सर्वो ऊर्जा-बचत ब्रेकिंग उपकरण आपूर्तिकर्ता आपको याद दिला दें कि सर्वो ड्राइवरों का उपयोग सर्वो मोटरों को चलाने के लिए किया जाता है, जो स्टेपर मोटर या एसी एसिंक्रोनस मोटर हो सकते हैं। इनका उपयोग मुख्य रूप से तेज़ और सटीक स्थिति निर्धारण के लिए किया जाता है, और आमतौर पर उन स्थितियों में उपयोग किया जाता है जहाँ स्टार्ट-स्टॉप संचालन के लिए उच्च परिशुद्धता की आवश्यकता होती है।
एक फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर एसी पावर को मोटर की गति को नियंत्रित करने के लिए उपयुक्त धारा में परिवर्तित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है ताकि मोटर को चलाया जा सके। आजकल, कुछ फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर सर्वो नियंत्रण भी प्राप्त कर सकते हैं, जिसका अर्थ है कि वे सर्वो मोटर चला सकते हैं, लेकिन सर्वो ड्राइव और फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर अभी भी अलग हैं! सर्वो और फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर में क्या अंतर है? कृपया संपादक द्वारा प्रदान किया गया विवरण देखें।
दो परिभाषाएँ
आवृत्ति परिवर्तक एक विद्युत ऊर्जा नियंत्रण उपकरण है जो विद्युत अर्धचालक उपकरणों के ऑन-ऑफ फ़ंक्शन का उपयोग करके विद्युत आवृत्ति विद्युत आपूर्ति को दूसरी आवृत्ति में परिवर्तित करता है। यह सॉफ्ट स्टार्टिंग, परिवर्तनशील आवृत्ति गति विनियमन, संचालन सटीकता में सुधार और एसी एसिंक्रोनस मोटर्स के लिए पावर फैक्टर बदलने जैसे कार्य कर सकता है।
आवृत्ति कनवर्टर परिवर्तनीय आवृत्ति मोटरों और साधारण एसी मोटरों को चला सकता है, मुख्य रूप से मोटर गति के नियामक के रूप में कार्य करता है।
एक आवृत्ति कनवर्टर में आमतौर पर चार भाग होते हैं: रेक्टिफायर यूनिट, उच्च क्षमता संधारित्र, इन्वर्टर और नियंत्रक।
सर्वो प्रणाली एक स्वचालित नियंत्रण प्रणाली है जो किसी वस्तु की स्थिति, अभिविन्यास और अवस्था जैसे आउटपुट नियंत्रित चरों को इनपुट लक्ष्य (या दिए गए मान) में किसी भी परिवर्तन का अनुसरण करने में सक्षम बनाती है। इसका मुख्य कार्य नियंत्रण आदेश की आवश्यकताओं के अनुसार शक्ति को बढ़ाना, रूपांतरित करना और नियंत्रित करना है, जिससे ड्राइविंग डिवाइस आउटपुट का टॉर्क, गति और स्थिति नियंत्रण अत्यंत लचीला और सुविधाजनक हो जाता है।
सर्वो प्रणाली एक फीडबैक नियंत्रण प्रणाली है जिसका उपयोग किसी प्रक्रिया का सटीक रूप से अनुसरण या पुनरुत्पादन करने के लिए किया जाता है। इसे अनुवर्ती प्रणाली भी कहा जाता है। कई मामलों में, सर्वो प्रणाली विशेष रूप से एक फीडबैक नियंत्रण प्रणाली को संदर्भित करती है जहाँ नियंत्रित चर (सिस्टम आउटपुट) यांत्रिक विस्थापन, विस्थापन वेग, या त्वरण होता है। इसका कार्य यह सुनिश्चित करना है कि आउटपुट यांत्रिक विस्थापन (या घूर्णन कोण) इनपुट विस्थापन (या घूर्णन कोण) का सटीक रूप से अनुसरण करे। सर्वो प्रणालियों की संरचनात्मक संरचना अन्य प्रकार की फीडबैक नियंत्रण प्रणालियों से मौलिक रूप से भिन्न नहीं है।
