فریکوئنسی کنورٹر سپورٹنگ آلات کے سپلائرز آپ کو یاد دلاتے ہیں کہ فریکوئنسی کنورٹرز موشن کنٹرول سسٹم میں پاور کنورٹرز ہیں۔ موجودہ موشن کنٹرول سسٹم ایک تکنیکی فیلڈ ہے جس میں متعدد مضامین شامل ہیں، اور مجموعی ترقی کا رجحان یہ ہے: AC سے چلنے والے، ہائی فریکوئنسی پاور کنورٹرز، ڈیجیٹل، ذہین، اور نیٹ ورک کنٹرول۔ لہذا، نظام کے ایک اہم پاور کنورژن جزو کے طور پر، فریکوئنسی کنورٹرز نے قابل کنٹرول ہائی پرفارمنس متغیر وولٹیج اور متغیر فریکوئنسی AC پاور ذرائع فراہم کرکے تیزی سے ترقی کی ہے۔
21 ویں صدی میں، پاور الیکٹرانکس کا سبسٹریٹ Si (سلیکون) سے SiC (سلیکون کاربائیڈ) میں تبدیل ہو گیا ہے، جس سے ہائی وولٹیج، بڑی صلاحیت، اعلی تعدد، ماڈیولر اجزاء، مائنیچرائزیشن، ذہانت، اور نئے پاور الیکٹرانک آلات کے لیے کم قیمت کے دور کا آغاز ہوا ہے۔ متغیر فریکوئنسی اسپیڈ ریگولیشن کے لیے موزوں مختلف نئے برقی آلات فی الحال تیار اور تحقیق کیے جا رہے ہیں۔ آئی ٹی ٹیکنالوجی کی تیز رفتار ترقی اور کنٹرول تھیوری کی مسلسل جدت تعدد کنورٹرز کی ترقی کے رجحان کو متاثر کرے گی۔
مارکیٹ کی توسیع اور صارف کے مطالبات کے تنوع کے ساتھ، گھریلو فریکوئنسی کنورٹر مصنوعات کے افعال میں مسلسل بہتری اور اضافہ ہو رہا ہے، اعلی انضمام اور نظام سازی کے ساتھ، اور کچھ خصوصی فریکوئنسی کنورٹر مصنوعات پہلے ہی سامنے آ چکی ہیں۔ یہ اطلاع دی جاتی ہے کہ حالیہ برسوں میں، چین میں فریکوئنسی کنورٹرز کی مارکیٹ نے 12-15٪ کی شرح نمو کو برقرار رکھا ہے، اور اس سے کم از کم اگلے 5 سالوں تک 10٪ سے زیادہ کی شرح نمو کو برقرار رکھنے کی توقع ہے۔ اس وقت چینی مارکیٹ میں فریکوئنسی کنورٹرز کی نصب صلاحیت (طاقت) کی شرح نمو درحقیقت تقریباً 20 فیصد ہے۔ توقع ہے کہ فریکوئنسی کنورٹر مارکیٹ سنترپتی تک پہنچ جائے گی اور کم از کم 10 سال بعد آہستہ آہستہ پختہ ہو جائے گی۔
1. ذہانت
سسٹم میں ذہین فریکوئنسی کنورٹر انسٹال ہونے کے بعد، اتنی زیادہ فنکشنل سیٹنگز کو انجام دینے کی ضرورت نہیں ہے، اسے آسانی سے چلایا جا سکتا ہے اور استعمال کیا جا سکتا ہے، واضح ورکنگ اسٹیٹس ڈسپلے کے ساتھ، اور غلطی کی تشخیص اور ٹربل شوٹنگ، اور یہاں تک کہ خودکار اجزاء کی تبدیلی بھی حاصل کر سکتا ہے۔ انٹرنیٹ کو ریموٹ مانیٹرنگ کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے تاکہ عمل کے طریقہ کار کے مطابق ایک سے زیادہ انورٹرز کے ربط کو محسوس کیا جا سکے، جس سے ایک بہترین انورٹر انٹیگریٹڈ مینجمنٹ اور کنٹرول سسٹم تشکیل پاتا ہے۔
2. تخصص
ایک خاص قسم کے بوجھ کی خصوصیات کی بنیاد پر، خصوصی فریکوئنسی کنورٹرز کی تیاری نہ صرف معاشی اور مؤثر طریقے سے بوجھ کی موٹر کو کنٹرول کرنے کے لیے فائدہ مند ہے، بلکہ مینوفیکچرنگ لاگت کو بھی کم کر سکتی ہے۔ مثال کے طور پر، پنکھے اور پمپ کے لیے فریکوئنسی کنورٹرز، لفٹنگ مشینری کے لیے فریکوئنسی کنورٹرز، لفٹ کنٹرول کے لیے فریکوئنسی کنورٹرز، ٹینشن کنٹرول کے لیے فریکوئنسی کنورٹرز، اور ایئر کنڈیشننگ کے لیے فریکوئنسی کنورٹرز۔
