ہم وقت ساز مشینوں کا مقصد اور انتظام

ہم وقت ساز مشین - ایک متبادل کرنٹ مشین جس میں اسٹیٹر وائنڈنگز میں کرنٹ کی مستقل فریکوئنسی پر روٹر کی رفتار مستقل رہتی ہے اور یہ مشین کے شافٹ پر بوجھ کی شدت پر منحصر نہیں ہوتی ہے۔

ہم وقت ساز مشینیں۔ وہ بنیادی طور پر پرائم موورز کی مکینیکل توانائی کو برقی توانائی میں تبدیل کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں، یعنی متبادل کرنٹ برقی توانائی کے جنریٹرز کے طور پر۔ تاہم، ہم وقت ساز مشینیں موٹرز، ری ایکٹیو پاور کمپنسیٹرس اور دیگر آلات کے طریقوں میں بھی استعمال ہوتی ہیں۔

صنعتی تنصیبات میں، تین فیز ہم وقت ساز مشینیں سب سے زیادہ استعمال ہوتی ہیں۔ سنگل فیز سنکرونس موٹرز کو کمپریسرز کی الیکٹرک ڈرائیوز، طاقتور پنکھے، مختلف خودکار آلات میں کم طاقت والی موٹرز وغیرہ میں استعمال کیا جاتا ہے۔

ہم وقت ساز مشین ڈیوائس

تھری فیز سنکرونس مشین ایک سٹیشنری سٹیٹر پر مشتمل ہوتی ہے اور اس کے اندر گھومنے والا ایک مضمر یا محدب قطب روٹر ہوتا ہے، ان کے درمیان ایک ہوا کا خلا ہوتا ہے، جس کا ریڈیل سائز مشین کی برائے نام طاقت، اس کی رفتار اور اس سے مختلف ہوتا ہے۔ کئی دسیوں ملی میٹر تک فریکشنز۔

ایسی مشین کا اسٹیٹر عملی طور پر انڈکشن مشین کے اسٹیٹر سے ڈیزائن میں مختلف نہیں ہوتا، اس میں تین فیز وائنڈنگ ہوتی ہے، جن کے مراحل کا آغاز C1، C2، C3 اور اختتام - C4، C5، C6 اور اسی طرح کے عہدوں کے ساتھ ٹرمینلز پر لایا جاتا ہے، جو آپ کو سٹیٹر وائنڈنگ کے مراحل کو ڈیلٹا یا ستارے سے جوڑنے کی اجازت دیتا ہے۔

تین فیز سنکرونس جنریٹر کے سٹیٹر وائنڈنگ کے مراحل بنیادی طور پر ایک ستارے میں جڑے ہوتے ہیں، کیونکہ یہ تین فیز چار تار والے نیٹ ورک کو لائن اور فیز وولٹیج رکھنے کی اجازت دیتا ہے جو ایک دوسرے سے √3 گنا مختلف ہوتے ہیں (تصویر 1۔ )۔

چاول۔ 1. تین فیز فور فیز نیٹ ورک کو تھری فیز سنکرونس جنریٹر کے سٹیٹر وائنڈنگ کے ٹرمینلز سے منسلک کرنے کی اسکیم جب مراحل ستارے سے منسلک ہوں۔

ایک ہم وقت ساز مشین کا روٹر ایک براہ راست کرنٹ برقی مقناطیسی نظام ہے جس کی وائنڈنگ میں تین فیز سٹیٹر وائنڈنگ کے برابر کھمبوں کی تعداد ہوتی ہے۔ طاقت کی مقناطیسی لکیریں ہوا کے خلاء اور سٹیٹر کی سپلائی لائن کے ذریعے روٹر کے متعلقہ شمالی اور جنوبی قطبوں کے درمیان بند ہو جاتی ہیں (تصویر 2، اے، بی)۔

