ஏசி இயக்கம்: ஏசி மோட்டார்களுக்கான நம்பகமான கட்டுப்பாட்டு தீர்வுகள்

ஒரு ac திரவிப்பான் சமகால தொழில்துறை தானியங்கி முறையில் மிக முக்கியமான தொழில்நுட்பங்களில் ஒன்றாகும், இது உற்பத்தி, பயனிலை மற்றும் செயல்முறைத் தொழில்கள் என அனைத்துத் துறைகளிலும் மாறுபடும் மின்னோட்ட (AC) மோட்டார்களின் வேகம் மற்றும் திருப்புத்திறனை துல்லியமாகக் கட்டுப்படுத்த உதவுகிறது. உங்கள் பணியில் அதிக தேவை கொண்ட கம்ப்ரஸர் அமைப்பு, கொண்டுசெல்லும் வரிசை (conveyor line) அல்லது மையவிலக்கு பம்ப் (centrifugal pump) ஆகியவற்றை நிர்வகித்தாலும், மோட்டார் செயல்திறனை துல்லியமாகவும் சிக்கனமாகவும் ஒழுங்குபடுத்தும் திறன் செயல்பாட்டு நம்பகத்தன்மை மற்றும் ஆற்றல் நுகர்வு ஆகிய இரண்டின் மீதும் நேரடியாக தாக்கம் ஏற்படுத்துகிறது. மோட்டார்-இயக்கப்படும் அமைப்புகளுக்கான பொறியாளர், தொழிற்சாலை மேலாளர் அல்லது வாங்கும் வல்லுநர் ஆகியோருக்கு, AC டிரைவ் என்றால் என்ன மற்றும் அது எவ்வாறு கட்டுப்பாட்டை வழங்குகிறது என்பதை அறிவது அவசியமான அறிவாகும்.

தொழில்துறைகள் உயர் ஆற்றல் திறனையும், மேம்பட்ட தானியங்கி தன்மையையும், குறைந்த இயந்திர தேய்வையும் நோக்கி முன்னேறும் போது, மாறுதல் அதிர்வெண் (AC) இயக்கத்தின் செயல்பாட்டு முக்கியத்துவம் கணிசமாக அதிகரித்துள்ளது. நிலையான அதிர்வெண் முதன்மை மின்சாரத்தை மாறும் அதிர்வெண் வெளியீடாக மாற்றுவதன் மூலம், AC இயக்கம் ஒரு இயக்கியின் சுழற்சி வேகத்தை அதன் உண்மையான சுமைத் தேவைக்கு நேரடியாக பொருத்துவதை அனுமதிக்கிறது; இது இயக்கிகளை எப்போதும் முழு வேகத்தில் இயக்குவதற்கு பதிலாகும். இந்த அடிப்படை செயல்பாடு, உற்பத்தித்திறனை மேம்படுத்துவதற்கும், கருவிகளின் ஆயுளை நீட்டிப்பதற்கும், இயக்கத்தின் மொத்த செலவைக் குறைப்பதற்கும் உதவும் பல்வேறு கட்டுப்பாட்டு முறைகளுக்கு அடித்தளமாக உள்ளது. இந்தக் கட்டுரையில், AC இயக்கிகளுக்கான நம்பகமான AC இயக்கத் தீர்வை வரையறுக்கும் முக்கிய கூறுகள், கட்டுப்பாட்டு முறைகள், பயன்பாட்டு ஏற்புத்தன்மை மற்றும் தேர்வு கொள்கைகளை ஆராய்கிறோம்.

இயக்கிகளைக் கட்டுப்படுத்துவதில் AC இயக்கத்தின் பங்கு

AC இயக்கம் உண்மையில் என்ன செய்கிறது

அதன் மையத்தில் ஒரு ac திரவிப்பான் வரும் AC மின்சக்தியை DC பஸ் மின்னழுத்தமாக மாற்றி, பின்னர் அதை மாறும் அதிர்வெண் மற்றும் மாறும் மின்னழுத்தம் கொண்ட AC வெளியீடாக மீண்டும் மாற்றுகிறது. இந்த செயல்முறையில் மூன்று முக்கிய கட்டங்கள் உள்ளன: செங்குத்து மாற்றம் (rectification), DC பஸ் வடிகட்டல் (filtering) மற்றும் PWM-அடிப்படையிலான மாற்றம் (inversion). இதன் விளைவாக, AC மோட்டார் பெறும் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட வெளியீட்டு அலைவடிவம் உருவாகிறது, இது மோட்டாரின் சுழற்சி வேகத்தையும் திருப்பு விசையையும் (torque) தீர்மானிக்கிறது. இந்த மாற்றச் செயல்முறைதான், AC இயக்கத்தை (ac drive) ஒரு எளிய ஆன்/ஆஃப் சுவிட்ச் அல்லது மென்மையான தொடங்கும் சாதனத்திலிருந்து அடிப்படையில் வேறுபடுத்துகிறது.

