ಕ್ರಮಾವರ್ತನ ಉತ್ಪಾದನ ಮೋಟರ್ ನಿಯಂತ್ರಣ: ಶಕ್ತಿ ಸಂಚಯದ ಕಾರಣ ಇನ್ವರ್ಟರ್ ರಿಟ್ರೋಫಿಟ್

ಔದ್ಯೋಗಿಕ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಮೂಲ ಭಾಗವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ಪದ್ಧತಿಗಳು ಒಟ್ಟು ಉತ್ಪಾದನಾ ಖರ್ಚುಗಳ ಮತ್ತು ಪರಿಸರ ಪ್ರಭಾವದ ಮೇಲೆ ನ್ಯಾಯಸಂಗತ ಪ್ರಭಾವ ಬಿಳಿಸುತ್ತವೆ. ಸ್ಥಿರ ಗತಿಯ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣೆಯು ವಿಕಲ ಲೋಡ ದಾವಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದಾಗ ಶಕ್ತಿ ವ್ಯರ್ಥವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತಿಳಿವಾರ ಪ್ರಕ್ರಿಯಾ ನಿಯಂತ್ರಣ ಸಾಧ್ಯವಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ವೇರಿಯಬಲ್ ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ಗತಿ ನಿಯಂತ್ರಣ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು, ಅದು ಈ ಸಮಸ್ಯೆಗಳ ಮೇಲೆ ಒಂದು ಉತ್ತಮ ಪರಿಹಾರವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಈ ಅಧ್ಯಯನವು ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ಪದ್ಧತಿಯ ಉದಾಹರಣೆಯನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡು, ಇನ್ವರ್ಟರ್ ಗತಿ ನಿಯಂತ್ರಣ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಮೇಲೆ ಆಧಾರಿತ ರetrofit ಯೋಜನೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಶಕ್ತಿ ಬಚತ ಪ್ರಭಾವಗಳನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರ ಉದ್ದೇಶ ಸಂಬಂಧಿತ ಔದ್ಯೋಗಿಕ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಆಧಾರಿತ ಮಾಡಲು.

1. ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ಪದ್ಧತಿಯಲ್ಲಿ ಇನ್ವರ್ಟರ್ ಅನ್ವಯಗಳ ನಿಜ ಪ್ರಸ್ತಾನ ಮತ್ತು ರetrofit ಅಗತ್ಯತೆಗಳು

1.1 ಹಿಂದಿನ ಉಪಕರಣಗಳು

ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ಪದ್ಧತಿಯು ಮೂರು ಭಾಗಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ: ಶಕ್ತಿ ವಿತರಣ ಪದ್ಧತಿ, ಮೋಟರ್ ಡ್ರೈವ್ ಯೂನಿಟ್ಗಳು, ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಣ ಪದ್ಧತಿ. ಶಕ್ತಿ ವಿತರಣ ಪದ್ಧತಿಯು 10 kV ಉನ್ನತ ವೋಲ್ಟೇಜ ಸ್ವಿಚ್ ಗೇರ್, ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ಗಳು, ಮತ್ತು 400 V ತುಲಾ ವೋಲ್ಟೇಜ ಸ್ವಿಚ್ ಗೇರ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇವು ಶಕ್ತಿ ವಿತರಣೆಗೆ ಟ್ರೀ ಆಂಕಿಟಕ್ಟರ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಮೋಟರ್ ಡ್ರೈವ್ಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಅಸಂಪರ್ಶ ಮೋಟರ್ಗಳಾಗಿವೆ, ಇವು ಡೈರೆಕ್ಟ್-און-ಲೈನ್ ಅಥವಾ ಸ್ಟಾರ್-ಡೆಲ್ಟಾ ವೋಲ್ಟೇಜ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಾರಂಭ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಪುನರ್ನಿರ್ಮಾಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಪಂಪ್ ಲೋಡ್ಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಮಾಡಿದ ಉಪಕರಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಇವು ಪರಿಪ್ರಯಾಣ ಜಲ ಪಂಪ್ಗಳು, ಶೀತಳನ ಜಲ ಪಂಪ್ಗಳು, ಮತ್ತು ಪ್ರವೇಶ ಜಲ ಪಂಪ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಈ ಉಪಕರಣಗಳು ಸ್ಥಿರ ಗತಿಯಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ, ಮತ್ತು ವ್ಯಾಲ್ವ್ಗಳ ಮೂಲಕ ಪ್ರವಾಹ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದ ಶಕ್ತಿ ಉಪಭೋಗವು ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಹಿಂದಿನ ಪದ್ಧತಿಯ ರಚನೆಯು ಸಂಪೂರ್ಣ ಪ್ರದೇಶಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಕೆಲವು ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಪ್ರದೇಶಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಮೇಲ್ಕಕ್ಷ ನಿರೀಕ್ಷಣ ಪದ್ಧತಿಯು ಕ್ಷೇತ್ರ ನಿಯಂತ್ರಣ ಪದ್ಧತಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಔದ್ಯೋಗಿಕ ಈзер್ನೆಟ್ ಮೂಲಕ ಚರ್ಚೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಡೇಟಾ ಪ್ರದರ್ಶನ ಮತ್ತು ದೂರ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣೆ ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಆದರೆ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪದ್ಧತಿಯು ವೇರಿಯಬಲ್ ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ಗತಿ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮೂಲಕ ಶಕ್ತಿ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು ಪ್ರಕ್ರಿಯಾ ಆಧುನಿಕರಣಕ್ಕೆ ಅನುಕೂಲವಾದ ಉನ್ನತ ನಿಯಂತ್ರಣ ಕ್ರಮಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲ.

1.2 ರetrofit ಅಗತ್ಯತೆಗಳು

ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಉಪಕರಣ ಸ್ಥಿತಿಯ ಮೇಲೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ಪದ್ಧತಿಯ ರetrofit ಅಗತ್ಯತೆಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಶಕ್ತಿ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಣದ ಆಧುನಿಕರಣದ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಪುನರ್ನಿರ್ಮಾಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಪಂಪ್ ಮತ್ತು ಪಂಕ್ ಉಪಕರಣಗಳ ದಕ್ಷ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಇನ್ವರ್ಟರ್-ಬಾಧಿತ ಗತಿ ನಿಯಂತ್ರಣ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವುದು ಅಗತ್ಯವಿದೆ.

ಇದರಲ್ಲಿ, ಹಿಂದಿನ ಪಂಪ್ ಸ್ಟೇಶನ್ಗಳ ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನ ಸೌಕರ್ಯಗಳನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಿ, ಸೈಬರ್ ಸುರಕ್ಷಾ ಪ್ರತಿರಕ್ಷಣ ಮಟ್ಟ-2 ಅನುಸರಿಸುವ ಪ್ರಜ್ಞಾತ್ಮಕ ನಿರೀಕ್ಷಣ ಪ್ಲಾಟ್‌ನ ನಿರ್ಮಾಣಕ್ಕೆ ಅತ್ಯಂತ ಅಗತ್ಯತೆ ಇದೆ. ಕ್ಲೌಡ್ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ ಮತ್ತು IoT ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಮೂಲಕ ಈ ಪ್ಲಾಟ್‌ನ್ನು ಏಳುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದ ವ್ಯವಹಾರ ನಿರ್ವಾಹಣೆ ಮತ್ತು ಕ್ಷೇತ್ರ ನಿಯಂತ್ರಣ ನಡೆಯುತ್ತದೆ. ಪದ್ಧತಿಯ ರಚನೆಯು "ಕೇಂದ್ರೀಯ ಪ್ಲಾಟ್ + ವಿತರಿತ ಉಪಪದ್ಧತಿಗಳು + ಚಲಿತ ಟರ್ಮಿನಲ್ಗಳು" ಎಂಬ ಮೂರು ಮಟ್ಟ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದರಿಂದ ನಿಜ ಸಮಯದ ಡೇಟಾ ಸಂಗ್ರಹ, ದಕ್ಷ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ಸುರಕ್ಷಿತ ಸಂಗ್ರಹ ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ.

ಕೇಂದ್ರೀಯ ಪ್ಲಾಟ್, ಉತ್ತಮ ಪ್ರದರ್ಶನದ ಸರ್ವರ್ ಕ್ಲಾಸ್ಟರ್ ಮೇಲೆ ನಿರ್ಮಾಣವಾಗಿದೆ, ಇದರಿಂದ ಸಂದಿಷ್ಟ ನಿರ್ಧೇಶನ ಸಂಬಂಧಿತ ಮೂಲಕ ಶುದ್ಧ ಡೇಟಾ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಕ್ರಮಗಳನ್ನು ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಿತರಿತ ಉಪಪದ್ಧತಿಗಳು ಉಪಕರಣ ಸ್ಥಿತಿ ನಿರೀಕ್ಷಣ, ವೀಡಿಯೋ ನಿರೀಕ್ಷಣ, ಮತ್ತು ಪರಿಸರ ಪಾರಮೆಟರ್ ಸಂಗ್ರಹ ಮಾಡುವ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಉತ್ಪಾದನ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣೆಯ ಎಲ್ಲಾ ವಿಭಾಗಗಳನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಆವರಣೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಚಲಿತ ಟರ್ಮಿನಲ್ಗಳು, ಕಸ್ಟಮೈಸ್ಡ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ದೂರ ನಿರೀಕ್ಷಣ ಮತ್ತು ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ಸೂಚನೆಗಳನ್ನು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತವೆ.

2. ಶಕ್ತಿ ಬಚತ ಪ್ರಭಾವಗಳ ಸಿದ್ಧಾಂತ ಆಧಾರ

ಈ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಇನ್ವರ್ಟರ್ ಗತಿ ನಿಯಂತ್ರಣ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಶಕ್ತಿ ಬಚತ ಪ್ರಭಾವಗಳ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಪಂಪ್ ಮತ್ತು ಪಂಕ್ಗಳಿಗೆ ಅನುಕೂಲ ನಿಯಮಗಳ ಮತ್ತು ವೇರಿಯಬಲ್ ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ಗತಿ ನಿಯಂತ್ರಣದ ಶಕ್ತಿ ರೂಪಾಂತರಣ ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳ ಮೇಲೆ ಆಧಾರಿತವಾಗಿದೆ. ಉಪಕರಣಗಳ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣೆಯ ಮೇಲೆ, ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಪಂಪ್ ಮತ್ತು ಪಂಕ್ಗಳು ಸ್ಥಿರ ಗತಿಯಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ, ಮತ್ತು ವ್ಯಾಲ್ವ್ಗಳ ಮೂಲಕ ಪ್ರವಾಹ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದ ಶಕ್ತಿ ನಷ್ಟವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ವೇರಿಯಬಲ್ ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ಗತಿ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮೋಟರ್ ಗತಿಯನ್ನು ಲೋಡ ದಾವಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪ್ರಕಾರ ನಿಯಂತ್ರಿಸುವುದರಿಂದ ಶಕ್ತಿ ಬಚತ ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ. ಪಂಪ್ ಮತ್ತು ಪಂಕ್ಗಳಿಗೆ ಅನುಕೂಲ ನಿಯಮಗಳು ಪ್ರವಾಹ ದರ, ಹೆದ್ದಗಳ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧಗಳ ಮೇಲೆ ಆಧಾರಿತವಾಗಿದೆ, ಸಂಬಂಧಿತ ಲೆಕ್ಕ ಸೂತ್ರಗಳು ಈ ಕೆಳಗೆ ನೀಡಲಾಗಿವೆ:

ಇಲ್ಲಿ $Q$ ಪ್ರವಾಹ ದರ (m³/h); $n$ ಘೂರ್ಣನ ಗತಿ (r/min); $H$ ಹೆದ್ದಗಳು (m); $P$ ಶಕ್ತಿ (kW), P1P1 ರೇಟೆಡ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಮತ್ತು P2P2 ಕಡಿಮೆ ಗತಿಯಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ವೇರಿಯಬಲ್ ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ಗತಿ ನಿಯಂತ್ರಣದ ಶಕ್ತಿ ರೂಪಾಂತರಣ ಸೂತ್ರವು:

ಈ ಮೇಲಿನ ಸಿದ್ಧಾಂತ ಸಂಬಂಧಗಳ ಮೇಲೆ, ಜಾಲ ಪ್ರವಾಹ ದಾವಣಗಳು ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ, ಮೋಟರ್ ಆವರ್ತನ ನಿಯಂತ್ರಣದ ಮೂಲಕ ಗತಿಯನ್ನು ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದ ಶಕ್ತಿ ಉಪಭೋಗವು ಹೆಚ್ಚು ಕಡಿಮೆಯಾಗಿ ಹಾಗೂ ಶಕ್ತಿ ಬಚತ ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಹಂತದ ರetrofit ಡಿಸೈನ್ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ ಬಚತ ಮೂಲಕ ವಿಮರ್ಶೆಗೆ ಸಿದ್ಧಾಂತ ಆಧಾರವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.

3. ವೇರಿಯಬಲ್ ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ಗತಿ ನಿಯಂತ್ರಣ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ರetrofit ಯೋಜನೆ

3.1 ಶಕ್ತಿ ವಿತರಣ ಪದ್ಧತಿಯ ಆಧುನಿಕರಣ

ವೇರಿಯಬಲ್ ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ಗತಿ ನಿಯಂತ್ರಣ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಹೊರಬಿಡುವುದಾಗಿ ಅನ್ವಯಿಸಲು, ಈ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಹಿಂದಿನ ಶಕ್ತಿ ವಿತರಣ ಪದ್ಧತಿಯನ್ನು ಆಧುನಿಕರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಉನ್ನತ ವೋಲ್ಟೇಜ ಪದ್ಧತಿಯ ಮೇಲೆ, 10 kV ಸ್ವಿಚ್ ಗೇರ್ ಹೆಚ್ಚು ಬುದ್ದಿಸುವ ವ್ಯೂಮ್ ಸರ್ಕ್ಯುಯಿಟ್ ಬ್ರೇಕರ್ಗಳನ್ನು ಸ್ಥಾಪನೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ, ಇದರ ರೇಟೆಡ್ ಶಕ್ತಿಯು ಕನಿಷ್ಠ 1,250 A ಮತ್ತು ರೇಟೆಡ್ ಶಾಂತ ಕರೆಯುವ ಕ್ಷಮತೆಯು 31.5 kA ಆಗಿದೆ. ಮೈಕ್ರೋಪ್ರೊಸೆಸರ್-ಬಾಧಿತ ಪ್ರತಿರಕ್ಷಣ ರಿಲೇಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿತ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ, ಇದರ ಮೂಲಕ ಅತಿ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಶಾಂತ ಕರೆಯುವ ಪ್ರತಿರಕ್ಷಣೆ ಮತ್ತು ಭೂ ದೋಷ ಪ್ರತಿರಕ್ಷಣೆ ಸಹ ಮುಖ್ಯ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ನೀಡಲಾಗಿದೆ, ಇದರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾ ಸಮಯ ಕನಿಷ