فریکوئنسی کنورٹر بریکنگ یونٹ کا فراہم کنندہ آپ کو یاد دلاتا ہے کہ فریکوئنسی کنورٹر ایک ڈائنامک ریزسٹر سے لیس ہے بنیادی طور پر ڈی سی بس کیپیسیٹر پر بریک ریزسٹر کے ذریعے توانائی کا کچھ حصہ استعمال کرنے کے لیے، تاکہ کپیسیٹر کی ضرورت سے زیادہ وولٹیج سے بچا جا سکے۔ نظریہ میں، اگر ایک کپیسیٹر بہت زیادہ توانائی ذخیرہ کرتا ہے، تو اسے موٹر چلانے اور توانائی کے ضیاع سے بچنے کے لیے اسے چھوڑنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، کیپسیٹر کی صلاحیت محدود ہے، اور اس کا برداشت کرنے والا وولٹیج بھی محدود ہے۔ جب بس کیپسیٹر کا وولٹیج ایک خاص سطح تک پہنچ جاتا ہے، تو یہ کیپسیٹر کو نقصان پہنچا سکتا ہے، اور کچھ IGBT کو بھی نقصان پہنچا سکتا ہے۔ اس لیے بروقت بریک ریزسٹر کے ذریعے بجلی چھوڑنا ضروری ہے۔ یہ ریلیز وقت کا ضیاع ہے اور ایک ناگزیر حل ہے۔
بس کیپسیٹر ایک بفر زون ہے جو محدود توانائی رکھ سکتا ہے۔
تمام تھری فیز AC پاور کو درست کرنے اور کیپسیٹرز سے منسلک ہونے کے بعد، مکمل لوڈ آپریشن کے دوران بس کا نارمل وولٹیج تقریباً 1.35 گنا، 380*1.35=513 وولٹ ہے۔ یہ وولٹیج قدرتی طور پر حقیقی وقت میں اتار چڑھاؤ آئے گا، لیکن کم از کم 480 وولٹ سے کم نہیں ہو سکتا، ورنہ یہ انڈر وولٹیج الارم تحفظ کو متحرک کر دے گا۔ بس کیپسیٹرز عام طور پر 450V الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز کے دو سیٹوں پر مشتمل ہوتے ہیں جو سیریز میں جڑے ہوتے ہیں، جن میں 900V کی نظریاتی برداشت وولٹیج ہوتی ہے۔ اگر بس کا وولٹیج اس قدر سے زیادہ ہو جائے تو کیپسیٹر براہ راست پھٹ جائے گا، اس لیے بس کا وولٹیج 900V کے اتنے زیادہ وولٹیج تک نہیں پہنچ سکتا چاہے کچھ بھی ہو۔
درحقیقت، تھری فیز 380 وولٹ ان پٹ کے ساتھ IGBT کی برداشت وولٹیج ویلیو 1200 وولٹ ہے، جس کے لیے اکثر 800 وولٹ کے اندر آپریشن کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس بات کو مدنظر رکھتے ہوئے کہ اگر وولٹیج میں اضافہ ہوتا ہے تو ایک جڑتا مسئلہ ہو گا، یعنی اگر آپ فوری طور پر بریک لگانے والے ریزسٹر کو کام کرنے لگیں تو بس کا وولٹیج جلدی کم نہیں ہوگا۔ لہذا، بہت سے فریکوئنسی کنورٹرز کو بس وولٹیج کو کم کرنے اور مزید اوپر کی طرف چارجنگ سے بچنے کے لیے بریکنگ یونٹ کے ذریعے تقریباً 700 وولٹ پر کام کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔
اس لیے بریک ریزسٹرز کو ڈیزائن کرنے کا بنیادی مقصد کیپسیٹرز اور آئی جی بی ٹی ماڈیولز کی وولٹیج ریزسٹنس پر غور کرنا ہے، تاکہ ان دو اہم اجزاء کو بس کے ہائی وولٹیج سے نقصان پہنچنے سے بچایا جا سکے۔ اگر ان دو قسم کے اجزاء کو نقصان پہنچے تو فریکوئنسی کنورٹر ٹھیک سے کام نہیں کرے گا۔
فوری پارکنگ کے لیے بریک ریزسٹر کی ضرورت ہوتی ہے، اور فوری سرعت کے لیے بھی اس کی ضرورت ہوتی ہے۔
