فریکوئینس کنورٹرز کا آتمتیشن سسٹم میں استعمال

کیمیائی فبر اور گلاس صنعت میں دائمی میگناٹ سنکرون موتر (PMSM) متغیر تعدد کنٹرول کا استعمال

انیسویں صدی میں دائمی میگناٹس کو برقی موتروں کی تیاری کے لئے استعمال کیا گیا تھا۔ آج، الیکٹرانک ٹیکنالوجی کی تیز رفتار ترقی کے ساتھ، دائمی میگناٹ سنکرون موتروں (PMSMs) اور تعدد کنورٹرز مل کر اوپن لوپ، تیز رفتار، عالی درجے کے متغیر تعدد کنٹرول نظام بناتے ہیں۔ ان نظاموں کو مختلف صنعتی شعبوں میں وسیع طور پر استعمال کیا جا رہا ہے، روایتی DC کنٹرول نظاموں اور الیکٹرو میگناٹک سلپ کنٹرول نظاموں کی جگہ لے کر، قوي زندگی ظاہر کرتے ہیں۔

یہ عام علم ہے کہ PMSM کی گردش کی رفتار کو تامین کیے گئے تعدد کے ساتھ منسلک کیا جاتا ہے۔ جب تک برق کی تعدد کی دقت کی ضمانت ہو، تو موتر کی گردش کی رفتار کی دقت بھی ضمانت دی جاتی ہے، نتیجے میں خطی مکینکل خصوصیات حاصل ہوتی ہیں۔ مثال کے طور پر، کسی ایک کمپنی میں، دو مستقل طور پر کام کرنے والے سنکرون نظاموں نے کئی ماہ تک مستقل طور پر کام کیا، اور مجموعی رفتار کا غلطی تقریباً صفر تھا۔

چونکہ تعدد کنورٹرز کی آؤٹ پٹ تعدد کی دقت 1.0‰ - 0.1‰ یا اس سے بھی زیادہ پہنچ سکتی ہے، کنٹرول نظام کی رفتار کی دقت بھی بڑھتی ہے۔ علاوہ ازیں، نظام میں کم کنٹرول کمپوننٹ ہوتے ہیں، جس سے کسی بھی قسم کے رفتار کنٹرول نظام کے مقابلے میں کرکٹ سادہ ہوتا ہے۔ اضافی طور پر، PMSMs کے پاس بلند طاقت کا عامل، بلند کارکردگی، توانائی کی بچت، چھوٹا سائز، بریش لیس، اور بلند سلامتی اور اعتماد کے فوائد ہوتے ہیں۔ اس کے نتیجے میں، یہ نظام مختلف صنعتی محاذوں میں وسیع اور عام طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر، کیمیائی فبر صنعت میں پیچ، کشیدگی، میٹرنگ، اور گودیٹ رولرز کے اطلاق؛ اور گلاس صنعت میں فلیٹ گلاس کے آنیلنگ فرن، گلاس فرن کے ہلات، کنارہ رولرز (یا "پلرز")، اور بوتل بنانے والے مشین کے اطلاق۔

کیمیائی فبر صنعت میں PMSM متغیر تعدد کنٹرول کا اطلاق

PMSM متغیر تعدد کنٹرول نظام کو کیمیائی فبر کے ملت-سپننگ مشینوں میں کامیابی سے لاگو کیا گیا ہے، جس کا نظام دائرہ (فگر 12-1) میں دکھایا گیا ہے۔ سپننگ مشین میں میٹرنگ پمپ ڈرائیو موتر کے لئے PMSM کا استعمال کیا جاتا ہے، جس کی دقت کی رفتار کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ کیمیائی فبر کے حل کی مقداری ترسیل کو کنٹرول کیا جا سکے، اس طرح سپننگ عمل کی ضروریات کو پورا کیا جا سکے۔ جب فبر پروڈکٹ کی قسم بدلی جاتی ہے، تو صرف میٹرنگ پمپ ڈرائیو موتر کی رفتار کو تبدیل کر کے عمل کی ضروریات کو پورا کیا جا سکتا ہے۔

