تھری فیز موٹر کنٹرول، موٹر اسپیڈ کنٹرول کے طریقے
غیر مطابقت پذیر موٹروں کا کنٹرول یا تو پیرامیٹرک ہو سکتا ہے، یعنی مشین سرکٹس کے پیرامیٹرز کو تبدیل کر کے، یا الگ کنورٹر کے ذریعے۔
پیرامیٹرک کنٹرول
اہم پرچی سٹیٹر سرکٹ کی فعال مزاحمت پر کمزوری سے منحصر ہے۔ جب اسٹیٹر سرکٹ میں اضافی مزاحمت متعارف کرائی جاتی ہے تو قدر قدرے کم ہوجاتی ہے۔ زیادہ سے زیادہ ٹارک کو نمایاں طور پر کم کیا جاسکتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، مکینیکل خصوصیت تصویر میں دکھایا گیا شکل اختیار کرے گی۔ 1۔
چاول۔ 1. پرائمری اور سیکنڈری سرکٹ کے پیرامیٹرز کو تبدیل کرتے وقت غیر مطابقت پذیر موٹر کی مکینیکل خصوصیات: 1 — قدرتی، 2 اور 3 — اسٹیٹر سرکٹ میں اضافی فعال اور آمادہ مزاحمت کے تعارف کے ساتھ
موٹر کی قدرتی خصوصیت کے ساتھ اس کا موازنہ کرتے ہوئے، ہم یہ نتیجہ اخذ کر سکتے ہیں کہ سٹیٹر سرکٹ میں اضافی مزاحمت کا تعارف رفتار پر بہت کم اثر ڈالتا ہے۔ مستقل جامد ٹارک پر، رفتار تھوڑی کم ہو جائے گی۔اس لیے شرح کنٹرول کا یہ طریقہ کارآمد نہیں ہے اور اس آسان ترین ورژن میں استعمال نہیں کیا گیا ہے۔
اسٹیٹر سرکٹ میں دلکش مزاحمت کو متعارف کرانا بھی غیر موثر ہے۔ کریٹیکل سلپ بھی قدرے کم ہو جائے گی، اور ڈریگ میں اضافے کی وجہ سے انجن کا ٹارک نمایاں طور پر کم ہو گیا ہے۔ متعلقہ مکینیکل خصوصیت اسی انجیر میں دکھائی گئی ہے۔ 1۔
کبھی کبھی اسٹیٹر سرکٹ میں ایک اضافی مزاحمت متعارف کرائی جاتی ہے۔ داخل ہونے والے دھاروں کو محدود کرنے کے لیے… اس صورت میں، چوکس کو عام طور پر اضافی آمادہ مزاحمت کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، اور thyristors کو فعال کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے (تصویر 2)۔
چاول۔ 2. سٹیٹر سرکٹ میں thyristors سمیت
تاہم، یہ ذہن میں برداشت کرنا چاہئے کہ یہ نہ صرف اہم، بلکہ نمایاں طور پر کم کرتا ہے موٹر شروع ہونے والا ٹارک (c = 1 میں)، جس کا مطلب ہے کہ ان حالات میں شروع کرنا صرف ایک چھوٹے سے جامد لمحے سے ممکن ہے۔ روٹر سرکٹ میں اضافی مزاحمت کا تعارف، بلاشبہ، صرف زخم روٹر موٹر کے لیے ممکن ہے۔
روٹر سرکٹ میں اضافی آمادہ مزاحمت کا موٹر کی رفتار پر وہی اثر پڑتا ہے جیسا کہ جب اسے سٹیٹر سرکٹ میں متعارف کرایا جاتا ہے۔
عملی طور پر، روٹر سرکٹ میں انڈکٹو ریزسٹنس کا استعمال اس حقیقت کی وجہ سے انتہائی مشکل ہے کہ اسے متغیر فریکوئنسی پر کام کرنا چاہیے — 50 ہرٹز سے لے کر کئی ہرٹز تک اور کبھی کبھی ہرٹز کے مختلف حصوں تک۔ ایسے حالات میں گلا گھونٹنا بہت مشکل ہوتا ہے۔