3. انضمام
فریکوئنسی کنورٹر متعلقہ فنکشنل اجزاء جیسے پیرامیٹر شناختی نظام، پی آئی ڈی ریگولیٹر، پی ایل سی کنٹرولر، اور کمیونیکیشن یونٹ کو منتخب طور پر ایک مربوط مشین میں ضم کرتا ہے، جو نہ صرف فعالیت کو بڑھاتا ہے اور سسٹم کی وشوسنییتا کو بڑھاتا ہے، بلکہ مؤثر طریقے سے سسٹم کے حجم کو کم کرتا ہے اور بیرونی سرکٹ کنکشن کو کم کرتا ہے۔ رپورٹس کے مطابق فریکوئنسی کنورٹر اور الیکٹرک موٹر کی ایک مربوط امتزاج مشین تیار کی گئی ہے جو پورے سسٹم کو سائز میں چھوٹا اور کنٹرول کرنے میں آسان بناتی ہے۔
4. ماحولیاتی تحفظ
ماحول کا تحفظ اور 'سبز' مصنوعات تیار کرنا انسانیت کے لیے ایک نیا تصور ہے۔ مستقبل میں، فریکوئنسی کنورٹرز توانائی کے تحفظ اور کم آلودگی پر زیادہ توجہ مرکوز کریں گے، یعنی استعمال کے دوران پاور گرڈ اور دیگر برقی آلات پر شور اور ہارمونکس کی آلودگی اور مداخلت کو کم سے کم کرنا۔
5. مین سرکٹ میں پاور سوئچنگ پرزوں کی سیلف ٹرن آف، ماڈیولرائزیشن، انٹیگریشن اور انٹیلی جنس نے سوئچنگ فریکوئنسی میں مسلسل اضافہ کیا ہے اور سوئچنگ کے نقصانات کو مزید کم کیا ہے۔
6. فریکوئنسی کنورٹر کے مین سرکٹ کی ٹوپولوجی کی ساخت کے لحاظ سے:
فریکوئنسی کنورٹر کا گرڈ سائیڈ کنورٹر اکثر کم وولٹیج اور چھوٹی صلاحیت والے آلات کے لیے 6 پلس کنورٹر استعمال کرتا ہے، جبکہ ایک ملٹی پلس 12 پلس یا اس سے زیادہ کنورٹر درمیانے وولٹیج اور بڑی صلاحیت والے آلات کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ لوڈ سائیڈ کنورٹرز اکثر کم وولٹیج والے چھوٹے صلاحیت والے آلات کے لیے دو سطح کے برج انورٹرز کا استعمال کرتے ہیں، جبکہ کثیر سطح کے انورٹرز درمیانے وولٹیج کی بڑی صلاحیت والے آلات کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ چار کواڈرینٹ آپریشن کی ٹرانسمیشن کے لیے، گرڈ کو دوبارہ تخلیقی توانائی کی رائے حاصل کرنے اور توانائی کی بچت کے لیے، گرڈ سائیڈ انورٹر کو الٹنے والا انورٹر ہونا چاہیے۔ ایک ہی وقت میں، دو طرفہ طاقت کے بہاؤ کے ساتھ ایک دوہری PWM انورٹر ابھرا ہے۔ گرڈ سائیڈ انورٹر کا مناسب کنٹرول ان پٹ کرنٹ اپروچ سائن ویو بنا سکتا ہے اور گرڈ میں آلودگی کو کم کر سکتا ہے۔ اس وقت، کم اور درمیانے وولٹیج فریکوئنسی کنورٹرز میں ایسی مصنوعات موجود ہیں۔
7. پلس چوڑائی ماڈیولیشن متغیر وولٹیج انورٹرز کے کنٹرول کے طریقوں میں سائن ویو پلس چوڑائی ماڈیولیشن (SPWM) کنٹرول، مخصوص ہارمونک آرڈرز کو ختم کرنے کے لیے PWM کنٹرول، کرنٹ ٹریکنگ کنٹرول، اور وولٹیج اسپیس ویکٹر کنٹرول (مقناطیسی فلوکس ٹریکنگ کنٹرول) شامل ہو سکتے ہیں۔
8. AC الیکٹرک موٹرز کے لیے فریکوئنسی کنورژن ایڈجسٹمنٹ کنٹرول کے طریقوں کی پیشرفت بنیادی طور پر ویکٹر کنٹرول اور بغیر اسپیڈ سینسرز کے ڈائریکٹ ٹارک کنٹرول سسٹمز کی ترقی سے ظاہر ہوتی ہے، جو اسکیلر کنٹرول سے ہائی ڈائنامک پرفارمنس ویکٹر کنٹرول اور ڈائریکٹ ٹارک کنٹرول میں منتقل ہو گئے ہیں۔