சமீபத்திய AC இயக்க வடிவமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படும் PWM (பல்ஸ்-விசால மாற்றுதல்) கட்டுப்பாட்டு முறை, இயற்கையான AC மின்சாரத்தை நெருக்கமாக நிகரப்படுத்தும் ஒரு செயற்கை சைனாய்டல் அலைவடிவத்தை உருவாக்குகிறது. இந்த முறை ஹார்மோனிக் மாசுப்பாட்டைக் குறைக்கிறது மற்றும் சுமை வடிவத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்களுக்கு இயக்கம் விரைவாக பதிலளிக்க அனுமதிக்கிறது. தொழில்துறை தரத்திலான AC இயக்க அலகுகள், உள்ளீட்டு மின்னழுத்தங்களில் ஏற்படும் ஏற்ற இறக்கங்கள் அல்லது திடீர் சுமை மாற்றங்களுக்கு எதிராகவும் வெளியீட்டு நிலைத்தன்மையை பராமரிக்குமாறு வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, இது கம்ப்ரஸர் அறைகள் அல்லது செயலாக்க வரிசைகள் போன்ற கடினமான சூழல்களில் மிகவும் முக்கியமானது.

இந்த செயல்பாட்டு கொள்கையை புரிந்துகொள்வது, ஆபரேட்டர்களுக்கு AC இயக்கம் ஒரு வெறும் வேக கட்டுப்பாட்டி மட்டுமல்ல, முழுமையான மோட்டார் மேலாண்மை அமைப்பு என்பதை உணர உதவுகிறது. இது தொடர்ந்து பின்னூட்ட சிக்னல்களைக் கண்காணித்து, வெளியீட்டு அளவுகளை சரிசெய்து, மிகை மின்னோட்டம், மிகை மின்னழுத்தம், குறை மின்னழுத்தம் மற்றும் வெப்ப அழுத்தம் ஆகியவற்றிலிருந்து மோட்டாரைப் பாதுகாக்கிறது. இந்த கட்டுப்பாடு மற்றும் பாதுகாப்பு இணைந்த அமைப்பு, நம்பகமான மோட்டார்-இயக்கப்படும் ஏதேனும் அமைப்பிலும் அத்தியாவசிய பாகமாக உள்ளது.

AC மோட்டார்களுக்கு மாறும் அதிர்வெண் கட்டுப்பாடு ஏன் தேவை?

ஏசி மோட்டார்கள் தங்கள் மின்சார விநியோகத்தின் அதிர்வெண்ணுடன் இயல்பாகவே தொடர்புடையவை. நிலையான அதிர்வெண் வலையமைப்பு சூழலில், ஒரு தூண்டல் மோட்டாரின் ஒத்திசைவு வேகம் அதன் துருவங்களின் எண்ணிக்கை மற்றும் விநியோக அதிர்வெண்ணால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. ஏசி டிரைவ் இல்லாமல், மோட்டார் வேகத்தை மாற்றுவதற்கான ஒரே வழி கியர்பாக்ஸ்கள், புல்லிகள் அல்லது துடிப்பு வால்வுகள் போன்ற இயந்திர முறைகள் மூலமாகும்; இவை அனைத்தும் திறன் இழப்புகளையும், இயந்திர சிக்கல்களையும், பராமரிப்புச் சுமையையும் ஏற்படுத்துகின்றன.

ஏசி டிரைவ் மோட்டாருக்கு வழங்கப்படும் அதிர்வெண்ணை மின்னணு முறையில் சரிசெய்வதன் மூலம் இந்த இயந்திர கட்டுப்பாடுகளை நீக்குகிறது. சுமை தேவைகள் குறைந்தால், டிரைவ் வெளியீட்டு அதிர்வெண்ணையும் மின்னழுத்தத்தையும் குறைத்து, மோட்டாரை விகிதாசாரமாக மெதுவாக்குகிறது. இந்த மென்மையான, தொடர்ச்சியான சரிசெய்வு நேரடி மின்சார இணைப்பில் (across-the-line) தொடங்குதல் மற்றும் நிறுத்துதலின் திடீர் இயந்திர அழுத்தத்தைத் தவிர்க்கிறது, இதனால் மோட்டார் சுற்றுகள் மற்றும் பெல்ட்கள், கப்ளிங்கள், தாங்கிகள் போன்ற இயந்திர சுமைகளின் தேய்மானம் குறிப்பிடத்தக்க அளவில் குறைகிறது.

சுருக்கிகள் மற்றும் பம்புகளுக்கு, இந்த மாறுபடும் கட்டுப்பாடு குறிப்பாக மதிப்புமிக்கதாகும். இந்த சுமைகள் ஒத்தத்தன்மை விதிகளைப் பின்பற்றுகின்றன, அதாவது சுழற்சி வேகத்தில் சிறிய குறைப்புகள் மின்சக்தி நுகர்வில் பெரிய குறைப்புகளை ஏற்படுத்தும். முழு வேகத்தில் திறன் கட்டுப்பாடு செய்யப்படும் செயல்பாட்டை ஒப்பிடும்போது, முழு வேகத்தின் 80 சதவீதத்தில் ஓர் சென்ட்ரிஃப்யூகல் பம்பை இயக்கும் ஒரு AC இயக்கம் (AC drive), மின்சக்தி நுகர்வை அதிகபட்சம் 50 சதவீதம் வரை குறைக்க முடியும். இந்த ஆற்றல் திறன் பற்றிய வாதம் மட்டுமே, பெரும்பாலான மாறுபடும்-திருப்புதல் திறன் (variable-torque) பயன்பாடுகளுக்கான AC இயக்கத்தில் முதலீடு செய்வதை நியாயப்படுத்துகிறது.

