والو موٹر

DC مشینیں، ایک اصول کے طور پر، موجودہ مشینوں کو تبدیل کرنے کے مقابلے میں اعلی تکنیکی اور اقتصادی اشارے (خصوصیات کی لکیری، اعلی کارکردگی، چھوٹے طول و عرض، وغیرہ) کے حامل ہوتے ہیں۔ ایک اہم نقصان برش اپریٹس کی موجودگی ہے، جو وشوسنییتا کو کم کرتا ہے، جڑتا کے لمحے کو بڑھاتا ہے، ریڈیو مداخلت، دھماکے کا خطرہ، وغیرہ پیدا کرتا ہے۔ لہذا، قدرتی طور پر، ایک کانٹیکٹ لیس (برش کے بغیر) ڈی سی موٹر بنانے کا کام۔

اس مسئلے کا حل سیمی کنڈکٹر ڈیوائسز کی آمد سے ممکن ہوا۔ کنٹیکٹ لیس ڈی سی موٹر میں، جسے مستقل والو کرنٹ موٹر کہا جاتا ہے، برش سیٹ کو سیمی کنڈکٹر سوئچ سے بدل دیا جاتا ہے، آرمیچر سٹیشنری ہوتا ہے، روٹر ہوتا ہے۔ مستقل مقناطیس.

والو انجن کے آپریشن کے اصول

والو موٹر کو ایک متغیر الیکٹرک ڈرائیو سسٹم کے طور پر سمجھا جاتا ہے جس میں ساختی طور پر ایک ہم وقت ساز مشین، ایک والو کنورٹر اور کنٹرول ڈیوائسز کی طرح ایک متبادل کرنٹ الیکٹرک موٹر پر مشتمل ہوتا ہے جو موٹر روٹر کی پوزیشن کے لحاظ سے موٹر وائنڈنگ سرکٹس کی کمیوٹیشن فراہم کرتا ہے۔اس لحاظ سے، ایک والو موٹر ڈی سی موٹر کی طرح ہے جس میں، ایک کمیوٹیشن سوئچ کے ذریعے، آرمچر وائنڈنگ کا وہ موڑ، جو فیلڈ کے کھمبے کے نیچے واقع ہوتا ہے، منسلک ہوتا ہے۔

ڈی سی موٹر ایک پیچیدہ الیکٹرو مکینیکل ڈیوائس ہے جو آسان ترین برقی مشین اور ایک الیکٹرانک کنٹرول سسٹم کو یکجا کرتی ہے۔

براہ راست موجودہ موٹرز کے سنگین نقصانات ہیں، بنیادی طور پر برش کلیکٹر کی موجودگی کی وجہ سے:

1. کلکٹر اپریٹس کی ناکافی وشوسنییتا، اس کی متواتر دیکھ بھال کی ضرورت۔

2. آرمیچر وولٹیج کی محدود قدریں اور، اس کے مطابق، ڈی سی موٹرز کی طاقت، جو تیز رفتار، ہائی پاور ڈرائیوز کے لیے ان کے استعمال کو محدود کرتی ہے۔

3. ڈی سی موٹرز کی محدود اوورلوڈ صلاحیت، آرمیچر کرنٹ کی تبدیلی کی شرح کو محدود کرتی ہے، جو انتہائی متحرک الیکٹرک ڈرائیوز کے لیے ضروری ہے۔

والو انجن میں، یہ نقصانات خود ظاہر نہیں ہوتے ہیں، کیونکہ یہاں برش-کلیکٹر سوئچ کو تھائرسٹرز (ہائی پاور ڈرائیوز کے لیے) یا ٹرانزسٹرز (200 کلو واٹ تک کی طاقت والی ڈرائیوز کے لیے) پر بنائے گئے غیر رابطہ سوئچ سے بدل دیا جاتا ہے۔ )۔ اس کی بنیاد پر، ایک والو موٹر جو ساختی طور پر ایک ہم وقت ساز مشین پر مبنی ہوتی ہے اسے اکثر کانٹیکٹ لیس ڈی سی موٹر کہا جاتا ہے۔

کنٹرولیبلٹی کے لحاظ سے، ایک برش لیس موٹر بھی ڈی سی موٹر سے ملتی جلتی ہے- اس کی رفتار کو لاگو DC وولٹیج کی شدت کو مختلف کرکے ایڈجسٹ کیا جاتا ہے۔ ان کی اچھی ریگولیٹنگ خصوصیات کی وجہ سے، والو موٹرز بڑے پیمانے پر مختلف روبوٹ، دھاتی کاٹنے والی مشینوں، صنعتی مشینوں اور میکانزم کو چلانے کے لیے استعمال ہوتی ہیں۔