کم تعدد پر، انڈکٹر کی فعال مزاحمت بنیادی طور پر متاثر کرے گی۔ مندرجہ بالا تحفظات کی بنیاد پر، روٹر سرکٹ میں انڈکٹیو ریزسٹنس کو کبھی بھی رفتار کنٹرول کے لیے استعمال نہیں کیا جاتا ہے۔
پیرامیٹرک اسپیڈ کنٹرول کا سب سے مؤثر طریقہ روٹر سرکٹ میں اضافی فعال مزاحمت کو متعارف کرانا ہے۔ یہ ہمیں مسلسل زیادہ سے زیادہ ٹارک کے ساتھ خصوصیات کا ایک خاندان فراہم کرتا ہے۔ یہ خصوصیات کرنٹ کو محدود کرنے اور مستقل ٹارک کو برقرار رکھنے کے لیے استعمال کی جاتی ہیں، اور رفتار کو کنٹرول کرنے کے لیے بھی استعمال کی جا سکتی ہیں۔
انجیر میں۔ 3 دکھاتا ہے کہ کس طرح r2 کو تبدیل کرکے، یعنی input rext، یہ ممکن ہے کہ کسی جامد لمحے میں رفتار کو وسیع رینج پر تبدیل کیا جائے — برائے نام سے صفر تک۔ عملی طور پر، تاہم، رفتار کو صرف جامد لمحے کی کافی بڑی قدروں کے لیے ایڈجسٹ کرنا ممکن ہے۔
چاول۔ 3. روٹر سرکٹ میں اضافی مزاحمت کے تعارف کے ساتھ ایک غیر مطابقت پذیر موٹر کی مکینیکل خصوصیات
قریب بیکار موڈ میں (Mo) کی کم قدروں پر، رفتار پر قابو پانے کی حد بہت کم ہو جاتی ہے اور رفتار کو قابل تعریف حد تک کم کرنے کے لیے بہت بڑی اضافی مزاحمتیں متعارف کرانی پڑیں گی۔
اس بات کو ذہن میں رکھنا چاہیے کہ جب کم رفتار اور زیادہ جامد ٹارک کے ساتھ کام کرتے ہیں، تو رفتار کا استحکام ناکافی ہوگا، کیونکہ خصوصیات کی زیادہ کھڑی ہونے کی وجہ سے، ٹارک میں معمولی اتار چڑھاؤ رفتار میں نمایاں تبدیلیوں کا سبب بنے گا۔
بعض اوقات، ریوسٹیٹ حصوں کو یکے بعد دیگرے ہٹائے بغیر موٹر کی سرعت فراہم کرنے کے لیے، روٹر رِنگز کے متوازی طور پر ایک ریوسٹیٹ اور ایک انڈکٹو کوائل منسلک ہوتے ہیں (تصویر 4)۔
چاول۔ 4. غیر مطابقت پذیر موٹر کے روٹر سرکٹ میں اضافی فعال اور آمادہ مزاحمت کا متوازی کنکشن
شروع ہونے کے ابتدائی لمحے میں، جب روٹر میں کرنٹ کی فریکوئنسی زیادہ ہوتی ہے، کرنٹ بنیادی طور پر ریوسٹیٹ کے ذریعے بند ہوتا ہے، یعنیایک بڑی مزاحمت کے ذریعے جو کافی زیادہ شروع ہونے والا ٹارک فراہم کرتا ہے۔ جیسے جیسے فریکوئنسی کم ہوتی ہے، انڈکٹیو مزاحمت کم ہوتی ہے اور کرنٹ بھی انڈکٹنس کے ذریعے بند ہونا شروع ہو جاتا ہے۔
جب آپریٹنگ رفتار تک پہنچ جاتی ہے، جب پرچی چھوٹی ہوتی ہے، تو کرنٹ بنیادی طور پر انڈکٹر کے ذریعے بہتا ہے، جس کی کم فریکوئنسی پر مزاحمت کا تعین سمیٹنے والے ریو کی برقی مزاحمت سے ہوتا ہے۔ اس طرح، شروع ہونے پر، ثانوی سرکٹ کی بیرونی مزاحمت خود بخود ریوسٹ سے رورو میں بدل جاتی ہے، اور ایکسلریشن عملی طور پر مستقل ٹارک پر ہوتی ہے۔
