અસુમેળ વાલ્વ કાસ્કેડ સાથે ઇલેક્ટ્રિક ડ્રાઇવ

ઉદ્યોગમાં, છીછરી ગતિ ગોઠવણ શ્રેણી (3:2:1) સાથેની ડ્રાઇવનો ઉપયોગ થાય છે, એટલે કે, કહેવાતા વાલ્વ કાસ્કેડ, જે અસુમેળ ઇલેક્ટ્રિક મોટરના આધારે બનાવવામાં આવે છે અને એડજસ્ટેબલ વેરિયેબલ ડ્રાઇવની સિસ્ટમનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.

થ્રોટલ અને ફ્રીક્વન્સી રેગ્યુલેશનથી વિપરીત, કાસ્કેડ કનેક્શન સાથે, એક અસુમેળ ઇલેક્ટ્રિક મોટર ત્રણ તબક્કાના વૈકલ્પિક વર્તમાન સપ્લાય નેટવર્ક સાથે જોડાયેલ છે. પ્રથમ બે કરતા આ ડ્રાઇવ સિસ્ટમનો આ એક મોટો ફાયદો છે. તે અન્ય તમામ સિસ્ટમો કરતાં ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા પણ ધરાવે છે. આ ફાયદો એ હકીકત દ્વારા સમજાવી શકાય છે કે કાસ્કેડ સિસ્ટમ્સમાં માત્ર સ્લિપ ઊર્જા રૂપાંતરિત થાય છે, જ્યારે ડીસી ડ્રાઇવ્સ અને વેરિયેબલ ફ્રીક્વન્સી સિસ્ટમ્સમાં, મોટર દ્વારા વપરાશમાં લેવાયેલી ઊર્જાનો સંપૂર્ણ જથ્થો રૂપાંતરણને પાત્ર છે.

થ્રોટલ અને રિઓસ્ટેટ એક્ટ્યુએટર્સ, તેમજ સ્લિપ ક્લચની તુલનામાં, જ્યાં સ્લિપ એનર્જી તેમના દ્વારા પ્રતિકારમાં ખોવાઈ જાય છે, ઊર્જાની દ્રષ્ટિએ વાલ્વ કાસ્કેડના ફાયદા પણ વધારે છે.આ સિસ્ટમોના રોટર સર્કિટમાં કન્વર્ટર માત્ર ઝડપ નિયંત્રણ માટે સેવા આપે છે. અસુમેળ મોટરનો ઉપયોગ કરીને બનાવેલ ડ્રાઇવ, તમને વેરિયેબલ પાવર સાથે હાઇ-સ્પીડ સિસ્ટમ્સ બનાવવાની મંજૂરી આપે છે. આવી સિસ્ટમો સરળ ગતિ અને ટોર્ક નિયંત્રણ પ્રદાન કરે છે, મોટી સંખ્યામાં પાવર અને સંપર્ક સાધનોની જરૂર નથી.

ચોખા. 1. કાસ્કેડની યોજનાઓ: a — વાલ્વ, b — વાલ્વ મશીન, c — સિંગલ-બોડી વાલ્વ મશીન

વાલ્વ કાસ્કેડમાં ઓછી નિયંત્રણ શક્તિ પણ છે, તે સરળતાથી સ્વચાલિત છે અને સારી ગતિશીલ ગુણધર્મો ધરાવે છે.

એ નોંધવું જોઇએ કે વાલ્વ કાસ્કેડમાં, રોટર સર્કિટનું ફ્રીક્વન્સી કન્વર્ટર ઇન્ડક્શન મોટરના ફરતા ચુંબકીય પ્રવાહને બનાવવા માટે પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિનું પરિભ્રમણ કરતું નથી, કારણ કે આ પ્રવાહ સ્ટેટર સર્કિટમાં પ્રવેશતી પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે.

