June 12, 2024
স্বয়ংক্রিয় ইন্ডাকশন মোটরগুলির আবির্ভাবের পর থেকে, ইনভার্টার অপারেশন alternators আকারে বিদ্যমান। জেনারেটরের গতি পরিবর্তন করুন এবং এর আউটপুট ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তন করুন।উচ্চ গতির ট্রানজিস্টর আবির্ভাবের আগে, এটি একটি মোটরের গতি পরিবর্তন করার প্রধান উপায়গুলির মধ্যে একটি ছিল, কিন্তু যেহেতু জেনারেটরের গতি ভোল্টেজের পরিবর্তে আউটপুট ফ্রিকোয়েন্সি হ্রাস করেছিল, তাই ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তন সীমিত ছিল।
আসুন ইনভার্টার এর উপাদানগুলো দেখে নিই এবং দেখি কিভাবে তারা ফ্রিকোয়েন্সি এবং মোটরের গতি পরিবর্তন করতে একসাথে কাজ করে।
01 ইনভার্টার কম্পোনেন্ট - রেক্টিফায়ার
যেহেতু এসি মোডে এসি সাইন তরঙ্গের ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তন করা কঠিন, তাই ইনভার্টারটির প্রথম কাজটি তরঙ্গের রূপকে ডিসিতে রূপান্তর করা। এটিকে এসির মতো দেখতে, ডিসি পরিচালনা করা তুলনামূলকভাবে সহজ।সব ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার প্রথম উপাদান একটি ডিভাইস একটি rectifier বা কনভার্টার বলা হয়, নিচে যেমন দেখানো হয়েছে:
একটি রেক্টিফায়ার সার্কিট বৈদ্যুতিক প্রবাহকে ধ্রুবক প্রবাহে রূপান্তর করে এবং এটি ব্যাটারি চার্জার বা আর্ক ওয়েল্ডারের মতোই কাজ করে।এটি একটি ডায়োড সেতু ব্যবহার করে এসি সাইন তরঙ্গকে শুধুমাত্র এক দিক দিয়ে চলতে সীমাবদ্ধ করেফলাফল হল যে সম্পূর্ণরূপে সংশোধন করা এসি তরঙ্গরূপটি ডিসি সার্কিট দ্বারা স্থানীয় ডিসি তরঙ্গরূপ হিসাবে ব্যাখ্যা করা হয়।একটি তিন ফেজ ইনভার্টার তিনটি পৃথক এসি ইনপুট ফেজ নেয় এবং তাদের একটি একক ডিসি আউটপুট রূপান্তর করে.
বেশিরভাগ থ্রি-ফেজ ইনভার্টার এক-ফেজ (230V বা 460V) পাওয়ার সাপ্লাইও গ্রহণ করতে পারে, তবে যেহেতু কেবল দুটি ইনপুট শাখা রয়েছে,ইনভার্টার আউটপুট (এইচপি) হ্রাস করা উচিত কারণ উত্পন্ন DC বর্তমান আনুপাতিকভাবে হ্রাস পায়অন্যদিকে, একটি সত্যিকারের সিঙ্গেল-ফেজ ইনভার্টার (একটি সিঙ্গেল-ফেজ ইনভার্টার যা একটি সিঙ্গেল-ফেজ মোটর নিয়ন্ত্রণ করে) একটি সিঙ্গেল-ফেজ ইনপুট ব্যবহার করে এবং ইনপুটের সমানুপাতিক একটি ডিসি আউটপুট উত্পাদন করে।
যখন এটি পরিবর্তনশীল গতির অপারেশনের কথা আসে, তখন তিন-ফেজ মোটর দুটি কারণে এক-ফেজ কাউন্টার উপাদানগুলির চেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয়। প্রথমত, তাদের আরও বিস্তৃত শক্তি পরিসীমা রয়েছে। এক-ফেজ মোটর,অন্যদিকে, সাধারণত ঘূর্ণন শুরু করার জন্য কিছু বাহ্যিক হস্তক্ষেপ প্রয়োজন।
02 ইনভার্টার উপাদান - DC বাস
ডিসি বাসের দ্বিতীয় উপাদান (চিত্রের ডিসি বাস দ্বারা দেখানো হয়েছে) সমস্ত কনভার্টারগুলিতে দৃশ্যমান নয় কারণ এটি সরাসরি ফ্রিকোয়েন্সি রূপান্তর অপারেশনকে প্রভাবিত করে না।এটা সবসময় উচ্চ মানের সাধারণ উদ্দেশ্য ড্রাইভ উপস্থিতডিসি বাসটি এসি "রিপল" ভোল্টেজকে রূপান্তরিত ডিসি এবং তারপরে ইনভার্টার বিভাগে ফিল্টার করতে ক্যাপাসিটার এবং ইন্ডাক্টর ব্যবহার করে।এটি একটি ফিল্টার যে হারমোনিক বিকৃতি ব্লক এবং ইনভার্টার পাওয়ার সাপ্লাই ফিরে ফিড করা যেতে পারে অন্তর্ভুক্তএই প্রক্রিয়া সম্পন্ন করার জন্য পুরোনো ইনভার্টার এবং পৃথক লাইন ফিল্টার প্রয়োজন।
