Vfd డ్రైవ్ సర్క్యూట్ అంటే ఏమిటి: దాని ఆపరేషన్, రకాలు మరియు అనువర్తనాలు

ప్రపంచంలో చాలా రకాల కర్మాగారాలు మరియు మొక్కలు ఉన్నాయి, ఇవి వేరే రకం అధిక శక్తి మోటార్లు ఉపయోగిస్తాయి. అధిక విద్యుత్ వినియోగం కారణంగా, కర్మాగారాలు మరియు ప్లాంట్లు అధిక మొత్తంలో శక్తి బిల్లులను చెల్లిస్తాయి. అధిక విద్యుత్ వినియోగాన్ని అధిగమించడానికి మరియు సామర్థ్యాన్ని పెంచడానికి, VFD నాలుగు దశాబ్దాల క్రితం ప్రవేశపెట్టబడింది, కాని సర్క్యూట్ తగినంత బలంగా లేదు.

VFD అనేది వేరియబుల్ ఫ్రీక్వెన్సీ డ్రైవ్ లేదా సర్దుబాటు ఫ్రీక్వెన్సీ డ్రైవ్ యొక్క చిన్న రూపం. ఫ్రీక్వెన్సీ మోటారు RPM ని నిర్ణయిస్తుంది మరియు AC ఫ్రీక్వెన్సీని నియంత్రించడం ద్వారా మోటారు RPM ని నియంత్రించవచ్చు. ఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు ఎలక్ట్రికల్ మార్కెట్లో చిన్న మోటారు సంబంధిత అనువర్తనాల నుండి అధిక శక్తి ప్రేరణ మోటార్లు వరకు వివిధ రకాల VFD లు అందుబాటులో ఉన్నాయి. మూడు-దశల VFD లు కాకుండా, సింగిల్ ఫేజ్ VFD లు కూడా అందుబాటులో ఉన్నాయి.

VFD సర్క్యూట్ మరియు దాని ఆపరేషన్

ఒక VFD సర్క్యూట్ మూడు భాగాలను కలిగి ఉంటుంది.

1. రెక్టిఫైయర్ విభాగం

2. వడపోత విభాగం

3. స్విచ్చింగ్ లేదా ఇన్వర్టర్ విభాగం.

దిగువ చిత్రంలో మూడు విభాగాలు బ్లాక్ రేఖాచిత్రం లోపల చూపించబడ్డాయి. ఇది మూడు దశల VFD యొక్క ప్రాథమిక సర్క్యూట్ బ్లాక్ రేఖాచిత్రం.

VFD సర్క్యూట్ యొక్క రెక్టిఫైయర్ విభాగం

రెక్టిఫైయర్ విభాగం 6 డయోడ్‌లను ఉపయోగిస్తుంది. డయోడ్లు డి 1, డి 2 మరియు డి 3 పాజిటివ్ రైలుతో అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి మరియు డయోడ్ డి 4, డి 5 మరియు డి 6 ప్రతికూల రైలుతో అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి. ఆ 6 డయోడ్లు డయోడ్ వంతెన వలె పనిచేస్తాయి, ఇది మూడు-దశల ఎసి సిగ్నల్‌ను ఒకే డిసి రైలుగా మారుస్తుంది. మూడు-దశల R, B మరియు Y డయోడ్ అంతటా అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి. సైనూసోయిడల్ వేవ్ ధ్రువణతపై ఆధారపడి డయోడ్లు పక్షపాతంతో లేదా రివర్స్ బయాస్డ్ గా ముందుకు వస్తాయి, తద్వారా సానుకూల మరియు ప్రతికూల రైలులో సానుకూల పల్స్ లేదా ప్రతికూల పల్స్ లభిస్తుంది.

రెక్టిఫైయర్ ఎలా పనిచేస్తుందనే దాని గురించి మరింత తెలుసుకోవడానికి, లింక్‌ను అనుసరించండి.