الیکٹرک ڈرائیو کے ساتھ مستقل مقناطیس ٹرانزسٹر کمیوٹیٹر

اس قسم کی والو موٹر تین فیز سنکرونس مشین کی بنیاد پر بنائی جاتی ہے جس میں روٹر پر مستقل میگنےٹ ہوتے ہیں۔ تھری فیز اسٹیٹر وائنڈنگز سیریز میں فراہم کردہ براہ راست کرنٹ کے ساتھ دو سیریز سے منسلک فیز وائنڈنگز کو فراہم کی جاتی ہیں۔ وائنڈنگز کی سوئچنگ تھری فیز برج سرکٹ کے مطابق بنائے گئے ٹرانزسٹر سوئچ کے ذریعے کی جاتی ہے۔ موٹر روٹر کی پوزیشن کے لحاظ سے ٹرانزسٹر کے سوئچ کھلے اور بند ہوتے ہیں۔ والو موٹر کا خاکہ انجیر میں دکھایا گیا ہے۔

انجیر. 1. ٹرانجسٹر سوئچ کے ساتھ والو موٹر کا خاکہ

موٹر کے ذریعہ پیدا ہونے والا ٹارک دو دھاگوں کے تعامل سے طے ہوتا ہے:

• اسٹیٹر وائنڈنگز میں کرنٹ سے پیدا ہونے والا اسٹیٹر،

• ہائی انرجی مستقل میگنےٹ سے بنایا گیا روٹر (سماریئم کوبالٹ مرکبات اور دیگر پر مبنی)۔

جہاں: θ سٹیٹر اور روٹر فلوکس ویکٹر کے درمیان ٹھوس زاویہ ہے۔ pn قطب کے جوڑوں کی تعداد ہے۔

اسٹیٹر مقناطیسی بہاؤ مستقل مقناطیس روٹر کو گھماتا ہے تاکہ روٹر کا بہاؤ اسٹیٹر بہاؤ کے ساتھ سمت میں مماثل ہو (مقناطیسی سوئی، کمپاس کو نہ بھولیں)۔

روٹر شافٹ پر پیدا ہونے والا سب سے بڑا لمحہ فلوکس ویکٹرز کے درمیان ایک زاویہ پر π/2 کے برابر ہوگا اور فلوکس کے بہاؤ کے قریب آتے ہی صفر تک گھٹ جائے گا۔ یہ انحصار تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ 2.

آئیے موٹر موڈ (قطب کے جوڑوں کی تعداد pn = 1 کے ساتھ) سے متعلق بہاؤ ویکٹر کے مقامی خاکہ پر غور کریں۔ فرض کریں کہ اس وقت ٹرانزسٹر VT3 اور VT2 آن ہیں (تصویر 1 میں تصویر دیکھیں)۔ پھر کرنٹ فیز B کی وائنڈنگ کے ذریعے اور فیز A کی وائنڈنگ کے ذریعے مخالف سمت میں بہتا ہے۔ نتیجے میں ویکٹر پی پی ایم۔ سٹیٹر خلا میں F3 پوزیشن پر قبضہ کرے گا (شکل 3 دیکھیں)۔

اگر روٹر اب اس پوزیشن میں ہے جو تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ 4، پھر موٹر 1 کے مطابق زیادہ سے زیادہ ٹارک تیار کرے گی جس پر روٹر گھڑی کی سمت مڑے گا۔ جیسا کہ زاویہ θ کم ہوتا ہے، ٹارک کم ہوتا جائے گا۔ جب روٹر کو 30 ° گھمایا جاتا ہے، تو یہ تصویر کے گراف کے مطابق ضروری ہے۔ 2. موٹر کے مراحل میں کرنٹ کو تبدیل کریں تاکہ نتیجہ میں پی پی ایم ویکٹر سٹیٹر F4 پوزیشن میں ہو (تصویر 3 دیکھیں)۔ ایسا کرنے کے لیے، ٹرانزسٹر VT3 کو بند کریں اور ٹرانزسٹر VT5 کو آن کریں۔