03 ইনভার্টার উপাদান - ইনভার্টার
চিত্রের ডানদিকে ইনভার্টারটির "গুটস" (ইনভার্টারটিতে দেখানো হয়েছে) ।ইনভার্টার উচ্চ গতির সুইচিং ট্রানজিস্টর তিনটি সেট ব্যবহার করে (আইজিবিটি প্রদর্শিত) একটি ডিসি "ধ্বনি" তৈরি করতে যা এসি সাইন তরঙ্গের তিনটি পর্যায়ে অনুকরণ করেএই স্পন্দনগুলি কেবল তরঙ্গের ভোল্টেজই নয়, এর ফ্রিকোয়েন্সিও নির্ধারণ করে। ইনভার্টার বা ইনভার্টার শব্দটির অর্থ "ইনভার্শন" এবং এটি কেবলমাত্র ফলস্বরূপ তরঙ্গের আপ এবং ডাউন গতি।আধুনিক ইনভার্টার ইনভার্টারগুলি ভোল্টেজ এবং ফ্রিকোয়েন্সি নিয়ন্ত্রণের জন্য "পলস প্রস্থ মডুলেশন" (পিডব্লিউএম) নামে একটি কৌশল ব্যবহার করে.
তারপর আমরা IGBT সম্পর্কে কথা বলি, যা "আইসোলেটেড-গেট বাইপোলার ট্রানজিস্টর" এর জন্য দাঁড়িয়েছে, যা ইনভার্টারটির সুইচিং (বা পালস) উপাদান।ট্রানজিস্টর (ভ্যাকুয়াম টিউবগুলির পরিবর্তে) আমাদের ইলেকট্রনিক দুনিয়ায় দুটি কাজ করেএটি একটি এম্প্লিফায়ার হিসাবে কাজ করতে পারে এবং সংকেত বাড়াতে পারে, অথবা এটি কেবল সংকেত চালু এবং বন্ধ করে সুইচ হিসাবে কাজ করতে পারে।আইজিবিটি একটি আধুনিক সংস্করণ যা উচ্চতর সুইচিং গতি (3000-16000 Hz) এবং হ্রাস তাপ উত্পাদন সরবরাহ করে. উচ্চতর সুইচিং গতি এসি তরঙ্গ সিমুলেশন সঠিকতা উন্নত এবং মোটর গোলমাল কমাতে পারেন। কম তাপ উত্পাদিত মানে তাপ সিঙ্ক ছোট হয়,তাই ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার একটি ছোট পদচিহ্ন আছে.
04 ইনভার্টার পিডব্লিউএম ওয়েভফর্ম
নীচের চিত্রটি একটি সত্যিকারের এসি সাইন তরঙ্গের তুলনায় পিডব্লিউএম রূপান্তরকারী সহ একটি ইনভার্টার দ্বারা উত্পাদিত তরঙ্গের রূপ দেখায়।ইনভার্টার আউটপুট একটি নির্দিষ্ট উচ্চতা এবং নিয়মিত প্রস্থ সঙ্গে আয়তক্ষেত্রাকার impulses একটি সিরিজ গঠিতএই বিশেষ ক্ষেত্রে, তিনটি পালস সেট রয়েছে - মাঝখানে একটি বিস্তৃত সেট এবং এসি চক্রের ইতিবাচক এবং নেতিবাচক অংশের শুরুতে এবং শেষে একটি সংকীর্ণ সেট।
ধাক্কাগুলির এলাকার যোগফল বাস্তব এসি তরঙ্গের কার্যকর ভোল্টেজের সমান।যদি আপনি বাস্তব এসি তরঙ্গরূপের উপরে (বা নীচে) ইমপ্লান্টগুলি কেটে ফেলতেন এবং তাদের সাথে বক্ররেখার নীচের ফাঁকা স্থানটি পূরণ করতেনএই ভাবেই ইনভার্টার মোটরের ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ করতে পারে।
পলস প্রস্থের যোগফল এবং তাদের মধ্যে ফাঁকা প্রস্থগুলি মোটর দ্বারা দেখা তরঙ্গের ফ্রিকোয়েন্সি নির্ধারণ করে (অতএব পিডব্লিউএম বা পলস প্রস্থের মডুলেশন) । যদি পলস অবিচ্ছিন্ন হয় (যেমন,কোন ফাঁক নেই), ফ্রিকোয়েন্সি এখনও সঠিক হবে, কিন্তু ভোল্টেজ একটি সত্যিকারের এসি সাইন তরঙ্গ চেয়ে অনেক বড় হবে। পছন্দসই ভোল্টেজ এবং ফ্রিকোয়েন্সি উপর নির্ভর করে,ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার উচ্চতা এবং পালস প্রস্থ এবং তাদের মধ্যে ফাঁকা স্থান প্রস্থ পরিবর্তন করবে.
