विद्युत ड्राइव सिस्टम क्या है?

परिभाषा

विद्युत ड्राइव सिस्टम को एक तंत्र के रूप में परिभाषित किया गया है जो विद्युत मोटर की गति, टोक़, और दिशा को नियंत्रित करने के लिए डिजाइन किया गया है। हर विद्युत ड्राइव सिस्टम के अद्वितीय विशेषताएं हो सकती हैं, फिर भी उनमें कई सामान्य विशेषताएं भी होती हैं।

विद्युत ड्राइव सिस्टम

नीचे दिए गए चित्र में एक टाइपिकल प्लांट-स्तरीय विद्युत वितरण नेटवर्क की व्यवस्था दिखाई गई है। इस सेटअप में, विद्युत ड्राइव सिस्टम एक मोटर कंट्रोल सेंटर (MCC) से आने वाली वैद्युत विकल्पी (AC) आपूर्ति लेता है। MCC एक केंद्रीय हब के रूप में कार्य करता है, जो विशिष्ट क्षेत्र में स्थित विभिन्न ड्राइवों को शक्ति वितरित करने की देखभाल करता है।

बड़े पैमाने के निर्माण प्लांटों में, अक्सर कई MCCs संचालन में होते हैं। ये MCCs, बारीकी से, पावर कंट्रोल सेंटर (PCC) नामक मुख्य वितरण केंद्र से शक्ति प्राप्त करते हैं। दोनों MCC और PCC आमतौर पर वायु सर्किट ब्रेकर का उपयोग प्राथमिक शक्ति-स्विचिंग तत्व के रूप में करते हैं। ये स्विचिंग घटक 800 वोल्ट और 6400 एम्पियर तक की विद्युत लोड को संभालने के लिए इंजीनियरिंग किए गए हैं, जिससे विद्युत ड्राइव सिस्टम और समग्र प्लांट ढांचे में विश्वसनीय और कुशल शक्ति प्रबंधन सुनिश्चित होता है।

नीचे दिए गए चित्र में GTO इनवर्टर नियंत्रित उत्तेजन मोटर ड्राइव दिखाई दे रहा है:

विद्युत ड्राइव सिस्टम के मुख्य भाग

निम्नलिखित इन ड्राइव सिस्टमों के प्रमुख घटक हैं:

• आने वाला AC स्विच

• पावर कन्वर्टर और इनवर्टर असेंबली

• जाने वाला DC और AC स्विचगियर

• नियंत्रण तर्क

• मोटर और संबंधित लोड

विद्युत शक्ति सिस्टम के मुख्य भाग नीचे विस्तार से दिए गए हैं।

आने वाला AC स्विचगियर

आने वाला AC स्विचगियर एक स्विच-फ्यूज इकाई और एक AC पावर कंटैक्टर से बना होता है। ये घटक आमतौर पर 660V और 800A तक के वोल्टेज और धारा रेटिंग के होते हैं। एक सामान्य कंटैक्टर के बजाय, अक्सर एक बार-माउंटेड कंटैक्टर का उपयोग किया जाता है, और एक वायु सर्किट ब्रेकर आने वाला स्विच के रूप में कार्य करता है। बार-माउंटेड कंटैक्टर का उपयोग 1000V और 1200A तक की रेटिंग क्षमताओं को बढ़ाने में मदद करता है।

यह स्विचगियर 660V और 800A तक के लिए रेटिंग किए गए हाई रप्तुरिंग क्षमता (HRC) फ्यूज से सुसज्जित होता है। इसके अलावा, यह एक थर्मल ओवरलोड संरक्षण तंत्र भी शामिल करता है जो प्रणाली को ओवरलोडिंग से सुरक्षित करता है। कुछ मामलों में, स्विचगियर के कंटैक्टर को एक मोल्डेड केस सर्किट ब्रेकर से बदला जा सकता है जिससे प्रदर्शन और सुरक्षा में सुधार होता है।

पावर कन्वर्टर/इनवर्टर असेंबली

यह असेंबली दो प्रमुख उप-ब्लॉकों में विभाजित होती है: पावर इलेक्ट्रॉनिक्स और नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स। पावर इलेक्ट्रॉनिक्स ब्लॉक अर्धचालक उपकरणों, हीट सिंक, अर्धचालक फ्यूज, सर्ज सप्रेशर, और कूलिंग फैन से बना होता है। ये घटक एक साथ काम करते हैं जो उच्च-शक्ति के रूपांतरण की जिम्मेदारी निभाते हैं।

नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स ब्लॉक एक ट्रिगरिंग सर्किट, अपना नियंत्रित पावर सप्लाई, और एक ड्राइविंग और अलगाव सर्किट शामिल करता है। ड्राइविंग और अलगाव सर्किट मोटर को नियंत्रित और नियमित शक्ति प्रवाह का नियंत्रण करने के लिए जिम्मेदार होता है।

जब ड्राइव एक बंद लूप नियंत्रण में काम करता है, तो इसमें एक कंट्रोलर साथ ही धारा और गति प्रतिक्रिया लूप शामिल होते हैं। नियंत्रण प्रणाली में तीन-पोर्ट अलगाव शामिल होता है, जिससे पावर सप्लाई, इनपुट, और आउटपुट को उचित इन्सुलेशन स्तरों से अलग किया जाता है जिससे सुरक्षा और विश्वसनीयता में सुधार होता है।

लाइन सर्ज सप्रेशर

लाइन सर्ज सप्रेशर अर्धचालक कन्वर्टर को वोल्टेज स्पाइक से सुरक्षित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। ये स्पाइक लोड को एक ही लाइन से जोड़े जाने वाले लोड के ऑन और ऑफ करने के कारण विद्युत लाइन में हो सकते हैं। लाइन सर्ज सप्रेशर, इंडक्टेंस के साथ, इन वोल्टेज स्पाइक को प्रभावी रूप से दबाता है।

जब आने वाला सर्किट ब्रेकर काम करता है और धारा सप्लाई को रोकता है, तो लाइन सर्ज सप्रेशर कुछ ट्रैप किए गए ऊर्जा को अवशोषित करता है। हालांकि, अगर पावर मोड्यूलेटर एक अर्धचालक उपकरण नहीं है, तो लाइन सर्ज सप्रेशर की आवश्यकता नहीं हो सकती।

नियंत्रण तर्क

नियंत्रण तर्क ड्राइव सिस्टम की विभिन्न संचालनों को नियमित, दोष, और आपात स्थितियों में इंटरलकिंग और सिक्वेंसिंग के लिए उपयोग किया जाता है। इंटरलकिंग असामान्य और असुरक्षित संचालनों से रोकने के लिए डिजाइन किया गया है, जिससे प्रणाली की अखंडता सुनिश्चित होती है। दूसरी ओर, सिक्वेंसिंग यह सुनिश्चित करता है कि ड्राइव संचालन जैसे शुरू, ब्रेकिंग, रिवर्स, और जॉगिंग एक पूर्व-निर्धारित अनुक्रम में किए जाते हैं। जटिल इंटरलकिंग और सिक्वेंसिंग कार्यों के लिए, अक्सर एक प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर (PLC) का उपयोग लचीले और विश्वसनीय नियंत्रण के लिए किया जाता है।