انڈیلر موٹرز کے لئے اسکیلر (V / f) کنٹرول کو سمجھنا

اس مضمون میں ہم یہ سمجھنے کی کوشش کریں گے کہ نسبتا straight سیدھے حساب سے انڈکشن موٹر اسپیڈ کو کنٹرول کرنے کے لئے کس طرح اسکیلر کنٹرول الگورتھم نافذ کیا جاتا ہے ، اور اس کے باوجود موٹر پر مناسب حد تک تغیر پذیر اسپیڈ کنٹرول حاصل کیا جاسکتا ہے۔

مارکیٹ کے بہت سارے تجزیوں سے ملنے والی اطلاعات سے یہ ظاہر ہوتا ہے انڈکشن موٹرز بھاری صنعتی موٹر سے متعلق ایپلی کیشنز اور ملازمتوں کو سنبھالنے کی بات کی جائے تو سب سے زیادہ مشہور ہیں۔ انڈکشن موٹرز کی مقبولیت کے پیچھے بنیادی وجوہات بنیادی طور پر اس کی اعلی ڈگری کی مضبوطی ، لباس اور آنسو کے معاملات میں زیادہ سے زیادہ قابل اعتمادی اور نسبتا high اعلی فعال کارکردگی کی وجہ سے ہیں۔

اس نے کہا ، انڈکشن موٹرز کا ایک خاص نقصان ہوتا ہے ، کیونکہ عام روایتی طریقوں سے ان پر قابو رکھنا آسان نہیں ہوتا ہے۔ انڈکشن موٹروں پر قابو پانا نسبتا demanding اس کی بجائے پیچیدہ ریاضیاتی ترتیب کی وجہ سے مطالبہ کررہا ہے ، جس میں بنیادی طور پر شامل ہیں:

• بنیادی سنترپتی پر غیر لکیری جواب
• سمیٹ کے مختلف درجہ حرارت کی وجہ سے شکل میں عدم استحکام۔

ان اہم پہلوؤں کی وجہ سے انڈکشن موٹر کنٹرول کو نافذ کرنے والے زیادہ سے زیادہ قابل اعتماد کے ساتھ بہتر حساب کتاب کرنے والے الگورتھم کا مطالبہ کرتے ہیں ، مثال کے طور پر 'ویکٹر کنٹرول' طریقہ استعمال کرتے ہوئے ، اور اس کے علاوہ مائکروکنٹرولر پر مبنی پروسیسنگ سسٹم کا استعمال کرتے ہیں۔

اسکیلر کنٹرول کے نفاذ کو سمجھنا

تاہم ، ایک اور طریقہ موجود ہے جس کا استعمال زیادہ آسان کنفیگریشن کے ذریعے انڈکشن موٹر کنٹرول پر عمل درآمد کے لئے کیا جاسکتا ہے ، یہ اسکیلر کنٹرول ہے جو نان ویکٹر ڈرائیو کی تکنیک کو شامل کرتا ہے۔

سیدھے وولٹیج آراء اور موجودہ کنٹرول سسٹم کے ذریعہ کسی AC کو شامل کرنے والی موٹر کو مستحکم حالت میں قابل بنانا دراصل ممکن ہے۔

اس اسکیلر طریقہ میں ، اسکیلر متغیر کو تبیک کیا جاسکتا ہے جب عملی طور پر تجربہ کرکے یا مناسب فارمولوں اور حسابات کے ذریعے اس کی صحیح قدر حاصل ہوجائے۔

اگلا ، اس پیمائش کو موٹر کنٹرول کو اوپن لوپ سرکٹ کے ذریعے یا بند فیڈ بیک لوپ ٹوپولوجی کے توسط سے استعمال کیا جاسکتا ہے۔

اگرچہ کنٹرول کے اسکیلر طریقہ کار سے موٹر پر اچھے اچھے مستحکم ریاست کے نتائج کا وعدہ کیا جاتا ہے ، لیکن اس کا عارضی جواب اس قابل نہیں ہوگا۔

انڈکشن موٹرز کیسے کام کرتی ہیں

انڈکشن موٹروں میں لفظ 'انڈکشن' سے مراد اس کے آپریشن کا انوکھا طریقہ ہے جس میں اسٹیٹر سمیٹ کر روٹر کو میگنیٹائز کرنا آپریشن کا ایک اہم پہلو بن جاتا ہے۔

