વિદ્યુત ઉર્જા રૂપાંતરણના પ્રકાર

તેમના કાર્યમાં મોટી સંખ્યામાં ઘરગથ્થુ ઉપકરણો અને ઔદ્યોગિક સ્થાપનો દ્વારા સંચાલિત થાય છે વિદ્યુત ઊર્જા વિવિધ પ્રકારના. તે ટોળા દ્વારા બનાવવામાં આવે છે EMF અને વર્તમાન સ્ત્રોતો.

જનરેટર સેટ ઔદ્યોગિક આવર્તન પર સિંગલ-ફેઝ અથવા થ્રી-ફેઝ કરંટ ઉત્પન્ન કરે છે, જ્યારે રાસાયણિક સ્ત્રોતો સીધો પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરે છે. તે જ સમયે, વ્યવહારમાં, પરિસ્થિતિઓ ઘણીવાર ઊભી થાય છે જ્યારે ચોક્કસ ઉપકરણોના સંચાલન માટે એક પ્રકારની વીજળી પૂરતી નથી અને તેનું રૂપાંતર કરવું જરૂરી છે.

આ હેતુ માટે, ઉદ્યોગ મોટી સંખ્યામાં વિદ્યુત ઉપકરણોનું ઉત્પાદન કરે છે જે વિદ્યુત ઊર્જાના વિવિધ પરિમાણો સાથે કામ કરે છે, તેમને વિવિધ વોલ્ટેજ, આવર્તન, તબક્કાઓની સંખ્યા અને વેવફોર્મ્સ સાથે એક પ્રકારમાંથી બીજામાં રૂપાંતરિત કરે છે. તેઓ જે કાર્યો કરે છે તેના આધારે, તેઓ રૂપાંતરણ ઉપકરણોમાં વિભાજિત થાય છે:

• સરળ;

• આઉટપુટ સિગ્નલને સમાયોજિત કરવાની ક્ષમતા સાથે;

• સ્થિર કરવાની ક્ષમતાથી સંપન્ન.

વર્ગીકરણ પદ્ધતિઓ

કરવામાં આવતી કામગીરીની પ્રકૃતિ દ્વારા, કન્વર્ટરને ઉપકરણોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે:

• ઊભા થવું

• એક અથવા વધુ તબક્કાઓનું રિવર્સલ;

• સિગ્નલ આવર્તનમાં ફેરફાર;

• ઇલેક્ટ્રિકલ સિસ્ટમના તબક્કાઓની સંખ્યાનું રૂપાંતર;

• વોલ્ટેજ પ્રકાર બદલો.

ઉભરતા અલ્ગોરિધમ્સની નિયંત્રણ પદ્ધતિઓ અનુસાર, એડજસ્ટેબલ કન્વર્ટર આના પર કાર્ય કરે છે:

• ડીસી સર્કિટમાં વપરાતા પલ્સ સિદ્ધાંત;

• હાર્મોનિક ઓસિલેટર સર્કિટમાં વપરાતી તબક્કા પદ્ધતિ.

સૌથી સરળ કન્વર્ટર ડિઝાઇન કંટ્રોલ ફંક્શનથી સજ્જ ન હોઈ શકે.

બધા રૂપાંતરણ ઉપકરણો નીચેના સર્કિટ પ્રકારોમાંથી એકનો ઉપયોગ કરી શકે છે:

• પેવમેન્ટ

• શૂન્ય

• ટ્રાન્સફોર્મર સાથે અથવા વગર;

• એક, બે, ત્રણ અથવા વધુ તબક્કાઓ સાથે.

સુધારાત્મક ઉપકરણો

આ કન્વર્ટરનો સૌથી સામાન્ય અને જૂનો વર્ગ છે જે તમને વૈકલ્પિક સાઇનુસોઇડલ, સામાન્ય રીતે ઔદ્યોગિક આવર્તનમાંથી સુધારેલ અથવા સ્થિર સીધો પ્રવાહ મેળવવાની મંજૂરી આપે છે.

દુર્લભ પ્રદર્શનો

ઓછી શક્તિવાળા ઉપકરણો

માત્ર થોડા દાયકાઓ પહેલા, સેલેનિયમ સ્ટ્રક્ચર્સ અને વેક્યુમ-આધારિત ઉપકરણો હજુ પણ રેડિયો એન્જિનિયરિંગ અને ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોમાં ઉપયોગમાં લેવાતા હતા.

આવા ઉપકરણો સેલેનિયમ પ્લેટના એક તત્વમાંથી વર્તમાન સુધારણાના સિદ્ધાંત પર આધારિત છે. તેઓને અનુક્રમે એડેપ્ટરોને માઉન્ટ કરીને એક જ માળખામાં એસેમ્બલ કરવામાં આવ્યા હતા. કરેક્શન માટે જરૂરી વોલ્ટેજ જેટલું ઊંચું છે, આવા તત્વોનો ઉપયોગ વધુ થાય છે. તેઓ બહુ શક્તિશાળી નહોતા અને ઘણા દસ મિલિએમ્પ્સના ભારનો સામનો કરી શકતા હતા.

લેમ્પ રેક્ટિફાયર્સના સીલબંધ ગ્લાસ હાઉસિંગમાં વેક્યુમ બનાવવામાં આવ્યું હતું. તે ઇલેક્ટ્રોડ્સ ધરાવે છે: એક એનોડ અને ફિલામેન્ટ સાથેનો કેથોડ, જે થર્મિઓનિક રેડિયેશનના પ્રવાહને સુનિશ્ચિત કરે છે.

આવા દીવાઓ છેલ્લી સદીના અંત સુધી રેડિયો રીસીવરો અને ટેલિવિઝનના વિવિધ સર્કિટ માટે સીધી વર્તમાન શક્તિ પ્રદાન કરે છે.

ઇગ્નીટ્રોન શક્તિશાળી ઉપકરણો છે

ઔદ્યોગિક ઉપકરણોમાં, એનોડ-કેથોડ મર્ક્યુરી આયન ઉપકરણો જે નિયંત્રિત આર્ક ચાર્જ સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે તેનો ભૂતકાળમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. જ્યાં પાંચ કિલોવોલ્ટ સુધીના સુધારેલા વોલ્ટેજ પર સેંકડો એમ્પીયરની તાકાત સાથે ડીસી લોડનું સંચાલન કરવું જરૂરી હતું ત્યાં તેનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો.

કેથોડથી એનોડ સુધી વર્તમાન પ્રવાહ માટે ઇલેક્ટ્રોન પ્રવાહનો ઉપયોગ થતો હતો. તે કેથોડના એક અથવા વધુ વિસ્તારોમાં થતા આર્સીંગ ડિસ્ચાર્જ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે, જેને લ્યુમિનસ કેથોડ સ્પોટ્સ કહેવાય છે. જ્યારે મુખ્ય ચાપ સળગે ત્યાં સુધી ઇગ્નીશન ઇલેક્ટ્રોડ દ્વારા સહાયક ચાપ ચાલુ કરવામાં આવે ત્યારે તેઓ રચાય છે.

આ માટે, દસ એમ્પીયર સુધીની વર્તમાન તાકાત સાથે થોડા મિલીસેકન્ડના ટૂંકા ગાળાના કઠોળ બનાવવામાં આવ્યા હતા. કઠોળના આકાર અને શક્તિને બદલવાથી ઇગ્નીટરની કામગીરીને નિયંત્રિત કરવાનું શક્ય બન્યું.

આ ડિઝાઇન સુધારણા દરમિયાન સારી વોલ્ટેજ સપોર્ટ અને એકદમ ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા પૂરી પાડે છે. પરંતુ ડિઝાઇનની તકનીકી જટિલતા અને કામગીરીમાં મુશ્કેલીઓ તેના ઉપયોગને નકારવા તરફ દોરી ગઈ.

સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણો

ડાયોડ્સ

તેમનું કાર્ય સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી અથવા મેટલ અને સેમિકન્ડક્ટર વચ્ચેના સંપર્કો દ્વારા રચાયેલા p-n જંકશનના ગુણધર્મોને કારણે એક દિશામાં વર્તમાન વહનના સિદ્ધાંત પર આધારિત છે.

ડાયોડ્સ માત્ર ચોક્કસ દિશામાં પ્રવાહ પસાર કરે છે, અને જ્યારે વૈકલ્પિક સાઇનુસોઇડલ હાર્મોનિક તેમનામાંથી પસાર થાય છે, ત્યારે તેઓ એક અર્ધ-તરંગને કાપી નાખે છે અને તેથી રેક્ટિફાયર તરીકે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

આધુનિક ડાયોડ્સ ખૂબ જ વિશાળ શ્રેણીમાં ઉત્પન્ન થાય છે અને વિવિધ તકનીકી લાક્ષણિકતાઓથી સંપન્ન છે.

થાઇરિસ્ટર્સ

થાઇરિસ્ટર ચાર વાહક સ્તરોનો ઉપયોગ કરે છે જે ત્રણ શ્રેણી-જોડાયેલા p-n જંકશન J1, J2, J3 સાથે ડાયોડ કરતાં વધુ જટિલ સેમિકન્ડક્ટર માળખું બનાવે છે. બાહ્ય સ્તર «p» અને «n» સાથેના સંપર્કોનો ઉપયોગ એનોડ અને કેથોડ તરીકે થાય છે, અને અંદરના સ્તરનો ઉપયોગ UE ના નિયંત્રણ ઇલેક્ટ્રોડ તરીકે થાય છે, જેનો ઉપયોગ થાઇરિસ્ટરને ક્રિયામાં ફેરવવા અને નિયમન કરવા માટે થાય છે.

સિનુસોઇડલ હાર્મોનિકનું સુધારણા સેમિકન્ડક્ટર ડાયોડની જેમ સમાન સિદ્ધાંત પર હાથ ધરવામાં આવે છે. પરંતુ થાઇરિસ્ટર કામ કરે તે માટે, ચોક્કસ લાક્ષણિકતા ધ્યાનમાં લેવી જરૂરી છે - તેના આંતરિક સંક્રમણોનું માળખું ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ પસાર કરવા માટે ખુલ્લું હોવું જોઈએ, અને બંધ નહીં.

આ ડ્રાઇવિંગ ઇલેક્ટ્રોડ દ્વારા ચોક્કસ ધ્રુવીયતાના પ્રવાહને પસાર કરીને કરવામાં આવે છે. નીચેનો ફોટો જુદા જુદા સમયે પસાર થતા પ્રવાહની માત્રાને સમાયોજિત કરવા માટે એકસાથે ઉપયોગમાં લેવાતા થાઇરિસ્ટરને ખોલવાની રીતો બતાવે છે.

જ્યારે શૂન્ય મૂલ્યમાંથી સાઇનસૉઇડ પસાર કરવાની ક્ષણે આરઇ દ્વારા પ્રવાહ લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે મહત્તમ મૂલ્ય બનાવવામાં આવે છે, જે ધીમે ધીમે બિંદુઓ «1», «2», «3» પર ઘટે છે.

આ રીતે, થાઇરિસ્ટર નિયમન સાથે વર્તમાનને સમાયોજિત કરવામાં આવે છે. પાવર સર્કિટમાં ટ્રાયક્સ ​​અને પાવર MOSFET અને/અથવા AGBT એ જ રીતે કામ કરે છે. પરંતુ તેઓ વર્તમાનને સુધારવા, તેને બંને દિશામાં પસાર કરવાનું કાર્ય કરતા નથી. તેથી, તેમની નિયંત્રણ યોજનાઓ વધારાના પલ્સ ઇન્ટરપ્ટ અલ્ગોરિધમનો ઉપયોગ કરે છે.

ડીસી / ડીસી કન્વર્ટર

આ ડિઝાઇન રેક્ટિફાયરની વિરુદ્ધ કરે છે. તેનો ઉપયોગ રાસાયણિક વર્તમાન સ્ત્રોતોમાંથી મેળવેલ ડાયરેક્ટ કરંટમાંથી વૈકલ્પિક સાઈનસાઈડલ કરંટ જનરેટ કરવા માટે થાય છે.

એક દુર્લભ વિકાસ

19મી સદીના ઉત્તરાર્ધથી, ડાયરેક્ટ વોલ્ટેજને વૈકલ્પિક વોલ્ટેજમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે ઇલેક્ટ્રિકલ મશીન સ્ટ્રક્ચર્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. તેમાં ડાયરેક્ટ કરંટ ઇલેક્ટ્રિક મોટરનો સમાવેશ થાય છે જે બેટરી અથવા બેટરી પેક દ્વારા સંચાલિત થાય છે અને એસી જનરેટર જેનું આર્મેચર મોટર ડ્રાઇવ દ્વારા ફેરવવામાં આવે છે.

કેટલાક ઉપકરણોમાં, જનરેટર વિન્ડિંગ મોટરના સામાન્ય રોટર પર સીધા જ ઘા હતા. આ પદ્ધતિ માત્ર સિગ્નલના આકારને જ બદલી શકતી નથી, પણ, નિયમ તરીકે, વોલ્ટેજની કંપનવિસ્તાર અથવા આવર્તનમાં વધારો કરે છે.

જો જનરેટરના આર્મેચર પર 120 ડિગ્રી પર સ્થિત ત્રણ વિન્ડિંગ્સ ઘા હોય, તો તેની સહાયથી સમકક્ષ સપ્રમાણ ત્રણ-તબક્કાનો વોલ્ટેજ પ્રાપ્ત થાય છે.

સેમિકન્ડક્ટર તત્વોના સામૂહિક પરિચય પહેલા રેડિયો લેમ્પ્સ, ટ્રોલીબસ માટેના સાધનો, ટ્રામ, ઇલેક્ટ્રિક લોકોમોટિવ્સ માટે 1970 સુધી ઉમ્ફોર્મર્સનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થતો હતો.

ઇન્વર્ટર કન્વર્ટર

ઓપરેટિંગ સિદ્ધાંત

વિચારણા માટેના આધાર તરીકે, અમે બેટરી અને લાઇટ બલ્બમાંથી KU202 થાઇરિસ્ટર ટેસ્ટ સર્કિટ લઈએ છીએ.

SA1 બટનનો સામાન્ય રીતે બંધ સંપર્ક અને ઓછી શક્તિનો ફિલામેન્ટ લેમ્પ એનોડને બેટરીની સકારાત્મક ક્ષમતા પૂરી પાડવા માટે સર્કિટમાં બાંધવામાં આવે છે. કંટ્રોલ ઇલેક્ટ્રોડ વર્તમાન લિમિટર અને SA2 બટનના ખુલ્લા સંપર્ક દ્વારા જોડાયેલ છે. કેથોડ બેટરીના નકારાત્મક સાથે નિશ્ચિતપણે જોડાયેલ છે.

જો t1 સમયે તમે SA2 બટન દબાવો છો, તો કંટ્રોલ ઇલેક્ટ્રોડના સર્કિટ દ્વારા કેથોડમાં પ્રવાહ વહેશે, જે થાઇરિસ્ટર ખોલશે અને એનોડ શાખામાં સમાવિષ્ટ દીવો પ્રકાશિત થશે. આ થાઇરિસ્ટરની ડિઝાઇન વિશેષતાઓને લીધે, જ્યારે સંપર્ક SA2 ખુલ્લું હોય ત્યારે પણ તે બળવાનું ચાલુ રાખશે.

હવે t2 સમયે આપણે SA1 બટન દબાવીએ છીએ.એનોડનું સપ્લાય સર્કિટ બંધ થઈ જશે અને તેના દ્વારા પ્રવાહનો પ્રવાહ અટકે તે હકીકતને કારણે પ્રકાશ નીકળી જશે.

પ્રસ્તુત ચિત્રનો આલેખ બતાવે છે કે સમય અંતરાલ t1 ÷ t2માંથી સીધો પ્રવાહ પસાર થયો છે. જો તમે ખૂબ જ ઝડપથી બટનો સ્વિચ કરો છો, તો પછી તમે રચના કરી શકો છો લંબચોરસ પલ્સ સકારાત્મક સંકેત સાથે. એ જ રીતે, તમે નકારાત્મક આવેગ બનાવી શકો છો. આ હેતુ માટે, પ્રવાહને વિરુદ્ધ દિશામાં વહેવા દેવા માટે સર્કિટને સહેજ બદલવા માટે તે પૂરતું છે.

સકારાત્મક અને નકારાત્મક મૂલ્યો સાથે બે કઠોળનો ક્રમ વિદ્યુત ઇજનેરીમાં ચોરસ તરંગ તરીકે ઓળખાતા વેવફોર્મ બનાવે છે. તેનો લંબચોરસ આકાર લગભગ વિરુદ્ધ ચિહ્નોના બે અડધા-તરંગો સાથે સાઈન વેવ જેવો છે.

જો વિચારણા હેઠળની યોજનામાં અમે બટનો SA1 અને SA2 ને રિલે સંપર્કો અથવા ટ્રાન્ઝિસ્ટર સ્વીચો સાથે બદલીએ છીએ અને તેમને ચોક્કસ અલ્ગોરિધમ અનુસાર સ્વિચ કરીએ છીએ, તો પછી આપમેળે મેન્ડર-આકારનો પ્રવાહ બનાવવો અને તેને ચોક્કસ આવર્તન, ફરજમાં સમાયોજિત કરવાનું શક્ય બનશે. ચક્ર, સમયગાળો. આવા સ્વિચિંગને ખાસ ઇલેક્ટ્રોનિક કંટ્રોલ સર્કિટ દ્વારા નિયંત્રિત કરવામાં આવે છે.

પાવર સપ્લાય વિભાગનો બ્લોક ડાયાગ્રામ

ઉદાહરણ તરીકે, બ્રિજ ઇન્વર્ટરની સૌથી સરળ પ્રાથમિક સિસ્ટમનો વિચાર કરો.

અહીં, થાઇરિસ્ટરને બદલે, ખાસ પસંદ કરેલ ફીલ્ડ ટ્રાન્ઝિસ્ટર સ્વીચો લંબચોરસ પલ્સની રચના સાથે વ્યવહાર કરે છે. લોડ પ્રતિકાર Rn તેમના પુલના કર્ણમાં સમાવવામાં આવેલ છે. દરેક ટ્રાન્ઝિસ્ટર "સ્રોત" અને "ડ્રેન" ના સપ્લાય ઇલેક્ટ્રોડ્સ શંટ ડાયોડ્સ સાથે વિરુદ્ધ રીતે જોડાયેલા છે, અને નિયંત્રણ સર્કિટના આઉટપુટ સંપર્કો "ગેટ" સાથે જોડાયેલા છે.

કંટ્રોલ સિગ્નલોની સ્વચાલિત કામગીરીને લીધે, વિવિધ સમયગાળા અને ચિહ્નના વોલ્ટેજ પલ્સ લોડમાં આઉટપુટ થાય છે. તેમનો ક્રમ અને લાક્ષણિકતાઓ આઉટપુટ સિગ્નલના શ્રેષ્ઠ પરિમાણોને અનુરૂપ છે.

વિકર્ણ પ્રતિકાર પર લાગુ વોલ્ટેજની ક્રિયા હેઠળ, ક્ષણિક પ્રક્રિયાઓને ધ્યાનમાં લેતા, એક વર્તમાન ઉદ્ભવે છે, જેનો આકાર પહેલાથી જ મેન્ડર કરતા સાઇનસૉઇડની નજીક છે.

તકનીકી અમલીકરણમાં મુશ્કેલીઓ

ઇન્વર્ટરના પાવર સર્કિટની સારી કામગીરી માટે, કંટ્રોલ સિસ્ટમની વિશ્વસનીય કામગીરીની ખાતરી કરવી જરૂરી છે, જે સ્વિચિંગ સ્વીચો પર આધારિત છે. તેઓ દ્વિપક્ષીય વાહક ગુણધર્મોથી સંપન્ન છે અને રિવર્સ ડાયોડ્સને કનેક્ટ કરીને ટ્રાન્ઝિસ્ટરને શન્ટ કરીને બનાવવામાં આવે છે.

આઉટપુટ વોલ્ટેજના કંપનવિસ્તારને સમાયોજિત કરવા માટે, તે મોટેભાગે ઉપયોગમાં લેવાય છે પલ્સ પહોળાઈ મોડ્યુલેશન સિદ્ધાંત તેની અવધિને નિયંત્રિત કરવાની પદ્ધતિ દ્વારા દરેક અર્ધ-તરંગના પલ્સ વિસ્તારને પસંદ કરીને. આ પદ્ધતિ ઉપરાંત, એવા ઉપકરણો છે જે પલ્સ-કંપનવિસ્તાર રૂપાંતરણ સાથે કામ કરે છે.

આઉટપુટ વોલ્ટેજના સર્કિટ્સ બનાવવાની પ્રક્રિયામાં, અડધા તરંગોની સપ્રમાણતાનું ઉલ્લંઘન થાય છે, જે ઇન્ડક્ટિવ લોડ્સના સંચાલનને પ્રતિકૂળ અસર કરે છે. ટ્રાન્સફોર્મર્સ સાથે આ સૌથી વધુ ધ્યાનપાત્ર છે.

કંટ્રોલ સિસ્ટમના સંચાલન દરમિયાન, પાવર સર્કિટની ચાવીઓ બનાવવા માટે એક અલ્ગોરિધમ સેટ કરવામાં આવે છે, જેમાં ત્રણ તબક્કાઓ શામેલ છે:

1. સીધા;

2. શોર્ટ સર્કિટ;

3. ઊલટું.

લોડમાં, માત્ર ધબકતા પ્રવાહો જ શક્ય નથી, પણ દિશામાં બદલાતા પ્રવાહો પણ શક્ય છે, જે સ્ત્રોત ટર્મિનલ્સ પર વધારાની વિક્ષેપ પેદા કરે છે.

લાક્ષણિક ડિઝાઇન

ઇન્વર્ટર બનાવવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા ઘણા વિવિધ તકનીકી ઉકેલો પૈકી, ત્રણ યોજનાઓ સામાન્ય છે, જે જટિલતામાં વધારાની ડિગ્રીના દૃષ્ટિકોણથી ગણવામાં આવે છે:

1. ટ્રાન્સફોર્મર વગરનો પુલ;

2. ટ્રાન્સફોર્મરના તટસ્થ ટર્મિનલ સાથે;

3. ટ્રાન્સફોર્મર સાથેનો પુલ.

આઉટપુટ વેવફોર્મ્સ

ઇન્વર્ટર વોલ્ટેજ સપ્લાય કરવા માટે રચાયેલ છે:

• લંબચોરસ;

• ટ્રેપેઝોઇડ;

• સ્ટેપ્ડ વૈકલ્પિક સંકેતો;

• sinusoids.

તબક્કો કન્વર્ટર

ઉદ્યોગ ચોક્કસ પ્રકારનાં સ્ત્રોતોમાંથી પાવરને ધ્યાનમાં લઈને, ચોક્કસ ઓપરેટિંગ પરિસ્થિતિઓમાં કામ કરવા માટે ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સનું ઉત્પાદન કરે છે. જો કે, વ્યવહારમાં, પરિસ્થિતિઓ ઊભી થાય છે જ્યારે, વિવિધ કારણોસર, ત્રણ-તબક્કાની અસુમેળ મોટરને સિંગલ-ફેઝ નેટવર્ક સાથે કનેક્ટ કરવું જરૂરી છે. આ હેતુ માટે વિવિધ ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટ અને ઉપકરણો વિકસાવવામાં આવ્યા છે.

ઊર્જા-સઘન તકનીકો

ત્રણ-તબક્કાની અસુમેળ મોટરના સ્ટેટરમાં ત્રણ વિન્ડિંગ્સનો સમાવેશ થાય છે જે ચોક્કસ રીતે ઘા હોય છે, એકબીજાથી 120 ડિગ્રી સ્થિત હોય છે, જેમાંથી દરેક, જ્યારે તેના વોલ્ટેજ તબક્કાનો પ્રવાહ તેના પર લાગુ થાય છે, ત્યારે તેનું પોતાનું ફરતું ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવે છે. પ્રવાહોની દિશા પસંદ કરવામાં આવે છે જેથી તેમના ચુંબકીય પ્રવાહ એકબીજાને પૂરક બનાવે, રોટરના પરિભ્રમણ માટે પરસ્પર ક્રિયા પ્રદાન કરે.

જ્યારે આવી મોટર માટે સપ્લાય વોલ્ટેજનો માત્ર એક જ તબક્કો હોય છે, ત્યારે તેમાંથી ત્રણ વર્તમાન સર્કિટ બનાવવી જરૂરી બને છે, જેમાંથી દરેકને 120 ડિગ્રી દ્વારા પણ ખસેડવામાં આવે છે. નહિંતર, પરિભ્રમણ કામ કરશે નહીં અથવા ખામીયુક્ત હશે.

વિદ્યુત ઇજનેરીમાં, કનેક્ટ કરીને વોલ્ટેજની તુલનામાં વર્તમાન વેક્ટરને ફેરવવાની બે સરળ રીતો છે:

1. ઇન્ડક્ટિવ લોડ જ્યારે વર્તમાન વોલ્ટેજને 90 ડિગ્રીથી લેગ કરવાનું શરૂ કરે છે;

2.90 ડિગ્રીનો વર્તમાન વાહક બનાવવાની ક્ષમતા.

ઉપરોક્ત ફોટો બતાવે છે કે વોલ્ટેજ Ua ના એક તબક્કામાંથી તમે 120 ના ખૂણા પર વિદ્યુતપ્રવાહ મેળવી શકો છો, પરંતુ માત્ર 90 ડિગ્રી આગળ અથવા પાછળ. વધુમાં, આને સ્વીકાર્ય મોટર ઓપરેટિંગ મોડ બનાવવા માટે કેપેસિટર અને ચોક રેટિંગ પસંદ કરવાની પણ જરૂર પડશે.

આવી યોજનાઓના વ્યવહારુ ઉકેલોમાં, તેઓ મોટાભાગે પ્રેરક પ્રતિકારનો ઉપયોગ કર્યા વિના કેપેસિટર પદ્ધતિ પર અટકે છે. આ હેતુ માટે, સપ્લાય તબક્કાના વોલ્ટેજને કોઈપણ પરિવર્તન વિના એક કોઇલ પર લાગુ કરવામાં આવ્યું હતું, અને બીજા પર, કેપેસિટર્સ દ્વારા સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવ્યું હતું. પરિણામ એ એન્જિન માટે સ્વીકાર્ય ટોર્ક હતું.

પરંતુ રોટરને ચાલુ કરવા માટે, પ્રારંભિક કેપેસિટર્સ દ્વારા ત્રીજા વિન્ડિંગને કનેક્ટ કરીને વધારાની ટોર્ક બનાવવી જરૂરી હતી. પ્રારંભિક સર્કિટમાં મોટા પ્રવાહોની રચનાને કારણે સતત કામગીરી માટે તેનો ઉપયોગ કરવો અશક્ય છે, જે ઝડપથી વધેલી ગરમી બનાવે છે. તેથી, રોટર પરિભ્રમણની જડતાની ક્ષણ મેળવવા માટે આ સર્કિટને થોડા સમય માટે ચાલુ કરવામાં આવી હતી.

વ્યક્તિગત ઉપલબ્ધ તત્વોમાંથી નિર્દિષ્ટ મૂલ્યોની કેપેસિટર બેંકોની સરળ રચનાને કારણે આવી યોજનાઓ અમલમાં મૂકવી સરળ હતી. જો કે, ચોક્સની ગણતરી અને સ્વતંત્ર રીતે ઘા કરવાની હતી, જે ફક્ત ઘરે જ કરવું મુશ્કેલ નથી.

જો કે, વિન્ડિંગ્સમાં પ્રવાહોની દિશાઓની પસંદગી અને વર્તમાન-દમનકારી પ્રતિરોધકોના ઉપયોગ સાથે વિવિધ તબક્કામાં કેપેસિટર અને ચોકના જટિલ જોડાણ સાથે મોટરના સંચાલન માટે શ્રેષ્ઠ પરિસ્થિતિઓ બનાવવામાં આવી હતી. આ પદ્ધતિ સાથે, એન્જિન પાવરનું નુકસાન 30% સુધી હતું.જો કે, આવા કન્વર્ટરની ડિઝાઇન આર્થિક રીતે નફાકારક નથી, કારણ કે તેઓ એન્જિન કરતાં ઓપરેશન માટે વધુ વીજળી વાપરે છે.

કેપેસિટર સ્ટાર્ટ સર્કિટ પણ વીજળીના વધેલા દરનો વપરાશ કરે છે, પરંતુ ઓછા પ્રમાણમાં. વધુમાં, તેના સર્કિટ સાથે જોડાયેલ મોટર સામાન્ય ત્રણ-તબક્કાના પુરવઠા સાથે બનેલી મોટરમાંથી માત્ર 50% પાવર જનરેટ કરવામાં સક્ષમ છે.

સિંગલ-ફેઝ સપ્લાય સર્કિટ સાથે ત્રણ-તબક્કાની મોટરને કનેક્ટ કરવામાં મુશ્કેલીઓ અને ઇલેક્ટ્રિકલ અને આઉટપુટ પાવરના મોટા નુકસાનને કારણે, આવા કન્વર્ટરોએ તેમની ઓછી કાર્યક્ષમતા દર્શાવી છે, જો કે તેઓ વ્યક્તિગત સ્થાપનો અને મેટલ-કટીંગ મશીનોમાં કામ કરવાનું ચાલુ રાખે છે.

ઇન્વર્ટર ઉપકરણો

સેમિકન્ડક્ટર તત્વોએ ઔદ્યોગિક ધોરણે ઉત્પાદિત વધુ તર્કસંગત તબક્કા કન્વર્ટર બનાવવાનું શક્ય બનાવ્યું. તેમની ડિઝાઇન સામાન્ય રીતે ત્રણ-તબક્કાના સર્કિટમાં ચલાવવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવે છે, પરંતુ તે વિવિધ ખૂણા પર સ્થિત મોટી સંખ્યામાં તાર સાથે કામ કરવા માટે ડિઝાઇન કરી શકાય છે.

જ્યારે કન્વર્ટર એક તબક્કા દ્વારા સંચાલિત થાય છે, ત્યારે તકનીકી કામગીરીનો નીચેનો ક્રમ કરવામાં આવે છે:

1. ડાયોડ નોડ દ્વારા સિંગલ-ફેઝ વોલ્ટેજનું સુધારણા;

2. સ્ટેબિલાઇઝેશન સર્કિટમાંથી તરંગોનું સ્મૂથિંગ;

3. વ્યુત્ક્રમ પદ્ધતિને કારણે ડાયરેક્ટ વોલ્ટેજનું થ્રી-ફેઝમાં રૂપાંતર.

આ કિસ્સામાં, સપ્લાય સર્કિટમાં ત્રણ સિંગલ-ફેઝ પાર્ટ્સનો સમાવેશ થઈ શકે છે જે સ્વાયત્ત રીતે કામ કરે છે, જેમ કે અગાઉ ચર્ચા કરી હતી, અથવા એક સામાન્ય, એસેમ્બલ, ઉદાહરણ તરીકે, તટસ્થ સામાન્ય વાહકનો ઉપયોગ કરીને સ્વાયત્ત થ્રી-ફેઝ ઇન્વર્ટર કન્વર્ઝન સિસ્ટમ અનુસાર.

અહીં, દરેક તબક્કો લોડ સેમિકન્ડક્ટર તત્વોની પોતાની જોડીનું સંચાલન કરે છે, જે સામાન્ય નિયંત્રણ સિસ્ટમ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. તેઓ રેઝિસ્ટન્સ Ra, Rb, Rc ના તબક્કામાં સિનુસોઇડલ પ્રવાહો બનાવે છે, જે તટસ્થ વાયર દ્વારા સામાન્ય સપ્લાય સર્કિટ સાથે જોડાયેલા હોય છે. તે દરેક લોડમાંથી વર્તમાન વેક્ટર ઉમેરે છે.

શુદ્ધ સાઈન વેવ આકારના આઉટપુટ સિગ્નલના અંદાજની ગુણવત્તા વપરાયેલ સર્કિટની એકંદર ડિઝાઇન અને જટિલતા પર આધારિત છે.