AC இயக்கத்தின் நம்பகத்தன்மையை வரையறுக்கும் முக்கிய கூறுகள்

மின்சக்தி எலக்ட்ரானிக்ஸ் மற்றும் இன்வெர்ட்டர் வடிவமைப்பு

எந்தவொரு மாறுபட்ட மின்சார இயக்கத்தின் (AC drive) நம்பகத்தன்மையும் அதன் மின்சுற்று கருவிகளின் (power electronics) தரம் மற்றும் வடிவமைப்பை பெரிதும் சார்ந்துள்ளது. நவீன இயக்கங்கள், மாற்றி (inverter) கட்டத்தில் சுழற்சி உறுப்புகளாக பொதுவாக IGBTs (ஈன்ஸுலேட்டட் கேட் பைபோலார் டிரான்சிஸ்டர்ஸ்) என அறியப்படும் மின்கடத்திகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. இந்த டிரான்சிஸ்டர்கள் PWM (பல்ஸ் விரிவாக்க மாதிரி) அலைவடிவத்தை உருவாக்க அதிக அதிர்வெண்ணில் சுழற்றப்படுகின்றன; மேலும் இவற்றின் வெப்ப செயல்திறன், கேட் இயக்க மின்சுற்று (gate drive circuitry) மற்றும் பாதுகாப்பு ஏரண முறைகள் (protection logic) ஆகியவை இயக்கத்தின் தவறு நிலைகளை (fault conditions) மற்றும் நீண்டகால அழுத்தத்தை (long-term stress) எவ்வாறு கையாளும் என்பதை நேரடியாக தீர்மானிக்கின்றன.

உயர்-தரமான AC இயக்க வடிவமைப்புகள் அலுமினியம் வெப்பச் சிதறுத்திகள், உள் விசைலி, மற்றும் சில சந்தர்ப்பங்களில் உயர்-திறன் மாதிரிகளுக்கான திரவ குளிரூட்டல் ஆகியவற்றை உள்ளடக்கிய வலுவான வெப்பச் சிதறுத்தல் அமைப்புகளை ஒருங்கிணைக்கின்றன. இயக்கத்தின் நீண்ட ஆயுளுக்கு வெப்ப மேலாண்மை என்பது மிகவும் முக்கியமான காரணிகளில் ஒன்றாகும்; ஏனெனில், அதிக இயக்க வெப்பநிலைகள் கேபாசிட்டர் தேய்வை விரைவுபடுத்துகின்றன, IGBT நம்பகத்தன்மையைக் குறைக்கின்றன, மேலும் தவறான தவறுகளைத் தூண்டுகின்றன. 380V அல்லது 220V இல் இயங்கும் தொழில்துறை-தரமான AC இயக்க அலகுகள், அதிகபட்சம் 630kW வரையிலான மின்திறன் தரத்துடன், நீண்டகால இயக்க சுழற்சிகளின் போது தொடர்ச்சியான செயல்திறனை பராமரிக்க ஸ்விட்சிங் அதிர்வெண், வெப்ப சுமை மற்றும் அடைப்பு வடிவமைப்பு ஆகியவற்றை கவனமாக சமன் செய்ய வேண்டும்.

டிசி பஸ் கேபாசிட்டர்கள் மேலும் ரைட்-த்ரூ திறன் மற்றும் வெளியீட்டு மின்னழுத்த சமத்தன்மையை உறுதிப்படுத்துவதில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க வரம்பிற்குள் மாறுபட்டாலும், நன்றாக வடிவமைக்கப்பட்ட ஏசி டிரைவ் ஒரு நிலையான டிசி பஸ்ஸை பராமரிக்கிறது, இதனால் மோட்டார் தடையின்றி கட்டுப்படுத்தப்பட்ட மின்சக்தியைத் தொடர்ந்து பெறுகிறது. கேபாசிட்டர் தேர்வு, மின்னழுத்த தரவரம்பு மார்ஜின் மற்றும் பஸ் டிஸ்சார்ஜ் சுற்று ஆகியவை அனைத்தும் டிரைவ் அமைப்பின் மொத்த பாதுகாப்பு மற்றும் தாங்குதன்மையை உறுதிப்படுத்துகின்றன.

கட்டுப்பாட்டு வழிமுறைகள் மற்றும் பின்னூட்ட ஒருங்கிணைப்பு

மின்சக்தி எலக்ட்ரானிக்ஸை மீறியும், ஏசி டிரைவ் கட்டுப்பாட்டு பலகையில் உள்ள அறிவு, டிரைவ் மோட்டார் நடத்தையை எவ்வளவு துல்லியமாகவும் விரைவாகவும் மேலாண்மை செய்கிறது என்பதை தீர்மானிக்கிறது. அடிப்படை நிலை டிரைவ்கள் பொதுவாக V/F (வோல்ட்-பெர்-ஹெர்ட்ஸ்) கட்டுப்பாட்டைப் பயன்படுத்துகின்றன, இது வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் மற்றும் அதிர்வெண் இடையே நிலையான விகிதத்தை பராமரிக்கிறது. இந்த அணுகுமுறை எளிமையானது மற்றும் துல்லியமான வேக ஒழுங்குப்பாடு முக்கியமாக இல்லாத எளிய விசிறி மற்றும் பம்ப் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றது.