فیز سوئچنگ ٹرانزسٹر سوئچ VT1-VT6 کے ذریعے کی جاتی ہے جسے روٹر پوزیشن سینسر DR کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے۔ اس صورت میں، زاویہ θ کو 90 ° ± 30 ° کے اندر برقرار رکھا جاتا ہے، جو سب سے چھوٹی لہروں کے ساتھ زیادہ سے زیادہ ٹارک ویلیو کے مساوی ہے۔ ρn = 1 پر، روٹر کے ہر ایک انقلاب پر چھ سوئچز ہونے چاہئیں، اس لیے ppm۔ سٹیٹر ایک مکمل انقلاب کرے گا (تصویر 3 دیکھیں)۔ جب قطب کے جوڑوں کی تعداد اتحاد سے زیادہ ہوتی ہے تو پی پی ایم ویکٹر اسٹیٹر کی گردش اور اس وجہ سے روٹر 360/pn ڈگری ہوگا۔

انجیر. 2. سٹیٹر اور روٹر فلوکس ویکٹر کے درمیان زاویہ پر موٹر ٹارک کا انحصار (pn = 1 پر)

انجیر. 3. والو موٹر کے مراحل کو تبدیل کرتے وقت پی پی ایم سٹیٹر کا مقامی خاکہ

انجیر. 4. موٹر موڈ میں مقامی خاکہ

ٹارک ویلیو کو ایڈجسٹ کرنا پی پی ایم ویلیو کو تبدیل کرکے کیا جاتا ہے۔ اسٹیٹر، یعنی اسٹیٹر وائنڈنگز میں کرنٹ کی اوسط قدر میں تبدیلی

جہاں: R1 سٹیٹر وائنڈنگ ریزسٹنس ہے۔

چونکہ موٹر کا بہاؤ مستقل ہے، اس لیے دو سیریز سے منسلک اسٹیٹر وائنڈنگز میں شامل emf روٹر کی رفتار کے متناسب ہوگا۔اسٹیٹر سرکٹس کے لیے برقی توازن کی مساوات ہوگی۔

جب سوئچ آف ہوتے ہیں تو، اسٹیٹر وائنڈنگز میں کرنٹ فوری طور پر غائب نہیں ہوتا، بلکہ ریورس ڈائیوڈس اور فلٹر کیپسیٹر C کے ذریعے بند ہوجاتا ہے۔

لہذا، موٹر سپلائی وولٹیج U1 کو ایڈجسٹ کرکے، اسٹیٹر کرنٹ اور موٹر ٹارک کی شدت کو ایڈجسٹ کرنا ممکن ہے۔

یہ دیکھنا آسان ہے کہ حاصل کردہ ایکسپریشنز ڈی سی موٹر کے مشابہ اظہار سے ملتے جلتے ہیں، نتیجہ یہ ہے کہ اس سرکٹ میں والو موٹر کی مکینیکل خصوصیات Φ = const پر آزاد جوش والی DC موٹر کی خصوصیات سے ملتی جلتی ہیں۔

زیر غور سرکٹ میں برش لیس موٹر کی سپلائی وولٹیج میں تبدیلی کی گئی ہے۔ نبض کی چوڑائی ایڈجسٹمنٹ کے طریقہ کار سے… ٹرانجسٹر VT1-VT6 کی دالوں کے ڈیوٹی سائیکل کو ان کی شمولیت کے دوران تبدیل کر کے، موٹر کے سٹیٹر وائنڈنگز کو فراہم کردہ وولٹیج کی اوسط قدر کو ایڈجسٹ کرنا ممکن ہے۔

اسٹاپ موڈ کو لاگو کرنے کے لیے، ٹرانزسٹر سوئچ آپریشن الگورتھم کو اس طرح تبدیل کیا جانا چاہیے کہ اسٹیٹر پی پی ایم ویکٹر روٹر فلکس ویکٹر سے پیچھے رہ جائے۔ پھر موٹر ٹارک منفی ہو جائے گا. چونکہ کنورٹر کے ان پٹ پر ایک بے قابو ریکٹیفائر نصب ہے، اس لیے اس سرکٹ میں بریک لگانے والی توانائی کو دوبارہ پیدا کرنا ناممکن ہے۔

شٹ ڈاؤن کے دوران، فلٹر C کا کپیسیٹر دوبارہ چارج کیا جاتا ہے۔ ٹرانجسٹر VT7 کے ذریعے خارج ہونے والی مزاحمت کو جوڑ کر کیپسیٹرز پر وولٹیج کی حد بندی کی جاتی ہے۔ اس طرح، بریک لگانے والی توانائی بوجھ مزاحمت میں ختم ہو جاتی ہے۔