انورٹر انرجی فیڈ بیک ڈیوائس کا فراہم کنندہ آپ کو یاد دلاتا ہے کہ لوڈ کو چلانے والی الیکٹرک موٹر کی توانائی کی کھپت کل بجلی کی کھپت کا 70% سے زیادہ ہے۔ لہذا، برقی موٹر کی توانائی کی بچت اور اس سے چلنے والے بوجھ کی خاص طور پر اہم سماجی اہمیت اور معاشی فوائد ہیں۔
بجلی کی موٹروں اور ان کے بوجھ سے توانائی بچانے کے دو اہم طریقے ہیں: ایک موٹر یا لوڈ کی آپریٹنگ کارکردگی کو بہتر بنانا، جیسے کہ "میموری برین" کے ساتھ لفٹ لگانا۔ ایک عمارت میں، ایک سے زیادہ لفٹیں اکثر ایک ہی سمت میں چلتی ہیں، جس میں بہت زیادہ بجلی خرچ ہوتی ہے۔ ایلیویٹرز کو سمارٹ اور توانائی سے بھرپور کیسے بنایا جائے؟ کہا جا سکتا ہے کہ جدید کنٹرول ٹیکنالوجی نے اس مسئلے کو حل کر دیا ہے۔ "مصنوعی نیوران" انفارمیشن پروسیسنگ اور میموری بینکوں کی طرح ہیں، جو ہر ہفتے کے لیے ایک وقت کی مدت کے طور پر لفٹ کے آپریشن کو ریکارڈ کرتے ہیں۔ ریکارڈ شدہ معلومات کے مطابق، "مصنوعی نیوران" سب سے زیادہ توانائی سے چلنے والا آپریٹنگ موڈ تیار کرے گا، عمارت میں متعدد لفٹوں کو کنٹرول کرے گا، ان میں لیبر کی واضح تقسیم ہو گی، مناسب وقت پر مناسب پوزیشن پر پہنچ سکے گی، مسافروں کو آنے اور جانے میں سہولت فراہم کرے گا، اور لفٹ کے شروع ہونے اور چلنے کی تعداد کو کم کرے گا۔ گروپ ایلیویٹرز کے لیے، توانائی کی بچت 30% سے زیادہ ہو سکتی ہے۔ اس کے علاوہ، توانائی کی بچت کے اقدامات جن کا مقصد الیکٹرک موٹر آپریشن کی کارکردگی کو بہتر بنانا ہے ان میں لفٹ کی روشنی کا خودکار بند ہونا شامل ہے جب کوئی سوار نہ ہو، خود کار طریقے سے رکنا یا ایسکلیٹرز کا کم رفتار آپریشن وغیرہ۔ دوسرا یہ ہے کہ موٹر کے ذریعے لوڈ میں تبدیل ہونے والی مکینیکل انرجی کو واپس برقی توانائی میں تبدیل کر کے اسے پاور گرڈ میں واپس بھیج دیا جائے، تاکہ ایک یونٹ کے وقت میں موٹر اور لوڈ کی بجلی کی کھپت کو کم کیا جا سکے، اس طرح توانائی کی بچت کا ہدف حاصل کیا جا سکے۔ توانائی کی رائے دوسری قسم میں بجلی کی بچت کے لیے ایک عام آلہ ہے۔