9. مائیکرو پروسیسرز کی ترقی نے ڈیجیٹل کنٹرول کو جدید کنٹرولرز کی ترقی کی سمت بنا دیا ہے: موشن کنٹرول سسٹم تیز رفتار نظام ہیں، خاص طور پر AC موٹرز کا اعلیٰ کارکردگی کا کنٹرول جس کے لیے مختلف ڈیٹا کو ذخیرہ کرنے اور بڑی مقدار میں معلومات کی تیز رفتار ریئل ٹائم پروسیسنگ کی ضرورت ہوتی ہے۔ حالیہ برسوں میں، بڑی غیر ملکی کمپنیوں نے یکے بعد دیگرے DSP (ڈیجیٹل سگنل پروسیسر) پر مبنی کور، موٹر کنٹرول کے لیے درکار پیری فیرل فنکشنل سرکٹس کے ساتھ مل کر، DSP سنگل چپ موٹر کنٹرولر نامی سنگل چپ میں ضم کیے ہیں۔ قیمت بہت کم ہو گئی ہے، حجم کم ہو گیا ہے، ساخت کمپیکٹ ہے، استعمال آسان ہے، اور وشوسنییتا بہتر ہو گئی ہے۔ عام مائیکرو کنٹرولرز کے مقابلے میں، DSP نے سسٹم کی اعلیٰ کنٹرول کارکردگی کو یقینی بنانے کے لیے اپنی ڈیجیٹل پروسیسنگ پاور میں 10-15 گنا اضافہ کیا ہے۔
ڈیجیٹل کنٹرول ہارڈ ویئر کو آسان بناتا ہے، اور لچکدار کنٹرول الگورتھم کنٹرول میں زبردست لچک فراہم کرتے ہیں، پیچیدہ کنٹرول قوانین کے نفاذ کو فعال کرتے ہیں اور موشن کنٹرول سسٹمز میں جدید کنٹرول تھیوری کو حقیقت بناتے ہیں۔ ڈیٹا ٹرانسمیشن کے لیے اوپری سطح کے نظاموں کے ساتھ جڑنا آسان ہے، غلطی کی تشخیص میں سہولت فراہم کرتا ہے، تحفظ اور نگرانی کے افعال کو مضبوط کرتا ہے، اور نظام کو ذہین بناتا ہے (جیسے کچھ فریکوئنسی کنورٹرز خود کو ایڈجسٹ کرنے کے افعال رکھتے ہیں)۔
10. AC ہم وقت ساز موٹرز AC سایڈست ٹرانسمیشن میں ایک نیا ستارہ بن گئے ہیں، خاص طور پر مستقل مقناطیس ہم وقت ساز موٹرز۔ موٹر میں برش کے بغیر ڈھانچہ، اعلی طاقت کا عنصر، اور اعلی کارکردگی ہے، اور روٹر کی رفتار سختی سے پاور فریکوئنسی کے ساتھ مطابقت پذیر ہے۔ ہم وقت ساز موٹر متغیر فریکوئنسی اسپیڈ کنٹرول سسٹم کی دو اہم اقسام ہیں: بیرونی کنٹرول متغیر فریکوئنسی اور خودکار کنٹرول متغیر فریکوئنسی۔ سیلف کنٹرولڈ ویری ایبل فریکوئنسی سنکرونس موٹر کا اصول ڈی سی موٹر سے بہت ملتا جلتا ہے، جو ڈی سی موٹر کے مکینیکل کمیوٹیٹر کو پاور الیکٹرانک کنورٹر سے بدل دیتا ہے۔ AC-DC-AC وولٹیج کنورٹر کا استعمال کرتے وقت، اسے "DC commutatorless motor" یا "brushless DC motor (BLDC)" کہا جاتا ہے۔ روایتی سیلف کنٹرول ویری ایبل فریکوئنسی سنکرونس مشین اسپیڈ کنٹرول سسٹم میں روٹر پوزیشن سینسر ہے، اور روٹر پوزیشن سینسر کے بغیر ایک سسٹم فی الحال تیار کیا جا رہا ہے۔ ہم وقت ساز موٹروں کے متغیر فریکوئنسی کنٹرول کا طریقہ بھی ویکٹر کنٹرول کا استعمال کر سکتا ہے، جو روٹر مقناطیسی فیلڈ کے مطابق ویکٹر کنٹرول کے لحاظ سے غیر مطابقت پذیر موٹرز سے آسان ہے۔
مختصراً، فریکوئنسی کنورٹر ٹیکنالوجی کی ترقی کا رجحان ذہانت، آسان آپریشن، صوتی فعالیت، حفاظت اور وشوسنییتا، ماحولیاتی تحفظ، کم شور، کم لاگت، اور چھوٹے بنانے کی طرف ہے۔