित किया जाता है: स्थिर टॉर्क लोड, स्थिर पावर लोड, और कम टॉर्क विशेषता लोड। आवृत्ति कनवर्टर चुनते समय, लोड विशेषताएँ स्वाभाविक रूप से मूल आधार होनी चाहिए।
टॉर्क विशेषता भार कम करें
विभिन्न पंखों, जल पंपों और हाइड्रोलिक पंपों में, जैसे ही प्ररितक घूमता है, एक निश्चित गति सीमा के भीतर हवा या तरल द्वारा उत्पन्न प्रतिरोध लगभग गति की दूसरी घात के समानुपाती होता है, टॉर्क गति की दूसरी घात के अनुसार बदलता है, और लोड पावर गति की तीसरी घात के समानुपाती रूप से बदलता है। इस प्रकार के भार को कम टॉर्क लोड कहा जाता है।
निरंतर बिजली भार
इस प्रकार के भार की विशेषता यह है कि आवश्यक बलाघूर्ण TL, गति n के लगभग व्युत्क्रमानुपाती होता है। जैसे-जैसे मोटर की गति घटती है, भार का आउटपुट बलाघूर्ण वास्तव में बढ़ता जाता है। अर्थात्, गति सीमा के भीतर, कम गति पर बलाघूर्ण अधिक और उच्च गति पर कम होता है, जबकि मोटर की आउटपुट शक्ति अपरिवर्तित रहती है। फिल्म निर्माण लाइनों में धातु काटने वाले मशीन टूल्स, रोलिंग मिल, पेपर मशीन, कॉइलिंग मशीन, अनकॉइलिंग मशीन आदि के स्पिंडल सभी स्थिर शक्ति भार से संबंधित होते हैं।
किसी भार का स्थिर शक्ति गुण गति परिवर्तनों की एक निश्चित सीमा तक सीमित होता है। जब गति बहुत कम होती है, तो यांत्रिक शक्ति की सीमा के कारण, TL असीम रूप से नहीं बढ़ सकता है और कम गति पर स्थिर बलाघूर्ण गुण में परिवर्तित हो जाता है। भार के स्थिर शक्ति और स्थिर बलाघूर्ण क्षेत्रों का संचरण योजनाओं के चयन पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। जब मोटर स्थिर फ्लक्स गति विनियमन में होता है, तो अधिकतम स्वीकार्य आउटपुट टॉर्क अपरिवर्तित रहता है, जो स्थिर टॉर्क गति विनियमन से संबंधित होता है; कमजोर चुंबकीय गति विनियमन में, अधिकतम स्वीकार्य आउटपुट टॉर्क गति के व्युत्क्रमानुपाती होता है, जो स्थिर शक्ति गति विनियमन से संबंधित होता है। यदि विद्युत मोटर के स्थिर टॉर्क और स्थिर शक्ति गति विनियमन की सीमा भार के स्थिर टॉर्क और स्थिर शक्ति की सीमा के अनुरूप है, अर्थात, "मिलान" के मामले में, विद्युत मोटर की क्षमता और आवृत्ति कनवर्टर की क्षमता दोनों न्यूनतम हो जाती हैं।
स्थिर शक्ति भार की यांत्रिक विशेषताएँ जटिल होती हैं। सिस्टम डिज़ाइन करते समय, इस बात का ध्यान रखना चाहिए कि अतुल्यकालिक मोटरों को उनकी समकालिक गति से अधिक न चलाया जाए, अन्यथा इससे विनाशकारी यांत्रिक विफलताएँ हो सकती हैं। आवृत्ति परिवर्तक की क्षमता आमतौर पर अतुल्यकालिक मोटर की क्षमता के लगभग गुना मानी जाती है।
निरंतर टॉर्क लोड
स्थिर टॉर्क लोड में, लोड टॉर्क TL गति n से स्वतंत्र होता है। किसी भी गति पर, लोड टॉर्क TL स्थिर या लगभग स्थिर रहता है, और लोड की शक्ति लोड की गति में वृद्धि के साथ रैखिक रूप से बढ़ती है। उदाहरण के लिए, क्रेन, कन्वेयर, इंजेक्शन मोल्डिंग मशीन, मिक्सर और होइस्ट जैसे घर्षण भार सभी स्थिर टॉर्क लोड में आते हैं। ऐसे भारों को नियंत्रित करने के लिए फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स का उपयोग करने का उद्देश्य उपकरण स्वचालन प्राप्त करना, श्रम उत्पादकता में सुधार करना और उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार करना है।
जब फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर एक स्थिर टॉर्क लोड चलाता है, तो कम गति पर आउटपुट टॉर्क पर्याप्त रूप से बड़ा होना चाहिए और पर्याप्त अधिभार क्षमता होनी चाहिए, आमतौर पर रेटेड करंट का 150%। यदि लंबे समय तक कम गति पर स्थिर रूप से संचालन करना आवश्यक है, तो मोटरों के अत्यधिक तापमान वृद्धि से बचने के लिए अतुल्यकालिक मोटरों की ऊष्मा अपव्यय क्षमता पर विचार किया जाना चाहिए।
