ఔద్యోగిక మోటర్ నియంత్రణను అవసరమైనదిగా చేయడం: శక్తి సంరక్షణ కోసం ఇన్వర్టర్ రetrofit

ప్రత్యక్ష ఉత్పత్తిలో విద్యుత్ సామర్థ్యం అవతారణ వ్యవస్థలు మొత్తం ఉత్పత్తి ఖర్చులను మరియు పర్యావరణ ప్రభావాన్ని నిర్ధారిస్తాయి. స్థిర గఠన వ్యవహారం బ్యాటరీ లోడ్ ఆవశ్యకతలను చేరుస్తే శక్తి వ్యర్థం కలిగి ప్రత్యక్ష ప్రక్రియ నియంత్రణను చేరువుతుంది. వేరియబుల్ ఫ్రీక్వెన్సీ వేగ నియంత్రణ టెక్నాలజీ, ఒక అధునిక మోటర్ నియంత్రణ పద్ధతిగా, ఈ సమస్యలకు ముఖ్యమైన పరిష్కారం అందిస్తుంది. ఈ అధ్యయనం IEE-Business విద్యుత్ సామర్థ్యం అవతారణ వ్యవస్థను ఉదాహరణగా తీసుకుంది, ఇన్వర్టర్ వేగ నియంత్రణ టెక్నాలజీ పై ఆధారపడి రetrofit ప్రక్రియను మరియు దాని శక్తి సంరక్షణ ప్రభావాన్ని అన్వేషించడం జరుగుతుంది, అదే వంటి ఔద్యోగిక పరిస్థితులలో శక్తి సంక్షేమంలో ప్రత్యేక ప్రస్తావనను అందిస్తుంది.

1. ఇన్వర్టర్ ప్రయోగాల ప్రస్తుత స్థితి మరియు రetrofit అవసరాలు విద్యుత్ సామర్థ్యం అవతారణలో

1.1 ప్రస్తుత పరికరాలు

ప్లాంట్ విద్యుత్ సామర్థ్యం అవతారణ వ్యవస్థ మూడు భాగాలుగా ప్రధానంగా ఉంటుంది: శక్తి విత్రాణ వ్యవస్థ, మోటర్ డ్రైవ్ యూనిట్లు, మరియు నియంత్రణ వ్యవస్థ. శక్తి విత్రాణ వ్యవస్థ 10 kV హై-వాల్టేజ్ స్విచ్‌గేర్, ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు, 400 V లోవ్-వాల్టేజ్ స్విచ్‌గేర్లను కలిగి ఉంటుంది, శక్తి విత్రాణకు ట్రీ స్ట్రక్చర్ విన్యాసం ఉంటుంది. మోటర్ డ్రైవ్‌లు ప్రధానంగా డైరెక్ట్-ఓన్-లైన్ లేదా స్టార్-డెల్టా లోవ్-వాల్టేజ్ స్టార్టింగ్ పద్ధతులతో నియంత్రించబడే అస్యంక్రోనస్ మోటర్లు. సైట్ పరికరాల్లో సర్కులేటింగ్ వాటర్ పంప్లు, కూలింగ్ వాటర్ పంప్లు, ఫీడ్ వాటర్ పంప్లు మొదలైన పంప్ లోడ్లు ప్రధానమైన భాగం. ఈ పరికరాలు స్థిర వేగంతో పనిచేస్తాయి, వాల్వుల ద్వారా ప్రవాహం నియంత్రించబడుతుంది, ఇది ఎక్కువ శక్తి ఉపభోగానికి విచ్ఛిన్నం. ప్రస్తుత వ్యవస్థ విస్తరించబడిన వ్యవహారం, పార్షియల్ సెంట్రలైజ్డ్ మ్యానేజ్మెంట్ ఉంటుంది. టాప్-లెవల్ మానిటరింగ్ వ్యవస్థ ఇండస్ట్రియల్ ఈథర్నెట్ ద్వారా ఫీల్డ్ నియంత్రణ వ్యవస్థలతో మార్కు చేస్తుంది, ఇది సెంట్రలైజ్డ్ డేటా ప్రదర్శనను మరియు దూరదర్శనాన్ని సాధ్యం చేస్తుంది. కానీ, ప్రస్తుత నియంత్రణ వ్యవస్థ వేరియబుల్ ఫ్రీక్వెన్సీ వేగ నియంత్రణకు అధికారిక నియంత్రణ అల్గోరిథమ్లను లేదు, ఇది శక్తి నిర్వహణలో మరియు ప్రక్రియ అప్టిమైజేషన్లో తోడ్పడుతుంది.

1.2 రetrofit అవసరాలు

ప్రస్తుత పరికరాల స్థితిపై ఆధారపడి, విద్యుత్ సామర్థ్యం అవతారణ వ్యవస్థ రetrofit అవసరాలు ప్రధానంగా శక్తి సంక్షేమంలో మరియు నియంత్రణలో అప్టిమైజేషన్లో ఉంటాయి. ఇన్వర్టర్-బేసెడ్ వేగ నియంత్రణ టెక్నాలజీని ప్రవేశపెట్టడం ద్వారా పంప్లు మరియు ఫ్యాన్లను లోడ్ ఆవశ్యకతలను మెచ్చుకోవడం ద్వారా హైఫైలెంట్ పనిచేయడం అవసరం.