پیرامیٹرک کنٹرول قدرتی طور پر توانائی کے بڑے نقصانات سے وابستہ ہے۔ سلپ انرجی، جو برقی مقناطیسی توانائی کی شکل میں سٹیٹر سے روٹر تک خلا کے ذریعے منتقل ہوتی ہے اور عام طور پر مکینیکل میں تبدیل ہوتی ہے، ثانوی سرکٹ کی ایک بڑی مزاحمت کے ساتھ، بنیادی طور پر اس مزاحمت کو گرم کرنے کے لیے جاتی ہے، اور s = 1 پر۔ اسٹیٹر سے روٹر تک منتقل ہونے والی تمام توانائی، ثانوی سرکٹ (تصویر 5) کے ریوسٹیٹ میں استعمال کی جائے گی۔
چاول۔ 5. روٹر سرکٹ میں اضافی مزاحمت متعارف کروا کر ایک غیر مطابقت پذیر موٹر کی رفتار کو ایڈجسٹ کرتے وقت ثانوی سرکٹ میں نقصانات: I — موٹر شافٹ میں منتقل ہونے والی مفید طاقت کا زون، II — ثانوی سرکٹ کی مزاحمت میں نقصانات کا زون
لہذا، پیرامیٹرک کنٹرول بنیادی طور پر کام کرنے والی مشین کے ذریعہ کئے جانے والے تکنیکی عمل کے دوران مختصر مدت کی رفتار میں کمی کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔صرف ان صورتوں میں جہاں سپیڈ ریگولیشن کے عمل کو کام کرنے والی مشین کو شروع کرنے اور روکنے کے ساتھ ملایا جاتا ہے، مثال کے طور پر تنصیبات کو اٹھانے میں، روٹر سرکٹ میں اضافی مزاحمت کے تعارف کے ساتھ پیرامیٹرک کنٹرول کو سپیڈ کنٹرول کے اہم ذرائع کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔
اسٹیٹر پر لاگو وولٹیج کو مختلف کرکے رفتار کا ضابطہ
وولٹیج کو تبدیل کرکے انڈکشن موٹر کی رفتار کو ایڈجسٹ کرتے وقت، مکینیکل خصوصیت کی شکل میں کوئی تبدیلی نہیں ہوتی، اور لمحات وولٹیج کے مربع کے تناسب سے کم ہوتے ہیں۔ مختلف دباؤ میں مکینیکل خصوصیات کو تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ 6. جیسا کہ آپ دیکھ سکتے ہیں، روایتی موٹرز استعمال کرنے کی صورت میں، رفتار کنٹرول کی حد بہت محدود ہے۔
چاول۔ 6… اسٹیٹر سرکٹ میں وولٹیج کو تبدیل کرکے انڈکشن موٹر کی رفتار کا ضابطہ
ایک اونچی پرچی موٹر کے ساتھ قدرے وسیع رینج حاصل کی جا سکتی ہے۔ تاہم، اس معاملے میں، مکینیکل خصوصیات کھڑی ہیں (تصویر 7) اور انجن کا مستحکم آپریشن صرف ایک بند نظام کے استعمال سے حاصل کیا جا سکتا ہے جو رفتار کو استحکام فراہم کرتا ہے۔
جب جامد ٹارک تبدیل ہوتا ہے، کنٹرول سسٹم دی گئی رفتار کی سطح کو برقرار رکھتا ہے اور ایک مکینیکل خصوصیت سے دوسری میں منتقلی ہوتی ہے۔ نتیجتاً، ڈیشڈ لائنوں کی طرف سے دکھائی جانے والی خصوصیات پر آپریشن جاری رہتا ہے۔
چاول۔ 7. بند نظام میں سٹیٹر وولٹیج کو ایڈجسٹ کرتے وقت مکینیکل خصوصیات
