جدید AC متغیر اسپیڈ سسٹم کی بنیادی ٹکنالوجی کے طور پر ، ویکٹر کنٹرول میں آؤٹ پٹ وولٹیج اور تعدد کے مابین مربوط تعلقات براہ راست بجلی کی موٹروں کی متحرک کارکردگی اور توانائی کی کارکردگی کو متاثر کرتے ہیں۔ اس رشتے کے - میں گہرائی کا تجزیہ نہ صرف کنٹرول سسٹم ڈیزائن کو بہتر بنانے میں مدد کرتا ہے بلکہ صنعتی ایپلی کیشنز میں پیرامیٹر ٹیوننگ کے لئے ایک نظریاتی بنیاد بھی فراہم کرتا ہے۔ یہ مقالہ ویکٹر کنٹرول اصولوں پر مبنی آؤٹ پٹ وولٹیج اور تعدد کے مابین جوڑے کے طریقہ کار کو منظم طریقے سے واضح کرتا ہے ، جبکہ اصل آپریٹنگ شرائط کے تحت دونوں پیرامیٹرز کے لئے مماثل حکمت عملیوں کی تلاش کرتے ہیں۔
I. ویکٹر کنٹرول اور وولٹیج کے بنیادی اصول - تعدد خصوصیات
ویکٹر کنٹرول تین - فیز اے سی کی مقدار کو ٹارک اجزاء (Q - محور) اور جوش و خروش کے اجزاء (D - محور) میں سڑنے کے لئے کوآرڈینیٹ تبدیلی کو ملازمت دیتا ہے ، جس سے ڈی سی موٹروں کی طرح ڈوپلڈ کنٹرول حاصل ہوتا ہے۔ اس کنٹرول فن تعمیر کے تحت ، آؤٹ پٹ وولٹیج اور تعدد کے مابین تعلقات درج ذیل خصوصیات کو ظاہر کرتا ہے:
1. بنیادی تعدد کے نیچے مستقل ٹورک خطہ (F FN سے کم یا اس کے برابر)
جب مستقل وولٹیج - سے - تعدد (V/F) تناسب کنٹرول کو ملازمت دیتے ہیں تو ، اسٹیٹر وولٹیج طول و عرض ہم سپلائی فریکوینسی FS کے ساتھ درج ذیل تعلقات کو پورا کرتا ہے: US/FS=K (مستقل)۔ اس مقام پر ، موٹر مقناطیسی بہاؤ φM مستقل رہتا ہے۔ مثال کے طور پر ، ایک مخصوص انورٹر 0.5-50Hz کی حد میں V/F =7.67 v/ہرٹج کو برقرار رکھتا ہے ، جس سے کم تعدد پر ٹورک آؤٹ پٹ کی صلاحیت کو یقینی بنایا جاتا ہے۔ تاہم ، عملی ایپلی کیشنز میں ، اسٹیٹر مزاحمتی وولٹیج ڈراپ معاوضے پر غور کرنا چاہئے۔ خاص طور پر 5Hz سے نیچے ، IR نقصانات کو دور کرنے کے لئے وولٹیج میں 10-15 ٪ کا اضافہ کرنے کی ضرورت ہے۔
2. بنیادی تعدد سے اوپر مستقل پاور زون (F ＞ FN)
کمزور - فیلڈ اسپیڈ کنٹرول مرحلے میں داخل ہونے کے بعد ، وولٹیج انورٹر کی زیادہ سے زیادہ آؤٹ پٹ صلاحیت (عام طور پر 380VAC) کی وجہ سے مجبور ہے۔ جیسے جیسے تعدد میں اضافہ ہوتا ہے ، وولٹیج اپنی درجہ بندی کی قیمت پر مستقل رہتا ہے۔ موٹر مقناطیسی بہاؤ تعدد کے ساتھ الٹا کم ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر ، رولنگ مل ایپلی کیشن میں ، تعدد میں اضافہ 120 ہ ہرٹز میں مقناطیسی بہاؤ کی کثافت کو درجہ بندی کی قیمت کا 42 ٪ تک کم کرتا ہے ، جس سے اعلی - اسپیڈ ، لائٹ - لوڈ آپریشن کو قابل بناتا ہے۔
3. متحرک عمل کے دوران ویکٹر کی اصلاح
اچانک بوجھ کے اضافے کے دوران ، کنٹرول سسٹم متحرک طور پر وولٹیج فیز زاویہ θ کو ایڈجسٹ کرتا ہے۔ تجرباتی اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ جب بوجھ ٹارک اچانک 0 سے 150 t ٹی این تک بڑھ جاتا ہے تو ، وولٹیج ویکٹر زاویہ کو 20 ایم ایس کے اندر 15 ڈگری –25 ڈگری کے ذریعہ ایڈجسٹ کیا جاسکتا ہے جبکہ اس کی شدت کو 18 ٪ –22 ٪ تک بڑھایا جاسکتا ہے ، اس طرح مستحکم فلوکس روابط کو برقرار رکھتے ہیں۔
ii. آؤٹ پٹ وولٹیج اور تعدد جوڑے کے اجزاء عنصر
ویکٹر کنٹرول وضع میں ، آؤٹ پٹ وولٹیج میں تین اہم اجزاء شامل ہیں:
1. واپس EMF معاوضہ جزو:گردش کی رفتار کے متناسب ، E=4.44 × F × N × φ کے طور پر حساب کیا جاتا ہے ، جہاں φ موثر مقناطیسی بہاؤ ہے۔ 45Hz پر 315 کلو واٹ موٹر کے لئے ، ماپنے والے EMF 325V تک پہنچ گئے ، جس میں کل آؤٹ پٹ وولٹیج کا 85 ٪ حصہ ہے۔
2. مائبادا وولٹیج ڈراپ جزو:اسٹیٹر مزاحمتی RS (تقریبا 0.02–0.05 PU) اور رساو انڈکٹینس ایل ایس (0.1–0.15 PU) کی وجہ سے وولٹیج کے قطرے شامل ہیں۔ کم تعدد پر (<10 Hz), the resistance voltage drop can account for 20–30% of the total voltage, which is the primary cause of insufficient low-frequency torque in traditional V/f control.