روٹر وائنڈنگ یا فیلڈ وائنڈنگ کو ایک ریکٹیفائر یا چھوٹے ڈی سی جنریٹر کے ذریعے کھلایا جاتا ہے — ایک ایکسائٹر جس کی آؤٹ پٹ ایک ہم وقت ساز مشین کے ریٹیڈ آؤٹ پٹ کا 0.5 سے 10٪ ہے۔ ایکسائٹر ایک ہم وقت ساز مشین کے ساتھ ایک ہی شافٹ پر واقع ہوسکتا ہے، اس کے شافٹ سے لچکدار ٹرانسمیشن کے ذریعے چلایا جاتا ہے، یا الگ موٹر سے چلایا جاتا ہے۔

ایک ہم وقت ساز مشین کا مضمر قطب روٹر ایک ٹھوس یا جامع سلنڈر ہے جو کاربن یا کھوٹ کے اسٹیل سے بنا ہے جس میں نالیوں کو اس کی سطح پر محوری سمت میں ملائی گئی ہے۔ ان سلاٹس میں موصل تانبے یا ایلومینیم کے تار سے بنی ایک کوائل ہوتی ہے۔اس وائنڈنگ کے I1 کا آغاز اور I2 کا اختتام مشین شافٹ پر واقع ایک انسولیٹر آستین پر نصب دو سلپ رِنگز سے جڑا ہوا ہے اور روٹر کے ساتھ گھوم رہا ہے۔

فکسڈ برش کو انگوٹھیوں کے خلاف دبایا جاتا ہے، جس سے تاروں کو I1 اور I2 نشان زد کلیمپس کی طرف لے جایا جاتا ہے تاکہ مستقل برقی توانائی کے ذریعہ سے رابطہ قائم کیا جا سکے۔ بڑے، غیر سلاٹ شدہ روٹر سلنڈر دانت روٹر کے کھمبے بناتے ہیں۔

ایک مضمر قطب روٹر میں عام طور پر متبادل قطبیت کے دو یا چار کھمبے ہوتے ہیں، یہ تیز رفتار ہم وقت ساز مشینوں میں استعمال ہوتا ہے، خاص طور پر ٹربائن جنریٹرز میں - تین فیز کے ہم وقت ساز جنریٹر براہ راست سٹیم ٹربائنز سے جڑے ہوتے ہیں جن کی رفتار 3000 یا 1500 انقلابات فی منٹ ہوتی ہے۔ AC فریکوئنسی 50 Hz...

چاول۔ 2. روٹر کے ساتھ تھری فیز سنکرونس مشین کا آلہ: a — پوشیدہ قطب، b — نمایاں قطب، 1 — فریم، 2 — سٹیٹر میگنیٹک سرکٹ، 3 — سٹیٹر وائرز، 4 — ایئر گیپ، 5 — روٹر پول، 6 — پول ٹِپ، 7 — سیدھا روٹر پر، 8 — ایکسائٹیشن کوائل کا سمیٹنا، 9 — شارٹ سرکٹ، 10 — سلپ رِنگز، 11 — برش، 12 — شافٹ۔

چار یا زیادہ کھمبوں والی ہم وقت ساز مشین کے کھلے قطب روٹر میں سٹیل کی چادروں کا ایک ٹھوس یا لکیر والا جوا ہوتا ہے، جس پر اسی طرح کی تعمیر کے سٹیل کے خطوط جڑے ہوتے ہیں، جس میں ایک مستطیل کراس سیکشن ہوتا ہے، جس کا اختتام سپائیکس میں ہوتا ہے (تصویر 2، ب) )۔ ایک دوسرے سے جڑی ہوئی کنڈلی کھمبوں میں واقع ہوتی ہے، جو ایک دلچسپ کنڈلی بناتی ہے۔

اس طرح کا روٹر کم رفتار والی ہم وقت ساز مشینوں میں استعمال کیا جاتا ہے، جو کہ ہائیڈرو جنریٹر اور ڈیزل جنریٹر ہو سکتے ہیں - بالترتیب، تھری فیز سنکرونس جنریٹر ہائیڈرولک ٹربائنز یا اندرونی دہن کے انجنوں سے براہ راست جڑے ہوئے ہیں، جو 1500، 750، 750 اور گردشی رفتار کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہیں۔ 50 ہرٹز کی متبادل موجودہ تعدد پر کم آر پی ایم۔