جب اسٹیٹر سمیٹ کے پار AC کا اطلاق ہوتا ہے تو ، اسٹیٹر کی سمت سے چلنے والا مقناطیسی میدان روٹر آرمیچر کے ساتھ روٹر پر ایک نیا مقناطیسی میدان تخلیق کرتا ہے ، جس کے نتیجے میں اسٹیٹر مقناطیسی فیلڈ کے ساتھ رد عمل ظاہر ہوتا ہے جس میں روٹر پر گھومنے والی ٹارک کی زیادہ مقدار پیدا ہوتی ہے۔ . یہ گھماؤ والی ٹارک مشین کو مطلوبہ موثر میکانی پیداوار فراہم کرتا ہے۔

3 فیز گلہری کیج انڈکشن موٹر کیا ہے؟

یہ انڈکشن موٹرز کا سب سے مشہور قسم ہے اور صنعتی استعمال میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ گلہری کیج انڈکشن موٹر میں ، روٹر روٹر کے محور کے گرد کنڈکٹروں کی طرح ایک سلسلہ رکھتا ہے جس کی ساخت کی طرح ایک انوکھا پنجرا پیش کرتا ہے اور اسی وجہ سے اس کا نام 'گلہری پنجرا' ہے۔

یہ سلاخیں جو شکل میں جکڑی ہوئی ہیں اور چاروں طرف سے روٹر محور چل رہی ہیں ان سلاخوں کے آخر میں موٹی اور مضبوط دھات کی انگوٹھی کے ساتھ منسلک ہیں۔ دھات کی یہ انگوٹھی نہ صرف یہ کہ سلاخوں کو مضبوطی سے محفوظ رکھنے میں مدد فراہم کرتی ہے بلکہ سلاخوں کے پار لازمی برقی شارٹ سرکٹنگ بھی نافذ کرتی ہے۔

جب اسٹیٹر سمیٹنے کا اطلاق 3 مرحلے سینوسائڈلل باری باری موجودہ کے ساتھ ہوتا ہے تو ، نتیجے میں مقناطیسی فیلڈ بھی اسی رفتار کے ساتھ 3 مرحلے کے اسٹیٹر سائن فریکوینسی ()s) کے ساتھ حرکت کرنا شروع کردیتا ہے۔

چونکہ گلہری کیج روٹر اسمبلی اسٹیٹر سمیٹ کے اندر ہوتی ہے ، لہذا اسٹیٹر سمیٹتے ہوئے اوپر کا 3 مرحلہ مقناطیسی میدان روٹر اسمبلی کے ساتھ رد عمل کا اظہار کرتا ہے جس سے کیٹر اسمبلی کے بار کنڈکٹروں پر مساوی مقناطیسی میدان پیدا ہوتا ہے۔

یہ ثانوی مقناطیسی فیلڈ کو روٹر سلاخوں کے آس پاس تعمیر کرنے پر مجبور کرتا ہے ، اور اس کے نتیجے میں یہ نیا مقناطیسی فیلڈ اسٹیٹر فیلڈ کے ساتھ تعامل کرنے پر مجبور ہوتا ہے ، روٹر پر ایک گھومنے والی ٹارک کو نافذ کرتا ہے جو اسٹیٹر مقناطیسی فیلڈ کی سمت پر عمل کرنے کی کوشش کرتا ہے۔

اس عمل میں روٹر کی رفتار اسٹیٹر کی تعدد کی رفتار کو حاصل کرنے کی کوشش کرتی ہے ، اور جب یہ اسٹیٹر سنکرونس مقناطیسی فیلڈ اسپیڈ کے قریب پہنچتا ہے تو ، اسٹیٹر فریکوئنسی کی رفتار اور روٹر گردش کی رفتار کے درمیان نسبتا رفتار فرق کم ہونا شروع ہوتا ہے ، جس کی وجہ سے مقناطیسی میں کمی واقع ہوتی ہے۔ اسٹیٹر کے مقناطیسی فیلڈ پر روٹر کے مقناطیسی فیلڈ کا باہمی تعامل ، بالآخر روٹر پر ٹارک ، اور روٹر کے مساوی بجلی کی پیداوار کو کم کرتا ہے۔

اس سے روٹر پر کم سے کم طاقت پیدا ہوتی ہے اور اس رفتار سے روٹر نے ایک مستحکم حالت حاصل کی ہے ، جہاں روٹر پر بوجھ مساوی ہوتا ہے اور روٹر پر ٹارک سے مماثل ہوتا ہے۔

ایک بوجھ کے جواب میں انڈکشن موٹر کے کام کا خلاصہ کیا جاسکتا ہے جیسا کہ ذیل میں بتایا گیا ہے:

