एसवीपीडब्ल्यूएम का उपयोग करके 3 चरण एसी इंडक्शन मोटर और इसके नियंत्रण की मूल बातें जानें

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कम लागत, बीहड़ डिजाइन कम जटिल और एसी मोटर्स को बनाए रखने में आसान जैसे कई औद्योगिक कार्यों के उपयोग के साथ किया जाता है एसी ड्राइव डीसी ड्राइव की तुलना में। एसी इंडक्शन मोटर एक विशेष प्रकार की इलेक्ट्रिक मोटर है जिसकी शुरुआत, गति नियंत्रण, सुरक्षा, और इसी तरह की अपनी विशिष्ट विशेषताएं और प्रदर्शन हैं।

एसी प्रेरण मोटर

एसी प्रेरण मोटर



की एक विस्तृत श्रृंखला पर प्रदर्शन अनुप्रयोगों तीन चरण प्रेरण मोटर्स बनाता है औद्योगिक ड्राइविंग सिस्टम की स्थापित क्षमता के 85 प्रतिशत के लिए जवाबदेह। आइए हम इस मोटर और SVPWM की इसकी विशेष नियंत्रण तकनीक के बारे में बुनियादी जानकारी पर चर्चा करते हैं।


थ्री फेज एसी इंडक्शन मोटर

तीन-चरण एसी प्रेरण मोटर एक घूर्णन इलेक्ट्रिक मशीन है जिसे तीन-चरण आपूर्ति पर संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इस 3 चरण मोटर को एसिंक्रोनस मोटर भी कहा जाता है। ये एसी मोटर दो प्रकार की होती हैं: गिलहरी और स्लिप-रिंग प्रकार प्रेरण मोटर । इस मोटर के संचालन का सिद्धांत एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र के उत्पादन पर आधारित है।



3 चरण प्रेरण मोटर निर्माण

इन तीन-चरण मोटर्स में एक स्टेटर और एक रोटर होता है और जिसके बीच कोई विद्युत कनेक्शन मौजूद नहीं होता है। इन स्टेटर और रोटर्स का निर्माण उच्च चुंबकीय कोर सामग्री के उपयोग के साथ किया जाता है ताकि हिस्टैरिसीस और एड़ी वर्तमान नुकसान को कम किया जा सके।

3 चरण प्रेरण मोटर निर्माण

3 चरण प्रेरण मोटर निर्माण

स्टेटर फ्रेम का निर्माण कच्चा लोहा, एल्यूमीनियम, या लुढ़का हुआ स्टील का उपयोग करके किया जा सकता है। स्टेटर फ्रेम स्टेटर लैमिनेटेड कोर, वाइंडिंग्स और वेंटिलेशन के लिए अन्य व्यवस्था के लिए आवश्यक यांत्रिक सुरक्षा और समर्थन प्रदान करता है। स्टेटर तीन-चरण वाइंडिंग के साथ घायल हो गया है जो एक दूसरे के साथ ओवरलैप किए गए 120-डिग्री चरण शिफ्ट के टुकड़े टुकड़े में लगाए गए हैं। तीन वाइंडिंग के छह छोरों को बाहर लाया जाता है और टर्मिनल बॉक्स से जोड़ा जाता है ताकि ये विंडिंग तीन चरण की मुख्य आपूर्ति से उत्साहित हों।

ये वाइंडिंग तांबे के तार के होते हैं, जो कि वार्निश के साथ इंसुलेटेड स्लोटेड लैमिनेशन में लगे होते हैं। सभी काम कर रहे तापमान पर, यह संसेचन वार्निश कठोर रहता है। इन वाइंडिंग में उच्च-इन्सुलेशन प्रतिरोध और खारा वातावरण, नमी, क्षारीय धुएं, तेल और तेल, आदि के लिए उच्च प्रतिरोध है। जो भी वोल्टेज स्तर पर सूट करता है, ये वाइंडिंग या तो जुड़े हुए हैं। स्टार या डेल्टा कनेक्शन


गिलहरी केज इंडक्शन मोटर

गिलहरी केज इंडक्शन मोटर

तीन-चरण एसी प्रेरण मोटर का रोटर स्लिप-रिंग और गिलहरी-पिंजरे प्रेरण मोटर के लिए अलग है। स्लिप-रिंग प्रकार में रोटर में भारी एल्यूमीनियम या तांबे के सलाखों होते हैं जो बेलनाकार रोटर के दोनों सिरों पर होते हैं। इंडक्शन मोटर के शाफ्ट को स्टेटर के भीतर मुक्त घूर्णन सुनिश्चित करने और घर्षण को कम करने के लिए प्रत्येक छोर पर दो बीयरिंगों पर समर्थित है। इसमें समान रूप से स्थानित स्लॉट्स के स्टील के टुकड़े होते हैं, जो इसके परिधि के चारों ओर मुड़े होते हैं, जिसमें अन-इंसुलेटेड हैवी एल्युमिनियम या कॉपर बार लगाए जाते हैं।