ફ્રીક્વન્સી કન્વર્ટર

ઇન્વર્ટરના આધારે, ઉપકરણો બનાવવામાં આવ્યા છે જે વિશાળ શ્રેણીમાં સિનુસોઇડલ ઓસિલેશનની આવર્તનને બદલવાની મંજૂરી આપે છે. આ હેતુ માટે, તેમને આપવામાં આવતી 50 હર્ટ્ઝ વીજળી નીચેના ફેરફારોમાંથી પસાર થાય છે:

• ઊભા થવું

• સ્થિરીકરણ;

• ઉચ્ચ આવર્તન વોલ્ટેજ રૂપાંતર.

કાર્ય અગાઉના પ્રોજેક્ટ્સના સમાન સિદ્ધાંતો પર આધારિત છે, સિવાય કે માઇક્રોપ્રોસેસર બોર્ડ પર આધારિત નિયંત્રણ સિસ્ટમ કન્વર્ટરના આઉટપુટ પર દસ કિલોહર્ટ્ઝની વધેલી આવર્તન સાથે આઉટપુટ વોલ્ટેજ જનરેટ કરે છે.

સ્વચાલિત ઉપકરણો પર આધારિત આવર્તન રૂપાંતરણ તમને ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સના સંચાલનને પ્રારંભ, બંધ અને ઉલટાવીને શ્રેષ્ઠ રીતે સમાયોજિત કરવાની મંજૂરી આપે છે, અને રોટરની ગતિ બદલવા માટે તે અનુકૂળ છે. તે જ સમયે, બાહ્ય પાવર નેટવર્કમાં ટ્રાન્ઝિઅન્ટ્સની હાનિકારક અસરમાં તીવ્ર ઘટાડો થાય છે.

તેના વિશે અહીં વધુ વાંચો: ફ્રીક્વન્સી કન્વર્ટર - પ્રકારો, કામગીરીના સિદ્ધાંત, જોડાણ યોજનાઓ

વેલ્ડિંગ ઇન્વર્ટર

આ વોલ્ટેજ કન્વર્ટરનો મુખ્ય હેતુ સ્થિર આર્ક બર્નિંગ અને ઇગ્નીશન સહિત તેની તમામ લાક્ષણિકતાઓનું સરળ નિયંત્રણ જાળવવાનો છે.

આ હેતુ માટે, ઇન્વર્ટરની ડિઝાઇનમાં ઘણા બ્લોક્સ શામેલ છે, જે ક્રમિક એક્ઝેક્યુશન કરે છે:

• ત્રણ-તબક્કા અથવા સિંગલ-ફેઝ વોલ્ટેજનું કરેક્શન;

• ફિલ્ટર્સ દ્વારા પરિમાણોનું સ્થિરીકરણ;

• સ્થિર ડીસી વોલ્ટેજથી ઉચ્ચ-આવર્તન સંકેતોનું વ્યુત્ક્રમ;

• વેલ્ડીંગ વર્તમાનનું મૂલ્ય વધારવા માટે સ્ટેપ-ડાઉન ટ્રાન્સફોર્મર દ્વારા/h વોલ્ટેજમાં રૂપાંતર;

• વેલ્ડીંગ આર્ક રચના માટે આઉટપુટ વોલ્ટેજનું ગૌણ ગોઠવણ.

ઉચ્ચ-આવર્તન સિગ્નલ રૂપાંતરણના ઉપયોગને લીધે, વેલ્ડીંગ ટ્રાન્સફોર્મરના પરિમાણોમાં મોટા પ્રમાણમાં ઘટાડો થાય છે અને સમગ્ર રચના માટે સામગ્રી સાચવવામાં આવે છે. વેલ્ડિંગ ઇન્વર્ટર તેમના ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ સમકક્ષોની તુલનામાં કામગીરીમાં મહાન ફાયદા છે.

ટ્રાન્સફોર્મર્સ: વોલ્ટેજ કન્વર્ટર

વિદ્યુત ઈજનેરી અને ઉર્જામાં, ઈલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સિદ્ધાંત પર કામ કરતા ટ્રાન્સફોર્મર્સ હજુ પણ વોલ્ટેજ સિગ્નલના કંપનવિસ્તારને બદલવા માટે સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાય છે.

તેમની પાસે બે અથવા વધુ કોઇલ છે અને ચુંબકીય સર્કિટ, જેના દ્વારા ઇનપુટ વોલ્ટેજને બદલાયેલ કંપનવિસ્તારના આઉટપુટ વોલ્ટેજમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે ચુંબકીય ઊર્જા પ્રસારિત થાય છે.