उच्च वोल्टेजको अलगावको लागि मोटर-संचालित यन्त्रणा नियन्त्रण प्रणाली

उच्च-भोल्टेज डिस्कनेक्टरहरूले तीव्र प्रतिक्रिया र उच्च आउटपुट टोर्कका साथ कार्ययोग्य यान्त्रिकताहरूको आवश्यकता पर्दछ। अधिकांश वर्तमान मोटर-संचालित यान्त्रिकताहरू घटाउने घटकहरूको श्रृंखलामा निर्भर गर्छन्, तर मोटर-संचालित यान्त्रिकता नियन्त्रण प्रणालीले प्रभावकारी ढंगले यी आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ।

उच्च-भोल्टेज डिस्कनेक्टरहरूका लागि मोटर-संचालित यान्त्रिकता नियन्त्रण प्रणालीको अवलोकन

१.१ मूल संकल्पना

मोटर-संचालित यान्त्रिकता नियन्त्रण प्रणालीले मुख्यतया मोटर वाइन्डिङ करेन्ट र घूर्णन गतिलाई नियन्त्रण गर्न डबल-लूप PID नियन्त्रण रणनीति प्रयोग गर्ने प्रणालीलाई जनाउँछ, जसले यान्त्रिकताको गतिलाई नियन्त्रण गर्दछ। यसले सुनिश्चित गर्दछ कि डिस्कनेक्टर सम्पर्कहरूले निर्दिष्ट यात्रा बिन्दुहरूमा निर्दिष्ट गतिमा पुगोस्, जसले डिस्कनेक्टर (DS) को खोल्ने र बन्द गर्ने आवश्यक गतिहरू पूरा गर्दछ।

डिस्कनेक्टरहरू (DS) उच्च-भोल्टेज स्विचगियरको सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग हुने प्रकार हुन्। तिनीहरूले बिजुली नेटवर्कमा प्रभावकारी ढंगले इन्सुलेशन अन्तराल स्थापित गर्दछन्, महत्त्वपूर्ण अलगाव कार्यहरू पूरा गर्दछन् र लाइन स्विचिङ र बसबार पुन: व्यवस्थामा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्दछन्। मोटर-संचालित यान्त्रिकता नियन्त्रण प्रणालीको मुख्य कार्य भोल्टेज र करेन्टलाई स्वचालित रूपमा निगरानी गर्नु, उच्च-भोल्टेज खण्डहरूलाई अलग गर्नु र उच्च-भोल्टेज क्षेत्रहरूमा सुरक्षा सुनिश्चित गर्नु हो।

१.२ अनुसन्धानको स्थिति र विकासको प्रवृत्ति

(१) अनुसन्धानको स्थिति
उच्च-भोल्टेज उपकरणहरूमा, मोटर-संचालित यान्त्रिकता नियन्त्रण प्रणालीहरूलाई यसको सरल संरचना र तीव्र संचालनको कारण व्यापक रूपमा अपनाइएको छ, जसले नियन्त्रणको सजिलो प्रदान गर्दछ। विश्वभरका अनुसन्धान संस्थानहरू र विश्वविद्यालयहरूले स्प्रिङ वा हाइड्रोलिक यान्त्रिकताहरूबाट मोटर-संचालित यान्त्रिकताहरूलाई स्पष्ट रूपमा फरक पारेका छन्, जसले यसको संरचनात्मक साधारणता, उत्कृष्ट स्थिरता, सरल संपीडित-ग्यास भण्डारण विधिहरू, र पारम्परिक प्रणालीहरूको तुलनामा कम संचालन जटिलतालाई उजागर गरेको छ।

संचालनको रूपमा, प्रणालीले करेन्ट-वाहक कुण्डलहरू र आन्तरिक करेन्ट परिवर्तनहरूद्वारा उत्पादित विद्युत चुम्बकीय बलको माध्यमले गति सुरु गर्दछ। उच्च-भोल्टेज उपकरणहरूमा यसको प्रयोग एक प्रवृत्ति बन्दै गइरहेको छ, जहाँ विद्वानहरूले उल्लेखनीय प्रगति हासिल गरेका छन्—मोटर ड्राइभ प्रविधिहरूलाई निरन्तर सुधार गर्दै र नवीन सुधारहरू प्रस्ताव गर्दै।