மேலும் கடுமையான பயன்பாடுகளுக்கு சென்சார்-இல்லா வெக்டர் கட்டுப்பாடு அல்லது என்கோடர் பின்னூட்டத்துடன் கூடிய மூடிய-சுழற்சி வெக்டர் கட்டுப்பாடு தேவைப்படுகிறது. இந்த வழிமுறைகள் மோட்டாரின் ஃப்ளக்ஸ் மற்றும் டார்க் கூறுகளை உண்மை-நேர மதிப்பீடுகளாகக் கணக்கிடுகின்றன, இதனால் AC டிரைவ் குறைந்த வேகங்களில் அல்லது விரைவான சுமை மாற்றங்களின் போது கூட துல்லியமான டார்க் பதிலை வழங்க முடிகிறது. என்கோடரை நிறுவுவது சாத்தியமற்ற பயன்பாடுகளில் சென்சார்-இல்லா வெக்டர் கட்டுப்பாடு குறிப்பாக பிரபலமானது, ஆனால் இன்னும் மேம்பட்ட இயக்க செயல்திறன் தேவைப்படுகிறது.

மேம்பட்ட AC டிரைவ் தளங்கள் PID கட்டுப்பாடு ஒருங்கிணைப்பையும் ஆதரிக்கின்றன, இதனால் டிரைவ் அழுத்தம், ஓட்டம் அல்லது வெப்பநிலை போன்ற செயல்முறை மாறியின் பின்னூட்ட சிக்னலை நேரடியாக ஏற்றுக்கொண்டு, இலக்கு அமைப்பு மதிப்பை பராமரிக்க மோட்டார் வேகத்தை தானாகவே சரிசெய்ய முடிகிறது. இந்த உள்ளமைந்த செயல்முறை கட்டுப்பாட்டு திறன் எளிய மூடிய-சுழற்சி பயன்பாடுகளில் வெளிப்புற PLCகளின் தேவையைக் குறைக்கிறது, பேனல் வடிவமைப்பை எளிமைப்படுத்துகிறது, மேலும் அமைப்பு செலவைக் குறைக்கிறது, அதே நேரத்தில் பதிலளிப்பின் துல்லியத்தை மேம்படுத்துகிறது.

AC டிரைவ்கள் அதிகபட்ச மதிப்பை வழங்கும் பயன்பாட்டு சூழ்நிலைகள்

கம்ப்ரஸர் மற்றும் HVAC பயன்பாடுகள்

கம்ப்ரஸர்கள் தொழில்துறை வசதிகளில் அதிக ஆற்றலை நுகரும் சாதனங்களில் ஒன்றாகும், மேலும் ac திரவிப்பான் அச் இயக்கி (ac drive) தற்போதைய நிறுவல்களில் கம்ப்ரஸர் வேக கட்டுப்பாட்டிற்கான தரமான தீர்வாக மாறிவிட்டது. கம்ப்ரஸரின் வெளியீட்டை சுமந்துச் செல்லப்படும் காற்று அல்லது ரெஃப்ரிஜரன்ட் தேவைக்கு ஏற்ப பொருத்துவதன் மூலம், இந்த இயக்கி நிலையான வேக இயக்கத்துடன் தொடர்புடைய ஆற்றல் வீணாக்கத்தையும், பைபாஸ் வால்வு கட்டுப்பாட்டையும் நீக்குகிறது. அச் இயக்கியால் கட்டுப்படுத்தப்படும் மாறும் வேக கம்ப்ரஸர் அமைப்புகள், மரபு வழியிலான நிலையான வேக அமைப்புகளை விட 20 முதல் 40 சதவீதம் வரை ஆற்றல் சேமிப்பை அடைவதாக தொடர்ந்து அறிக்கைகளில் குறிப்பிடப்படுகின்றன.

HVAC அமைப்புகளில், AC இயக்க அலகுகள் சில்லர் கம்ப்ரஸர்கள், காற்று செயலாக்க விசிறிகள், குளிரூட்டும் கோபுர விசிறிகள் மற்றும் கண்டென்சர் பம்ப்களைக் கட்டுப்படுத்துகின்றன. இந்த ஒவ்வொரு சுமையும் கட்டிடத்தின் சுமை வடிவமைப்புகள் நாள் முழுவதும் மற்றும் பருவங்களுக்கு இடையே மாறுவதால், மாறும் வேகச் செயல்பாட்டிலிருந்து நன்மை பெறுகின்றன. AC இயக்கம், HVAC அமைப்புகள் சிறிய சுமை நிலைகளில் திறம்பட இயங்க அனுமதிக்கிறது; இது உபகரணங்களை இயக்கி/நிறுத்தும் சுழற்சியை விட சிறந்தது. இது பயனாளர்களின் வசதியை மேம்படுத்துகிறது, உச்ச தேவை கட்டணங்களைக் குறைக்கிறது மற்றும் உபகரணங்களின் பராமரிப்பு இடைவெளிகளை நீட்டிக்கிறது.

