فریکوئنسی کنورٹر سپورٹنگ آلات کے فراہم کنندگان آپ کو یاد دلاتے ہیں کہ روایتی فریکوئنسی کنٹرول سسٹمز میں جو جنرل فریکوئنسی کنورٹرز، غیر مطابقت پذیر موٹرز، اور مکینیکل بوجھ پر مشتمل ہوتے ہیں، جب موٹر کے ذریعے منتقل ہونے والے ممکنہ بوجھ کو کم کیا جاتا ہے، تو موٹر دوبارہ پیدا ہونے والی بریک حالت میں ہو سکتی ہے۔ یا جب موٹر تیز رفتار سے کم رفتار (بشمول پارکنگ) کی طرف سست ہو جاتی ہے، تو تعدد اچانک کم ہو سکتی ہے، لیکن موٹر کی مکینیکل جڑت کی وجہ سے، یہ دوبارہ پیدا ہونے والی بجلی پیدا کرنے کی حالت میں ہو سکتی ہے۔ ٹرانسمیشن سسٹم میں ذخیرہ شدہ مکینیکل توانائی کو موٹر کے ذریعے برقی توانائی میں تبدیل کیا جاتا ہے اور انورٹر کے چھ فری وہیلنگ ڈائیوڈس کے ذریعے انورٹر کے ڈی سی سرکٹ میں واپس بھیج دیا جاتا ہے۔ اس وقت، انورٹر درست حالت میں ہے۔ اس مقام پر، اگر فریکوئنسی کنورٹر میں توانائی استعمال کرنے کے لیے کوئی اقدامات نہیں کیے جاتے ہیں، تو یہ توانائی انٹرمیڈیٹ سرکٹ میں توانائی ذخیرہ کرنے والے کیپسیٹر کی وولٹیج کو بڑھنے کا سبب بنے گی۔ اگر بریک بہت تیز ہے یا مکینیکل لوڈ ہوسٹ ہے، تو توانائی کا یہ حصہ فریکوئنسی کنورٹر کو نقصان پہنچا سکتا ہے، اس لیے ہمیں توانائی کے اس حصے پر غور کرنا چاہیے۔
عام تعدد کنورٹرز میں، دوبارہ پیدا ہونے والی توانائی کی پروسیسنگ کے لیے دو سب سے زیادہ استعمال شدہ طریقے ہیں:
(1) ڈی سی سرکٹ میں کیپسیٹر کے متوازی طور پر مصنوعی طور پر سیٹ کیے جانے والے "بریکنگ ریزسٹر" میں کھپت کو ڈائنامک بریکنگ سٹیٹ کہا جاتا ہے۔
(2) اگر اسے دوبارہ پاور گرڈ میں فیڈ کیا جاتا ہے، تو اسے فیڈ بیک بریکنگ سٹیٹ کہا جاتا ہے (جسے ری جنریٹو بریکنگ سٹیٹ بھی کہا جاتا ہے)۔ بریک لگانے کا ایک اور طریقہ ہے، یعنی ڈی سی بریکنگ، جسے ایسے حالات میں استعمال کیا جا سکتا ہے جہاں درست پارکنگ کی ضرورت ہو یا جب بریک موٹر شروع ہونے سے پہلے بیرونی عوامل کی وجہ سے بے قاعدگی سے گھوم رہی ہو۔