सिस्टम डिज़ाइन करते समय, एसिंक्रोनस मोटरों की क्षमता को उचित रूप से बढ़ाने या फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स की क्षमता बढ़ाने पर ध्यान दिया जाना चाहिए। फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर की क्षमता आमतौर पर एसिंक्रोनस मोटर की क्षमता के बराबर ली जाती है।
2. लोड विशेषताओं के आधार पर आवृत्ति कनवर्टर के लिए उपयुक्त नियंत्रण विधि का चयन करें
आवृत्ति कनवर्टर की निर्माण प्रक्रिया के अलावा, आवृत्ति कनवर्टर द्वारा अपनाई गई नियंत्रण विधि भी अत्यंत महत्वपूर्ण है। आवृत्ति कनवर्टर की नियंत्रण विधियों को मुख्यतः ओपन-लूप नियंत्रण और क्लोज्ड-लूप नियंत्रण में विभाजित किया जाता है। ओपन-लूप नियंत्रण विधि की संरचना सरल और विश्वसनीय होती है, लेकिन इसकी गति नियंत्रण सटीकता और गतिशील प्रतिक्रिया प्रदर्शन अपेक्षाकृत कम होता है; क्लोज्ड-लूप नियंत्रण विधि प्रवाह दर, तापमान, स्थिति, गति, दबाव आदि मापदंडों में परिवर्तन के आधार पर वास्तविक समय नियंत्रण कर सकती है। इसकी गतिशील प्रतिक्रिया तेज़ होती है, लेकिन कभी-कभी इसे लागू करना कठिन और महंगा होता है। आवश्यक गति नियंत्रण विशेषताओं को प्राप्त करने के लिए उपयोगकर्ताओं को अपनी आवश्यकताओं के अनुसार संबंधित नियंत्रण मोड का चयन करना चाहिए।
3. स्थापना वातावरण के आधार पर आवृत्ति कनवर्टर की सुरक्षात्मक संरचना का चयन करें
फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर चुनते समय, स्थापना परिवेश पर विचार किया जाना चाहिए, जिसमें परिवेश का तापमान, आर्द्रता, धूल की मात्रा और संक्षारक गैसें जैसे कारक शामिल हैं, जो फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर के दीर्घकालिक और विश्वसनीय संचालन से निकटता से संबंधित हैं। यदि इसकी परिचालन स्थितियाँ पूरी नहीं हो पाती हैं, तो संबंधित सुरक्षात्मक उपाय किए जाने चाहिए।
अधिकांश आवृत्ति कनवर्टर निर्माता उपयोगकर्ताओं को चुनने के लिए निम्नलिखित सामान्य सुरक्षात्मक संरचनाएं प्रदान करते हैं।
(1) ओपन टाइप IP00, जो मानव शरीर को सामने से आवृत्ति कनवर्टर के अंदर लाइव भागों को छूने से बचाता है, विद्युत नियंत्रण अलमारियाँ या विद्युत कमरों में स्क्रीन, पैनल और रैक पर स्थापना के लिए उपयुक्त है, विशेष रूप से कई आवृत्ति कन्वर्टर्स के केंद्रीकृत उपयोग के लिए, लेकिन इसकी स्थापना पर्यावरण के लिए उच्च आवश्यकताएं हैं।
(2) संलग्न IP20 और IP21 आवृत्ति कन्वर्टर्स के चारों ओर आवरण होते हैं और इन्हें इमारतों में दीवार पर लगाया जा सकता है। ये कम से कम धूल, तापमान और आर्द्रता वाले अधिकांश इनडोर इंस्टॉलेशन वातावरण के लिए उपयुक्त हैं।
(3) सीलबंद IP40 और IP42 खराब पर्यावरणीय परिस्थितियों वाले औद्योगिक स्थलों के लिए उपयुक्त हैं।
(4) सीलबंद IP54 और IP55, धूल-प्रूफ और जलरोधी सुरक्षात्मक संरचनाओं के साथ, खराब पर्यावरणीय परिस्थितियों, पानी के स्प्रे, धूल और कुछ संक्षारक गैसों वाले औद्योगिक स्थलों के लिए उपयुक्त।
निर्माण स्थल पर परिवर्तनीय आवृत्ति गति नियंत्रण प्रणाली का चयन व्यक्ति की वास्तविक प्रक्रिया आवश्यकताओं और अनुप्रयोग परिदृश्यों के आधार पर किया जाना चाहिए। इसके फायदे और नुकसान का आकलन किया जाना चाहिए, और चयन उचित और व्यापक रूप से किया जाना चाहिए। आवृत्ति कनवर्टर का सही और लचीले ढंग से उपयोग करके ही एसी परिवर्तनीय आवृत्ति गति नियंत्रण प्रणाली सुरक्षित और विश्वसनीय रूप से संचालित हो सकती है।