VFD సర్క్యూట్ యొక్క ఫిల్టర్ విభాగం

మనకు తెలిసినట్లుగా, ప్రామాణిక రెక్టిఫైయర్ డయోడ్‌లు AC సిగ్నల్‌ను DC కి మాత్రమే మారుస్తాయి, కాని అవుట్పుట్ DC సిగ్నల్ తగినంత మృదువైనది కాదు ఎందుకంటే ఫ్రీక్వెన్సీ ఆధారిత AC అలలు కూడా దానితో సంబంధం కలిగి ఉంటాయి. ఎసి అలలని సరిచేయడానికి మరియు మృదువైన డిసి అవుట్పుట్ చేయడానికి ఒక విధమైన అలల తిరస్కరణ ఫిల్టర్లు అవసరం. వడపోత యొక్క ప్రామాణిక భాగం వివిధ రకాల పెద్ద కెపాసిటర్లు మరియు ప్రేరకాలను ఉపయోగించడం. వడపోత విభాగంలో, ప్రధానంగా కెపాసిటర్ AC అలలని ఫిల్టర్ చేస్తుంది మరియు మృదువైన DC అవుట్పుట్ను అందిస్తుంది.

కొన్ని సందర్భాల్లో, ఇన్పుట్ ఎసి శబ్దాలు మరియు హార్మోనిక్‌లను తగ్గించడానికి ఇతర రకాల ఫిల్టర్లను కూడా ఉపయోగిస్తారు.

VFD సర్క్యూట్ యొక్క మారడం లేదా ఇన్వర్టర్ విభాగం

స్విచ్చింగ్ లేదా ఇన్వర్టర్ విభాగం DC ని AC కి విలోమం చేస్తుంది. ఈ విభాగంలో, అధిక శక్తి ట్రాన్సిస్టర్లు, IGBT లేదా MOSFET ల నుండి వివిధ రకాల ఎలక్ట్రానిక్ స్విచ్‌లు ఉపయోగించబడతాయి. స్విచ్‌లు వేగంగా ఆన్ లేదా ఆఫ్ చేయబడతాయి మరియు లోడ్ ఎసికి సమానమైన పల్సేటింగ్ వోల్టేజ్‌ను పొందుతుంది. అవుట్పుట్ ఫ్రీక్వెన్సీ స్విచ్చింగ్ రేటుకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. అధిక స్విచ్చింగ్ రేటు అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ అవుట్‌పుట్‌ను అందిస్తుంది, అయితే తక్కువ స్విచ్చింగ్ రేటు తక్కువ-ఫ్రీక్వెన్సీ అవుట్‌పుట్‌ను అందిస్తుంది.

వివిధ రకాల VFD

VFD AC శక్తిని DC శక్తిగా ఎలా మారుస్తుంది మరియు సరిదిద్దడం అనేదానిపై ఆధారపడి మార్కెట్లో ఇతర రకాల VFD లు అందుబాటులో ఉన్నాయి.

VFD యొక్క ప్రధాన మూడు రకాలు VSI , CSI మరియు PWM .

VSI రకం VFD లు

VSI అంటే వోల్టేజ్-సోర్స్ ఇన్వర్టర్. వేరియబుల్ ఫ్రీక్వెన్సీ డ్రైవర్ యొక్క అత్యంత సాధారణ రకం ఇది. ఈ రకమైన VFD లలో, AC సిగ్నల్‌ను DC గా మార్చడానికి ఒక సాధారణ డయోడ్ వంతెన ఉపయోగించబడుతుంది మరియు శక్తిని నిల్వ చేయడానికి ఒక కెపాసిటర్ ఉపయోగించబడుతుంది. ఇన్వర్టర్ స్విచ్చింగ్ సర్క్యూట్ కెపాసిటర్‌లో నిల్వ చేసిన శక్తిని ఉపయోగిస్తుంది మరియు అవుట్‌పుట్‌ను అందిస్తుంది.

ప్రయోజనం

1.ఇది మంచి వేగ శ్రేణిని కలిగి ఉంది.

