AC کنٹیکٹر ولٹیج ساگ رائڈ تھرو کے لئے ذہین کنٹرول مودیول حل
1. ڈیزائن کا پس منظر اور مطالعہ جائزہ
بجلی کے نظام کے آپریشن کے دوران، برقی شوک کی وجہ سے، مختصر طور پر 10 ملی سیکنڈ سے لے کر 1 منٹ تک ریمس ولٹیج کا ناگہانی وقوع 10٪-90٪ تک کم ہونے کی صورت میں ولٹیج سیگز کی وقوع ہوتی ہے۔ ایسے واقعات سے روایتی اے سی کنٹیکٹرز کو ٹرپ ہو جاتا ہے، جس کے نتیجے میں مستمر پروڈکشن کے عمل میں غیر منصوبہ بند شدگی ہوتی ہے اور معاشی نقصان ہوتا ہے۔
اگرچہ کئی ذہین کنٹرول حل (مثال کے طور پر، عالی ولٹیج ڈی سی شروعات، پی وی ایم کنٹرول) کا تجویز کیا گیا ہے، لیکن ایک بنیادی حد بندی باقی رہتی ہے: خودکار ماڈیول فلٹر ترانسفر کی قابلیت کو ولٹیج سیگ رائیڈ-ترو کی قابلیت کے ساتھ ملا دینے میں ناکامی۔ اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے، یہ حل سی ڈی سی 17-115 اے سی کنٹیکٹر کو کنٹرول کا نشانہ بناتا ہے اور فلٹر کی زائدتی کے ساتھ ذہین کنٹرول ماڈیول کا ڈیزائن کرتا ہے تاکہ پروڈکشن کی مستمریت کو یقینی بنائے۔
2. ماڈیول کا کام کرنے کا طریقہ اور نظام کا ڈیزائن
2.1 کلیہ عملی منطقی معماری
ذہین کنٹرول ماڈیول نے مختلف حالات میں موثوق آپریشن کی یقینی بنانے کے لیے دو حالتی بجلی کی فراہمی کا ڈیزائن اختیار کیا ہے:
|
آپریشن کا حالت |
بجلی کی فراہمی کا طریقہ |
بنیادی کام |
ٹریگر کی حالت |
|
معمولی آپریشن |
ڈی سی فراہمی (کنٹرول ماڈیول کے ذریعے) |
سکون ڈی سی آپریشن، ولٹیج سیگ رائیڈ-ترو |
فلٹر حفاظتی سرکٹ کو کوئی غیر معمولیت نہیں دریافت کرتا ہے |
|
ماڈیول فلٹر |
ای سی فراہمی (کنٹیکٹ سوچ کے ذریعے) |
پروڈکشن کو برقرار رکھنا، الارم سگنل کو جاری کرنا |
الیکٹرانک سرکٹ فلٹر یا کوئل ڈی سی انڈر-ولٹیج |
|
ولٹیج سیگ |
رائیڈ-ترو کی قابلیت کو فعال کرنا |
کنٹیکٹر کو پل کر لینے کا حالت برقرار رکھنا |
نمونہ لیا گیا ولٹیج ریٹڈ مقدار کے 60٪ سے کم ہو جاتا ہے |
|
ولٹیج کی واپسی |
رائیڈ-ترو کی قابلیت کو غیر فعال کرنا |
معمولی لو ولٹیج ہولڈنگ کو دوبارہ شروع کرنا |
ولٹیج n ملی سیکنڈ (قابل تنظیم) کے اندر واپس آتا ہے |
|
ولٹیج کی واپسی نہیں ہوئی |
کنٹیکٹر توڑ دیا جاتا ہے |
سیف شٹ ڈاؤن |
ولٹیج سیگ n ملی سیکنڈ کے بعد واپسی نہیں ہوتی ہے |
2.2 بنیادی کمپوننٹ کے ٹیکنیکل تفصیلات
2.2.1 سوچنگ پاور سپلائی کا ڈیزائن
ایک عالی کارکردگی والی سوچنگ پاور سپلائی بنیادی بجلی کی یونٹ کے طور پر کام کرتی ہے جس کی نیچے دی گئی خصوصیات ہیں:
- کرنل آرکیٹیکچر: پلز-وڈتھ مدولیشن آئی سی (سوچنگ فریکوئنسی 132 کیلی ہرٹز)، مو ایف ایٹ (ایم ٹی ڈی 1 این 80 ای)، خاص ٹرانسفارمر (پرائمری انڈکٹنس 900 مائیکرو ہنری، لیکیج انڈکٹنس 15 مائیکرو ہنری، ٹرنز ریٹیو 0.11)، اور پائی-ٹائپ آؤٹ پٹ فلٹر (L3, C2, C3)
- مصنوعی حفاظتی کامیابیاں: ان پٹ اوور ولٹیج/انڈر ولٹیج، آؤٹ پٹ اوور ولٹیج/اوور کرنٹ/شارٹ سرکٹ/اور ہیٹ حفاظت، تکاملی سافٹ-شروعات اور فریکوئنسی جٹر ٹیکنالوجی
- پرفارمنس:
- ستیل لوڈ شروعاتی وقت < 35 ملی سیکنڈ، رائیڈ-ترو اور معمولی حالت کے درمیان تیز رفتار تبدیلی کی حمایت کرتا ہے
- شارٹ سرکٹ کے دوران خودکار طور پر پاور کو محدود کرتا ہے اور فلٹر کے بعد تیز رفتار استحکام حاصل کرتا ہے
- فیڈ بیک لوپ کے کھولنے پر اوور ولٹیج حفاظت کو ٹریگر کرتا ہے اور فوراً پی وی ایم آؤٹ پٹ کو بند کرتا ہے
جدول 1: فلٹر کے پیراسائٹک پیرامیٹرز کا شارٹ سرکٹ ریکاوری ولٹیج پر اثر
|
سمیولیشن کی حالت |
R4/mΩ |
R3/mΩ |
R5/mΩ |
Umax/V |
Umin/V |
|
صرف فلٹر کیپیسٹر پیراسائٹک ریزسٹنس کو تبدیل کرنا |
10 |
100 |
300 |
14.78 |
7.41 |
|
صرف فلٹر کیپیسٹر پیراسائٹک ریزسٹنس کو تبدیل کرنا |
10 |
20 |
70 |
8.89 |
4.79 |
|
صرف فلٹر انڈکٹر پیراسائٹک ریزسٹنس کو تبدیل کرنا |
10 |
100 |
300 |
14.78 |
7.41 |
|
صرف فلٹر انڈکٹر پیراسائٹک ریزسٹنس کو تبدیل کرنا |
800 |
100 |
300 |
6.11 |
6.06 |
2.2.2 فلٹر ترانسفر سرکٹ کا ڈیزائن
کنٹیکٹ اور کنٹیکٹ لیس سوچوں کا ایک نئی مجموعی استعمال کیا گیا ہے:
- ساختی ڈیزائن: کنٹیکٹ سوچیں بالکل ٹوکر اور عزل کے کام کو کرتی ہیں؛ پاور الیکٹرانک سوچیں آرک-فری، عالی فریکوئنسی آپریشن کو ممکن بناتی ہیں
- ذہین ترانسفر منطق:
- ای سی بجلی کو شروع میں عام طور پر بند کنٹیکٹ کے ذریعے فراہم کیا جاتا ہے
- معمولی آپریشن کے دوران خودکار طور پر ڈی سی فراہمی کی حالت میں تبدیل ہوتا ہے
- فلٹر کے دریافت کے بعد، کنٹیکٹ سوچ ڈرائیو کو غیر فعال کرتا ہے؛ ری سیٹ کے بعد اے سی دوبارہ فراہمی کو برقرار رکھتا ہے تاکہ مستمریت کو یقینی بنایا جا سکے
- کنٹیکٹ حفاظتی ٹیکنالوجی: ایک عام اے سی/ڈی سی ایبسروشن سپریشن سرکٹ (ڈائیوڈ آر سی + بائی ڈائریکشنل ٹی وی ایس ڈائیوڈ D3) کا استعمال کرتا ہے تاکہ کارکردگی سے اوور ولٹیج کو کلیپ کرے، انڈکٹو میگنیٹک انرجی کو ڈسپرس کرے اور مینگنگ کو کم کرے
2.2.3 ترانسفر پروسیس کی متعینیت
- ای سی-ٹو-ڈی سی ترانسفر: پاور الیکٹرانک سوچوں کے ذریعے فل ویو ریکٹیفایڈ پالسنٹنگ ولٹیج کا استعمال کرتا ہے، 10 ملی سیکنڈ کا تاخیر کرتا ہے قبل از لو ولٹیج ڈی سی میں تبدیل ہونے سے، کرنل کی واپسی کو موثر طور پر روکتا ہے؛ ٹیسٹ شدہ ترانسفر کمل اور کمانڈ فری ہے
- ڈی سی-ٹو-ای سی ترانسفر: فلٹر پر ڈی سی کو کاٹ دیتا ہے اور ذہین طور پر اے سی فراہمی کو متعین کرتا ہے؛ ترانسفر کے دوران آرک انرجی کو ریورس ڈائیوڈ کے ذریعے فری ویلنگ کرتا ہے، فیز زاویہ کنٹرول کے ذریعے ولٹیج اسپائک کی مداخلت سے بچتا ہے
- پیرامیٹرز کی متعینیت (سمیولیشن کے نتائج کے بنیاد پر):
- ریزسٹرز (R2, R3): چھوٹی ریزسٹنس کی قدر کے نتیجے میں ولٹیج امپلیٹیوڈ کی کم رفتاری سے گرنے کا اثر ہوتا ہے لیکن ترانسفر فیز زاویہ کو متاثر نہیں کرتا ہے
- کیپیسٹرز (C1, C2): چھوٹی کیپیسٹنس کی قدر کے نتیجے میں اوسلیشن کی کم رفتاری سے گرنے کی فریکوئنسی (f = 174.7 Hz at C = 2 μF; f = 795.4 Hz at C = 0.1 μF)
3. سمیولیشن اور تجرباتی تصدیق
3.1 سمیولیشن تجزیہ
نظام کے سمیولیشن کو ملٹیسم سافٹ ویئر کے ذریعے کیا گیا ہے، جس میں شامل ہے:
- سوچنگ پاور سپلائی کا شروعاتی خصوصیات اور حفاظتی کارکردگی کا سمیولیشن
- ترانسفر کے دوران ریزسٹنس، کیپیسٹنس، اور فیز زاویہ کے اثرات کا تجزیہ
- پیراسائٹک پیرامیٹرز کے اثرات کا نظام کی استحکام پر تجزیہ
3.2 تجرباتی تصدیق
سی ڈی سی 17-115 اے سی کنٹیکٹر پر کیے گئے ٹیسٹوں نے تصدیق کی ہے کہ:
- سوچنگ پاور سپلائی کا خالی/پورا لوڈ (50 اے کنٹیکٹر) ویو فارمز ڈیزائن کی انتظارات کو پورا کرتے ہیں
- شارٹ سرکٹ/فیڈ بیک اوپن سرکٹ فلٹروں کے تحت حفاظتی مکانات تیز رفتار اور موثر طور پر جواب دیتے ہیں
- ترانسفر پروسیس کامل ہیں، کرنل کی کوئی کمانڈ نہیں ہوتی، تمام کامیابیاں ڈیزائن کی انتظارات کو پورا کرتی ہیں
4. بنیادی فوائد اور نتیجہ
- عالي کارکردگي والي سوچنگ پاور سپلائی: کم سائز، عالي کارکردگي، اور کامل حفاظتی کامیابیاں برقی اعتبار کو مثبت طور پر بڑھاتی ہیں، اسے ذہین برقی اطلاقیوں کے لیے ایدال بناتی ہیں۔
- ذہین فلٹر ترانسفر: کنٹیکٹ اور کنٹیکٹ لیس سوچوں کے مجموعی ڈیزائن کی نئی مثال، ماڈیول فلٹروں کے دوران اے سی آپریشن کی تبدیلی کو یقینی بناتا ہے، کنٹیکٹر نظام کو مستمر بجلی کی فراہمی کو یقینی بناتا ہے۔
- موثر انرجی مینیجنگ: عام اے سی/ڈی سی ایبسروشن سپریشن سرکٹ فلٹر کے دوران اوور ولٹیج اور آرک انرجی کو کلیپ کرتا ہے، مستقر الیکٹرومیگنیٹک فورس میں تبدیل کرتا ہے، پروڈکشن کو غیر منقطع رکھتا ہے۔
- ولٹیج سیگ رائیڈ-ترو کی قابلیت: نظام کی ولٹیج 60٪ ریٹڈ مقدار تک کم ہونے پر خودکار طور پر فعال ہوتا ہے، کنٹیکٹر کو پل کر لینے کی موثقیت کو برقرار رکھتا ہے تاکہ غیر منصوبہ بند شدگی سے بچا جا سکے۔
یہ حل ماڈیول فلٹر ترانسفر کو ولٹیج سیگ رائیڈ-ترو کی قابلیت کے ساتھ ملا دیتے ہیں، مستمر پروڈکشن کے عمل کے لیے بہت موثق بجلی کی فراہمی کا حل فراہم کرتا ہے اور ولٹیج سیگ کی وجہ سے ہونے والی بند شدگی کو موثر طور پر کم کرتا ہے۔