கம்ப்ரஸர் பயன்பாடுகளில் மெதுவான முடுக்க சாய்வுகளை அமைப்பதன் திறனும் மிகவும் முக்கியமானது. நேரடியாக வினையில் தொடங்கும் கம்ப்ரஸர் ஒரு திடீர் மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது, இது மோட்டாரின் தரப்படுத்தப்பட்ட மின்னோட்டத்தின் ஆறு முதல் எட்டு மடங்கு வரை இருக்கும்; இது சுற்றுகள், மின்சார உள்கட்டமைப்பு மற்றும் இயந்திர இணைப்புகளுக்கு அழுத்தத்தை ஏற்படுத்துகிறது. AC இயக்கம், தொடக்கத்தின் போது மின்னழுத்தத்தையும் அதிர்வெண்ணையும் படிப்படியாக அதிகரிப்பதன் மூலம் இந்த திடீர் மின்னோட்டத்தை நீக்குகிறது; இது அனைத்து அமைப்பு பாகங்களையும் பாதுகாக்கிறது மற்றும் வழங்கல் வலையமைப்பில் தேவை உச்சங்களைக் குறைக்கிறது.

கொண்டுசெல்லும் பெல்ட், பம்ப் மற்றும் விசிறி அமைப்புகள்

தயாரிப்பு, சேமிப்பகம் மற்றும் சுரங்கத் துறை செயல்பாடுகளில் கொண்டுசெல்லும் அமைப்புகள், பெல்ட் வேகங்களை ஒத்திசைக்கவும், துல்லியமான இழுப்பு விவரங்களை பராமரிக்கவும், மற்றும் பல-இயக்கி கட்டமைப்புகளை ஒருங்கிணைக்கவும் மாறுதிசை இயக்கி தொழில்நுட்பத்தை நம்பியுள்ளன. முடுக்கம் மற்றும் மெதுவாக்குதல் சாய்வுகளை நிரல்படுத்துதல், குறைந்தபட்ச மற்றும் அதிகபட்ச வேக வரம்புகளை அமைத்தல், மற்றும் PLC-அடிப்படையிலான கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகளுடன் ஒருங்கிணைத்தல் ஆகியவற்றின் திறன் காரணமாக, மாறுதிசை இயக்கி கொண்டுசெல்லும் தானியங்கி அமைப்புகளுக்கு இயல்பான தேர்வாக உள்ளது. சிக்கலான சுமை பகிர்வு தேவைகளை சமாளிக்க பல-இயக்கி அமைப்புகளை முதன்மை-பின்தொடர் (மாஸ்டர்-ஃபாலோவர்) அல்லது திருப்புதல் விசை பகிர்வு (டார்க்-ஷேரிங்) பாணிகளில் கட்டமைக்கலாம்.

பம்ப் மற்றும் விசிறி பயன்பாடுகள், அதிக ஆற்றல் சேமிப்பு சாத்தியத்தையும் எளிய நிறுவலையும் ஒருங்கே வழங்குவதால், உலகளவில் ac இயக்க அமைப்புகளின் மிகப்பெரிய நிறுவப்பட்ட அடிப்படையை உருவாக்குகின்றன. நீர் சுத்திகரிப்பு நிலையங்கள், வேதியியல் செயலாக்க வசதிகள் மற்றும் தொழில்துறை குளிரூட்டும் அமைப்புகள் ஆகியவை அனைத்தும் மையவிலகல் பம்ப்களில் ac இயக்க அலகுகளை ஓட்ட ஓட்ட அழுத்தம் மற்றும் ஓட்ட அளவு அமைப்புகளை வைத்திருக்கின்றன. இந்த இயக்கம் உண்மை-நேர தேவை சிக்னல்களுக்கு பதிலளித்து, மோட்டார் வேகத்தை அதற்கேற்றவாறு சரிசெய்கிறது, இதனால் தடுப்பு வால்வு கட்டுப்பாட்டில் ஏற்படும் அழுத்த வீழ்ச்சி இழப்புகள் நீக்கப்படுகின்றன.

தூசி சேகரிப்பு, காற்றோட்டம் மற்றும் எரிதல் காற்று அமைப்புகளில் ac இயக்கத்துடன் விசிறியைக் கட்டுப்படுத்துவதும் அதே ஆற்றல் தர்க்கத்தைப் பின்பற்றுகிறது. விசிறியின் ஆற்றல் வேகத்தின் கன அளவிற்கு விகிதாசாரமாக இருப்பதால், ac இயக்கத்தால் ஏற்படும் சிறிய வேகக் குறைப்பு கூட கணிசமான ஆற்றல் சேமிப்பை ஏற்படுத்துகிறது. முழு வேகத்தில் இயங்கும் போது தேவைப்படும் ஆற்றலின் 42% மட்டுமே 75% வேகத்தில் இயங்கும் விசிறிக்கு தேவைப்படுகிறது; இதனால் ac இயக்கம் தொழில்துறை ஆற்றல் மேலாண்மையில் மிக விரைவான முதலீட்டு மீள்வருவாய் கொண்ட ஒரு முதலீடாகும்.