جیسا کہ مشہور ہے، الیکٹرک موٹرز میں مکینیکل حرکی توانائی ہوتی ہے جب وہ بوجھ کو گھومنے کے لیے چلاتے ہیں۔ اگر برقی موٹریں اوپر اور نیچے کی طرف جانے والے بوجھ کو کھینچتی ہیں (جیسے لفٹ، کرین، ریزروائر گیٹس وغیرہ)، تو ان میں ممکنہ توانائی ہوتی ہے۔ جب الیکٹرک موٹر بوجھ کو کم کرنے کے لیے چلاتی ہے، تو اس کی مکینیکل حرکی توانائی جاری ہو جائے گی۔ جب ممکنہ توانائی کا بوجھ حرکت میں کم ہو جائے گا (ممکنہ توانائی کم ہو جائے گی)، تو اس کی مکینیکل توانائی بھی جاری ہو جائے گی۔ اگر مکینیکل توانائی کے ان دو حصوں کو مؤثر طریقے سے برقی توانائی میں تبدیل کر کے AC پاور گرڈ میں واپس بھیجا جائے تو توانائی کے تحفظ کا ہدف حاصل کیا جا سکتا ہے۔
ایلیویٹرز کی توانائی کی بچت کا تجزیہ
فریکوئنسی کنورژن اسپیڈ ریگولیشن کا استعمال کرنے والا لفٹ زیادہ سے زیادہ آپریٹنگ اسپیڈ تک پہنچنے کے بعد زیادہ سے زیادہ مکینیکل حرکی توانائی رکھتا ہے۔ ٹارگٹ فلور تک پہنچنے سے پہلے، لفٹ کو آہستہ آہستہ اس وقت تک سست ہونا پڑتا ہے جب تک کہ وہ حرکت کرنا بند نہ کر دے۔ یہ عمل وہ مدت ہے جب لفٹ کا بوجھ مکینیکل حرکی توانائی جاری کرتا ہے۔ فریکوئنسی کنورٹر اس مدت کے دوران مکینیکل توانائی کو برقی موٹر کے ذریعے برقی توانائی میں تبدیل کر سکتا ہے اور اسے فریکوئنسی کنورٹر کے ڈی سی لنک کے بڑے کپیسیٹر میں محفوظ کر سکتا ہے۔ اس وقت، بڑا کیپسیٹر ایک چھوٹے ذخائر کی طرح ہے جس میں ذخیرہ کرنے کی محدود گنجائش ہے۔ چھوٹے آبی ذخائر میں داخل ہونے والے پانی کو بروقت خارج نہ کیا جائے تو آبی ذخائر میں اوور فلو حادثات ہو سکتے ہیں۔ اسی طرح، اگر کیپسیٹر میں بجلی بروقت خارج نہ کی جائے تو اوور وولٹیج بھی ہو سکتا ہے۔ فی الحال، فریکوئنسی کنورٹرز میں کیپسیٹرز کو بڑھانے کا طریقہ یہ ہے کہ بریکنگ یونٹس یا بیرونی ہائی پاور ریزسٹرس استعمال کیے جائیں، جو بڑے کیپسیٹرز میں موجود بجلی کو بیرونی ہائی پاور ریزسٹرس میں ضائع کرتے ہیں۔ انورٹرز بڑے کیپسیٹرز میں ذخیرہ شدہ بجلی کو بغیر کھپت کے پاور گرڈ میں واپس کر سکتے ہیں، اس طرح توانائی کی بچت کا ہدف حاصل کر سکتے ہیں اور ہائی پاور ریزسٹرس کی ضرورت کو ختم کر سکتے ہیں جو بجلی استعمال کرتے ہیں اور حرارت پیدا کرتے ہیں، جس سے سسٹم کے آپریٹنگ ماحول میں بہت بہتری آتی ہے۔
لفٹ اب بھی ایک ممکنہ بوجھ ہے، اور بوجھ کو یکساں طور پر گھسیٹنے کے لیے، لفٹ کا بوجھ مسافر کاروں اور کاؤنٹر ویٹ بیلنس بلاکس پر مشتمل ہوتا ہے۔ صرف اس صورت میں جب لفٹ کار کی بوجھ کی گنجائش تقریباً 50% ہو (جیسے کہ 1000 کلوگرام مسافر لفٹ جس میں تقریباً 7 مسافر ہوں)، لفٹ کار کا کاؤنٹر ویٹ بیلنس بلاک دونوں اطراف کے درمیان بڑے پیمانے پر توازن کی بنیادی حالت میں ہوتا ہے۔ دوسری صورت میں، لفٹ کار اور کاؤنٹر ویٹ بیلنس بلاک کے درمیان بڑے پیمانے پر فرق ہوگا، جو لفٹ کے آپریشن کے دوران مکینیکل ممکنہ توانائی پیدا کرے گا۔ جب لفٹ کے بھاری اجزاء اوپر جاتے ہیں، تو بجلی کی موٹر کے ذریعے جذب ہونے والی اور پاور گرڈ سے تبدیل ہونے والی مکینیکل ممکنہ توانائی بڑھ جاتی ہے۔ جب لفٹ کے بھاری اجزاء نیچے جاتے ہیں، مکینیکل پوٹینشل انرجی کم ہو جاتی ہے، اور کم ہونے والی مکینیکل پوٹینشل انرجی خارج ہو جاتی ہے اور الیکٹرک موٹر کے ذریعے فریکوئنسی کنورٹر کے ڈی سی لنک کے بڑے کپیسیٹر میں محفوظ برقی توانائی میں تبدیل ہو جاتی ہے۔ انرجی فیڈ بیک ڈیوائس پھر برقی توانائی کے اس حصے کو پاور گرڈ میں واپس بھیجتی ہے۔
تجزیہ، حساب، اور پروٹو ٹائپ ٹیسٹنگ سے پتہ چلتا ہے کہ لفٹ کی رفتار جتنی تیز ہوگی، منزل اتنی ہی اونچی ہوگی، اور مکینیکل گردش کی کھپت جتنی کم ہوگی، اتنی ہی زیادہ توانائی پاور گرڈ میں واپس آسکتی ہے۔ واپس آنے والی بجلی کی مقدار لفٹ کی کل کھپت کے تقریباً 50% تک پہنچ سکتی ہے، جس کا مطلب ہے کہ توانائی کی بچت کی کارکردگی تقریباً 50% تک زیادہ ہے۔
مندرجہ بالا تجزیہ اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ توانائی کے فیڈ بیک آلات کے استعمال سے تیزی سے اوپر اور نیچے حرکت کرنے والے آلات جیسے ایلیویٹرز اور کرینوں میں توانائی کی بچت کا ایک اہم اثر پڑتا ہے۔ اس کے علاوہ، الیکٹرک انجنوں اور گینٹری پلانرز جیسے آلات میں توانائی کی بچت کا ایک اہم اثر بھی ہے جو اکثر شروع اور بریک کرتے ہیں۔
توانائی بچانے والے آلات کی ساخت اور بنیادی کنٹرول کے اصول
انرجی فیڈ بیک ڈیوائس کا مرکزی سرکٹ ڈھانچہ شکل 1 میں دکھایا گیا ہے، جو بنیادی طور پر تین فیز IGBT (انسولیٹڈ گیٹ بائپولر ٹرانزسٹر) فل برج، سیریز انڈکٹینس، فلٹرنگ کیپسیٹر، اور کچھ پیریفرل سرکٹس پر مشتمل ہے۔
لفٹ انرجی کنزرویشن میں انرجی فیڈ بیک ڈیوائسز کا اطلاق
شکل 1: PFE انرجی فیڈ بیک ڈیوائس مین سرکٹ کا ڈھانچہ اور کنکشن کا طریقہ ڈایاگرام
اس کا آؤٹ پٹ ٹرمینل لفٹ فریکوئنسی کنورٹر کے ان پٹ ٹرمینلز R, S, اور T سے جڑا ہوا ہے۔ ان پٹ اینڈ پر سیریز میں دو الگ تھلگ ڈائیوڈ VD1 اور VD2 جڑے ہوئے ہیں، جو پھر فریکوئنسی کنورٹر کی PN لائن سے جڑے ہوئے ہیں۔ جب لفٹ دوبارہ تخلیق کے ذریعے بجلی پیدا کرتی ہے، تو لفٹ فریکوئنسی کنورٹر کا بس وولٹیج بڑھ جاتا ہے، اور VD1 اور VD2 سے گزرنے کے بعد، فیڈ بیک ڈیوائس کا بس وولٹیج بھی بڑھ جاتا ہے۔ جب بس کا وولٹیج سیٹ اوپننگ ویلیو سے زیادہ ہوتا ہے، فیڈ بیک ڈیوائس کام کرنا شروع کر دیتی ہے اور گرڈ کی طرف برقی توانائی کو فیڈ کرتی ہے۔
انرجی فیڈ بیک ڈیوائس کے فنکشن کو شکل 2 کا استعمال کرتے ہوئے بیان کیا جا سکتا ہے۔ کنٹرول سرکٹ (ڈیشڈ باکس کے اندر) سنگل چپ مائیکرو کمپیوٹر پروگرامیبل لاجک چپ اور ایک پیریفرل سگنل سیمپلر پر مشتمل ہوتا ہے، جس میں انتہائی بے کار سافٹ ویئر ڈیزائن ہوتا ہے، کنٹرول سرکٹ کو خود بخود شناخت کرنے کے قابل بناتا ہے کہ فیز سیکوئنس، فیز اور کرنٹ کی تین ویلیو، فیز اور کرنٹ کی قدر۔ AC پاور گرڈ، اور پی ڈبلیو ایم حالت میں کام کرنے کے لیے آئی پی ایم (انٹیلیجنٹ پاور ماڈیول) کو منظم طریقے سے کنٹرول کریں، اس بات کو یقینی بناتے ہوئے کہ ڈی سی پاور کو فوری طور پر AC پاور گرڈ میں واپس کیا جا سکے۔
لفٹ انرجی کنزرویشن میں انرجی فیڈ بیک ڈیوائسز کا اطلاق
تصویر 2 انرجی فیڈ بیک ڈیوائس کا فنکشنل بلاک ڈایاگرام
فی الحال انرجی فیڈ بیک ڈیوائس پروڈکٹس دستیاب ہیں، جن میں درج ذیل خصوصیات ہیں:
① حرارتی عناصر کو تبدیل کرنا جیسے بریک لگانے والے ریزسٹرس، گرمی کے ذرائع کو ختم کرنا، مشین روم کے ماحول کو بہتر بنانا، موٹرز اور کنٹرول سسٹم جیسے اجزاء پر زیادہ درجہ حرارت کے منفی اثرات کو کم کرنا، اور ایلیویٹرز کی سروس لائف کو بڑھانا؛
② یہ پمپ وولٹیج کو فوری طور پر ختم کر سکتا ہے، لفٹ بریک لگانے کی کارکردگی کو مؤثر طریقے سے بہتر بنا سکتا ہے، اور لفٹ کے آرام کی کارکردگی کو بڑھا سکتا ہے۔
③ فیز کنٹرول کی حکمت عملی کا استعمال کرتے ہوئے، پاور گرڈ پر لفٹ چلانے والے فریکوئنسی کنورٹر کی ہارمونک مداخلت کو مؤثر طریقے سے دبایا جا سکتا ہے، پاور گرڈ کو صاف کرتے ہوئے؛
④ آؤٹ پٹ وولٹیج ویوفارم اچھا ہے، پاور فیکٹر زیادہ ہے، کوئی پلسیٹنگ گردش نہیں ہے، اور اس کا وولٹیج گرڈ وولٹیج سے میل کھاتا ہے۔
⑤ برقی تنہائی کے موثر اقدامات کرنا جو دوسرے برقی آلات میں مداخلت نہیں کریں گے یا بیرونی عوامل سے پریشان نہیں ہوں گے۔
⑥ پروڈکٹ میں اعلیٰ درجے کی ذہانت، مستحکم آپریشن، حفاظت اور وشوسنییتا ہے، اور مختلف فالٹ پروٹیکشن اور الارم کے افعال مکمل ہیں۔
⑦ جب تک انتخاب درست ہے، وائرنگ درست ہے، اور ڈیبگنگ کی ضرورت نہیں ہے، اسے استعمال میں لایا جا سکتا ہے۔
⑧ پروڈکٹ میں سادہ ساخت، کمپیکٹ سائز، اور آسان تنصیب اور دیکھ بھال ہے۔