جب ڈرائیو اوورلوڈ ہو جاتی ہے، تو موٹر کنورٹر کے فراہم کردہ زیادہ سے زیادہ ممکنہ وولٹیج کے مطابق خصوصیت کی حد تک پہنچ جاتی ہے، اور جیسے جیسے بوجھ مزید بڑھتا ہے، اس خصوصیت کے مطابق رفتار کم ہوتی جائے گی۔ کم بوجھ پر، اگر کنورٹر وولٹیج کو صفر تک کم نہیں کر سکتا، تو AC کی خصوصیت کے مطابق رفتار میں اضافہ ہوگا۔
مقناطیسی امپلیفائر یا تھائیرسٹر کنورٹرز عام طور پر وولٹیج کے کنٹرول والے ذریعہ کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ thyristor کنورٹر (تصویر 8) استعمال کرنے کی صورت میں، مؤخر الذکر عام طور پر پلس موڈ میں کام کرتا ہے۔ اس صورت میں، انڈکشن موٹر کے سٹیٹر ٹرمینلز پر ایک خاص اوسط وولٹیج برقرار رکھا جاتا ہے، جو کہ دی گئی رفتار کو یقینی بنانے کے لیے ضروری ہے۔
چاول۔ 8. انڈکشن موٹر کے امپلس اسپیڈ کنٹرول کی اسکیم
موٹر سٹیٹر ٹرمینلز پر وولٹیج کو ریگولیٹ کرنے کے لیے سیکشنل وائنڈنگز کے ساتھ ٹرانسفارمر یا آٹوٹرانسفارمر استعمال کرنا ممکن لگتا ہے۔ تاہم، علیحدہ ٹرانسفارمر بلاکس کا استعمال بہت زیادہ لاگت سے منسلک ہوتا ہے اور یہ ضابطے کا ضروری معیار فراہم نہیں کرتا، کیونکہ اس صورت میں وولٹیج کی صرف مرحلہ وار تبدیلی ممکن ہے، اور سیکشن سوئچنگ ڈیوائس کو متعارف کرانا عملی طور پر ناممکن ہے۔ خودکار نظام. آٹوٹرانسفارمرز کا استعمال بعض اوقات طاقتور موٹروں کے انرش کرنٹ کو محدود کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔
سٹیٹر وائنڈنگ سیکشنز کو پول کے جوڑوں کی مختلف تعداد میں تبدیل کر کے سپیڈ کنٹرول
متعدد پیداواری میکانزم ہیں جو تکنیکی عمل کے دوران مختلف رفتار کی سطحوں پر کام کرتے ہیں، جب کہ ہموار ریگولیشن کی ضرورت نہیں ہے، لیکن یہ کافی ہے کہ ایک مجرد، مرحلہ وار، رفتار کی تبدیلی کے ساتھ ڈرائیو کا ہونا کافی ہے۔ اس طرح کے میکانزم میں کچھ دھاتی اور لکڑی کے کام کرنے والی مشینیں، ایلیویٹرز وغیرہ شامل ہیں۔
مقررہ گردشی رفتار کی ایک محدود تعداد حاصل کی جا سکتی ہے۔ ملٹی اسپیڈ گلہری پنجرے والی موٹرز، جس میں سٹیٹر وائنڈنگ قطب کے جوڑوں کی ایک مختلف تعداد میں بدل جاتی ہے۔ گلہری سیل موٹر کا گلہری سیل خود بخود کھمبوں کی تعداد کو سٹیٹر کے کھمبوں کی تعداد کے برابر بناتا ہے۔
موٹر کے دو ڈیزائن استعمال کیے جاتے ہیں: ہر سٹیٹر سلاٹ میں ایک سے زیادہ وائنڈنگز کے ساتھ، اور ایک واحد وائنڈنگ کے ساتھ جس کے حصے مختلف قطبوں کے جوڑے بنانے کے لیے سوئچ کیے جاتے ہیں۔