உங்கள் பயன்பாட்டிற்கு சரியான AC இயக்கத்தைத் தேர்வு செய்தல்

மின்னழுத்தம், மின்திறன் தரவரை மற்றும் உள்ளீட்டு அமைப்பு

AC இயக்கத்தைத் தேர்வு செய்வது முதலில் இயக்கத்தின் மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்ட தரவரையை மோட்டார் மற்றும் மின்சார வழங்கல் தன்மைகளுடன் பொருத்துவதிலிருந்து தொடங்குகிறது. தொழில்துறை AC இயக்க பொருட்கள் சிறிய இயந்திரங்களுக்கான பின்னிலக்க கிலோவாட் மின்திறன் முதல் பெரிய தொழில்துறை மோட்டார்களுக்கான 630kW மற்றும் அதற்கு மேற்பட்ட மின்திறன் வரை கிடைக்கின்றன; இவை ஒற்றை-கட்டமைப்பு 220V உள்ளீடு மற்றும் முப்புற கட்டமைப்பு 220V மற்றும் 380V அமைப்புகளுக்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. ஏற்ற மின்னோட்ட மார்ஜினுடன் சரியான மின்திறன் தரவரையைத் தேர்வு செய்வது, இயக்கம் ஸ்டெடி-ஸ்டேட் மோட்டார் மின்னோட்டத்தையும், ஏதேனும் காலநிலை மிகைச்சுமை நிலைகளையும் சமாளிக்க முடியும் என்பதை உறுதிப்படுத்துகிறது.

மூன்று-கட்ட மின்சார 380V பயன்பாடுகளுக்கு, அதிக தொடக்க டார்க் தேவைகளைக் கொண்ட மோட்டார்களைப் பயன்படுத்தும்போது, 60 வினாடிகளுக்கு 150 சதவீத மிகஅதிக சுமைத் திறன் கொண்ட AC இயக்க சாதனத்தைத் தேர்வுசெய்வது, கனமான சுமைகளை ஓய்வு நிலையிலிருந்து வேகப்படுத்துவதற்கான தேவையான கூடுதல் திறனை வழங்குகிறது; இதனால் மிகஅதிக மின்னோட்ட தவறுகள் (overcurrent faults) ஏற்படுவதைத் தடுக்கிறது. எக்ஸ்ட்ரூடர்கள் அல்லது கிரேன்கள் போன்ற மாறாத-டார்க் சுமை வடிவமைப்புகளைக் கொண்ட பயன்பாடுகளுக்கு, அதே மின்சக்தி மட்டத்தில் உள்ள மாறும்-டார்க் சுமைகளை விட உயர் தரமான AC இயக்க சாதனம் பொதுவாகத் தேவைப்படுகிறது, ஏனெனில் மோட்டார் முழு வேக வரம்பிலும் முழு டார்க்கில் இயங்குகிறது.

சுற்றுச்சூல் கவனத்தில் கொள்ளப்படும் விஷயங்களும் மாறுதல் மின்னோட்ட (AC) இயக்கியைத் தேர்வு செய்வதை பாதிக்கின்றன. தூசியுள்ள, ஈரப்பதமான அல்லது காரணியாக்கும் சூழல்களில் பயன்படுத்தப்படும் இயக்கிகள், ஏற்ற IP தரத்தில் உள்ள சீல் செய்யப்பட்ட கவர்ச்சிகளில் வைக்கப்பட வேண்டும். சில AC இயக்கி மாதிரிகள், சேவை ஆயுளை கடினமான சூழல் நிலைகளில் நீட்டிக்க கட்டுப்பாட்டு வார்த்தைகளில் கான்பார்மல்-கோட்டிங் மற்றும் காரணியாக்கும் எதிர்ப்பு கூறுகளுடன் கிடைக்கின்றன. மேலும், உயரம் குறைப்பு (Altitude derating) கவனத்தில் கொள்ளப்பட வேண்டும், ஏனெனில் 1000 மீட்டருக்கு மேல் உயரத்தில் AC இயக்கியின் குளிரூட்டும் திறன் குறைகிறது.

தகவல் பரிமாற்ற நெறிமுறைகள் மற்றும் அமைப்பு ஒருங்கிணைப்பு

சமீபத்திய தொழில்துறை அமைப்புகள் புல சாதனங்களுக்கு இடையே தடையற்ற தகவல் தொடர்பை தேவையாகக் கொண்டுள்ளன, மேலும் மாறுதல் மின்னோட்ட (AC) இயக்கி என்பதும் அதன் விதிவிலக்காக இல்லை. தானியங்கி உற்பத்தி சூழல்களில் பயன்படுத்தப்படும் இயக்கிகள் பொதுவாக SCADA அமைப்புகள், DCS தளங்கள் அல்லது PLC-அடிப்படையிலான கட்டுப்பாட்டு கட்டமைப்புகளுடன் ஒருங்கிணைக்க மோட்பஸ் RTU, CANopen, PROFIBUS அல்லது EtherNet/IP போன்ற தொழில்துறை தகவல் தொடர்பு நெறிமுறைகளை ஆதரிக்க வேண்டும். தேவையான நெறிமுறையை உள்ளடக்கிய மாறுதல் மின்னோட்ட (AC) இயக்கியைத் தேர்ந்தெடுப்பது, வெளிப்புற கேட்வேக்களின் தேவையை நீக்குகிறது மற்றும் நிறுவலை எளிதாக்குகிறது.