2. బహుళ మోటారు నియంత్రణ సౌకర్యం. సింగిల్ VSI రకం VFD తో బహుళ మోటార్లు అనుసంధానించబడతాయి.

3.సింపుల్ డిజైన్.

4.ఇది ఉత్పత్తి మరియు సంస్థాపన వైపు నుండి తక్కువ ఖర్చుతో కూడుకున్నది.

ప్రతికూలతలు

1.Due వరకు cogging ప్రభావం, లోడ్ మోటార్ ముఖం ప్రారంభ మరియు స్టాప్ పరిస్థితి సమయంలో కుదుపుల.

2. అవుట్పుట్ వివిధ రకాల హార్మోనిక్స్ మరియు శబ్దాలను అందిస్తుంది.

3. మోటారు వేగం నియంత్రించబడినా లేదా వేగం తగ్గినా, మొత్తం శక్తి కారకం ఎక్కువగా దెబ్బతింటుంది, దీనివల్ల తక్కువ శక్తి కారకం వస్తుంది.

CSI రకం VFD లు

CSI అంటే ప్రస్తుత సోర్స్ ఇన్వర్టర్. VSI రకం VFD లు వేరియబుల్ ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధిని బట్టి మృదువైన వోల్టేజ్ అవుట్‌పుట్‌ను అందించే విధంగా రూపొందించబడ్డాయి, కాని CSI రకం VFD లలో నిర్మాణం వోల్టేజ్‌కు బదులుగా కరెంట్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది. అలాగే, CSI విషయంలో, డయోడ్ బ్రిడ్జ్ రెక్టిఫైయర్కు బదులుగా, SCR బ్రిడ్జ్ కన్వర్టర్ ఉపయోగించబడుతుంది. మృదువైన ప్రస్తుత ఉత్పత్తి కోసం కెపాసిటర్లకు ప్రత్యామ్నాయంగా సిరీస్ ఇండక్టర్లను ఉపయోగించి అవుట్పుట్ శక్తి ఫిల్టర్ చేయబడుతుంది. CSI రకం VFD లు స్థిరమైన ప్రస్తుత జనరేటర్ వలె పనిచేస్తాయి. వోల్టేజ్ యొక్క చదరపు తరంగానికి బదులుగా, CSI రకం VFD లు ప్రస్తుత చదరపు తరంగాన్ని అందించగలవు.

ప్రయోజనం

1. నమ్మదగినది అప్పుడు VSI రకం VFD లు.

VSI తగిన ఎంపిక కానప్పుడు అధిక హార్స్‌పవర్ ఇండక్షన్ మోటార్లు మద్దతు ఇవ్వండి.

3.సింపుల్ డిజైన్.

మంచి పునరుత్పత్తి సామర్థ్యాలు.

ప్రతికూలతలు

1. మొత్తం శక్తి కారకం పేలవంగా ఉంది, ముఖ్యంగా తక్కువ RPM వద్ద.

2.కాగింగ్ ప్రభావం ఉంది మరియు నడుస్తున్నప్పుడు మోటారు షాఫ్ట్ వైబ్రేట్ చేయగలదు.

3. ఇది VSI కి సంబంధించి బహుళ-మోటార్ ఆపరేషన్కు తగినది కాదు.

పిడబ్ల్యుఎం రకం విఎఫ్‌డిలు

ఇది VSI రకం VFD ల యొక్క మెరుగైన మరియు సవరించిన సంస్కరణ. పిడబ్ల్యుఎం అంటే పల్స్ వెడల్పు మాడ్యులేషన్. పిడబ్ల్యుఎం సాంకేతికతను ఉపయోగించి విఎఫ్‌డిలు ఫ్రీక్వెన్సీ నిష్పత్తితో నిర్వహించబడే స్థిరమైన వోల్టేజ్ అవుట్‌పుట్‌ను అందించగలవు. నిర్మాణం ఎసి సిగ్నల్‌ను డిసి సిగ్నల్‌గా సరిచేయడానికి డయోడ్ వంతెనను ఉపయోగిస్తుంది. స్విచ్చింగ్ సర్క్యూట్ వేరియబుల్ ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధిలో విధి చక్రంను నియంత్రిస్తుంది. లోడ్కు స్థిరమైన మరియు సరైన వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్‌ను అందించడానికి PWM అవుట్‌పుట్‌ను నియంత్రించడానికి అదనపు నియంత్రకం ఉపయోగించబడుతుంది.