વધુમાં, વાલ્વ સ્ટેજમાં ઉપયોગમાં લેવાતું કન્વર્ટર માત્ર આપેલ નિયંત્રણ શ્રેણીના પ્રમાણસર પાવર માટે રચાયેલ છે. તે જ સમયે, ફ્રીક્વન્સી કંટ્રોલવાળી સિસ્ટમ્સમાં, કન્વર્ટર ચુંબકીય પ્રવાહના નિર્માણમાં સામેલ છે, અને તેની ડિઝાઇનમાં ડ્રાઇવની સંપૂર્ણ શક્તિને ધ્યાનમાં લેવી જરૂરી છે. સૌથી સરળ વાલ્વ સ્ટેજ સર્કિટ એ મધ્યવર્તી ડીસી સર્કિટ અને વાલ્વ EMF કન્વર્ટર સાથેનું સર્કિટ છે.

વાલ્વ સર્કિટ (ફિગ. A) અને વાલ્વ-મશીન કાસ્કેડ્સ (ફિગ. B) માં, રોટર પ્રવાહને ત્રણ-તબક્કાના બ્રિજ સર્કિટ અનુસાર સુધારેલ છે, અને પ્રથમ હાઉસિંગમાં સુધારેલા વર્તમાન સર્કિટમાં વધારાના EMF દાખલ કરવામાં આવે છે. વાલ્વ કન્વર્ટર, અને બીજામાં - ડીસી મશીનમાંથી. ફિગમાં બતાવેલ સર્કિટ. a, ફેઝ રોટર સાથે ઇન્ડક્શન મોટર M ધરાવે છે.

રોટર સર્કિટમાં વાલ્વ કન્વર્ટર V1 શામેલ છે, જેમાં રોટર એસી કરંટ સુધારેલ છે.વાલ્વ કન્વર્ટર સાથે, ઇન્વર્ટર (વાલ્વ કન્વર્ટર V2) થ્રોટલ L દ્વારા સ્વિચ કરવામાં આવે છે, જે વધારાના EMF નો સ્ત્રોત છે. વાલ્વ કન્વર્ટર V2 ત્રણ-તબક્કાના તટસ્થ સર્કિટ અનુસાર ટ્રાન્સફોર્મર ટી સાથે એસેમ્બલ થાય છે. સામાન્ય રીતે નાના ઉપકરણોમાં વપરાય છે.

આ રેખાકૃતિમાં, બે વાલ્વ કન્વર્ટરના કાર્યો સ્પષ્ટ રીતે દર્શાવવામાં આવ્યા છે. અહીં VI વાલ્વ રેક્ટિફાયર તરીકે કામ કરે છે, સ્લિપ ફ્રીક્વન્સી રોટર વૈકલ્પિક પ્રવાહને ડાયરેક્ટ કરંટમાં રૂપાંતરિત કરે છે. વાલ્વ V2 સ્થાયી રોટરના વર્તમાનને નેટવર્કની આવર્તન પર વૈકલ્પિક પ્રવાહમાં રૂપાંતરિત કરે છે, એટલે કે, તેઓ આશ્રિત ઇન્વર્ટરના મોડમાં કાર્ય કરે છે.

વાલ્વ-મશીન કાસ્કેડ (ફિગ. સી) માં, વાલ્વ કન્વર્ટર V1 દ્વારા સુધારેલ રોટર વર્તમાનનું નેટવર્કની આવર્તન સાથે વૈકલ્પિક પ્રવાહમાં રૂપાંતર ડાયરેક્ટ કરંટ મશીન G અને સિંક્રનસ જનરેટર G1 ની મદદથી થાય છે. . આ સર્કિટમાં, મશીનો G અને G1 ઇન્વર્ટરની ભૂમિકા ભજવે છે.

અસુમેળ વાલ્વ કાસ્કેડની વિવિધ યોજનાઓ વિકસાવવામાં આવી છે, પરંતુ મૂળભૂત અને સૌથી સામાન્ય યોજના ફિગમાં બતાવવામાં આવી છે. 13 kW ની શક્તિ સાથે AMVK-13-4 સિંગલ એન્ક્લોઝર્સ રસપ્રદ છે. એક કિસ્સામાં, આવા કાસ્કેડ પર ફેઝ રોટર, ડીસી મશીન અને અનિયંત્રિત વાલ્વના રોટર જૂથ સાથેની ઇન્ડક્શન મોટર મૂકવામાં આવે છે.