இணைப்பு செயல்முறையின் போது இலக்கமுறை மற்றும் அனலாக் I/O கட்டமைப்புகளும் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. பல நிரலாக்கத்தக்க இலக்கமுறை உள்ளீடுகள் மற்றும் வெளியீடுகளைக் கொண்ட AC இயக்கி, ஓடு/நிறுத்த கட்டளைகள், பிழை மீட்டெடுப்புகள், வேக முன்னிருத்தங்கள் மற்றும் ரிலே வெளியீடுகள் போன்ற கட்டுப்பாட்டு சிக்னல்களை தற்போதைய கட்டுப்பாட்டு ஏரணத்துடன் பொருத்துவதற்கு பொறியாளர்களுக்கு வசதியை வழங்குகிறது, இதற்கு தனிப்பயன் நிரலாக்கம் தேவையில்லை. 0-10V மற்றும் 4-20mA சிக்னல்கள் இரண்டையும் ஏற்றும் அனலாக் உள்ளீடுகள், பல்வேறு செயல்முறை மாற்றிகள் மற்றும் கட்டளை மூலங்களுடன் இணைப்பதற்கு நெகிழ்வுத்தன்மையை வழங்குகின்றன.

அலைவரிசை இயக்க விசைப்பலகை (Remote keypad) அல்லது பேனலில் பொருத்தப்பட்ட HMI விருப்பங்கள், மின்னழுத்த இயக்கி (ac drive) கட்டுப்பாட்டு அறையின் உள்ளே பொருத்தப்பட்டிருந்தாலும், இயந்திரத்தின் மட்டத்தில் ஆபரேட்டர் இடைமுகம் அணுகக்கூடியதாக இருக்க வேண்டும் என்ற நிறுவல்களில் மேலும் வசதியை வழங்குகின்றன. பல மின்னழுத்த இயக்கி மாதிரிகள் தொலைநிலை அளவுரு நகலெடுத்தலை (remote parameter copying) ஆதரிக்கின்றன, இது தொழில்நுட்ப வல்லுநர்களுக்கு தொடக்க நிலையில் (commissioning) அல்லது கூறுகளை மாற்றிய பின்னர் பல அலகுகளுக்கு இயக்கி அமைப்புகளை ஒத்திருக்கச் செய்வதை அனுமதிக்கிறது; இது பல-இயக்கி நிறுவல்களில் நிறுத்த நேரத்தையும், அமைப்பு பிழைகளையும் குறைக்கிறது.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

மின்னழுத்த இயக்கி (ac drive) மற்றும் மென்மையான தொடங்கி (soft starter) ஆகியவற்றிற்கு இடையேயான வேறுபாடு என்ன?

ஒரு ஏசி இயக்கம் (AC drive), வெளியீட்டு அதிர்வெண் மற்றும் வோல்டேஜ் ஆகிய இரண்டையும் சரிசெய்வதன் மூலம், ஏசி மோட்டாரின் முழு இயக்க வரம்பிலும் தொடர்ச்சியான மாறும் வேகக் கட்டுப்பாட்டை வழங்குகிறது. மாறாக, ஒரு மென்மையான தொடங்கும் சாதனம் (soft starter) மோட்டார் தொடங்கும் போதும், நிறுத்தும் போதும் மட்டுமே வோல்டேஜைக் கட்டுப்படுத்துகிறது; மோட்டார் அதன் தரப்பட்ட வேகத்தை அடைந்தவுடன், நிலையான வேகத்திலான முழு வோல்டேஜ் இயக்கத்திற்குத் திரும்புகிறது. வெறும் மென்மையான தொடக்கம் மற்றும் நிறுத்தம் ஆகியவற்றுடன் நிலையான வேக இயக்கத்தை மட்டுமே தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு ஒரு மென்மையான தொடங்கும் சாதனம் போதுமானதாக இருக்கும். எனினும், தொடர்ச்சியான வேக மாற்றங்கள், பகுதி சுமையில் ஆற்றல் சேமிப்பு அல்லது செயல்முறை பின்னூட்டக் கட்டுப்பாடு ஆகியவற்றை தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு, ஏசி இயக்கமே ஏற்ற தீர்வாகும்.

ஏசி இயக்கத்தை எந்த ஏசி மோட்டாருடனும் பயன்படுத்தலாமா?

