वार्ड लेंनर्ड विधि वा आर्मेचर वोल्टेज नियन्त्रण
वार्ड लेनोन गतिको नियन्त्रण विधि मोटरको आर्मेचरमा लगाउने वोल्टेज परिवर्तन द्वारा संचालित हुन्छ। यो नवीन दृष्टिकोण १८९१ मा पहिलो बार प्रस्तुत भएको थियो, यसले विद्युत मोटर नियन्त्रण क्षेत्रमा एउटा महत्त्वपूर्ण प्रगति चिह्नित गरेको थियो। तल दिएको चित्र डीसी शाउन्ट मोटरको गतिको नियन्त्रण गर्न वार्ड लेनोन विधिको अनुसार कनेक्सन चित्र देखाउँदछ, जसले प्रणालीको विन्यास र संचालनको स्पष्ट दृश्य रूपले प्रस्तुत गर्छ।
उपरोक्त वर्णित प्रणालीमा, M गतिको नियन्त्रणको लक्ष्य भएको प्रमुख डीसी मोटरलाई दर्शाउँछ, जबकि G एक अलग उत्तेजित डीसी जनरेटर हो। जनरेटर G तीन-फेज ड्राइभिङ मोटरद्वारा चालित गरिन्छ, जुन यो एक इन्डक्सन मोटर वा सिंक्रोनस मोटर हुन सक्छ। एसी ड्राइभिङ मोटर र डीसी जनरेटरको योग आमतौरले मोटर-जनरेटर (M-G) सेट भनिन्छ।
जनरेटरको वोल्टेज उत्पादन जनरेटरको फील्ड धारा परिवर्तन द्वारा नियन्त्रण गरिन सकिन्छ। जब यो परिवर्तित वोल्टेज प्रमुख डीसी मोटरको आर्मेचरमा प्रत्यक्ष रूपमा दिइन्छ, यसले मोटर M को गतिमा संगत परिवर्तन ल्याउँछ। गतिको नियन्त्रण दौरान स्थिर प्रदर्शन गारन्टी गर्न, मोटरको फील्ड धारा Ifm एक स्थिर स्तरमा राखिन्छ, जसले फेरि मोटरको फील्ड फ्लक्स ϕm स्थिर राख्छ। यसको अतिरिक्त, मोटरको गति नियन्त्रण गर्दा, मोटर आर्मेचर धारा Ia यसको रेटिंग मानसँग मिलाइने गरिन्छ। उत्पन्न फील्ड धारा Ifg परिवर्तन द्वारा, आर्मेचर वोल्टेज Vt शून्य देखि यसको रेटिंग मानसम्म परिवर्तन गरिन सकिन्छ।
यो वोल्टेजमा परिवर्तन नतिजामा मोटरको गतिमा शून्य देखि यसको बेस गतिसम्म परिवर्तन ल्याउँछ। यदि गतिको नियन्त्रण प्रक्रिया रेटिंग धारा Ia र स्थिर मोटर फील्ड फ्लक्स ϕm द्वारा अनुसरण गरिन्छ, त्यसपछि एउटा स्थिर टोक्ने प्राप्त हुन्छ, किनभने टोक्ने आर्मेचर धारा र फील्ड फ्लक्सको गुणनफलसँग लगातार समानुपातिक छ रेटिंग गतिसम्म। यदि टोक्न र गतिको गुणनफल शक्ति देखाउँदछ, र टोक्न यस स्थितिमा स्थिर छ, त्यसपछि शक्ति गतिसँग लगातार समानुपातिक हुन्छ। त्यसैले, जसको शक्ति उत्पादन बढ्दै जान्छ, मोटरको गति त्यसैले बढ्दै जान्छ।
यस गति-नियन्त्रण प्रणालीको टोक्न र शक्ति विशेषताहरू तल दिएको चित्रमा देखाइएका छन्, जसले यी परामितिहरूले कसरी परस्पर बाट र परिवर्तन गर्छन् देखाउँदछ।
सारांशमा, आर्मेचर वोल्टेज नियन्त्रण विधिले बेस गतिभन्दा ठूलो गतिहरूको लागि एक स्थिर टोक्न र विकसित शक्ति ड्राइव प्राप्त गर्न सक्छ। अन्य तरिका, जब गति बेस गतिभन्दा ठूलो हुन्छ, त्यसपछि फील्ड फ्लक्स नियन्त्रण विधि आईन्छ। यस संचालन मोडमा, आर्मेचर धारा लगातार यसको रेटिंग मानमा राखिन्छ, र जनरेटर वोल्टेज Vt स्थिर रहन्छ।
जब मोटर फील्ड धारा घटाइन्छ, त्यसपछि मोटर फील्ड फ्लक्स पनि घटाइन्छ, यसले फील्ड बल यो घटाउँदै ठूलो गतिलाई प्राप्त गर्न मद्दत गर्छ। यदि Vt Ia र E Ia स्थिर छन्, त्यसपछि विद्युत टोक्न फील्ड फ्लक्स ϕm र आर्मेचर धारा Ia को गुणनफलसँग लगातार समानुपातिक छ। त्यसैले, मोटरको फील्ड फ्लक्समा कमी आएको नतिजामा टोक्नमा कमी आउँछ।
त्यसैले, गति बढ्दै जाने त्यसैले टोक्न घटाइन्छ। त्यसैले, फील्ड नियन्त्रण मोडमा, बेस गतिभन्दा ठूलो गतिहरूको लागि, एक स्थिर शक्ति र विकसित टोक्न संचालन प्राप्त हुन्छ। यदि विस्तृत गति नियन्त्रण आवश्यक छ, त्यसपछि आर्मेचर वोल्टेज नियन्त्रण र फील्ड फ्लक्स नियन्त्रणको संयोजन उपयोग गरिन्छ। यस संयुक्त दृष्टिकोणले उपलब्ध अधिकतम र न्यूनतम गतिको अनुपात २० देखि ४० र बिच रहन्छ। बन्द लूप नियन्त्रण प्रणालीमा, यो गति रेंज २०० सम्म विस्तारित गरिन सकिन्छ।
ड्राइभिङ मोटर एक इन्डक्सन मोटर वा एक सिंक्रोनस मोटर हुन सक्छ। इन्डक्सन मोटर आमतौरले लगातार शक्ति गुणांकमा संचालन गर्छ। त्यसको विपरीत, सिंक्रोनस मोटर यसको फील्ड ओवर-एक्साइटेशन द्वारा एक अग्रिम शक्ति गुणांकमा संचालन गरिन सक्छ। एक ओवर-एक्साइटेड सिंक्रोनस मोटर अग्रिम अभिक्रियात्मक शक्ति उत्पादन गर्छ, जसले अन्य इन्डक्टिव लोडहरूले खपाएको लगातार अभिक्रियात्मक शक्ति राखने मद्दत गर्छ, यसले एकल शक्ति गुणांकलाई सुधार गर्छ।
भारी र अनियमित लोडहरूको साथ, स्लिप रिङ इन्डक्सन मोटर अक्सर प्राथमिक ड्राइविङ शक्तिको रूपमा उपयोग गरिन्छ, र यसको अक्षमा एक फ्लाइव्हील लगाइन्छ। यो व्यवस्था, वार्ड लेनोन-इलजेनर स्कीम भनिन्छ, यसले आपूर्ति धारामा महत्त्वपूर्ण झुकावलाई रोक्न मद्दत गर्छ। तर जब सिंक्रोनस मोटर ड्राइभिङ मोटरको रूपमा उपयोग गरिन्छ, त्यसको अक्षमा फ्लाइव्हील लगाउन झुकावलाई कम गर्न सकिँदैन, किनभने सिंक्रोनस मोटर सधैं एक स्थिर गतिमा संचालन गर्छ।
वार्ड लेनोन ड्राइवहरूको फाइदा
वार्ड लेनोन ड्राइवहरूले धेरै महत्त्वपूर्ण फाइदाहरू प्रदान गर्छ:
यसले डीसी मोटरको दोहोरो दिशामा विस्तृत गतिको नियन्त्रण सुविधा प्रदान गर्छ।
यसमा आत्मस्वतः ब्रेकिङ क्षमता छ। एक ओवर-एक्साइटेड सिंक्रोनस मोटर ड्राइव उपयोग गर्दा, लगातार अभिक्रियात्मक वोल्ट-अम्पियरहरूलाई कमी गरिन्छ, यसले एकल शक्ति गुणांकलाई सुधार गर्छ।