ઉપકરણ સ્ટેપલેસ સ્પીડ રેગ્યુલેશન સાથે એસી મોટર છે. આ ઉપકરણો નોંધપાત્ર ઓવરલોડને દૂર કરી શકે છે. સ્ટેટર સર્કિટને સ્વિચ કર્યા વિના કાસ્કેડની નજીવી ઝડપ 1400 મિનિટ-1, સપ્લાય વોલ્ટેજ 380 વી અને એડજસ્ટમેન્ટ રેન્જ 1400-650 મિનિટ-1 છે.

સ્ટેટર વિન્ડિંગને સ્ટારથી ડેલ્ટામાં સ્વિચ કરતી વખતે, નિયંત્રણ શ્રેણી 1400-400 મિનિટ-1 હશે, ટોર્ક સતત છે, એકમનું વજન 360 કિગ્રા છે, ઉત્તેજના વોલ્ટેજ 220 વી છે.ઉપકરણમાં સુરક્ષિત ફૂંકાયેલું બાંધકામ છે. આ એકમો ડ્રાઇવ એકમોમાં લાગુ પડે છે.

એક શરીર સાથે વાલ્વ-મશીન કાસ્કેડની યોજનાકીય ગોઠવણી ફિગમાં બતાવવામાં આવી છે. વિ. અસુમેળ ઇલેક્ટ્રિક મોટરનું રોટર 5 અને ડીસી મશીનનું આર્મેચર 4 એક શાફ્ટ પર માઉન્ટ થયેલ છે. સામાન્ય સ્ટીલના નળાકાર બેડ 6 માં, અસુમેળ ઇલેક્ટ્રિક મોટરનું સ્ટેટર 7 અને ડીસી મશીનના ધ્રુવો 8 માઉન્ટ થયેલ છે. કલેક્ટર 9 અને સ્લાઇડિંગ રિંગ્સ 10, કલેક્ટર બ્રશ 3 અને અસિંક્રોનસ મોટરના બ્રશ 1 સિલિકોન રેક્ટિફાયર દ્વારા જોડાયેલા છે 2. મશીનમાંથી ગરમી દૂર કરવા માટે, ખાસ કરીને ઓછી ઝડપે, રોટર અને ફ્રેમમાં ખાસ વેન્ટિલેશન ચેનલો છે.

ડીસી મશીન આર્મેચરને રેક્ટિફાઇડ રોટર વોલ્ટેજ સપ્લાય કરતા બ્રિજ રેક્ટિફાયરને છ VK-50-1.5 વાલ્વમાંથી 150 V ના રિવર્સ વોલ્ટેજ સાથે એસેમ્બલ કરવામાં આવે છે. જ્યાં ઊર્જાની બચત આવશ્યક છે.

ધ્યાનમાં લેવામાં આવેલી સિસ્ટમ્સના વર્ણવેલ ફાયદાઓ સાથે, તેમના ગેરફાયદાને પણ નોંધવું જરૂરી છે: વાલ્વ કન્વર્ટર અને વાલ્વ-મશીન ડ્રાઇવની ઊંચી કિંમત, ઓછી શક્તિનું પરિબળ, અસુમેળ મોટરની તુલનામાં ઓછી કાર્યક્ષમતા એ હકીકતને કારણે છે કે ડ્રાઇવ રોટર વિન્ડિંગ મોટરના શોર્ટ સર્કિટ વિના મહત્તમ ગતિ સાથે કામ કરે છે, ઇન્ડક્શન મોટરની ઓછી ઓવરલોડ ક્ષમતા, ડ્રાઇવ મોટરનો ઓછો ઉપયોગ (લગભગ 5-7% દ્વારા), ખાસ શરૂઆતની જરૂરિયાત એટલે કે છીછરા ગતિ નિયંત્રણ સાથે પ્રારંભિક લાક્ષણિકતાઓ પ્રદાન કરે છે. .