3. کراس - جوڑے کی اصطلاح:DQ محور ، elesiq/elelsid کے درمیان جوڑے کی وولٹیج ، جہاں conee ہم وقت سازی کونیی کی رفتار ہے۔ جب فیڈفورورڈ ڈیکپلنگ کنٹرول کو ملازمت دیتے ہو تو ، ایک سروو سسٹم نے ماپنے والے جوڑے والے وولٹیج معاوضے کا مظاہرہ کیا جس میں ٹرمینل وولٹیج کا 12 ٪ -18 ٪ تک پہنچ جاتا ہے۔
iii. سسٹم کی کارکردگی پر پیرامیٹر کے ملاپ کے اثرات
1. اوور موڈولیشن زون میں خصوصی ہینڈلنگ
جب آؤٹ پٹ فریکوینسی سوئچنگ فریکوئنسی (جیسے ، کیریئر تناسب N <21) کے 1/6 تک پہنچتی ہے تو ، زیادہ ترمیم کی حکمت عملی کی ضرورت ہوتی ہے۔ ونڈ پاور کنورٹر کے لئے N =15 پر کام کرنے والے ، پانچویں - ہارمونک اجزاء کو انجیکشن لگاتے ہوئے وولٹیج کے استعمال میں 12.5 ٪ اضافہ ہوا ، لیکن اس کے نتیجے میں موجودہ THD میں 3-5 فیصد پوائنٹ کا اضافہ ہوا۔
2. مردہ - ٹائم اثر معاوضہ
igbt مردہ - وقت (عام طور پر 2–4 μs) وولٹیج میں کمی کا سبب بنتا ہے ، جس کا حساب ΔU=4*tdead*fs*udc/π کے طور پر کیا جاتا ہے۔ فیلڈ ٹیسٹنگ میں ایک مخصوص انورٹر میں 8 کلو ہرٹز سوئچنگ فریکوئنسی میں مردہ - وقت کے اثرات کی وجہ سے 5.8 ٪ آؤٹ پٹ وولٹیج ڈراپ کا انکشاف ہوا ، جس میں پلس ایج ایڈجسٹمنٹ کے ذریعے معاوضے کی ضرورت ہوتی ہے۔
3. درجہ حرارت کے اثرات کا مقداری تجزیہ
سمیٹنے والے درجہ حرارت میں ہر 10 ڈگری میں اضافے کے ل resistance ، مزاحمت میں 4 ٪ اضافہ ہوتا ہے ، جس میں ایک ہی تعدد پر 0.6 ٪ - 1.2 ٪ زیادہ وولٹیج کی ضرورت ہوتی ہے۔ درجہ حرارت کے سینسر سے لیس ایک کان کنی - گریڈ انورٹر متحرک طور پر حقیقی وقت کے درجہ حرارت میں اضافے کی بنیاد پر وولٹیج کمانڈ کی اقدار کو ایڈجسٹ کرتا ہے۔
iv. اعلی درجے کی کنٹرول حکمت عملی کے اصلاح کے طریقوں
1. ماڈل پیش گوئی کرنے والے کنٹرول کا اطلاق (MPC)
محدود کنٹرول سیٹ ایم پی سی کا استعمال کرتے ہوئے ، ایک ٹیسٹ پلیٹ فارم نے وولٹیج سے باخبر رہنے کی غلطی حاصل کی<1.5% at a 10kHz sampling rate, reducing harmonic losses by 23% compared to traditional SVPWM. This comes at the cost of a 40% increase in computational load, necessitating FPGA hardware acceleration.
2. پیرامیٹر موافقت کا نفاذ
ایم آر اے پر مبنی ایک آن لائن پیرامیٹر شناختی نظام روٹر مزاحمت (غلطی <3 ٪) اور باہمی انڈکٹینس (غلطی <5 ٪) کی حقیقی - وقت کی اصلاح کے قابل بناتا ہے۔ انجیکشن مولڈنگ مشین ڈرائیو سسٹم میں درخواست کے بعد ، تعدد کے دوران وولٹیج کے ردعمل کا وقت کم کرکے 50 ایم ایس کردیا گیا۔
3. اعلی - تعدد انجیکشن کے طریقہ کار کے لئے خصوصی تحفظات
جب 2 کلو ہرٹز ہائی - تعدد سگنلز انجیکشن لگاتے ہو تو ، سگنل سپرپوزیشن کے لئے آؤٹ پٹ وولٹیج میں 15 ٪ -20 ٪ مارجن محفوظ ہونا ضروری ہے۔ ایک لفٹ ڈرائیو سسٹم نے اس تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے صفر کی رفتار سے 200 ٪ ریٹیڈ ٹارک آؤٹ پٹ حاصل کیا ، لیکن انورٹر نقصانات میں 8 ٪ -10 ٪ اضافہ ہوا۔
V. انجینئرنگ کی ایپلی کیشنز میں عام مسائل اور جوابی اقدامات
1. کیبل کی لمبائی کا اثر
During long-distance power supply (>100 میٹر) ، کیبل تقسیم شدہ اہلیت (تقریبا . 80-120 PF/M) وولٹیج کی عکاسی کا سبب بنتی ہے۔ آئل فیلڈ پمپنگ اسٹیشن پر ، ڈو/ڈی ٹی فلٹر انسٹال کرنے سے موٹر - اختتام وولٹیج اسپائکس کو 1.8PU سے 1.2PU سے کم کردیا گیا۔
2. متعدد متوازی موٹروں کے لئے مربوط کنٹرول
جب ایک سے زیادہ موٹرز مشترکہ بس کا اشتراک کرتی ہیں تو ، زیادہ سے زیادہ تعدد طلب کی بنیاد پر وولٹیج ریگولیشن کو متحد ہونا چاہئے۔ متوازی طور پر آٹھ 22 کلو واٹ موٹرز والی ٹیکسٹائل ورکشاپ میں ، ایک ماسٹر - غلام کنٹرول فن تعمیر نے ± 2 ٪ کے اندر وولٹیج کے اتار چڑھاو کو برقرار رکھا۔
3. دوبارہ پیدا ہونے والی بریک کے دوران توانائی کا انتظام
بریک لگانے کے دوران ، آؤٹ پٹ وولٹیج کی فریکوئنسی ایک مخصوص ڈھلوان پر کم ہوتی ہے جبکہ ڈی سی بس وولٹیج میں اضافہ ہوتا ہے۔ ایک ریل ٹرانزٹ سسٹم 780VDC میں بریک مزاحموں کو مشغول کرتا ہے ، جس سے دوبارہ پیدا ہونے والی توانائی کو 15 فیصد درجہ بند طاقت تک محدود کیا جاتا ہے۔
ششم مستقبل کے ٹکنالوجی کے رجحانات
وسیع بینڈ گیپ ڈیوائسز (SIC/GAN) کو اپنانے سے 100 کلو ہرٹز سے زیادہ سوئچنگ فریکوئینسی کو قابل بناتا ہے ، جس سے اعلی - تعدد بینڈ میں وولٹیج کنٹرول کی صحت سے متعلق نمایاں طور پر بہتری آتی ہے۔ لیبارٹری کے پروٹو ٹائپ میں ایس آئی سی - MOSFETS کو اپنانے کے بعد ، 500Hz آؤٹ پٹ فریکوینسی میں وولٹیج ہارمونک مسخ 1.2 فیصد رہ گئی۔ ایک ساتھ ، ایک ڈیجیٹل جڑواں - پر مبنی پیش گوئی کی بحالی کا نظام تاریخی وولٹیج - فریکوئنسی منحنی خطوط کا تجزیہ کرتا ہے تاکہ موصلیت کی عمر بڑھنے کے رجحانات کی پیش گوئی کی جاسکے۔ اسٹیل انٹرپرائز پر عمل درآمد کے بعد ، غلطی کی انتباہی درستگی 92 ٪ تک پہنچ گئی۔
خلاصہ یہ کہ ، انورٹر ویکٹر کنٹرول میں وولٹیج - تعدد رشتہ برقی مقناطیسی توانائی کے تبادلوں میں بنیادی لنک کے طور پر کام کرتا ہے ، جس میں بوجھ کی خصوصیات ، آپریٹنگ حالات ، اور کنٹرول کے مقاصد کی بنیاد پر متحرک اصلاح کی ضرورت ہوتی ہے۔ ذہین الگورتھم اور ناول پاور ڈیوائسز کے استحکام کے ساتھ ، یہ کلاسک کنٹرول چیلنج نئی کامیابیوں کے لئے تیار ہے۔