मोटर व्याख्यान: स्विचड अनिच्छा मोटर

स्विच्ड रिलक्टेंस मोटर ड्राइव सिस्टम (एसआरडी) में चार भाग होते हैं: स्विच्ड रिलक्टेंस मोटर (एसआरएम या एसआर मोटर), पावर कनवर्टर, कंट्रोलर और डिटेक्टर। एक नये प्रकार की गति नियंत्रण ड्राइव प्रणाली का तेजी से विकास हुआ। स्विचड रिलक्टेंस मोटर एक डबल सैलिएंट रिलक्टेंस मोटर है, जो रिलक्टेंस टॉर्क उत्पन्न करने के लिए न्यूनतम अनिच्छा के सिद्धांत का उपयोग करती है। इसकी बेहद सरल और मजबूत संरचना, विस्तृत गति विनियमन रेंज, उत्कृष्ट गति विनियमन प्रदर्शन और संपूर्ण गति विनियमन रेंज में अपेक्षाकृत उच्च गति के कारण। उच्च दक्षता और उच्च प्रणाली विश्वसनीयता इसे एसी मोटर गति नियंत्रण प्रणाली, डीसी मोटर गति नियंत्रण प्रणाली और ब्रशलेस डीसी मोटर गति नियंत्रण प्रणाली का एक मजबूत प्रतियोगी बनाती है। स्विच्ड रिलक्टेंस मोटर्स का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है या इलेक्ट्रिक वाहन ड्राइव, घरेलू उपकरण, सामान्य उद्योग, विमानन उद्योग और सर्वो सिस्टम जैसे विभिन्न क्षेत्रों में उपयोग किया जाने लगा है, जो 10w से 5mw की पावर रेंज के साथ विभिन्न उच्च और निम्न गति ड्राइव सिस्टम को कवर करता है, जैसा कि दिखाया गया है विशाल बाज़ार क्षमता.

2.1 मोटर की संरचना सरल है, लागत कम है और यह उच्च गति के लिए उपयुक्त है

स्विच्ड रिलक्टेंस मोटर की संरचना स्क्विरेल-केज इंडक्शन मोटर की तुलना में सरल है जिसे आमतौर पर सबसे सरल माना जाता है। स्टेटर कॉइल एक केंद्रित वाइंडिंग है, जिसे एम्बेड करना आसान है, अंत छोटा और दृढ़ है, और ऑपरेशन विश्वसनीय है। कंपन वातावरण; रोटर केवल सिलिकॉन स्टील शीट से बना है, इसलिए स्क्विरल केज इंडक्शन मोटर्स की निर्माण प्रक्रिया के दौरान उपयोग में आने वाली खराब स्क्विरल केज कास्टिंग और टूटी हुई सलाखों जैसी कोई समस्या नहीं होगी। रोटर में अत्यधिक उच्च यांत्रिक शक्ति होती है और यह अत्यधिक उच्च गति पर काम कर सकता है। प्रति मिनट 100,000 चक्कर तक।

2.2 सरल और विश्वसनीय पावर सर्किट

मोटर की टॉर्क दिशा का वाइंडिंग करंट की दिशा से कोई लेना-देना नहीं है, यानी केवल एक दिशा में वाइंडिंग करंट की आवश्यकता होती है, चरण वाइंडिंग मुख्य सर्किट के दो पावर ट्यूबों के बीच जुड़े होते हैं, और होंगे कोई ब्रिज आर्म स्ट्रेट-थ्रू शॉर्ट-सर्किट फॉल्ट नहीं। , सिस्टम में मजबूत दोष सहनशीलता और उच्च विश्वसनीयता है, और इसे एयरोस्पेस जैसे विशेष अवसरों पर लागू किया जा सकता है।

2.3 उच्च प्रारंभिक टॉर्क, कम प्रारंभिक धारा

कई कंपनियों के उत्पाद निम्नलिखित प्रदर्शन प्राप्त कर सकते हैं: जब शुरुआती करंट रेटेड करंट का 15% होता है, तो शुरुआती टॉर्क रेटेड टॉर्क का 100% होता है; जब शुरुआती करंट रेटेड मूल्य का 30% है, तो शुरुआती टॉर्क रेटेड मूल्य के 150% तक पहुंच सकता है। %. अन्य गति नियंत्रण प्रणालियों की शुरुआती विशेषताओं की तुलना में, जैसे 100% शुरुआती करंट वाली डीसी मोटर, 100% टