ड्राइव्स का बंद सुरक्षा नियंत्रण
बंद लूप प्रणाली में सिस्टम का आउटपुट इनपुट तक पीछे फ़ीड किया जाता है जिससे सिस्टम इलेक्ट्रिकल ड्राइव को नियंत्रित करने और अपने कार्य को स्व-समायोजित करने में सक्षम होता है। इलेक्ट्रिकल ड्राइव में फीडबैक लूप निम्नलिखित महत्वपूर्ण आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए समाविष्ट किए जाते हैं:
टोक्यू और गति का सुधार: सिस्टम के टोक्यू और गति के प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए।
स्थिर-अवस्था सटीकता का सुधार: स्थिर-अवस्था संचालन के दौरान सिस्टम की सटीकता को बढ़ाने के लिए।
सुरक्षा: इलेक्ट्रिकल ड्राइव के घटकों को संभावित क्षति से बचाने के लिए।
बंद लूप प्रणाली के प्रमुख घटकों में नियंत्रक, कन्वर्टर, वर्तमान सीमितक, और वर्तमान सेंसर शामिल हैं, आदि। कन्वर्टर चर आवृत्ति शक्ति को नियत आवृत्ति में और इसके विपरीत रूपांतरित करने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। दूसरी ओर, वर्तमान सीमितक वर्तमान को एक पूर्व-सेट अधिकतम मान से अधिक नहीं होने देता है। नीचे, हम विभिन्न प्रकार की बंद लूप व्यवस्थाओं का अध्ययन करेंगे।
वर्तमान सीमितक नियंत्रण
यह नियंत्रण योजना ट्रांजिएंट संचालन के दौरान कन्वर्टर और मोटर के वर्तमान को सुरक्षित सीमा के भीतर रखने के लिए डिजाइन की गई है। सिस्टम में एक वर्तमान फीडबैक लूप शामिल है जो एक प्रारंभिक तार्किक सर्किट के साथ एकीकृत है।
तार्किक सर्किट सिस्टम को अतिरिक्त वर्तमान से सुरक्षित रखने के लिए कार्य करता है। यदि ट्रांजिएंट संचालन के कारण वर्तमान पूर्व-सेट अधिकतम मान से ऊपर उठ जाता है, तो फीडबैक सर्किट सक्रिय हो जाता है। यह तुरंत संशोधनात्मक कार्रवाई लेता है, जिससे वर्तमान अधिकतम सीमा से नीचे गिर जाता है। जब वर्तमान सामान्य स्तर पर लौट आता है, तो फीडबैक लूप असक्रिय हो जाता है, अपनी स्टैंडबाय स्थिति में वापस आ जाता है।
बंद लूप टोक्यू नियंत्रण
बंद लूप टोक्यू नियंत्रण प्रणाली बैटरी-चालित वाहनों, रेलवे अनुप्रयोगों, और इलेक्ट्रिक ट्रेनों में व्यापक रूप से उपयोग की जाती है। संदर्भ टोक्यू T^* एक्सेलरेटर पेडल की स्थिति द्वारा निर्धारित होता है। लूप नियंत्रक फिर मोटर के साथ तालमेल बनाता है ताकि वास्तविक टोक्यू आउटपुट संदर्भ मान T^* का निकटवर्ती अनुसरण करे। एक्सेलरेटर पर दबाव को समायोजित करके, ऑपरेटर ड्राइव सिस्टम की गति को प्रभावी ढंग से नियंत्रित कर सकता है, क्योंकि टोक्यू आउटपुट वाहन या ट्रेन की त्वरण और गति पर प्रत्यक्ष रूप से प्रभाव डालता है।
बंद लूप गति नियंत्रण
बंद लूप गति नियंत्रण प्रणाली का ब्लॉक आरेख नीचे दिखाया गया है। इस सिस्टम में एक नेस्टेड नियंत्रण संरचना होती है, जिसमें एक आंतरिक नियंत्रण लूप एक बाहरी गति लूप के भीतर समाविष्ट होता है। आंतरिक नियंत्रण लूप का प्राथमिक कार्य मोटर के वर्तमान और टोक्यू को नियंत्रित करना है, ताकि वे सुरक्षित संचालन सीमाओं के भीतर रहें।
बंद लूप गति नियंत्रण
मान लीजिए कि एक संदर्भ गति ωm∗ है जो एक धनात्मक गति त्रुटि Δω*m उत्पन्न करती है। यह गति त्रुटि एक गति नियंत्रक द्वारा संसाधित की जाती है और फिर एक वर्तमान सीमितक में फीड की जाती है। यह ध्यान देने योग्य है कि वर्तमान सीमितक एक छोटी गति त्रुटि की उपस्थिति में भी ओवरलोड हो सकता है। वर्तमान सीमितक फिर आंतरिक वर्तमान नियंत्रण लूप के लिए वर्तमान सेट करता है। इसके बाद, ड्राइव प्रणाली त्वरित होना शुरू करती है। जब ड्राइव गति वांछित गति के साथ मेल खाती है, तो मोटर टोक्यू लोड टोक्यू के बराबर हो जाता है। यह संतुलन संदर्भ गति को कम करने का कारण बनता है, जिससे एक ऋणात्मक गति त्रुटि उत्पन्न होती है।
जब वर्तमान सीमितक संतृप्त हो जाता है, तो ड्राइव ब्रेकिंग मोड में प्रवेश करता है और धीमा होना शुरू करता है। इसके विपरीत, जब वर्तमान सीमितक असंतृप्त हो जाता है, तो ड्राइव ब्रेकिंग स्थिति से मोटरिंग मोड में चालाने लगता है।
मल्टी-मोटर ड्राइव्स का बंद लूप गति नियंत्रण
मल्टी-मोटर ड्राइव प्रणालियों में, कुल लोड को एक से अधिक मोटरों में वितरित किया जाता है। प्रणाली के प्रत्येक विभाग में अपना स्वयं का मोटर शामिल होता है, जो उस विभाग के लिए विशिष्ट लोड को वहन करने के लिए प्राथमिक रूप से जिम्मेदार होता है। हालांकि मोटरों की रेटिंग उनके सेवा देने वाले लोड के प्रकार पर निर्भर करती है, सभी मोटर समान गति पर संचालित होते हैं। जब प्रत्येक व्यक्तिगत मोटर के टोक्यू की आवश्यकताएं उनके संबंधित ड्राइविंग मेकेनिज्म द्वारा पूरी की जाती हैं, तो ड्राइविंग शाफ्ट केवल एक अपेक्षाकृत छोटा संकेतन टोक्यू वहन करने की आवश्यकता होती है, जो मल्टी-मोटर सेटअप के समन्वित संचालन को सुविधाजनक बनाता है।
एक लोकोमोटिव में, विभिन्न डिग्री के पहियों के खराब होने के कारण, पहिये समान गति से घूमते नहीं हैं। इस परिणामस्वरूप, लोकोमोटिव की ड्राइविंग गति तदनुसार बदलती रहती है। एक संगत गति बनाए रखने के साथ-साथ, यह समान रूप से महत्वपूर्ण है कि टोक्यू को विभिन्न मोटरों के बीच समान रूप से वितरित किया जाए। यदि यह संतुलन नहीं प्राप्त किया जाता है, तो एक मोटर ओवरलोड हो सकता है जबकि दूसरा अपरिपूर्ण रह सकता है। यह असंतुलन अंततः ऐसी स्थिति का कारण बनता है जहाँ पूरे लोकोमोटिव का रेटेड टोक्यू व्यक्तिगत मोटरों के संचयित टोक्यू रेटिंग से बहुत कम होता है।