میٹرنگ پمپ کی طاقت عام طور پر 0.37 کیلواٹ سے 11 کیلواٹ تک ہوتی ہے، موتروں کے ساتھ 4 یا 6 پولس ہوتے ہیں۔ تعدد کا تبدیل ہونے والا رنج 25 Hz سے 150 Hz تک ہوتا ہے۔ عام طور پر، ایک تعدد کنورٹر کو متعدد موتروں کو چلانے کے لئے منتخب کیا جاتا ہے، حالانکہ خصوصی نظام (ہر موتر کے لئے ایک کنورٹر) بھی استعمال کیے جاتے ہیں، ہر مسلک کے پاس اپنے فوائد اور کمزوریاں ہوتی ہیں۔

سپننگ کے دیگر ضروری عمل جیسے پیچ، کشیدگی، اور گودیٹ رولرز کو مستقل گردش کی رفتار یا جوڑے گئے رولرز کے درمیان معین رفتار کا تناسب کی ضرورت ہوتی ہے۔ متغیر تعدد کنٹرول نظام اس کے لئے ایک اعلیٰ انتخاب ہے، جس کی تصدیق لمبے عرصے کے عملی کام کے ذریعے ہوتی ہے۔ متغیر تعدد کنٹرول کو اختیار کرنے کے بعد، سپننگ لائن کی رفتار 3,000 سے 7,000 میٹر/منٹ تک پہنچ سکتی ہے۔ کشیدگی کے رولرز کو داخلی گرمی کے عنصر کی ضرورت ہوتی ہے؛ متعلقہ PMSM کی طاقت 0.2 کیلواٹ سے 7.5 کیلواٹ تک ہوتی ہے، تیز رفتار دو پولس موتروں کو منتخب کیا جاتا ہے، جس کا تعدد کا تبدیل ہونے والا رنج 50 Hz سے 250 Hz تک ہوتا ہے۔ متغیر تعدد کنٹرول کا استعمال بلند شروعاتی ٹارک، تیز شروعاتی رفتار، اور مٹھی کی شروعاتی شرائط (ٹھوس شروعات) کی ضروریات کو پورا کرتا ہے۔

گلاس صنعت میں PMSM متغیر تعدد کنٹرول کا اطلاق

فلوٹ گلاس کے آنیلنگ فرن کے اہم ڈرائیو کے لئے متغیر تعداد کنٹرول نظام کو چین میں دسیوں پروڈکشن لائن پر لاگو کیا گیا ہے، جس نے اصلی DC ڈرائیو کی جگہ لے لی ہے اور مرضی جانکار معاشی فوائد حاصل کیے ہیں۔

فلوٹ گلاس پروڈکشن لائن میں گرم گلاس کی مائع کی میلٹنگ فرن سے بہتی ہوئی ہوتی ہے، جو لائن کے ساتھ کم کر کے سرد ہوتی ہے۔ سخت ہونے کے بعد، گلاس آنیلنگ فرن میں گرمی کا علاج کرتا ہے، پھر کولڈ اینڈ کے لئے کاٹنے، جانچ کرنے، پیکنگ، اور دیگر ڈاؤن سٹریم عمل کے لئے جاتا ہے۔ آنیلنگ فرن کے عمل کو سخت شرائط کی ضرورت ہوتی ہے؛ اس کے تقریباً 200 میٹر کے لمبائی کے دوران، ہر رولر کو مستقل اور یکساں طور پر کام کرنا چاہئے۔ روکنے کو مطلقاً قبول نہیں کیا جا سکتا، کیونکہ یہ کافی معاشی نقصان پیدا کرتا ہے۔

اس اطلاق کے لئے، TYB100-8 تین فیز ریئر ارتھ PMSM اور فوجی G5 تعدد کنورٹر کا انتخاب کیا گیا ہے۔ یہ نظام لاکھوں گھنٹوں تک مستقل اور سیف طور پر کام کرتا ہے اور تمام طرفوں سے تعریف پائی ہے۔ اس کے اہم فوائد یہ ہیں:

1. بلند رفتار کی دقت (تک 0.4%): پروڈکٹ کی موٹائی کی تحمل کو ضمانت دیتی ہے، خام مال کی بچت کرتی ہے، اور واضح معاشی فوائد حاصل ہوتے ہیں۔
2. بلند اعتمادیہ: مینٹیننس کام کو کم کرتا ہے۔
3. توانائی کی بچت: کم نظام کے کمپوننٹ اور موتر کی ذاتی بلند کارکردگی کی وجہ سے۔
4. چھوٹا اور ہلکا ڈیزائن: معدات چھوٹا اور ہلکا ہوتا ہے۔

گلاس میلٹنگ فرن کے اندر کے میکر کو پہلے DC ڈرائیو کا استعمال کیا جاتا تھا۔ لیکن، گرم دماغی ماحول اور مینٹیننس کے چیلنجز کو مد نظر رکھتے ہوئے، متغیر تعدد کنٹرول نظام 1995 سے لاگو کیا گیا ہے۔ خصوصی طور پر، اس مقصد کے لئے دو TYB400-8 موتروں کا استعمال کیا گیا ہے۔ کام کی ضروریات یہ ہیں:

دو موتروں کو ان کے متعلقہ میکر کو چلانا ہوتا ہے، جو گرم فرن کے اندر گلاس کے محلول کو میکر کرتا ہے۔ میکنگ کی یکساںیت کو ضمانت دینے کے لئے، فرن کے باتھ کے اندر "موت گیون" کو قبول نہیں کیا جا سکتا۔ اس لئے، دو میکر کے کام کے علاقے کو کچھ حد تک اوپر چلا لیا جانا چاہئے، لیکن اس طرح سے ترتیب دیا جانا چاہئے کہ گردش کرنے والے پیڈل کو چوٹ نہ لگے۔ کام کے علاقے کا سکیمیٹک فگر 12-2 میں دکھایا گیا ہے۔

اگر گردش کی رفتار n1 اور n2 مختلف ہوں، تو ان کا کل اثر آخر کار میکر کے پیڈلوں کو چوٹ لگانے کی وجہ بنا سکتا ہے۔ یہ نظام کا لمبے عرصے کے عملی کام نے ظاہر کیا ہے کہ پیڈل کو چوٹ نہیں لگتی ہے، یہ ثابت کرتا ہے کہ رفتار کی دقت کی ضروریات کو پورا کیا جا رہا ہے۔

کنارہ رولرز (یا "پلرز") پر متغیر تعداد کنٹرول کا اطلاق بھی بہترین نتائج دیا ہے۔ گلاس پروڈکشن لائن پر، جب گرم گلاس تدریجاً مائع حالت سے پلاسٹک نیم سلیڈ حالت میں تبدیل ہوتا ہے، اسے پھیلایا اور سیٹ کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ کنارہ رولرز یہ کام کرتے ہیں۔ ان کے ڈرائیو موتروں کو مسلسل متغیر، بے قطار رفتار کنٹرول کی ضرورت ہوتی ہے۔ ہر پلر موتر کی رفتار کو کام کے نقطہ درجہ حرارت اور گلاس کی قسم کے بنیاد پر پیش سیٹ کیا جانا چاہئے۔ یہ کنٹرول نظام کی بلند کارکردگی کی ضروریات کو ضمانت دیتی ہے: وسیع رفتار کا رنج، بلند رفتار کی دقت، اور اچھا ڈائینمک ری ایکشن۔ اس لئے، موجودہ Z₂-12, 0.6 کیلواٹ, 1500 r/min DC موتر کی رفتار کنٹرول نظام کو TYB500-6, 125 V, 50 Hz تین فیز PMSMs کے ساتھ بدل دیا گیا ہے۔ تعدد کنورٹر کا رنج 10 Hz سے 150 Hz تک ہوتا ہے، موتر کی رفتار کا رنج 200 r/min سے 3000 r/min تک ہوتا ہے۔ DC موتروں کو سنکرون موتروں سے بدل کر پروڈکشن کی آتمیت، بہتر کیفیت، ہلکا وزن، اور آسان مرکزی کنٹرول کے فوائد حاصل ہوتے ہیں۔