بہت سے ماہرین نے کتابوں اور اشاعتوں میں متغیر فریکوئنسی ڈرائیو بریک کے ڈیزائن اور اطلاق پر تبادلہ خیال کیا ہے، خاص طور پر حالیہ دنوں میں، "انرجی فیڈ بیک بریکنگ" پر بہت سے مضامین آئے ہیں۔ آج، مصنف نے بریک لگانے کا ایک نیا طریقہ پیش کیا ہے، جس میں "فیڈ بیک بریک" اور اعلیٰ آپریٹنگ کارکردگی کے ساتھ چار کواڈرینٹ آپریشن کے فوائد ہیں، ساتھ ہی آلودگی سے پاک پاور گرڈ اور اعلی وشوسنییتا کے لیے "توانائی کی کھپت بریک" کے فوائد ہیں۔
توانائی کی کھپت بریک لگانا
موٹر کی دوبارہ پیدا ہونے والی برقی توانائی کو جذب کرنے کے لیے ڈی سی سرکٹ میں بریک ریزسٹر سیٹ استعمال کرنے کا طریقہ توانائی کی کھپت بریک کہلاتا ہے۔
اس کا فائدہ سادہ تعمیر ہے؛ پاور گرڈ میں کوئی آلودگی نہیں (فیڈ بیک کنٹرول کے مقابلے)، کم قیمت؛ نقصان کم آپریٹنگ کارکردگی ہے، خاص طور پر بار بار بریک لگانے کے دوران، جو توانائی کی ایک بڑی مقدار استعمال کرے گا اور بریک ریزسٹر کی صلاحیت میں اضافہ کرے گا۔
عام طور پر، عام فریکوئنسی کنورٹرز میں، کم طاقت والے فریکوئنسی کنورٹرز (22kW سے نیچے) ایک بلٹ ان بریک یونٹ سے لیس ہوتے ہیں، جس کے لیے صرف ایک بیرونی بریک ریزسٹر کی ضرورت ہوتی ہے۔ ہائی پاور فریکوئنسی کنورٹرز (22kW سے اوپر) کو بیرونی بریک یونٹس اور بریک ریزسٹرس کی ضرورت ہوتی ہے۔
فیڈ بیک بریک لگانا
انرجی فیڈ بیک بریک حاصل کرنے کے لیے، ایک ہی فریکوئنسی اور فیز پر وولٹیج کنٹرول، فیڈ بیک کرنٹ کنٹرول وغیرہ جیسی شرائط درکار ہیں۔ یہ دوبارہ پیدا ہونے والی برقی توانائی کو پاور گرڈ جیسی فریکوئنسی اور فیز کی AC پاور میں تبدیل کرنے اور اسے گرڈ میں واپس کرنے کے لیے ایکٹو انورٹر ٹیکنالوجی کو اپناتا ہے، اس طرح بریک لگانا حاصل ہوتا ہے۔
فیڈ بیک بریک کا فائدہ یہ ہے کہ یہ چار کواڈرینٹ میں کام کر سکتا ہے، اور الیکٹرک انرجی فیڈ بیک سسٹم کی کارکردگی کو بہتر بناتا ہے۔ اس کے نقصانات یہ ہیں:
(1) فیڈ بیک بریک لگانے کا یہ طریقہ صرف مستحکم گرڈ وولٹیج کے تحت استعمال کیا جا سکتا ہے جو فالٹ کا شکار نہ ہو (گرڈ وولٹیج کے اتار چڑھاو کے ساتھ 10% سے زیادہ نہ ہو)۔ کیونکہ پاور جنریشن بریکنگ کے آپریشن کے دوران، اگر پاور گرڈ کا وولٹیج فالٹ ٹائم 2ms سے زیادہ ہے، تو تبدیلی کی ناکامی ہو سکتی ہے اور اجزاء کو نقصان پہنچ سکتا ہے۔
(2) رائے کے دوران، پاور گرڈ میں ہارمونک آلودگی ہے.