ప్రయోజనం

1. అడ్డుపడటం లేదా కుదుపు ప్రభావం లేదు.

2. విస్తృత వేగం మరియు నియంత్రణ పరిధి.

3. వివిధ రకాల రక్షణ సర్క్యూట్లను కలిగి ఉండండి.

4. స్థిరమైన శక్తి కారకం.

5. చాలా ఎక్కువ సామర్థ్యాన్ని సూచించండి.

6.ఎనర్జీ సమర్థవంతమైనది.

ప్రతికూలతలు

1. రూపకల్పనకు కాంప్లెక్స్.

2. అమలుకు సంబంధించి కాంప్లెక్స్.

3. అదనపు హార్డ్‌వేర్ అవసరం.

డ్రైవర్ సర్క్యూట్లో వినగల శబ్దం ఉత్పత్తి.

5.కోస్ట్లీ పరిష్కారం.

నా అప్లికేషన్ కోసం VFD ని ఎలా ఎంచుకోవాలి?

నిర్దిష్ట అనువర్తనం కోసం సరైన VFD లను ఎంచుకోవడానికి, లోడ్ గురించి మంచి అవగాహన అవసరం. వివిధ రకాల మోటార్లు వివిధ రకాల టార్క్లను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. కొన్ని అనువర్తనాల్లో స్థిరమైన టార్క్ అవసరం అయితే ఇతర అనువర్తనాల్లో టార్క్ నియంత్రించాల్సిన అవసరం ఉంది. మోటారు అంతటా లోడ్ మోటారు స్పెసిఫికేషన్ యొక్క కారకాన్ని నిర్ణయిస్తుంది, ప్రధానంగా పవర్ రేటింగ్.

సరైన అప్లికేషన్ కోసం తగిన VFD ని ఎంచుకోవడానికి మనం ఈ క్రింది విషయాలను మూల్యాంకనం చేయాలి లేదా పరిశీలించాలి.

1. మోటారు యొక్క హార్స్‌పవర్

2. ఖర్చు

3. VFD మరియు మోటార్లు యొక్క ఆపరేటింగ్ వాతావరణం

4. ఒకే దశ లేదా మూడు దశ

5. సింగిల్ మోటారుతో సింగిల్ విఎఫ్‌డి లేదా బహుళ మోటార్లు కలిగిన సింగిల్ విఎఫ్‌డి

6. అదనపు నియంత్రణ లక్షణాల అవసరాలు

VFD యొక్క ప్రయోజనాలు

ఇతర నియంత్రికలు తక్షణమే అందుబాటులో ఉన్న వినియోగదారునికి VFD ఒక ప్రసిద్ధ ఎంపిక కావడానికి చాలా కారణాలు ఉన్నాయి. VFD యొక్క ప్రజాదరణకు అతి ముఖ్యమైన కారణం తక్కువ శక్తి వినియోగ సామర్థ్యాలు మరియు ప్రారంభ సెటప్ ఖర్చు. ఒకే విభాగంలో ఏదైనా నియంత్రిక పరికరాల కంటే ఇతర శక్తి వినియోగం పరంగా VFD అధిక సామర్థ్యాన్ని అందిస్తుంది. ఈ కారణంగా, పెద్ద హార్స్‌పవర్ మోటార్లు అవసరమయ్యే పెద్ద కర్మాగారాలు మరియు మొక్కల విషయంలో, VFD తక్కువ విద్యుత్ వినియోగాన్ని అందిస్తుంది, తద్వారా శక్తి బిల్లు మొత్తాన్ని తగ్గిస్తుంది మరియు ఖర్చు ఆదా అవకాశాలను అందిస్తుంది.

