पोल बदलने की विधि

आधार परिवर्तन विधि से इंडक्शन मोटर की गति नियंत्रण

आधार परिवर्तन विधि इंडक्शन मोटर की गति नियंत्रण के प्रमुख तकनीकों में से एक है। यह गति नियंत्रण का दृष्टिकोण आमतौर पर केज मोटरों पर लागू किया जाता है। इसका कारण केज रोटर की विशिष्ट विशेषता है, जो स्टेटर वाइंडिंग में ध्रुवों की संख्या के साथ बिल्कुल मेल खाती है।

स्टेटर ध्रुवों की संख्या को बदलने के लिए तीन मुख्य विधियाँ हैं:

• एकाधिक स्टेटर वाइंडिंग

• परिणामस्वरूप ध्रुवों की विधि

• ध्रुव अम्प्लीट्यूड मोडुलेशन (PAM)

इनमें से प्रत्येक आधार परिवर्तन विधि की निम्नलिखित विस्तार से व्याख्या की गई है:

एकाधिक स्टेटर वाइंडिंग

एकाधिक स्टेटर वाइंडिंग विधि में, स्टेटर पर दो अलग-अलग वाइंडिंग लगाई जाती हैं, जिनमें से प्रत्येक अलग-अलग ध्रुवों की संख्या उत्पन्न करने के लिए लपेटा जाता है। किसी भी दिए गए समय पर केवल एक वाइंडिंग चालू की जाती है। उदाहरण के लिए, एक मोटर पर विचार करें, जिसमें 6-ध्रुव और 4-ध्रुव की विन्यास वाली दो वाइंडिंग लगी हैं। 50 हर्ट्ज की विद्युत आपूर्ति आवृत्ति के साथ, इन ध्रुवों की संख्या के लिए संगत संक्रमण गति 1000 चक्कर प्रति मिनट और 1500 चक्कर प्रति मिनट होगी। हालांकि, यह गति नियंत्रण विधि अपने दोषों के साथ आती है; यह अन्य तकनीकों की तुलना में कम ऊर्जा-कुशल और आमतौर पर लागत में अधिक होती है।

परिणामस्वरूप ध्रुवों की विधि

परिणामस्वरूप ध्रुवों की विधि में, एक एकल स्टेटर वाइंडिंग को कई कुंडल समूहों में विभाजित किया जाता है, जिनके टर्मिनल बाहरी कनेक्शन के लिए लाए जाते हैं। इन कुंडल समूहों के बीच कनेक्शनों को बस फिर से व्यवस्थित करके, ध्रुवों की संख्या को प्रभावी रूप से बदला जा सकता है। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, स्टेटर वाइंडिंग आमतौर पर केवल दो कुंडल समूहों में विभाजित की जाती है, जो 2:1 के अनुपात में ध्रुवों की संख्या को बदलने की अनुमति देता है।

निम्नलिखित चित्र एक स्टेटर वाइंडिंग के एक एकल चरण को दर्शाता है, जिसमें 4 कुंडल हैं। ये कुंडल दो समूहों में विभाजित किए गए हैं, जिन्हें a - b और c - d लेबल दिए गए हैं।

a - b कुंडल समूह में विषम संख्या वाले कुंडल, विशेष रूप से कुंडल 1 और 3, जबकि c - d कुंडल समूह में सम संख्या वाले कुंडल, विशेष रूप से कुंडल 2 और 4 होते हैं। इन समूहों के भीतर के दो कुंडल श्रृंखला में जुड़े होते हैं। ऊपर दिखाए गए चित्र में, टर्मिनल a, b, c, और d बाहरी कनेक्शन के लिए लाए गए हैं।

इन कुंडलों में धारा का प्रवाह इन कुंडल समूहों को श्रृंखला या समानांतर में जोड़कर नियंत्रित किया जा सकता है, जैसा कि नीचे दिखाए गए चित्र में दिखाया गया है। यह रणनीतिक कनेक्शन व्यवस्था स्टेटर वाइंडिंग द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र को नियंत्रित करने की अनुमति देती है, जो ध्रुवों की संख्या और इंडक्शन मोटर की गति को नियंत्रित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।

50-हर्ट्ज विद्युत प्रणाली में, जब स्टेटर वाइंडिंग की व्यवस्था चार ध्रुवों को उत्पन्न करती है, तो इंडक्शन मोटर की संगत घूर्णन गति 1500 चक्कर प्रति मिनट (आरपीएम) होती है।

नीचे दिखाए गए चित्र में, जब समूह a - b के कुंडलों में धारा की दिशा उलट दी जाती है, तो स्टेटर वाइंडिंग द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र में महत्वपूर्ण परिवर्तन होता है। इस नई स्थिति में, वाइंडिंग के सभी कुंडल उत्तर (N) ध्रुव उत्पन्न करेंगे। यह ध्रुवों की व्यवस्था में परिवर्तन निकटतम रूप से मोटर की गति और संचालन विशेषताओं पर प्रभाव डालता है, जो इंडक्शन मोटरों के लिए आधार-परिवर्तन विधि के गति नियंत्रण का एक महत्वपूर्ण सिद्धांत बनाता है।

आधार-परिवर्तन के सिद्धांत और PAM तकनीक

चुंबकीय परिपथ को पूरा करने के लिए, ध्रुव समूह का चुंबकीय प्रवाह ध्रुव समूहों के बीच की दूरी को पार करना चाहिए। इस परिणामस्वरूप, विपरीत ध्रुवता वाला एक चुंबकीय ध्रुव, एक S-ध्रुव, उत्पन्न होता है। ये उत्पन्न ध्रुव परिणामस्वरूप ध्रुव कहलाते हैं। इस परिणामस्वरूप, मशीन में ध्रुवों की संख्या अपनी मूल संख्या से दोगुनी हो जाती है (उदाहरण के लिए, 4 से 8 ध्रुवों तक बढ़ती है), और संगत गति आधी हो जाती है (1500 आरपीएम से 750 आरपीएम तक घटती है)।

यह सिद्धांत इंडक्शन मोटर के सभी तीन चरणों पर लागू किया जा सकता है। इन चरणों के भीतर के कुंडल समूहों के लिए श्रृंखला और समानांतर कनेक्शनों के संयोजनों का ध्यान से चयन करके, और चरणों के बीच उपयुक्त तारा या डेल्टा कनेक्शनों का चयन करके, नियत टोक, नियत शक्ति संचालन, या चर टोक संचालन को संभव बनाया जा सकता है।

ध्रुव अम्प्लीट्यूड मोडुलेशन (PAM) तकनीक

ध्रुव अम्प्लीट्यूड मोडुलेशन ध्रुवों को बदलने के लिए एक अत्यंत लचीली दृष्टिकोण प्रदान करता है। कुछ पारंपरिक विधियों के विपरीत, जो मुख्य रूप से 2:1 गति अनुपात प्राप्त करती हैं, PAM उन स्थितियों में उपयोग किया जा सकता है जहाँ विभिन्न गति अनुपातों की आवश्यकता होती है। गति समायोजन के लिए विशेष रूप से ध्रुव अम्प्लीट्यूड मोडुलेशन योजना के लिए इंजीनियरिंग किए गए मोटरों को PAM मोटर कहा जाता है। ये मोटर गति नियंत्रण में बढ़ी हुई लचीलता प्रदान करते हैं, जिससे उन्हें उन विस्तृत अनुप्रयोगों में उपयोग किया जा सकता है जहाँ निश्चित और विविध गति नियंत्रण की आवश्यकता होती है।