কেউ কেউ ভাবতে পারে যে এই "মিথ্যা" এসি (সত্যিই ডিসি) কিভাবে এসি ইন্ডাকশন মোটর চালায়।আপনি একটি বৈদ্যুতিক ঘূর্ণক এবং তার সংশ্লিষ্ট চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের বর্তমান "অনুভূতি" একটি বৈদ্যুতিক ঘূর্ণক একটি বৈদ্যুতিক ঘূর্ণক এবং তার সংশ্লিষ্ট চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের মধ্যে বর্তমান প্রয়োজন?তাহলে এসি প্রাকৃতিকভাবে ইন্ডাকশন সৃষ্টি করবে, কারণ এটি ক্রমাগত দিক পরিবর্তন করছে, অন্যদিকে, ডিসি সার্কিট সক্রিয় হলে স্বাভাবিকভাবে কাজ করবে না।
তবে, যদি ডিসি চালু এবং বন্ধ থাকে তবে ডিসি বর্তমানকে প্ররোচিত করতে পারে। পুরানোগুলির জন্য, গাড়ির ইগনিশন সিস্টেমগুলির (সলিড স্টেট ইগনিশনের আগে) বিতরণকারীর একটি সেট পয়েন্ট ছিল।এই পয়েন্ট উদ্দেশ্য ব্যাটারি থেকে কয়েল (ট্রান্সফরমার) থেকে "পলস" হয়এটি কয়েলটিতে একটি বৈদ্যুতিক চার্জ সৃষ্টি করে, যা তারপরে ভোল্টেজকে এমন স্তরে বৃদ্ধি করে যা স্টারপ্লাগকে আগুন ধরতে দেয়।উপরের ছবিতে দেখানো বিস্তৃত ডিসি ইমপলস আসলে শত শত পৃথক ইমপলস দিয়ে গঠিত, এবং ইনভার্টার আউটপুটের এই অন এবং অফ গতি ডিসি ইন্ডাকশনের মাধ্যমে এটি ঘটতে দেয়।
05 কার্যকর ভোল্টেজ
এক কারণ যা এসিকে জটিল করে তোলে তা হল যে এটি ক্রমাগত ভোল্টেজ পরিবর্তন করে, শূন্য থেকে কিছু সর্বোচ্চ ইতিবাচক ভোল্টেজ পর্যন্ত, তারপর শূন্যে ফিরে আসে, তারপর কিছু সর্বোচ্চ নেতিবাচক ভোল্টেজ পর্যন্ত,এবং তারপর আবার শূন্য ফিরে. কিভাবে সার্কিটে প্রয়োগ করা প্রকৃত ভোল্টেজ নির্ধারণ করা যায়? নীচের চিত্রটি একটি 60Hz, 120V সাইন তরঙ্গ। তবে, মনে রাখবেন যে এর শিখর ভোল্টেজ 170V। যদি এর প্রকৃত ভোল্টেজ 170V হয়,কিভাবে আমরা এটাকে ১২০ ভোল্ট তরঙ্গ বলতে পারি?
এক চক্রের মধ্যে, এটি 0V থেকে শুরু হয়, 170V পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়, এবং তারপর আবার 0 এ পড়ে। এটি -170 পর্যন্ত অব্যাহত থাকে এবং তারপর আবার 0 পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়।120V এ উপরের সীমানা সঙ্গে মূল সবুজ আয়তক্ষেত্রের এলাকা কার্ভের ইতিবাচক এবং নেতিবাচক অংশ এলাকার যোগফল সমানতাহলে 120 ভোল্ট গড়?