स्लिप-रिंग-टाइप रोटर में तीन-चरण वाइंडिंग्स होते हैं जो एक छोर पर आंतरिक रूप से तारांकित होते हैं, और दूसरे छोर को बाहर लाया जाता है और रोटर शाफ्ट पर माउंट किए गए स्लिप रिंग से जुड़ा होता है। और एक उच्च-स्टार्टिंग टॉर्क विकसित करने के लिए ये वाइंडिंग कार्बन ब्रश की मदद से रिसोटैट से जुड़े होते हैं। इस बाहरी अवरोधक या रिओस्टेट का उपयोग केवल शुरुआती अवधि में किया जाता है। एक बार जब मोटर सामान्य गति प्राप्त कर लेता है, तो ब्रश कम परिचालित होते हैं, और घाव रोटर एक गिलहरी पिंजरे रोटर के रूप में काम करता है।

3-चरण प्रेरण मोटर के संचालन का सिद्धांत

3-चरण प्रेरण मोटर के संचालन का सिद्धांत

3-चरण प्रेरण मोटर के संचालन का सिद्धांत

  • जब मोटर तीन-चरण की आपूर्ति से उत्साहित होता है, तो तीन-चरण स्टेटर वाइंडिंग एक स्थिर परिमाण में 120 विस्थापन के साथ एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र पैदा करता है जो सिंक्रोनस गति से घूमता है। यह परिवर्तनशील चुंबकीय क्षेत्र रोटर कंडक्टरों को काटता है और फैराडे के विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के नियमों के सिद्धांत के अनुसार उनमें एक धारा उत्पन्न करता है। जैसे ही इन रोटर कंडक्टर को छोटा किया जाता है, इन कंडक्टरों के माध्यम से करंट प्रवाहित होने लगता है।
  • स्टेटर के चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति में, रोटर कंडक्टर रखे जाते हैं, और इसलिए, लॉरेंज बल सिद्धांत के अनुसार, एक यांत्रिक बल रोटर कंडक्टर पर कार्य करता है। इस प्रकार, सभी रोटर कंडक्टर बल देते हैं, अर्थात, यांत्रिक बलों का योग रोटर में टोक़ पैदा करता है जो इसे घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र की समान दिशा में ले जाता है।
  • इस रोटर कंडक्टर के रोटेशन को लेनज़ के नियम द्वारा भी समझाया जा सकता है जो बताता है कि रोटर में प्रेरित धाराएँ इसके उत्पादन के कारण का विरोध करती हैं, यहाँ यह विरोध चुंबकीय क्षेत्र को घुमा रहा है। इसके परिणामस्वरूप रोटर स्टेटर घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र की एक ही दिशा में घूमने लगता है। यदि रोटर स्टेटर गति से अधिक गति करता है, तो रोटर में कोई भी धारा उत्पन्न नहीं होगी क्योंकि रोटर के घूमने का कारण रोटर और स्टेटर चुंबकीय क्षेत्र की सापेक्ष गति है। इस स्टेटर और रोटर फ़ील्ड अंतर को स्लिप कहा जाता है। स्टेटर और रोटर के बीच इस सापेक्ष गति अंतर के कारण 3-चरण मोटर को एक अतुल्यकालिक मशीन कहा जाता है।
  • जैसा कि हमने ऊपर चर्चा की, स्टेटर फ़ील्ड और रोटर कंडक्टर के बीच सापेक्ष गति रोटर को एक विशेष दिशा में घुमाती है। इसलिए, रोटेशन के उत्पादन के लिए, रोटर की गति एनआर हमेशा स्टेटर फील्ड स्पीड एनएस से कम होनी चाहिए, और इन दो मापदंडों के बीच अंतर मोटर पर लोड पर निर्भर करता है।