(3) کنٹرول پیچیدہ ہے اور قیمت زیادہ ہے۔
بریک لگانے کا نیا طریقہ (کیپسیٹر فیڈ بیک بریک لگانا)
سرکٹ کا بنیادی اصول
اصلاح کا حصہ اصلاح کے لیے ایک عام بے قابو ریکٹیفائر برج کا استعمال کرتا ہے، فلٹرنگ سرکٹ ایک عالمگیر الیکٹرولائٹک کیپسیٹر کا استعمال کرتا ہے، اور تاخیری سرکٹ یا تو ایک کنٹیکٹر یا تھائیرسٹر استعمال کرتا ہے۔ چارجنگ اور فیڈ بیک سرکٹ ایک پاور ماڈیول IGBT، ایک چارجنگ اور فیڈ بیک ری ایکٹر L، اور ایک بڑا الیکٹرولائٹک کپیسیٹر C (ایک میٹر کے تقریباً چند دسویں حصے کی صلاحیت کے ساتھ، جس کا تعین فریکوئنسی کنورٹر کے آپریٹنگ سسٹم کے مطابق کیا جا سکتا ہے) پر مشتمل ہوتا ہے۔ انورٹر کا حصہ پاور ماڈیول IGBT پر مشتمل ہے۔ تحفظ سرکٹ IGBT اور پاور ریزسٹر پر مشتمل ہے۔
1) الیکٹرک موٹر پاور جنریشن آپریشن کی حیثیت
CPU ریئل ٹائم میں ان پٹ AC وولٹیج اور DC سرکٹ وولٹیج (μd) کی نگرانی کرتا ہے، اور تعین کرتا ہے کہ آیا VT1 کو چارجنگ سگنل بھیجنا ہے۔ ایک بار جب μd ان پٹ AC وولٹیج کی متعلقہ DC وولٹیج ویلیو (جیسے 380VAC -530VDC) سے زیادہ ہو جائے تو، CPU VT3 کو بند کر دیتا ہے اور VT1 کی نبض کی ترسیل کے ذریعے الیکٹرولائٹک کپیسیٹر C کو چارج کرتا ہے۔ اس وقت، ری ایکٹر L اور الیکٹرولائٹک کیپسیٹر C کو اس بات کو یقینی بنانے کے لیے تقسیم کیا گیا ہے کہ الیکٹرولائٹک کپیسیٹر C محفوظ رینج میں کام کرے۔ جب الیکٹرولائٹک کپیسیٹر C پر وولٹیج خطرناک قدر (جیسے 370V) تک پہنچتا ہے جب کہ سسٹم ابھی بھی پاور جنریشن کی حالت میں ہے، اور برقی توانائی کو مسلسل DC سرکٹ میں انورٹر کے ذریعے واپس بھیجا جاتا ہے، سیفٹی سرکٹ توانائی کی کھپت بریک (مزاحمت بریک) کو حاصل کرنے میں ایک کردار ادا کرتا ہے، VT کو کنٹرول کرتا ہے اور VT کو کنٹرول کرتا ہے۔ ریزسٹر آر کے ذریعہ اضافی توانائی کا۔ عام طور پر، یہ صورت حال نہیں ہوتی ہے۔
(2) الیکٹرک موٹر آپریشن کی حیثیت
جب سی پی یو کو پتہ چلتا ہے کہ سسٹم مزید چارج نہیں کر رہا ہے، تو یہ پلس VT3 چلاتا ہے، ری ایکٹر L پر ایک فوری بائیں مثبت اور دائیں منفی وولٹیج بناتا ہے۔ الیکٹرولائٹک کپیسیٹر C پر وولٹیج کے ساتھ مل کر، کپیسیٹر سے DC سرکٹ تک توانائی کے تاثرات کا عمل حاصل کیا جا سکتا ہے۔ CPU الیکٹرولائٹک کپیسیٹر C پر وولٹیج اور DC سرکٹ میں وولٹیج کا پتہ لگا کر VT3 کی سوئچنگ فریکوئنسی اور ڈیوٹی سائیکل کو کنٹرول کرتا ہے، اس طرح فیڈ بیک کرنٹ کو کنٹرول کرتا ہے اور اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ DC سرکٹ وولٹیج νd بہت زیادہ نہ ہو۔
سسٹم کی مشکلات
(1) ری ایکٹرز کا انتخاب
(a) 、 ہم آپریٹنگ حالات کی خاصیت پر غور کرتے ہیں اور فرض کرتے ہیں کہ سسٹم میں ایک خاص خرابی پیدا ہوتی ہے، جس کی وجہ سے موٹر کے ذریعے لے جانے والے ممکنہ توانائی کا بوجھ آزادانہ طور پر تیز ہوتا ہے اور گر جاتا ہے۔ اس وقت، موٹر پاور جنریشن آپریشن کی حالت میں ہے،
دوبارہ پیدا ہونے والی توانائی کو چھ فری وہیلنگ ڈائیوڈز کے ذریعے واپس ڈی سی سرکٹ میں بھیجا جاتا ہے، جس سے ∆ d میں اضافہ ہوتا ہے اور انورٹر کو تیزی سے چارجنگ حالت میں ڈال دیا جاتا ہے۔ اس وقت کرنٹ بہت زیادہ ہوگا۔ لہذا منتخب ری ایکٹر تار کا قطر اتنا بڑا ہونا چاہیے کہ اس وقت کرنٹ گزر سکے۔
(b)、 فیڈ بیک لوپ میں، الیکٹرولائٹک کپیسیٹر کے اگلے چارج سے پہلے زیادہ سے زیادہ برقی توانائی جاری کرنے کے لیے، ایک باقاعدہ آئرن کور (سلیکون اسٹیل شیٹ) کو منتخب کرنے سے مقصد حاصل نہیں ہو سکتا۔ فیرائٹ مواد سے بنے آئرن کور کا انتخاب کرنا بہتر ہے۔ اوپر زیر غور موجودہ قدر کو دیکھتے ہوئے، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ یہ لوہے کا کور کتنا بڑا ہے۔ یہ معلوم نہیں ہے کہ آیا مارکیٹ میں اتنا بڑا فیرائٹ آئرن کور موجود ہے۔ یہاں تک کہ اگر ایک ہے، تو اس کی قیمت یقینی طور پر بہت کم نہیں ہوگی.