सर्वो प्रणालियों को प्रयुक्त चालक घटकों के प्रकार के अनुसार विद्युत-यांत्रिक सर्वो प्रणालियों, हाइड्रोलिक सर्वो प्रणालियों और वायवीय सर्वो प्रणालियों में विभाजित किया जा सकता है। सबसे बुनियादी सर्वो प्रणाली में सर्वो एक्ट्यूएटर (मोटर, हाइड्रोलिक सिलेंडर), फीडबैक घटक और सर्वो चालक शामिल होते हैं। यदि आप चाहते हैं कि सर्वो प्रणाली सुचारू रूप से चले, तो आपको सर्वो ड्राइव को निर्देश भेजने के लिए एक उच्च-स्तरीय तंत्र, पीएलसी, और विशेष गति नियंत्रण कार्ड, औद्योगिक नियंत्रण कंप्यूटर + पीसीआई कार्ड की भी आवश्यकता होगी।
दोनों का कार्य सिद्धांत
आवृत्ति कनवर्टर का गति विनियमन सिद्धांत मुख्य रूप से चार कारकों द्वारा सीमित होता है: अतुल्यकालिक मोटर की गति n, अतुल्यकालिक मोटर की आवृत्ति f, मोटर स्लिप दर s, और मोटर के ध्रुवों की संख्या p। गति n आवृत्ति f के समानुपाती होती है, और आवृत्ति f को बदलने से मोटर की गति बदल सकती है। जब आवृत्ति f 0-50Hz की सीमा के भीतर बदलती है, तो मोटर गति समायोजन की सीमा बहुत व्यापक होती है। गति को समायोजित करने के लिए मोटर बिजली आपूर्ति की आवृत्ति को बदलकर परिवर्तनीय आवृत्ति गति विनियमन प्राप्त किया जाता है। उपयोग की जाने वाली मुख्य विधि एसी-डीसी-एसी है, जो पहले एक रेक्टिफायर के माध्यम से बिजली आवृत्ति एसी बिजली आपूर्ति को डीसी बिजली आपूर्ति में परिवर्तित करती है रेक्टिफिकेशन वाला भाग एक थ्री-फेज ब्रिज अनियंत्रित रेक्टिफायर है, इन्वर्टर वाला भाग एक IGBT थ्री-फेज ब्रिज इन्वर्टर है, और आउटपुट एक PWM तरंग है। इंटरमीडिएट DC लिंक में फ़िल्टरिंग, DC ऊर्जा भंडारण और बफरिंग रिएक्टिव पावर शामिल हैं।
सर्वो प्रणाली का कार्य सिद्धांत एक एसी/डीसी मोटर के खुले-लूप नियंत्रण पर आधारित है, जहाँ गति और स्थिति संकेत रोटरी एनकोडर, रोटरी ट्रांसफार्मर आदि के माध्यम से चालक को वापस भेजे जाते हैं ताकि बंद-लूप ऋणात्मक प्रतिक्रिया पीआईडी नियंत्रण प्राप्त हो सके। इसके अतिरिक्त, चालक के अंदर धारा बंद-लूप के साथ, इन तीन बंद-लूप समायोजनों के माध्यम से निर्धारित मान के अनुसार मोटर के आउटपुट की सटीकता और समय प्रतिक्रिया विशेषताओं में उल्लेखनीय सुधार होता है। सर्वो प्रणाली एक गतिशील अनुगामी प्रणाली है, और प्राप्त स्थिर-अवस्था संतुलन भी एक गतिशील संतुलन है।
दोनों के बीच अंतर
एसी सर्वो की तकनीक स्वयं आवृत्ति रूपांतरण तकनीक पर आधारित है और उसका प्रयोग करती है। डीसी मोटरों के सर्वो नियंत्रण के आधार पर, यह आवृत्ति रूपांतरण की पीडब्लूएम विधि के माध्यम से डीसी मोटरों की नियंत्रण विधि का अनुकरण करता है। दूसरे शब्दों में, एसी सर्वो मोटरों में आवृत्ति रूपांतरण की प्रक्रिया अवश्य होनी चाहिए: आवृत्ति रूपांतरण में सबसे पहले 50 या 60 हर्ट्ज़ की एसी शक्ति को डीसी शक्ति में संशोधित किया जाता है, और फिर वाहक आवृत्ति और पीडब्लूएम समायोजन के माध्यम से विभिन्न नियंत्रणीय गेट ट्रांजिस्टर (आईजीबीटी, आईजीसीटी, आदि) के माध्यम से इसे साइन और कोसाइन पल्स विद्युत के समान आवृत्ति समायोज्य तरंगरूप में परिवर्तित किया जाता है। समायोज्य आवृत्ति के कारण, एसी मोटरों की गति को समायोजित किया जा सकता है (n=60f/p, n गति, f आवृत्ति, p ध्रुव युग्म)।