అదేవిధంగా, ప్రస్తుత పంప్ స్టేషన్లు మరియు ఉత్పత్తి సౌకర్యాలను ఉపయోగించి, లెవల్ 2 సైబర్ సురక్షా ప్రతిరక్షణ అవసరాలకు అనుగుణంగా ఒక ప్రజ్ఞాత్మక మానిటరింగ్ ప్లాట్ఫార్మ్ నిర్మించడం అవసరం. క్లౌడ్ కంప్యూటింగ్ మరియు IoT టెక్నాలజీతో సమగ్రంగా ఈ ప్లాట్ఫార్మ్ ఏంటర్ప్రైజ్ మ్యానేజ్మెంటు మరియు ఫీల్డ్ నియంత్రణ మధ్య స్మూథ్ ఇంటిగ్రేషన్ను సాధ్యం చేస్తుంది. వ్యవస్థ ఆర్కిటెక్చర్ "సెంట్రల్ ప్లాట్ఫార్మ్ + డిస్ట్రిబ్యూటెడ్ సబ్ సిస్టమ్స్ + మొబైల్ టర్మినల్స్" మూడు టయర్ విన్యాసం ఉంటుంది, ఇది నిజమైన డేటా అక్విజిషన్, హైఫైలెంట్ ప్రసేకరణ, మరియు సురక్షిత స్టోరేజ్ ని ఖాతీ చేస్తుంది.

సెంట్రల్ ప్లాట్ఫార్మ్, హై-పెర్ఫార్మన్స్ సర్వర్ క్లస్టర్పై నిర్మించబడి, అదృశ్య డేటా విశ్లేషణ అల్గోరిథమ్లను ప్రదర్శించడం ద్వారా సాధ్యమైన నిర్ణయం మద్దతు అందిస్తుంది. డిస్ట్రిబ్యూటెడ్ సబ్ సిస్టమ్స్ పరికర పరిస్థితి నిరీక్షణ, వీడియో నిరీక్షణ, మరియు పర్యావరణ పారామెటర్ల సేకరణ మోడ్యూల్స్ ఉంటాయి, ఇది ఉత్పత్తి పనిప్రక్రియల అన్ని విభాగాలను సమగ్రంగా కవర్ చేస్తుంది. మొబైల్ టర్మినల్స్, కస్టమైజ్డ్ అప్లికేషన్ల ద్వారా దూరదర్శనం మరియు తాత్కాలిక నోటిఫికేషన్లను సాధ్యం చేస్తాయి.

2. శక్తి సంక్షేమ ప్రభావాల సిద్ధాంత అధారం

ఈ అధ్యయనంలో ఇన్వర్టర్ వేగ నియంత్రణ టెక్నాలజీ యొక్క శక్తి సంక్షేమ ప్రభావాల విశ్లేషణ ప్రధానంగా ఫ్యాన్లు మరియు పంప్లకు అనుసంధాన నియమాలు మరియు వేరియబుల్ ఫ్రీక్వెన్సీ వేగ నియంత్రణ శక్తి మార్పు సిద్ధాంతాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ప్లాంట్ పరికరాల పని స్థితి ప్రకారం, ఎక్కువ పంప్లు మరియు ఫ్యాన్లు స్థిర వేగంతో పనిచేస్తాయి, వాల్వుల ద్వారా ప్రవాహం నియంత్రించబడుతుంది, ఇది ఎక్కువ శక్తి నష్టాలను విడుదల చేస్తుంది. వ్యతిరేకంగా, వేరియబుల్ ఫ్రీక్వెన్సీ వేగ నియంత్రణ మోటర్ వేగాన్ని లోడ్ ఆవశ్యకతలను మెచ్చుకోవడం ద్వారా నియంత్రిస్తుంది, ఇది శక్తి సంక్షేమాన్ని చేరుస్తుంది. ఫ్యాన్లు మరియు పంప్లకు అనుసంధాన నియమాలు ప్రవాహ దరం, హెడ్, మరియు శక్తి మధ్య సంబంధాలపై నిర్మించబడతాయి, సంబంధిత కాల్కులేషన్ ఫార్ములాలు క్రింది విధంగా ఉంటాయి:

ఇక్కడ $Q$ ప్రవాహ దరం (m³/h); $n$ రోటేషనల్ వేగం (r/min); $H$ హెడ్ (m); $P$ శక్తి (kW), ఇదంతా రేటెడ్ శక్తిని సూచిస్తుంది, మరియు P2P2 తగ్గిన వేగంలో శక్తిని సూచిస్తుంది. వేరియబుల్ ఫ్రీక్వెన్సీ వేగ నియంత్రణ శక్తి మార్పు సూత్రం:

పైన సూచించిన సిద్ధాంత సంబంధాల ఆధారంగా, జరిగిన ప్రవాహ ఆవశ్యకతలు తగ్గినప్పుడు, మోటర్ ఫ్రీక్వెన్సీ నియంత్రణ ద్వారా వేగం తగ్గించబడుతుంది, ఇది శక్తి ఉపభోగాన్ని తగ్గించడం ద్వారా శక్తి సంక్షేమాన్ని చేరుస్తుంది. ఇది తర్వాత రetrofit డిజైన్ మరియు శక్తి సంక్షేమ విశ్లేషణకు సిద్ధాంత అధారం అందిస్తుంది.

3. ఇన్వర్టర్ వేగ నియంత్రణ టెక్నాలజీ రetrofit ప్రక్రియ

3.1 శక్తి విత్రాణ వ్యవస్థ అప్గ్రేడ్

ఇన్వర్టర్ వేగ నియంత్రణ టెక్నాలజీని నిర్వహించడానికి, ఈ అధ్యయనం ప్రస్తుత శక్తి విత్రాణ వ్యవస్థను అప్గ్రేడ్ చేశాయి. హై-వాల్టేజ్ వ్యవస్థకు, 10 kV స్విచ్‌గేర్‌లను అప్గ్రేడ్ చేశాయి, కార్యక్షమ వాక్యూమ్ సర్క్యూట్ బ్రే