فریکوئنسی کنورٹر کے بس وولٹیج کے بڑھنے کی وجہ اکثر فریکوئنسی کنورٹر کی وجہ سے ہوتی ہے جس کی وجہ سے موٹر الیکٹرانک بریکنگ حالت میں چلتی ہے، جس سے IGBT کو ایک خاص ترسیلی ترتیب سے گزرنے کی اجازت ملتی ہے، موٹر کے بڑے انڈکٹنس کرنٹ کو استعمال کرتے ہوئے جو اچانک تبدیل نہیں ہو سکتا، اور فوری طور پر بس کو چارج کرنے کے لیے ہائی وولٹیج پیدا کرتا ہے۔ اس وقت، موٹر تیزی سے سست ہے. اگر بریک لگانے والا اس وقت بس کی توانائی کو بروقت استعمال نہیں کرتا ہے، تو بس کا وولٹیج بڑھتا رہے گا، جس سے فریکوئنسی کنورٹر کی حفاظت کو خطرہ ہو گا۔
اگر بوجھ بہت زیادہ نہیں ہے اور فوری طور پر رکنے کی ضرورت نہیں ہے تو اس صورت حال میں بریک ریزسٹر استعمال کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔ یہاں تک کہ اگر آپ بریک ریزسٹر انسٹال کرتے ہیں، تو بریکنگ یونٹ کی ورکنگ تھریشولڈ وولٹیج کو متحرک نہیں کیا جائے گا، اور بریک ریزسٹر کو کام میں نہیں لایا جائے گا۔
بھاری بوجھ میں کمی کے حالات میں تیزی سے بریک لگانے کے لیے بریک مزاحمت اور بریک یونٹ کو بڑھانے کی ضرورت کے علاوہ، درحقیقت، اگر یہ بھاری بوجھ اور بہت تیزی سے آغاز کے وقت کی ضروریات کو پورا کرتا ہے، تو بریک یونٹ اور بریک مزاحمت کو بھی شروع کرنے کے لیے مربوط کرنے کی ضرورت ہے۔ ماضی میں، میں نے ایک خصوصی پنچ پریس چلانے کے لیے فریکوئنسی کنورٹر استعمال کرنے کی کوشش کی تھی، اور فریکوئنسی کنورٹر کا ایکسلریشن ٹائم 0.1 سیکنڈ کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا۔ اس وقت، مکمل لوڈ سے شروع ہونے پر، اگرچہ بوجھ بہت زیادہ نہیں ہے، کیونکہ ایکسلریشن کا وقت بہت کم ہے، بس وولٹیج کا اتار چڑھاؤ بہت شدید ہے، اور اوور وولٹیج یا اوور کرنٹ حالات ہو سکتے ہیں۔ بعد میں، ایک بیرونی بریک یونٹ اور بریک ریزسٹنس کو شامل کیا گیا، اور فریکوئنسی کنورٹر عام طور پر کام کر سکتا ہے۔ تجزیہ میں، اس کی وجہ یہ ہے کہ شروع ہونے کا وقت بہت کم ہے، اور بس کیپسیٹر کا وولٹیج فوری طور پر خالی ہو جاتا ہے۔ ریکٹیفائر فوری طور پر ایک بڑا کرنٹ چارج کرتا ہے، جس کی وجہ سے بس کا وولٹیج اچانک بڑھ جاتا ہے۔ اس کے نتیجے میں بس میں وولٹیج میں شدید اتار چڑھاؤ آتا ہے، جو ایک لمحے میں 700 وولٹ سے تجاوز کر سکتا ہے۔ بریک ریزسٹر کے اضافے کے ساتھ، اس اتار چڑھاؤ والے ہائی وولٹیج کو بروقت ختم کیا جا سکتا ہے، جس سے فریکوئنسی کنورٹر عام طور پر کام کر سکتا ہے۔
ویکٹر کنٹرول میں بھی ایک خاص صورتحال ہوتی ہے، جہاں موٹر کا ٹارک اور رفتار کی سمتیں مخالف ہوتی ہیں، یا جب 100% ٹارک آؤٹ پٹ کے ساتھ صفر کی رفتار سے کام کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر، جب کرین کسی بھاری چیز کو گراتی ہے اور درمیانی ہوا میں رک جاتی ہے، یا ریوائنڈنگ کرتے وقت، ٹارک کنٹرول کی ضرورت ہوتی ہے۔ موٹر کو جنریٹر کی حالت میں کام کرنے کی ضرورت ہے، اور مسلسل کرنٹ کو بس کیپسیٹر میں واپس چارج کیا جائے گا۔ بریک ریزسٹر کے ذریعے بس وولٹیج کے توازن اور استحکام کو برقرار رکھنے کے لیے اس توانائی کو بروقت استعمال کیا جا سکتا ہے۔
بہت سے چھوٹے فریکوئنسی کنورٹرز، جیسے کہ 3.7KW والے، میں اکثر بلٹ ان بریکنگ یونٹس اور بریک ریزسٹرز ہوتے ہیں، شاید بس کیپسیٹر کو کم کرنے پر غور کرنے کی وجہ سے، جبکہ کم طاقت والے ریزسٹرس اور بریکنگ یونٹ اتنے مہنگے نہیں ہوتے۔