আচ্ছা, যদি আপনি চক্রের প্রতিটি বিন্দুতে সমস্ত ভোল্টেজ মান গড় করতে হয়, ফলাফল প্রায় 108V হবে, তাই এটি উত্তর হতে পারে না. তাই কেন এই মান 120V হিসাবে VOM দ্বারা পরিমাপ করা হয়?এটাকে আমরা "কার্যকরী ভোল্টেজ" বলি. "
যদি আপনি রেজিস্টারের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত DC প্রবাহ দ্বারা উৎপন্ন তাপ পরিমাপ করেন, তাহলে আপনি দেখতে পাবেন যে এটি সমতুল্য AC প্রবাহ দ্বারা উৎপন্ন তাপের চেয়ে বড়।এটি এই সত্যের কারণে যে এসি পুরো চক্র জুড়ে একটি ধ্রুবক মান বজায় রাখে নাযদি পরীক্ষাগারে নিয়ন্ত্রিত অবস্থার অধীনে এটি করা হয়, তাহলে দেখা যায় যে একটি নির্দিষ্ট ডিসি কারেন্ট তাপের ১০০ ডিগ্রি বৃদ্ধি করে, এর এসি সমতুল্য ৭০ ডিগ্রি বৃদ্ধি করে।৭ ডিগ্রি বৃদ্ধি বা ৭০তাই এসি এর কার্যকরী মান হল ডিসি এর ৭০.৭%।এটাও দেখা যায় যে এসি ভোল্টেজের কার্যকর মানটি বক্ররেখার প্রথম অর্ধেকের ভোল্টেজগুলির সমষ্টির বর্গমূলের সমান.
যদি পিক ভোল্টেজ 1 হয় এবং 0 ডিগ্রী থেকে 180 ডিগ্রী পর্যন্ত পৃথক ভোল্টেজগুলি পরিমাপ করা হয়, কার্যকর ভোল্টেজ 0-707.0 এর পিক ভোল্টেজ হবে।৭০৭ গুণ ১৭০ এর পিক ভোল্টেজ ১২০ ভোল্টেজের সমানএই কার্যকর ভোল্টেজটিকে রুট মিডিয়াম স্কোয়ার বা আরএমএস ভোল্টেজ নামেও পরিচিত। অতএব, শিখর ভোল্টেজ সর্বদা কার্যকর ভোল্টেজের 1.414 হয়।230V এসি বর্তমানের সর্বোচ্চ ভোল্টেজ 325V এবং 460 এর সর্বোচ্চ ভোল্টেজ 650V.
ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তন ছাড়াও, এমনকি যদি ভোল্টেজটি এসি মোটরের অপারেটিং স্পিডের সাথে স্বাধীন হয়, ইনভার্টারকেও ভোল্টেজ পরিবর্তন করতে হবে।
ডায়াগ্রামটি দুটি 460V এসি সাইন তরঙ্গ দেখায়। লালটি 60hz বক্ররেখা, নীলটি 50hz। উভয়ই 650V এর একটি শীর্ষ ভোল্টেজ রয়েছে, তবে 50hz অনেক বেশি।আপনি সহজেই দেখতে পারেন যে 50Hz বক্ররেখা (0-10ms) এর প্রথমার্ধের মধ্যে এলাকাটি 60hz বক্ররেখার প্রথমার্ধের চেয়ে বড় (0-8ms).3ms) । উপরন্তু, যেহেতু বক্ররেখাটির অধীনে এলাকা কার্যকর ভোল্টেজের সমানুপাতিক, কার্যকর ভোল্টেজ বেশি। ফ্রিকোয়েন্সি হ্রাস হিসাবে,কার্যকর ভোল্টেজের বৃদ্ধি আরো নাটকীয় হয়ে ওঠে.
যদি ৪৬০ ভোল্ট মোটরকে এই উচ্চতর ভোল্টেজে কাজ করার অনুমতি দেওয়া হয়, তবে তাদের জীবনকাল ব্যাপকভাবে হ্রাস করা যেতে পারে।ইনভার্টারকে ধ্রুবক কার্যকর ভোল্টেজ বজায় রাখার জন্য ফ্রিকোয়েন্সির তুলনায় "পিক" ভোল্টেজকে ক্রমাগত পরিবর্তন করতে হবেঅপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি যত কম, পিক ভোল্টেজ তত কম, এবং বিপরীতভাবে।
ইনভার্টার কিভাবে কাজ করে এবং কিভাবে মোটর স্পিড নিয়ন্ত্রণ করা যায় সে সম্পর্কে আপনার এখন ভালোভাবে ধারণা থাকা উচিত।বেশিরভাগ ড্রাইভ ব্যবহারকারীকে মাল্টি-পজিশন সুইচ বা কীবোর্ডের সাহায্যে মটরের গতি ম্যানুয়ালি সেট করতে দেয়, অথবা সেন্সর (চাপ, প্রবাহ, তাপমাত্রা, স্তর ইত্যাদি) ব্যবহার করে প্রক্রিয়াটি স্বয়ংক্রিয় করুন।