لہذا مصنف ہر چارجنگ اور فیڈ بیک سرکٹ کے لیے ایک ری ایکٹر استعمال کرنے کا مشورہ دیتا ہے۔
(2) قابو پانے میں مشکلات
(a) 、 فریکوئنسی کنورٹر کے DC سرکٹ میں، وولٹیج νd عام طور پر 500VDC سے زیادہ ہوتا ہے، جب کہ الیکٹرولائٹک کپیسیٹر C کا برداشت کرنے والا وولٹیج صرف 400VDC ہوتا ہے، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ چارجنگ کے اس عمل کا کنٹرول انرجی بریکنگ (مزاحمت بریک) کے کنٹرول طریقہ کی طرح نہیں ہے۔ ری ایکٹر پر پیدا ہونے والا فوری وولٹیج ڈراپ ہے، اور الیکٹرولائٹک کیپسیٹر C کا فوری چارجنگ وولٹیج ν c=ν d - ν L ہے۔ اس بات کو یقینی بنانے کے لیے کہ الیکٹرولائٹک کیپسیٹر ایک محفوظ رینج (≤ 400V) کے اندر کام کرتا ہے، یہ ضروری ہے کہ مؤثر طریقے سے L n پر انحصار کیا جائے، جس پر الیکٹرولائٹک کیپسیٹر کے قطرے کو کنٹرول کیا جاتا ہے۔ انڈکٹنس اور کرنٹ کی فوری تبدیلی کی شرح۔
(b) 、 فیڈ بیک کے عمل کے دوران، یہ بھی ضروری ہے کہ الیکٹرولائٹک کپیسیٹر C سے برقی توانائی کے اخراج کو ری ایکٹر کے ذریعے ضرورت سے زیادہ DC سرکٹ وولٹیج پیدا کرنے سے روکا جائے، جس کے نتیجے میں سسٹم میں اوور وولٹیج کا تحفظ ہوتا ہے۔
درخواست کے اہم منظرنامے۔
یہ خاص طور پر فریکوئنسی کنورٹرز کے اس نئے بریک طریقہ (کیپیسیٹر فیڈ بیک بریکنگ) کی برتری کی وجہ سے ہے کہ بہت سے صارفین نے حال ہی میں اپنے آلات کی خصوصیات کی بنیاد پر اس سسٹم کو لیس کرنے کی تجویز پیش کی ہے۔ فریکوئنسی کنورٹرز کے ایپلیکیشن فیلڈ کی توسیع کے ساتھ، اس ایپلی کیشن ٹیکنالوجی میں ترقی کے زبردست امکانات ہوں گے۔ خاص طور پر، یہ بنیادی طور پر صنعتوں میں استعمال ہوتا ہے جیسے مائن لہرانے (لوگوں کو لے جانے یا سامان لوڈ کرنے کے لیے)، مائل مائن کاریں (سنگل یا ڈبل ٹیوب) اور مشینری اٹھانے میں۔ کسی بھی صورت میں، انرجی فیڈ بیک ڈیوائسز کو ان حالات میں استعمال کیا جا سکتا ہے جن کی ضرورت ہوتی ہے۔