چونکہ روٹر (شافٹ) کی رفتار اور اندرونی اسٹیٹر فریکوئنسی کی رفتار کے درمیان ٹھیک فرق برقرار رکھنا لازمی ہوجاتا ہے ، لہذا روٹر اسپیڈ جو دراصل بوجھ کو سنبھالتی ہے ، اسٹیٹر فریکوئنسی کی رفتار سے تھوڑی کم رفتار سے گھومتی ہے۔ اس کے برعکس ، اگر ہم فرض کریں کہ اسٹیٹر کا اطلاق 50 ہرٹج 3 مرحلے کی فراہمی کے ساتھ کیا گیا ہے ، تو پھر اسٹیٹر سمیٹ کے اس 50Hz فریکوئنسی کی کونیی رفتار روٹر کی گردش کی رفتار میں ہونے والے ردعمل سے ہمیشہ تھوڑی زیادہ ہوگی ، یہ زیادہ تر کو یقینی بنانے کے لئے فطری طور پر برقرار رکھا جاتا ہے روٹر پر طاقت

انڈکشن موٹر میں پرچی کیا ہے؟

اسٹیٹر کی فریکوئینسی کی کونیی رفتار اور روٹر کے ردعمل گھماؤ رفتار کے مابین نسبتا فرق کو 'پرچی' کہا جاتا ہے۔ پرچی کو ایسی صورتحال میں بھی موجود ہونے کی ضرورت ہے جہاں موٹر فیلڈ پر مبنی حکمت عملی کے ساتھ چلتی ہو۔

چونکہ انڈکشن موٹرز میں روٹر شافٹ اس کی گردش کے ل any کسی بیرونی جوش و خروش پر انحصار نہیں کرتا ہے ، لہذا یہ روایتی پرچی بجتی ہے یا برش کے بغیر عملی طور پر صفر پہننے اور آنسو ، اعلی کارکردگی اور اس کی بحالی میں سستا ہونے کو یقینی بنائے بغیر کام کرسکتا ہے۔

ان موٹروں میں ٹارک عنصر کا تعین اسٹیٹر اور روٹر کے مقناطیسی بہاؤ کے درمیان قائم زاویہ سے ہوتا ہے۔

نیچے دیئے گئے آریگرام کو دیکھتے ہوئے ، ہم دیکھ سکتے ہیں کہ روٹر کی رفتار as کے طور پر مقرر کی گئی ہے ، اور اسٹیٹر اور روٹر کے اس پار فریکوئینسی کا تعین پیرامیٹر 's' یا پرچی کے ذریعہ کیا جاتا ہے ، جو فارمولے کے ساتھ پیش کیا گیا ہے۔

s = ( ω s - ω r ) / ω s

مذکورہ بالا اظہار میں ، ایس 'پرچی' ہے جو اسٹیٹر کی ہم وقت سازی فریکوئنسی کی رفتار اور روٹر شافٹ پر تیار کردہ اصل موٹر سپیڈ کے مابین فرق کو ظاہر کرتا ہے۔

اسکیلر اسپیڈ کنٹرول تھیوری کو سمجھنا

انڈکشن موٹر کنٹرول کے تصورات میں جہاں تکنیکی وی / ہرٹج ملازمت میں ہے ، تعدد کے سلسلے میں اسٹیٹر وولٹیج کو ایڈجسٹ کرتے ہوئے سپیڈ کنٹرول نافذ کیا جاتا ہے تاکہ ہوا کا خلا فلوکس مستحکم ریاست کی متوقع حد سے آگے ہٹانے کے قابل کبھی نہیں ہوتا ، دوسرے لفظوں میں یہ اس اندازے کے مطابق مستحکم حالت میں برقرار رہتا ہے۔ قدر ، اور اس وجہ سے یہ بھی کہا جاتا ہے اسکیلر کنٹرول طریقہ چونکہ تکنیک موٹر کی رفتار کو کنٹرول کرنے کے ل-مستحکم ریاست کی حرکیات پر منحصر ہے۔

ہم مندرجہ ذیل اعداد و شمار کا حوالہ دے کر اس تصور کے کام کو سمجھ سکتے ہیں ، جو اسکیلر کنٹرول تکنیک کی آسان کاری اسکیم کو ظاہر کرتا ہے۔ سیٹ اپ میں یہ فرض کیا جاتا ہے کہ اسٹیٹر کی مزاحمت (روپیہ) صفر ہے ، جب کہ روٹر لیکیج اور میگنیٹیزنگ انڈکٹینس (LIr) پر اسٹیٹر رساؤ انڈکٹینس (LIs) متاثر ہوا۔ (LIr) جو حقیقت میں ہوا کے فرق کے بہاؤ کی عکاسی کرتا ہے ایسا دیکھا جاسکتا ہے کہ اسے لیکیج کی کل نشاندہی (Ll = Lls + Llr) سے پہلے دھکیل دیا گیا تھا۔