VFD మోటారు ప్రారంభంలో ఇన్‌రష్ కరెంట్‌ను పరిమితం చేస్తుంది మరియు కండిషన్‌ను ఆపివేస్తుంది, ఇది సరఫరా లైన్‌లోని ఇన్‌రష్ లోడ్‌ను కూడా తగ్గిస్తుంది, అలాగే ఖరీదైన మోటారులకు భద్రతా మార్జిన్‌ను అందిస్తుంది.

పై ప్రయోజనాలు కాకుండా VFD సిస్టమ్ నిర్వహణ వ్యయాన్ని తగ్గించగలదు. అదనపు ఖరీదైన విద్యుత్ కనెక్షన్ మరియు నియంత్రణ కార్యకలాపాలు అవసరం లేదు. సింగిల్ VFD ని ఉపయోగించి నియంత్రించగల బహుళ మోటార్లు కనెక్ట్ చేయడానికి ఎంపికలు ఉన్నాయి, ఇవి అదనపు సిస్టమ్ సెటప్ ఖర్చును మరింత తగ్గిస్తాయి.

VFD యొక్క ప్రతికూలతలు

అయినప్పటికీ, పై ప్రయోజనాలు ఉన్నప్పటికీ, VFD వ్యవస్థతో సంబంధం ఉన్న కొన్ని ప్రతికూలతలు కూడా ఉన్నాయి. VFD వ్యవస్థ యొక్క ప్రాధమిక లోపం ప్రారంభ సెటప్ పెట్టుబడి. VFD లను ఉపయోగించి బహుళ అధిక హార్స్‌పవర్ మోటార్లు నియంత్రించాల్సిన కర్మాగారం లేదా ప్లాంట్ కోసం, అధిక పెట్టుబడులు అవసరం.

అలాగే, VFD మోటారు తాపనానికి కారణమవుతుంది మరియు ప్రత్యేక మోటార్లు నిర్మాణం అవసరం. నిర్మాణానికి ప్రత్యేక రకాల మోటార్ ఇన్సులేషన్లు అవసరం, అలాగే ఇన్వర్టర్ రేటెడ్ అనువర్తనాల కోసం మోటార్లు పేర్కొనాలి.

VFD యొక్క ఇతర ప్రధాన ప్రతికూలత ఏమిటంటే, ప్రధాన మూలం విద్యుత్ లైన్ వక్రీకరణ, లైన్ నోచింగ్ హార్మోనిక్స్ తో బాగా చెదిరిపోతుంది. ఈ కారణంగా, అదే విద్యుత్ లైన్‌లో అనుసంధానించబడిన ఇతర పరికరాలు కూడా ఆపరేటింగ్ స్థితిలో దెబ్బతింటాయి.

అయినప్పటికీ, ఆధునిక సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమ యొక్క పురోగతి ఆధునిక VFD వ్యవస్థల నిర్మాణాన్ని బాగా మెరుగుపరిచింది. ఘన స్థితి పరికర యుగానికి ముందు, VFD లను తయారు చేయడానికి ఉపయోగించే ప్రధాన భాగం రోటరీ యంత్రాలు. ఆధునిక మైక్రోప్రాసెసర్ యుగంలో, సరైన నియంత్రణ సదుపాయాలతో అండర్ వోల్టేజ్, ఓవర్ వోల్టేజ్, థర్మల్ ఓవర్లోడ్ ప్రొటెక్షన్ వంటి అన్ని రకాల రక్షణలను VFD లు కలిగి ఉంటాయి. పరిశ్రమలోని మోటారు అనువర్తనం ప్రపంచంలోని 25% విద్యుత్ శక్తి వినియోగానికి బాధ్యత వహిస్తుంది, దీనిని VFD లను ఉపయోగించి సమర్థవంతంగా నియంత్రించవచ్చు.