متعدد آزاد اسٹیٹر وائنڈنگ والی ملٹی اسپیڈ موٹرز تکنیکی اور اقتصادی لحاظ سے سنگل وائنڈنگ ملٹی اسپیڈ موٹرز سے کمتر ہیں۔ ملٹی وائنڈنگ موٹرز میں، سٹیٹر وائنڈنگ کو غیر موثر طریقے سے استعمال کیا جاتا ہے، سٹیٹر سلاٹ کو بھرنا ناکافی ہے، کارکردگی اور cosφ زیادہ سے زیادہ کم ہیں۔ لہذا، مرکزی تقسیم کثیر رفتار سنگل وائنڈنگ موٹرز سے حاصل کی جاتی ہے جس میں مختلف قطبوں کے جوڑوں پر وائنڈنگز کو تبدیل کیا جاتا ہے۔
سیکشنز کو تبدیل کرتے وقت، اسٹیٹر بور میں MDS کی تقسیم بدل جاتی ہے۔ نتیجے کے طور پر، MDS کی گردش کی رفتار بھی بدل جاتی ہے، اور اس وجہ سے مقناطیسی بہاؤ۔ سب سے آسان طریقہ یہ ہے کہ کھمبوں کے جوڑوں کو 1:2 کے تناسب سے تبدیل کیا جائے۔ اس صورت میں، ہر مرحلے کے وائنڈنگ دو حصوں کی شکل میں بنائے جاتے ہیں۔کسی ایک حصے میں کرنٹ کی سمت تبدیل کرنے سے آپ قطب کے جوڑوں کی تعداد کو نصف کر سکتے ہیں۔
موٹر کے سٹیٹر وائنڈنگ کے سرکٹس پر غور کریں، جن کے حصے آٹھ اور چار کھمبوں میں تبدیل ہو گئے ہیں۔ انجیر میں۔ 9 سادگی کے لیے سنگل فیز وائنڈنگ دکھاتا ہے۔ جب دو حصے سیریز میں جڑے ہوتے ہیں، یعنی جب پہلے سیکشن K1 کا اختتام دوسرے H2 کے آغاز سے منسلک ہوتا ہے، تو ہمیں آٹھ قطب ملتے ہیں (تصویر 9، a)۔
اگر ہم دوسرے حصے میں کرنٹ کی سمت کو اس کے برعکس تبدیل کرتے ہیں، تو کنڈلی سے بننے والے کھمبوں کی تعداد نصف تک کم ہو جائے گی اور چار کے برابر ہو جائے گی (تصویر 9، بی)۔ دوسرے حصے میں کرنٹ کی سمت کو ٹرمینلز K1, H2 سے ٹرمینلز K1, K2 میں منتقل کر کے تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ نیز، متوازی حصوں کو جوڑ کر چار کھمبے حاصل کیے جا سکتے ہیں (تصویر 9، سی)۔
چاول۔ 9. سٹیٹر وائنڈنگ کے حصوں کو قطب کے جوڑوں کی مختلف تعداد میں تبدیل کرنا
سوئچ شدہ اسٹیٹر وائنڈنگز کے ساتھ دو رفتار والی موٹر کی مکینیکل خصوصیات تصویر 2 میں دکھائی گئی ہیں۔ دس
چاول۔ 10. انڈکشن موٹر کی مکینیکل خصوصیات جب مختلف عدد قطبوں کے جوڑوں کے سٹیٹر وائنڈنگ کو تبدیل کرتے ہیں
اسکیم اے سے اسکیم بی میں سوئچ کرتے وقت (تصویر 9)، دونوں رفتار کی سطحوں پر انجن کی مستقل طاقت برقرار رہتی ہے (تصویر 10، اے)۔ دوسری شفٹ کا اختیار استعمال کرتے وقت، انجن وہی ٹارک تیار کر سکتا ہے۔ سٹیٹر وائنڈنگ کے حصوں کو تبدیل کرنا ممکن ہے، جس سے رفتار کا تناسب نہ صرف 1:2 ہے، بلکہ دیگر بھی۔ دو رفتار والے انجنوں کے علاوہ، صنعت تین اور چار رفتار والے انجن بھی تیار کرتی ہے۔
تین فیز موٹرز کی فریکوئنسی کنٹرول
جیسا کہ اوپر سے درج ذیل ہے، انڈکشن موٹر کی رفتار کا ضابطہ انتہائی مشکل ہے۔ وسیع رینج پر لامحدود متغیر رفتار کنٹرول جبکہ خصوصیات کی کافی سختی کو برقرار رکھنا صرف جزوی کنٹرول سے ہی ممکن ہے۔ سپلائی کرنٹ کی فریکوئنسی اور اس وجہ سے مقناطیسی میدان کی گردش کی رفتار کو تبدیل کرکے، موٹر روٹر کی گردش کی رفتار کو ایڈجسٹ کرنا ممکن ہے۔