यद्यपि यस्ता प्रणालीहरू सामान्यतया सर्किट ब्रेकरहरूमा प्रयोग हुन्छन्, डिस्कनेक्टरहरूमा यसको प्रयोगमा अनुसन्धान सीमित छ। यद्यपि मोटरहरू र नियन्त्रण घटकहरू डिस्कनेक्टर मोटर-संचालित प्रणालीको भाग हुन्, तर अहिले कुनै प्रत्यक्ष-ड्राइभ प्रणाली छैन जसले मोटर प्रत्यक्ष रूपमा सम्पर्क खोल्न/बन्द गर्न प्रयोग गर्दछ—जसले ठूलो संचालन सीमाहरू प्रस्तुत गर्दछ।

(२) विकासको स्थिति
अन्तर्राष्ट्रिय स्तरमा, डिस्कनेक्टर निर्माताहरूले मुख्यतया यान्त्रिक संरचनाहरूमा सुधार गरेर र नयाँ सामग्री र प्रविधिहरू एकीकृत गरेर नियन्त्रण प्रणालीको प्रदर्शनलाई महत्त्वपूर्ण रूपमा बढाउने माध्यमबाट प्रतिस्पर्धा गर्छन्।

चीनमा, बिजुली उद्योगको निरन्तर प्रगतिसँगै, निर्माताहरूको संख्या ठूलो मात्रामा बढेको छ, र धेरै ठूला स्विच नियन्त्रण प्रणाली कम्पनीहरू उदय भएका छन्। घरेलु उच्च-भोल्टेज डिस्कनेक्टर प्रणालीहरू उच्च भोल्टेज रेटिङ, ठूलो क्षमता, बढी विश्वसनीयता, कम रखरखाव, लघुकरण, र मोड्युलर एकीकरणतिर विकास हुँदै छ:

• उच्च भोल्टेज र क्षमता बढ्दो राष्ट्रिय बिजुली आपूर्ति मागहरूसँग मिल्दो;

• बढी विश्वसनीयताले करेन्ट-वाहक क्षमतालाई सुधार्दछ;

• उन्नत सामग्री र जंग रोकथाम प्रविधिहरूले यान्त्रिक लचीलापन बढाउँछन् र रखरखावको आवश्यकता घटाउँछन्;

• लघुकरणले प्रणालीको बहुमुखीता र मानकीकरणको बढ्दो माग पूरा गर्दछ।

२. मोटर-संचालित यान्त्रिकता नियन्त्रण प्रणालीको प्रणाली संरचना

२.१ BLDCM यान्त्रिकता प्रणाली

BLDCM ले ब्रशरहित डीसी मोटरलाई जनाउँछ। यसले एसी पावरलाई डीसीमा रेक्टिफाइ गर्छ र त्यसपछि इन्भर्टर प्रयोग गरेर नियन्त्रित एसीमा फेरि रूपान्तरण गर्छ। एक सिङ्क्रोनस मोटर र ड्राइभरबाट बनेको, BLDCM यान्त्रिक रूपमा ब्रश भएका डीसी मोटरहरूको कमजोरीहरूलाई इलेक्ट्रोनिक कम्युटेटरहरूद्वारा ब्रशहरूलाई बदलेर पार गर्ने एक इलेक्ट्रोमेकानिकल एकीकृत उत्पादन हो।

यसले उत्कृष्ट गति नियन्त्रणलाई एसी मोटरहरूको दृढतासँग जोड्दछ, जसमा स्पार्क-रहित कम्युटेशन, उच्च विश्वसनीयता र सजिलो रखरखाव छ। उच्च-भोल्टेज डिस्कनेक्टरहरूका लागि स्ट्यान्डबाइ संचालन यान्त्रिकतामा, BLDCM लाई सामान्यतया सीमा स्विचहरूसँग सुसज्जित गरिएको हुन्छ र क्र्याङ्क आर्म मार्फत सीधा DS लाई खोल्न/बन्द गर्ने कार्यहरू सम्पादन गर्दछ—पारम्परिक समस्याहरू जस्तै अत्यधिक लिङ्केज र संरचनात्मक जटिलतालाई प्रभावकारी ढंगले समाधान गर्दछ।