மிகவும் பொதுவான மூன்று-கட்ட தூண்டல் மோட்டார்கள் அனைத்தும் ஏசி இயக்கத்துடன் (ac drive) ஒத்துழைக்கும், ஆனால் அதற்கு முக்கியமான கவனிக்க வேண்டிய விஷயங்கள் உள்ளன. இன்வெர்டர் பயன்பாட்டிற்காக வடிவமைக்கப்பட்ட மோட்டார்கள், குறிப்பாக குறைந்த வேகங்களில் குளிரூட்டுதல் குறைவாக இருக்கும் போது, இயக்கத்தால் உருவாக்கப்படும் அதிக அதிர்வெண் சுழற்சி ஹார்மோனிக்ஸை (harmonics) சமாளிக்க வேண்டும். பழைய மோட்டார்களில் மெதுவான மின்நிலை முறைகள் (insulation systems) இருந்தால், சுருள் மின்நிலையை (winding insulation) மின்னழுத்த உச்சமதிப்புகளிலிருந்து (voltage spikes) பாதுகாக்க வெளியீட்டு வடிகட்டிகள் (output filters) அல்லது dV/dt ரியாக்டர்கள் தேவைப்படலாம். நிலையான காந்த ஒத்திசைவு மோட்டார்கள் (permanent magnet synchronous motors) மற்றும் ஒத்திசைவு எதிர்ப்பு மோட்டார்கள் (synchronous reluctance motors) ஆகியவையும், இந்த மோட்டார் வகைகளுக்கான ஏற்ற கட்டுப்பாட்டு வழிமுறைகளை (control algorithms) ஆதரிக்கும் நவீன ஏசி இயக்க தளங்களுடன் (ac drive platforms) பணிபுரிகின்றன.

ஏசி இயக்கம் (ac drive) எவ்வாறு மோட்டாரின் ஆற்றல் திறனை மேம்படுத்துகிறது?

ஒரு ஏசி இயக்கம் (AC drive), மோட்டாரை நிலையான முழு வேகத்தில் இயக்கி, அதிகப்படியான வெளியீட்டை இயந்திர முறையில் கட்டுப்படுத்துவதற்குப் பதிலாக, உண்மையான சுமைத் தேவைக்கு ஏற்றவாறு வேகத்தில் இயக்குவதன் மூலம் மோட்டாரின் ஆற்றல் திறனை மேம்படுத்துகிறது. விசிறிகள் மற்றும் பம்புகள் போன்ற மாறும் திருப்புத்திறன் சுமைகளுக்கு, ஏசி இயக்கம் வேகம் மற்றும் திறனுக்கு இடையேயான கனசதுர தொடர்பைப் பயன்படுத்தி, பகுதி சுமை நிலைகளில் குறிப்பிடத்தக்க ஆற்றல் சேமிப்பை வழங்குகிறது. வேக பொருத்தத்தைத் தவிர, ஏசி இயக்கம் நேரடியாக வரியில் தொடங்கும் (direct-on-line) முறையுடன் தொடர்புடைய மீண்டும் மீண்டும் ஏற்படும் திடீர் மின்னோட்ட உச்சங்களை நீக்குகிறது, தடையற்ற மின்னோட்டத் தேவையைக் குறைக்கிறது, மேலும் குறைந்த சுமை நிலைகளில் மோட்டாரை சிறந்த பாய்வு மட்டங்களில் இயக்குமாறு கட்டமைக்கப்படலாம்; இது இழப்புகளை மேலும் குறைக்கிறது.

நம்பகமான ஒரு ஏசி இயக்கத்தில் என்னென்ன பாதுகாப்பு அம்சங்கள் இருக்க வேண்டும்?

ஒரு நம்பகமான AC இயக்கி (ac drive), அதன் தன்னையும் இணைக்கப்பட்ட மோட்டாரையும் விரிவான பாதுகாப்புடன் கூடியதாக இருக்க வேண்டும். அவசியமான பாதுகாப்பு அம்சங்களில் மிகை-மின்னோட்டம் மற்றும் குறுகிய-சுற்று பாதுகாப்பு, மிகை-மின்னழுத்தம் மற்றும் குறை-மின்னழுத்தம் தடுப்பு, IGBT மாட்யூள்கள் மற்றும் மோட்டார் ஆகிய இரண்டிற்குமான மிகை-வெப்பநிலை பாதுகாப்பு, நிலத்தில் தவறு (ground fault) கண்டறிதல், மற்றும் நிறுத்தம் (stall) தடுப்பு தர்க்கம் (logic) ஆகியவை அடங்கும். மேம்பட்ட AC இயக்கி மாதிரிகள் மேலும் மோட்டார் சுற்றுகளின் நேரடி வெப்ப கண்காணிப்புக்காக மோட்டார் வெப்ப மாற்றி (thermistor) உள்ளீடு, உள்ளீடு கட்டத்தில் மின்னோட்ட இழப்பு கண்டறிதல், வெளியீடு கட்டத்தில் மின்னோட்ட இழப்பு கண்டறிதல், மற்றும் தகவல் தொடர்பு தவறு கையாளுதல் ஆகியவற்றையும் வழங்குகின்றன. இந்த பல அடுக்குகளிலான பாதுகாப்பு அம்சங்கள், AC இயக்கியை சாதாரணமற்ற நிலைகளுக்கு அறிவுபூர்வமாக பதிலளிக்க அனுமதிக்கின்றன; அது மௌனமாக தவறு ஏற்படுத்துவதையோ அல்லது கட்டுப்பாடற்ற நிறுத்தங்களையோ ஏற்படுத்தாது.