بہت سی ہم وقت ساز مشینوں میں روٹر پر اکسیٹیشن وائنڈنگ کے علاوہ، ایک شارٹ سرکیٹ شدہ تانبے یا پیتل کی ڈیمپنگ وائنڈنگ ہوتی ہے، جو ایک غیر ہموار قطب والے روٹر میں انڈکشن مشین کے روٹر پر اسی طرح کی وائنڈنگ سے تھوڑا مختلف ہوتی ہے۔ ایک نمایاں قطب روٹر یہ ایک نامکمل شارٹ سرکیٹ کنڈلی کی شکل میں انجام دیا جاتا ہے، جس کی سلاخیں صرف نالیوں میں جڑی ہوتی ہیں اور انٹرپول اسپیس میں غائب ہوتی ہیں۔ یہ وائنڈنگ ایک سنکرونس مشین کے نان سٹیشنری موڈز میں روٹر کے دوغلوں کو نم کرنے میں معاون ہے، اور ہم وقت ساز موٹروں کا غیر مطابقت پذیر آغاز بھی فراہم کرتا ہے۔

5 کلو واٹ تک کی درجہ بندی والی ہم وقت ساز مشینیں کبھی کبھی سٹیٹر فیلڈ وائنڈنگ اور تھری فیز روٹر وائنڈنگ کے ساتھ ریورس ڈیزائن میں تیار کی جاتی ہیں۔

تین فیز سنکرونس جنریٹر کی کارکردگی

جنریٹر موڈ میں تھری فیز سنکرونس مشینوں کا آپریشن توانائی کے نقصانات کے ساتھ ہوتا ہے، جو کہ ان کی نوعیت میں غیر مطابقت پذیر مشینوں کے نقصانات کے مترادف ہے۔ اس سلسلے میں، تھری فیز سنکرونس جنریٹر کی افادیت کو قابلیت کے گتانک کی قدر سے خاصیت دی جاتی ہے، جس کا تعین اس فارمولے سے ہوتا ہے:

η = (√3UIcosφ) / (√3UIcosφ + ΔP)،

جہاں U اور I — آپریٹنگ، نیٹ ورک وولٹیج اور کرنٹ، cosφ — ریسیورز کا پاور فیکٹر، ΔP — ہم وقت ساز مشین کے دیے گئے بوجھ کے مطابق کل نقصانات۔

ہم وقت ساز جنریٹرز کی کارکردگی (کارکردگی) کی قدر کا انحصار لوڈ کے سائز اور ریسیورز کے پاور فیکٹر (تصویر 3) پر ہوتا ہے۔

چاول۔ 3. لوڈ اور ریسیورز کے پاور فیکٹر پر تین فیز سنکرونس جنریٹر کی کارکردگی کے انحصار کے گراف۔

کارکردگی کی زیادہ سے زیادہ قدر برائے نام کے قریب ایک بوجھ کے مساوی ہے اور درمیانی طاقت والی مشینوں کے لیے 0.88-0.92 ہے، اور زیادہ طاقت والے جنریٹرز کے لیے یہ 0.96-0.99 کی قدر تک پہنچ جاتی ہے۔ بڑی ہم وقت ساز مشینوں کی اعلی کارکردگی کے باوجود، بڑی مقدار میں گرمی پیدا ہونے کی وجہ سے، ہائیڈروجن، ڈسٹل واٹر یا ٹرانسفارمر آئل کے ساتھ وائنڈنگز کو ٹھنڈا کرنا ضروری ہے، جو گرمی کی بہتر کھپت میں حصہ ڈالتا ہے، اور آپ کو زیادہ کمپیکٹ اور کمپیکٹ بنانے کی بھی اجازت دیتا ہے۔ موثر تین فیز ہم وقت ساز مشینیں.