اس کی وجہ سے ، میگنیٹائزنگ کرنٹ کے ذریعہ تیار کردہ ہوا کے فرق کو فضا کی فریکوئنسی تناسب کے قریب قیمت مل جاتی ہے۔ اس طرح مستحکم ریاست کی تشخیص کے لئے فاشور اظہار کو اس طرح لکھا جاسکتا ہے:

انڈیشن موٹرز کے لئے جو ان کے خطی مقناطیسی علاقوں میں چل سکتے ہیں ، Lm تبدیل نہیں ہوتا ہے اور مستقل نہیں رہتا ہے ، ایسی صورتوں میں مندرجہ بالا مساوات کا اظہار اس طرح کیا جاسکتا ہے:

جہاں V اور respectively بالترتیب اسٹیٹر وولٹیج اقدار اور اسٹیٹر بہاؤ ہیں ، جبکہ Ṽ ڈیزائن میں فاسور پیرامیٹر کی نمائندگی کرتے ہیں۔

مندرجہ بالا آخری اظہار واضح طور پر وضاحت کرتا ہے کہ جب تک V / f تناسب ان پٹ فریکوئنسی (f) میں کسی بھی تبدیلی سے قطع نظر مستقل طور پر برقرار رہتا ہے ، تب بہاؤ بھی مستقل رہتا ہے ، جو سپلائی وولٹیج فریکوینسی پر انحصار کیے بغیر کام کرنے کا اہل بناتا ہے۔ . اس کا مطلب یہ ہے کہ اگر levelM کو ایک مستقل سطح پر برقرار رکھا جاتا ہے تو ، بمقابلہ / ƒ تناسب بھی مستقل متعلقہ رفتار سے پیش کیا جائے گا۔ لہذا جب بھی موٹر کی رفتار بڑھا دی جاتی ہے ، اسٹیٹر سمیٹ کے پار وولٹیج کو بھی متناسب اضافہ کرنے کی ضرورت ہوگی ، تاکہ مستقل Vs / f برقرار رکھا جاسکے۔

تاہم ، یہاں پرچی موٹر سے منسلک بوجھ کی تقریب ہونے کی وجہ سے ، ہم وقت سازی فریکوئنسی کی رفتار موٹر کی اصل رفتار کو ظاہر نہیں کرتی ہے۔

روٹر پر بوجھ ٹارک کی عدم موجودگی میں ، اس کے نتیجے میں پرچی نہ ہونے کے برابر ہوسکتی ہے ، جس سے موٹر ہم وقت ساز رفتار کے قریب ہوجاتا ہے۔

یہی وجہ ہے کہ عام طور پر ایک بنیادی Vs / f یا V / Hz تشکیل عام طور پر انڈکشن موٹر پر درست رفتار کنٹرول پر عمل درآمد کرنے کی صلاحیت نہیں رکھ سکتی ہے جب موٹر بوجھ ٹارک کے ساتھ منسلک ہوتا ہے۔ تاہم تیز رفتار پیمائش کے ساتھ سسٹم میں ایک پرچی معاوضہ بھی آسانی سے پیش کیا جاسکتا ہے۔

ذیل میں اشارہ کیا گرافیکل نمائندگی بند لوپ وی / ہرٹز سسٹم کے اندر ایک اسپیڈ سینسر کو واضح طور پر دکھاتا ہے۔

عملی نفاذ میں ، عام طور پر اسٹیٹر وولٹیج اور تعدد کا تناسب ان پیرامیٹرز کی درجہ بندی پر ہی منحصر ہوسکتا ہے۔

وی / ہرٹز سپیڈ کنٹرول کا تجزیہ کرنا

مندرجہ ذیل اعداد و شمار میں ایک معیاری V / ہرٹز تجزیہ کیا جاسکتا ہے۔

بنیادی طور پر آپ کو وی / ہرٹز پروفائل میں 3 اسپیڈ سلیکشن رینجز ملیں گے ، جن کو مندرجہ ذیل نکات سے سمجھا جاسکتا ہے:

• کا حوالہ دیتے ہوئے اعداد و شمار 4 جب کٹ آف تعدد خطے میں ہے 0-ایف سی ، ایک وولٹیج ان پٹ ضروری ہوجاتا ہے ، جس سے اسٹیٹر سمیٹ کے پار ایک ممکنہ قطرہ پیدا ہوتا ہے ، اور اس وولٹیج ڈراپ کو نظرانداز نہیں کیا جاسکتا ہے اور سپلائی وولٹیج بمقابلہ میں اضافہ کرکے اس کی تلافی کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس سے ظاہر ہوتا ہے کہ اس خطے میں V / Hz تناسب کی پروفائل کوئی لکیری فنکشن نہیں ہے۔ ہم مستحکم اسٹیٹ وولٹیج کے لئے کٹ آف فریکونسی ایف سی کا جائزہ تجزیہ کرسکتے ہیں جس کی قیمت مستحکم ریاست کے برابر سرکٹ میں ≠ 0 ہے۔
• خطے میں ایف سی آر (ریٹیڈ) ہرٹز میں ، یہ مستقل بمقابلہ / ہرٹز تعلقات پر قابو پانے کے قابل ہے ، اس معاملے میں تعلقات کی ڈھلوان علامت ہے ہوا کے فرق کی مقدار .
• اعلی تعدد پر چلنے والے ، ایف (ریٹیڈ) سے پرے خطے میں ، مستقل شرح پر بمقابلہ / ایف تناسب کو انجام دینا ناممکن ہوجاتا ہے ، کیونکہ اس پوزیشن میں اسٹیٹر وولٹیج ایف (ریٹیڈ) ویلیو پر محدود ہوجاتا ہے۔ اس بات کا یقین کرنے کے لئے ایسا ہوتا ہے کہ اسٹیٹر سمیٹ کسی موصلیت خرابی کا شکار نہیں ہے۔ اس صورتحال کی وجہ سے ، نتیجے میں ہوا کے فرق میں سمجھوتہ اور کمی واقع ہوتی ہے ، جس کے نتیجے میں اسی طرح کم ہونے والے روٹر ٹارک کا سبب بنتا ہے۔ انڈکشن موٹرز میں اس آپریشنل مرحلے کو 'فیلڈ ویکننگ ریجن' . اس طرح کی صورتحال کو روکنے کے لئے ، عام طور پر ان فریکوئنسی حدود میں مستقل V / Hz اصول کی پابندی نہیں کی جاتی ہے۔

مستحکم اسٹیٹر مقناطیسی بہاؤ کی موجودگی کی وجہ سے ، قطع نظر اس staor سمیٹ میں تعدد تبدیلی ، روٹر پر ٹوک صرف پرچی کی رفتار پر انحصار کرنا پڑتا ہے ، اس کا اثر اس میں دیکھا جاسکتا ہے اعداد و شمار 5 اوپر

مناسب پرچی اسپیڈ ریگولیشن کے ساتھ ، مستقل V / ہرٹز اصول کو استعمال کرکے روٹر بوجھ پر ٹارک کے ساتھ ہی انڈکشن موٹر کی رفتار کو موثر طریقے سے کنٹرول کیا جاسکتا ہے۔

لہذا چاہے یہ کھلا کنٹرول ہو یا اسپیڈ کنٹرول کا بند لوپ موڈ ، دونوں کو لگاتار وی / ہرٹز قواعد کا استعمال کرتے ہوئے لاگو کیا جاسکتا ہے۔

اوپن لوپ کنٹرول آف ایپلی کیشنز میں ملازمت کی جاسکتی ہے جہاں تیز رفتار کنٹرول کی درستگی اہم عنصر نہیں ہوسکتی ہے ، جیسے HVAC یونٹوں میں ، یا پنکھے اور دھونے والا سامان جیسے آلات۔ اس طرح کے معاملات میں بوٹ میں فریکوئینسی موٹر کی مطلوبہ اسپیڈ لیول کا حوالہ دے کر پائی جاتی ہے ، اور روٹر کی رفتار سے توقع کی جاتی ہے کہ وہ فوری طور پر فوری ہم آہنگی کی رفتار کی پیروی کرے۔ موٹر کی پرچی سے پیدا ہونے والی رفتار میں کسی بھی قسم کی تضاد کو عام طور پر نظر انداز کیا جاتا ہے اور اس طرح کی ایپلی کیشنز میں قبول کیا جاتا ہے۔

حوالہ: http://www.ti.com/lit/an/sprabq8/sprabq8.pdf