२.२ DS यान्त्रिकता प्रणाली

"DS" ले उच्च-भोल्टेज डिस्कनेक्टरलाई जनाउँछ, जसले महत्त्वपूर्ण विद्युत अलगाव प्रदान गर्दछ। सरल संरचना र उच्च विश्वसनीयताका साथ, DS एकाइहरू व्यापक रूपमा प्रयोग हुन्छन् र उपकेन्द्र र बिजुली संयन्त्रहरूको डिजाइन, निर्माण र संचालनमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्दछन्।

मोटर-संचालित नियन्त्रण प्रणालीहरूमा, DS यान्त्रिकता सामान्यतया प्रणालीका समग्र कार्यहरू व्यवस्थापन गर्न डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर (DSP) लाई केन्द्रीय नियन्त्रकको रूपमा प्रयोग गर्दछ। प्रणालीमा समावेश छ:

• खोल्न/बन्द गर्न अलगाव ड्राइभ नियन्त्रण;

• मोटर स्थिति पत्ता लगाउने;

• गति पत्ता लगाउने।

स्थिति पत्ता लगाउनका लागि, स्थिति-सेन्सिङ सर्किटले तर्क स्विच सर्किटलाई सटीक कम्युटेशन सिग्नलहरू प्रदान गर्दछ। गति एन्कोडर प्रयोग गरेर मापन गरिन्छ जसले रोटर गति पत्ता लगाउँछ, LED आउटपुट स

चार्ज/डिस्चार्ज नियंत्रण सर्किट डिजाइनमा, BLDCM प्रणालीले पारम्परिक ऊर्जा संचयनको ठाउँमा कैपसिटरहरूले प्रतिस्थापन गर्छ। कैपसिटर बङ्कलाई चार्ज गरिएको छ र त्यसलाई बाहिरी शक्ति स्रोतबाट अलग गरिएको छ, यसले सुरक्षा र दक्षतालाई बढाउँछ।

3. मोटर-अपरेटेड मेकेनिज्म नियंत्रण प्रणालीको लागि डिजाइन सुधार

3.1 खुल्ने/बन्द गर्ने अलगाव ड्राइव नियंत्रण सर्किट

यो सर्किटले शक्ति स्विचिङ डिभाइसहरूको प्रबंधन गरेर तीन-फेज वाइन्डिङ धारालाई नियंत्रण गर्छ र स्विच ट्रेजेक्टरीको लागि प्रभावकारी रणनीतिहरू लागू गर्छ। यसले अस्थिर अतिरिक्त वोल्टेज र स्विचिङ नुक्सानलाई कम गर्छ, सुरक्त र स्थिर घटक संचालनको आश्वासन दिन्छ।

जब स्विच बन्द छ, त्यसमा चार्जिङ गर्दा डायोड द्वारा टर्न-ऑफ धारा कैपसिटरले अवशोषित गर्छ। जब चालु छ, डिस्चार्ज एक रेझिस्टर द्वारा घट्ने छ। मुख्य सर्किटको रेटिंगभन्दा अधिक रेटेड धारा भएका फास्ट-रिकवरी डायोडहरूको प्रयोग गर्नुपर्छ। परासिटिक इन्डक्टेन्सलाई न्यूनतम गर्न, उच्च फ्रिक्वेन्सी, उच्च व्यवहारक डम्पिङ कैपसिटरहरूलाई सिफारिस गरिन्छ।