1. विभिन्न अधिभार क्षमताएँ
सर्वो ड्राइव में सामान्यतः 3 गुना अधिभार क्षमता होती है, जिसका उपयोग प्रारंभ के समय जड़त्वीय भार के जड़त्व आघूर्ण पर काबू पाने के लिए किया जा सकता है, जबकि आवृत्ति कन्वर्टर सामान्यतः 1.5 गुना अधिभार की अनुमति देते हैं।
2. नियंत्रण सटीकता
सर्वो प्रणालियों की नियंत्रण सटीकता आवृत्ति परिवर्तकों की तुलना में बहुत अधिक होती है, और सर्वो मोटरों की नियंत्रण सटीकता आमतौर पर मोटर शाफ्ट के पिछले सिरे पर स्थित रोटरी एनकोडर द्वारा सुनिश्चित की जाती है। कुछ सर्वो प्रणालियों की नियंत्रण सटीकता 1:1000 तक भी होती है।
3. विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्य
परिवर्तनीय आवृत्ति नियंत्रण और सर्वो नियंत्रण, नियंत्रण की दो श्रेणियाँ हैं। पहला संचरण नियंत्रण के क्षेत्र से संबंधित है, जबकि दूसरा गति नियंत्रण के क्षेत्र से संबंधित है। एक का उद्देश्य कम लागत के साथ सामान्य औद्योगिक अनुप्रयोगों की आवश्यकताओं को पूरा करना है, और दूसरा उच्च परिशुद्धता, उच्च प्रदर्शन और उच्च प्रतिक्रिया को प्राप्त करना है।
4. अलग त्वरण और मंदी प्रदर्शन
बिना भार वाली परिस्थितियों में, सर्वो मोटर स्थिर अवस्था से 2000r/मिनट तक अधिकतम 20ms में पहुँच सकती है। मोटर का त्वरण समय मोटर शाफ्ट और भार के जड़त्व से संबंधित होता है। आमतौर पर, जड़त्व जितना अधिक होता है, त्वरण समय उतना ही अधिक होता है।
सर्वो और आवृत्ति कनवर्टर के बीच बाजार प्रतिस्पर्धा
आवृत्ति कन्वर्टर्स और सर्वो के बीच प्रदर्शन और कार्यक्षमता में अंतर के कारण, उनके अनुप्रयोग बहुत समान नहीं हैं, और मुख्य प्रतिस्पर्धा इस पर केंद्रित है:
1. तकनीकी सामग्री में प्रतिस्पर्धा
इसी क्षेत्र में, यदि खरीदार की मशीनरी के लिए उच्च और जटिल तकनीकी आवश्यकताएँ हैं, तो वे सर्वो सिस्टम चुनेंगे। अन्यथा, वे आवृत्ति कनवर्टर उत्पादों का चयन करेंगे। उच्च तकनीक वाली मशीनरी, जैसे सीएनसी मशीन टूल्स और इलेक्ट्रॉनिक विशेष उपकरण, सर्वो उत्पादों का चयन करेंगे।
2. मूल्य प्रतिस्पर्धा
ज़्यादातर खरीदार लागत को लेकर चिंतित रहते हैं और अक्सर कम कीमत वाले इन्वर्टर के पक्ष में तकनीक को नज़रअंदाज़ कर देते हैं। जैसा कि सर्वविदित है, सर्वो सिस्टम की कीमत फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर उत्पादों की तुलना में कई गुना ज़्यादा होती है।
हालाँकि सर्वो प्रणालियों का अनुप्रयोग अभी व्यापक नहीं है, विशेष रूप से घरेलू सर्वो प्रणालियाँ, लेकिन विदेशी सर्वो उत्पादों की तुलना में इनका उपयोग कम ही होता है। लेकिन औद्योगीकरण के त्वरण के साथ, लोगों को धीरे-धीरे सर्वो प्रणालियों के लाभों का एहसास होगा, और सर्वो प्रणालियाँ खरीदारों द्वारा भी पहचानी जाएँगी। इसी प्रकार, घरेलू सर्वो तकनीक भी आगे बढ़ना बंद नहीं करेगी, चाहे वह आकर्षक लाभ प्रतिफल के आधार पर हो या देश को पुनर्जीवित करने के ऐतिहासिक मिशन की भावना के आधार पर। हमारा मानना है कि अधिक से अधिक निर्माता सर्वो प्रणालियों के अनुसंधान और विकास में निवेश करेंगे। उस समय, यह चीन के "सर्वो उद्योग" के चरम काल की शुरुआत करेगा।