AC मोटरों में सर्ज धारा को नियंत्रित करने की विधियाँ

1. घटक विशेषताओं का उपयोग करें

• आवेशीय घटक: आवेशीय घटक धारा प्रवाह में परिवर्तन की दर को बाधित करते हैं, जिससे धारा की चोटी कम हो जाती है। AC मोटरों के लिए, सर्किट में श्रृंखला में जोड़े गए आवेशीय घटक सर्ज धारा को दबा सकते हैं। जब धारा अचानक बढ़ती है, तो आवेशीय घटक द्वारा उत्पन्न स्व-उत्पन्न विद्युत संभाव धारा के तेजी से बढ़ने का प्रतिरोध करता है, जिससे सर्ज धारा की तीव्रता और अवधि कम हो जाती है। उदाहरण के लिए, इस विधि का अक्सर बड़ी AC मोटरों के शुरुआती सर्किट में सर्ज धारा के प्रभाव से सर्किट घटकों की सुरक्षा के लिए उपयोग किया जाता है।

• शक्ति संचयी घटक: शक्ति संचयी ऊर्जा संचित कर सकते हैं। उचित धारिता मान का चयन करके, शक्ति संचयी में विद्युत ऊर्जा संचित की जा सकती है और धीमी गति से छोड़ी जा सकती है। जब एक शक्ति संचयी AC मोटर सर्किट में मोटर सर्किट के समानांतर जोड़ा जाता है, तो यह एक बफर की तरह कार्य कर सकता है, सर्किट चालू होने के क्षण में कुछ विद्युत ऊर्जा को अवशोषित करके यह सीधे मोटर में अत्यधिक धारा का प्रवाहित होने से रोक सकता है, जिससे चोटी वोल्टेज और चोटी धारा कम हो जाती है और सर्ज धारा को नियंत्रित करने का उद्देश्य प्राप्त होता है।

• नकारात्मक तापमान गुणांक (NTC) थर्मिस्टर: जब कोई धारा प्रवाहित नहीं हो रही हो, NTC प्रतिरोधक का एक उच्च मान होता है। जब ऊर्जा से चालित होता है, तो उच्च प्रतिरोध थोड़ी धारा को पारित करने की अनुमति देता है, जो स्व-गर्मीकरण को शुरू करता है, जिससे इसका स्वयं का प्रतिरोध कम हो जाता है और धीरे-धीरे अधिक धारा लोड के माध्यम से प्रवाहित होने लगती है। AC मोटर के शुरुआती सर्किट में एक NTC थर्मिस्टर को श्रृंखला में रखकर, इसकी विशेषताओं का उपयोग करके शुरुआत पर सर्ज धारा को सीमित किया जा सकता है। हालांकि, NTC की प्रदर्शनशीलता वातावरण के तापमान पर निर्भर करती है, जिससे यह व्यापक ऑपरेटिंग तापमानों के लिए कम उपयुक्त होता है।

2. सर्किट नियंत्रण प्रौद्योगिकी का अपनाव

• स्विचिंग दर नियंत्रण: स्विचों को चालू करने की दर को नियंत्रित करके आउटपुट पर वोल्टेज बढ़ने की दर को नियंत्रित करें। AC मोटरों के लिए, स्विचिंग गति (dVout/dt) को कम करने पर, जब मोटर लोड धारिता Cload निर्धारित हो, तो इनरश धारा Iinrush में कमी होती है। यह विधि मोटर की शुरुआत के समय इनरश धारा को नियंत्रित करने में प्रभावी है।

• रेखीय सॉफ्ट स्टार्ट या dV/dt नियंत्रण: कई एकीकृत शक्ति स्विचों में आउटपुट वोल्टेज बढ़ने की दर का रेखीय नियंत्रण होता है। AC मोटरों के लिए, आउटपुट वोल्टेज बढ़ने की दर (अर्थात, निरंतर dVout/dt दर को नियंत्रित करना) का रेखीय नियंत्रण सुनिश्चित करता है कि Cload निर्धारित होने पर Iinrush भी निरंतर हो। यह सर्ज धारा की शुद्ध गणना की अनुमति देता है और ऐसे मामलों में आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है जहाँ अधिकतम सर्ज धारा सीमा और अधिकतम चालू होने का समय निर्दिष्ट हो, विशेष रूप से जब RC समय स्थिरांक नियंत्रण जैसी विधियाँ पर्याप्त नहीं हों।

• निरंतर धारा / धारा सीमा नियंत्रण: शुद्ध प्रतिरोधी लोडों (जो मोटर शुरुआत के दौरान प्रतिरोधी के रूप में अनुमानित किए जा सकते हैं) को चालू करते समय, इनरश धारा को नियंत्रित करने के लिए निरंतर धारा विधि रेखीय सॉफ्ट स्टार्टर के समान परिणाम देगी। निरंतर Iinrush का उपयोग करके मोटर को चालू करने पर, दिए गए Cload के लिए, यह निरंतर dv/dt पर चार्ज होगा, जिससे इनरश धारा को नियंत्रित किया जा सकता है। हालांकि, केपेसिटर के अलावा अन्य लोडों को पेश करने पर, यह रेखीय सॉफ्ट स्टार्टर विधि से भिन्न होगा।

III. विशेष सर्किट घटकों और सर्किटों का उपयोग करना

• TVS डायोड: TVS डायोड तेज जवाबदार दमनकर्ता हैं। जब AC मोटर सर्किट में इनपुट वोल्टेज एक निर्धारित वोल्टेज से अधिक हो जाता है, तो वे एक कम प्रतिरोध रास्ता प्रदान करते हैं, फिर एक बड़ी मात्रा में धारा को अवशोषित करते हैं ताकि ओवरवोल्टेज से संरक्षण प्रदान किया जा सके और ओवरवोल्टेज से उत्पन्न सर्ज धारा मोटर और इसके सर्किट को क्षति पहुंचाने से बचा जा सके।

• मेटल ऑक्साइड वैरिस्टर (MOV): लगातार दोष वोल्टेज या अस्थायी ओवरवोल्टेज पर प्रतिक्रिया देता है। AC मोटर सर्किट में, यह निरंतर निम्न प्रतिरोध दर से मौजूद रहकर ओवरवोल्टेज को दबा सकता है, जिससे ओवरवोल्टेज से उत्पन्न सर्ज धारा मोटर को क्षति पहुंचाने से रोका जा सकता है।

• आंतरिक शक्ति दमन सर्किट: यह सर्किट डाउनस्ट्रीम लाइनों में सर्ज धाराओं को पकड़कर उन्हें दबा सकता है। उदाहरण के लिए, एक AC मोटर स्थित सर्किट बोर्ड पर, आवेशीय घटकों को सेट करके आंतरिक शक्ति दमन सर्किट बनाया जा सकता है जो सर्ज धाराओं को दबा सकता है।

IV. वायरिंग डिजाइन का अनुकूलन करें

• जब AC मोटर से संबंधित सर्किट बोर्ड या वायरिंग का डिजाइन कर रहे हों, तो सर्ज धाराओं को दबाने वाली वायरिंग विधि का उपयोग करें। उदाहरण के लिए, बोर्ड लाइनों को जितना संभव हो उतना समानांतर व्यवस्थित करें और सटीक लाइनों के बीच की दूरी एकसमान रखें। एक विवेकपूर्ण वायरिंग विधि इलेक्ट्रोमैग्नेटिक हस्तक्षेप जैसे कारकों से उत्पन्न सर्ज धाराओं को कम करने में मदद करती है, जिससे AC मोटरों में सर्ज धाराओं को कुछ हद तक नियंत्रित किया जा सकता है।