3.2 मोटर स्थिति निर्णय सर्किट

यो डिजाइनले रोटर चुम्बकीय पोल स्थितिहरूलाई शुद्ध रूपमा निर्धारण गर्छ, यसले स्टेटर वाइन्डिङहरूको शुद्ध कम्युटेशन नियंत्रण सक्षम बनाउँछ। तीन हॉल-इफेक्ट सेन्सरहरूलाई हॉल डिस्कमा निर्धारित गरिएको छ, र एक वृत्ताकार नित्य चुम्बकले मोटरको चुम्बकीय क्षेत्रलाई सिमुलेट गर्छ जसले स्थिति शुद्धतालाई बढाउँछ। जब चुम्बक घूम्छ, हॉल सेन्सरको आउटपुट विभिन्न रूपमा परिवर्तित हुन्छ, यसले रोटरको शुद्ध इलेक्ट्रोनिक स्थिति निर्धारण सक्षम बनाउँछ।

3.3 गति निर्णय सर्किट

प्रकाशीय रोटरी एन्कोडर—जसमा इन्फ्रारेड LED-फोटोट्रान्जिस्टर ऑप्टोकपलरहरू र एक छिद्रित शटर डिस्क छ—रोटर गतिलाई माप्नको लागि प्रयोग गरिन्छ। ऑप्टोकपलरहरू वृत्ताकार पैटर्नमा समान रूपमा वितरित छन्। शटर डिस्क, LEDs र फोटोट्रान्जिस्टरहरूबीच अवस्थित छ, जसमा छिद्रहरू छन् जसले यसले घूम्दा प्रकाश ट्रान्समिशनलाई मोडुलेट गर्छ। यसले रोटर त्वरण र गति को गणना गर्न सक्षम बनाउँछ।

3.4 धारा निर्णय सर्किट

पारम्परिक शन्ट-रेझिस्टर-आधारित निर्णय थर्मल ड्रिफ्ट र निकृष्ट शुद्धताले ग्रस्त छ। यसको अलावा, शक्ति र नियंत्रण सर्किटबीच अपर्याप्त विद्युतीय अलगावले उच्च वोल्टेज ट्रान्सिएन्टहरूले संवेदनशील इलेक्ट्रोनिक्सलाई क्षति पुर्याउन सक्छ।

यस समस्यालाई समाधान गर्न, सुधार डिजाइनले विद्युतीय रूपमा अलगाव गरिएको हॉल-इफेक्ट धारा सेन्सरको प्रयोग गर्छ। संचालन गर्दा, मोटर वाइन्डिङहरूमा विकल्पी धारा लक्षित गरिएको छ, र एक समान अम्प्लिफायरले सेन्सर आउटपुटलाई प्रक्रिया गर्छ। अनुपातिक स्केलिङ गर्दा, सुरक्षित, अलगाव गरिएको धारा सिग्नल प्राप्त गरिन्छ।

3.5 कैपसिटर चार्ज/डिस्चार्ज नियंत्रण सर्किट

BLDCM प्रणालीले पारम्परिक ऊर्जा संचयनको ठाउँमा कैपसिटर-आधारित समाधानहरूले प्रतिस्थापन गर्छ, यसले दक्षतालाई बढाउँछ र चार्ज/डिस्चार्ज नियंत्रण सरल बनाउँछ। एक डिजिटल सिग्नल प्रोसेसरले निरन्तर कैपसिटर वोल्टेजलाई निरीक्षण गर्छ र केवल त्यहाँ चार्जिङ टर्मिनेट गर्छ जब संचालन थ्रेसहोल्डहरू पूरा हुन्छ। यो डिजाइन ऊर्जा प्रबंधन र सिग्नल अधिग्रहणमा उत्कृष्ट छ, यसले शुद्ध सर्किट नियंत्रण सक्षम बनाउँछ।

4. निष्कर्ष

उच्च वोल्टेज डिस्कनेक्टरहरूको लागि मोटर-अपरेटेड मेकेनिज्म नियंत्रण प्रणालीले बढेको शक्ति माग र आधुनिक जीवन व्यवस्थाको सुरक्षा गर्ने लक्ष्यको प्रतिक्रिया रूपमा देखाइन्छ। पारम्परिक डिस्कनेक्टरहरूको लामो दिनको सीमाहरूलाई प्रभावी रूपमा समाधान गर्दा, यो प्रणालीले शक्ति ढाँचाको विश्वसनीयता, दक्षता, र बुद्धिमत्तालाई आगे बढाउनको अहिलेको महत्वपूर्ण भूमिका निभाउँछ।