एसी इंडक्शन मोटर की गति या स्लिप का अंतर निम्नानुसार दिया गया है

  • जब स्टेटर स्थिर होता है, Nr = 0 तो पर्ची 1 या 100% हो जाती है।
  • जब Nr तुल्यकालिक गति पर होता है, तो पर्ची शून्य हो जाती है, इसलिए मोटर कभी भी तुल्यकालिक गति से नहीं चलती है।
  • बिना लोड से पूर्ण लोड के 3 चरण इंडक्शन मोटर में पर्ची लगभग 0.1% से 3% है कि क्यों प्रेरण मोटर्स को निरंतर गति मोटर्स कहा जाता है।

SVPWM 3 चरण प्रेरण मोटर का नियंत्रण

प्रेरण मोटर्स को नियंत्रित करने के लिए सबसे अधिक, PWM इन्वर्टर-आधारित ड्राइव का उपयोग किया जाता है। निश्चित आवृत्ति ड्राइव के साथ तुलना में, ये पीडब्लूएम डाइव नियंत्रण वोल्टेज और विद्युत धारा की आवृत्ति के साथ-साथ प्रेरण मोटर पर लागू वोल्टेज दोनों। पॉवर स्विच गेटों पर लागू पीडब्लूएम सिग्नलों को बदलकर, इन ड्राइवों द्वारा दी जाने वाली शक्ति की मात्रा भी भिन्न होती है, ताकि तीन-चरण प्रेरण मोटर गति नियंत्रण प्राप्त हो।

EdgePxkits.com द्वारा SVPWM 3 चरण इंडक्शन मोटर का नियंत्रण

EdgePxkits.com द्वारा SVPWM 3 चरण इंडक्शन मोटर का नियंत्रण

तीन-चरण मोटर ड्राइव को नियंत्रित करने के लिए कई पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन (पीडब्लूएम) योजनाओं का उपयोग किया जाता है। लेकिन सबसे व्यापक रूप से साइन पीडब्लूएम (एसपीडब्ल्यूएम) और अंतरिक्ष वेक्टर पीडब्लूएम (एसवीपीडब्ल्यूएम) का उपयोग किया जाता है। एसपीडब्ल्यूएम के साथ तुलना में, एसवीपीडब्ल्यूएम नियंत्रण मौलिक वोल्टेज और कम हार्मोनिक सामग्री का उच्च स्तर देता है। यहां हमने एसवीपीडब्ल्यूएम नियंत्रण का उपयोग करके व्यावहारिक कार्यान्वयन दिया है 8051 माइक्रोकंट्रोलर

नीचे के सर्किट में, तीन आउटपुट वोल्टेज इन्वर्टर का उपयोग किया जाता है तीन आउटपुट वोल्टेज प्राप्त करना डीसी बस वोल्टेज पर निर्भर करता है। एकल चरण की आपूर्ति को माइक्रोकंट्रोलर सर्किट और इनवर्टर सर्किट दोनों को डीसी बिजली की आपूर्ति करने के लिए सुधारा जाता है ।.8051 माइक्रोकंट्रोलर को एसवीपीडब्ल्यूएम सिग्नल का उत्पादन करने के लिए क्रमादेशित किया जाता है जो गेट ड्राइवर आईसी को दिए जाते हैं।

EdgePxkits.com द्वारा SVPWM 3 चरण इंडक्शन मोटर के ब्लॉक आरेख

EdgePxkits.com द्वारा SVPWM 3 चरण इंडक्शन मोटर के ब्लॉक आरेख

इन्वर्टर सर्किट में छह MOSFETs शामिल हैं, जो एक चर तीन-चरण की आपूर्ति का उत्पादन करते हैं, प्रत्येक चरण के लिए दो MOSFET तैनात हैं। ये MOSFETs गेट गेट ड्राइवर IC से जुड़े हैं। माइक्रोकंट्रोलर गेट ड्राइवर स्विच से PWM सिग्नल मिलने पर MOSFETs ताकि चर एसी आउटपुट वोल्टेज उत्पन्न हो। इसलिए, वोल्टेज और आवृत्ति में परिवर्तन के साथ यह चर एसी बदलता रहता है मोटर की गति

यह निर्माण और कार्य सिद्धांत के साथ एसी इंडक्शन मोटर पर बुनियादी जानकारी है। इसके अलावा, मोटर की गति को नियंत्रित करने की SVPWM तकनीक को अन्य PWM तकनीकों की तुलना में कई फायदे हैं जैसा कि हमने ऊपर देखा। यदि आपको संदेह है प्रोग्रामिंग माइक्रोकंट्रोलर इसमें SVPWM तकनीक को लागू करने के लिए, आप नीचे टिप्पणी करके हमसे संपर्क कर सकते हैं।

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