تاہم، تنصیب میں فریکوئنسی کو کنٹرول کرنے کے لیے، ایک فریکوئنسی کنورٹر کی ضرورت ہوتی ہے، جو 50 ہرٹز کے سپلائی نیٹ ورک کے مستقل فریکوئنسی کرنٹ کو ایک متغیر فریکوئنسی کرنٹ میں تبدیل کر سکتا ہے جو وسیع رینج میں آسانی سے مختلف ہوتی ہے۔
ابتدائی طور پر، الیکٹرک مشینوں پر کنورٹرز استعمال کرنے کی کوششیں کی گئیں۔ تاہم، ہم وقت ساز جنریٹر سے متغیر فریکوئنسی کرنٹ حاصل کرنے کے لیے، اس کے روٹر کو متغیر رفتار سے گھمانا ضروری ہے۔ اس صورت میں، چلنے والے انجن کی رفتار کو کنٹرول کرنے کے کام اس انجن کو تفویض کیے جاتے ہیں جو ہم وقت ساز جنریٹر کو گردش میں چلاتا ہے۔
کلکٹر جنریٹر، جو گردش کی مستقل رفتار سے متغیر فریکوئنسی کا کرنٹ پیدا کر سکتا ہے، اس نے بھی مسئلہ کو حل کرنے کی اجازت نہیں دی، کیونکہ، سب سے پہلے، اسے پرجوش کرنے کے لیے متغیر فریکوئنسی کے کرنٹ کی ضرورت ہوتی ہے، اور دوم، تمام AC کلیکٹر مشینوں کی طرح۔ ، کلکٹر کی معمول کی تبدیلی کو یقینی بنانے میں بڑی مشکلات پیدا ہوتی ہیں۔
عملی طور پر، تعدد کنٹرول کی آمد کے ساتھ تیار کرنے کے لئے شروع کر دیا سیمی کنڈکٹر آلات… ایک ہی وقت میں، سروو سسٹمز اور سروو ڈرائیوز میں پاور پلانٹس اور ایگزیکٹو موٹرز دونوں کو کنٹرول کرنے کے لیے فریکوئنسی کنورٹرز بنانا ممکن ہوا۔
فریکوئنسی کنورٹر کو ڈیزائن کرنے کی پیچیدگی کے ساتھ ساتھ دو مقداروں یعنی فریکوئنسی اور وولٹیج کو بھی کنٹرول کرنے کی ضرورت ہے۔ جب رفتار کو کم کرنے کے لیے فریکوئنسی کم ہوتی ہے، تو EMF اور گرڈ وولٹیج کا توازن صرف موٹر کے مقناطیسی بہاؤ کو بڑھا کر ہی برقرار رکھا جا سکتا ہے۔ اس صورت میں، مقناطیسی سرکٹ سیر ہو جائے گا اور سٹیٹر کرنٹ ایک غیر لکیری قانون کے مطابق شدت سے بڑھے گا۔ نتیجے کے طور پر، مستقل وولٹیج پر فریکوئنسی کنٹرول موڈ میں انڈکشن موٹر کا آپریشن ناممکن ہے۔
فریکوئنسی کو کم کرکے، مقناطیسی بہاؤ کو برقرار رکھنے کے لیے، بیک وقت وولٹیج کی سطح کو کم کرنا ضروری ہے۔ اس طرح، فریکوئنسی کنٹرول میں، دو کنٹرول چینلز کا استعمال کیا جانا چاہیے: فریکوئنسی اور وولٹیج۔
چاول۔ 11. کنٹرول شدہ فریکوئنسی اور مستقل مقناطیسی بہاؤ کے وولٹیج کے ساتھ فراہم کیے جانے پر انڈکشن موٹر کی مکینیکل خصوصیات
فریکوئینسی کنٹرول سسٹم عام طور پر بند لوپ سسٹم کے طور پر بنائے جاتے ہیں اور ان کے بارے میں مزید معلومات یہاں دی گئی ہیں: ایک غیر مطابقت پذیر موٹر کی فریکوئینسی ریگولیشن