रोलिङ मिल्स जस्ता अनियमित लोडहरूको अनुप्रयोगमा, एक इन्डक्सन मोटर र फ्लाइव्हील उपयोग गरिन्छ जसले अनियमित लोडहरूलाई नरम गर्न मद्दत गर्छ, र यसले प्रणालीमा यसको प्रभावलाई कम गर्न मद्दत गर्छ।
पारम्परिक वार्ड लेनोन प्रणालीको दुर्बलताहरू
पारम्परिक वार्ड लेनोन प्रणाली, जसले घुमाउँदो मोटर-जनरेटर सेटहरू प्रयोग गर्छ, यसको निम्न दुर्बलताहरू छन्:
प्रणालीको लागि प्रारम्भिक निवेश धेरै छ, किनभने यसलाई प्रमुख डीसी मोटरको योग्यता जस्तै एउटा मोटर-जनरेटर सेट स्थापना गर्नुपर्छ।
यसको फिजिकल आकार ठूलो छ र वजन धेरै छ।
यसको स्थापना लागि ठूलो फ्लोर क्षेत्र आवश्यक छ। प्रणालीको लागि आवश्यक फाउन्डेशन धेरै लागतसँग आउँछ।
नियमित रूपमा रख-रखाव आवश्यक छ।
संचालन दौरान धेरै नुक्सान छ।
यसको समग्र दक्षता धेरै निम्न छ।
ड्राइव धेरै शब्द उत्पन्न गर्छ।
वार्ड लेनोन ड्राइवहरूको अनुप्रयोग
वार्ड लेनोन ड्राइवहरू डीसी मोटरहरूको नरम, दोहोरो दिशामा, र विस्तृत गतिको नियन्त्रण आवश्यक छन्। केही सामान्य अनुप्रयोगहरू यस प्रकार छन्:
रोलिङ मिल्स
लिफ्टहरू
क्रेनहरू
पेपर मिल्स
डीजल-इलेक्ट्रिक लोकोमोटिभहरू
खनिज लिफ्टहरू
ठोस अवस्था नियन्त्रण वा स्थिर वार्ड लेनोन प्रणाली
आधुनिक अनुप्रयोगमा, स्थिर वार्ड लेनोन प्रणाली व्यापक रूपमा प्रिय पाइन्छ। यस प्रणालीमा, पारम्परिक घुमाउँदो मोटर-जनरेटर (M-G) सेटलाई डीसी मोटरको गति नियन्त्रण गर्ने लागि एक ठोस अवस्था कन्भर्टरले प्रतिस्थापित गरिन्छ। नियन्त्रित रेक्टिफायरहरू र चोपरहरू आमतौरले कन्भर्टरको रूपमा उपयोग गरिन्छ।
यदि ऊर्जा स्रोत एसी आपूर्ति हो, त्यसपछि नियन्त्रित रेक्टिफायरहरूले नियत एसी आपूर्ति वोल्टेजलाई विकसित डीसी आपूर्ति वोल्टेजमा रूपान्तरण गर्ने उपयोग गरिन्छ। डीसी आपूर्ति को अवस्थामा, चोपरहरूले नियत डीसी स्रोतबाट विकसित डीसी वोल्टेज प्राप्त गर्न उपयोग गरिन्छ।
वार्ड लेनोन ड्राइवको एक विकल्पी रूपमा, डीसी जनरेटरलाई चालन गर्न विद्युत बाहेक अन्य प्राथमिक ड्राइविङ शक्तिहरू उपयोग गरिन सकिन्छ। उदाहरणका लागि, डीसी इलेक्ट्रिक लोकोमोटिभहरूमा, डीसी जनरेटर डीजल इन्जिन वा गैस टर्बाइनद्वारा चालित गरिन्छ, र यो व्यवस्था जहाज गतिको लागि पनि उपयोग गरिन सकिन्छ। यस्ता प्रणालीहरूमा, रिजेनरेटिभ ब्रेकिङ सम्भव छैन, किनभने ऊर्जा प्राथमिक ड्राइविङ शक्तिद्वारा विपरीत दिशामा प्रवाहित नहुन्छ।
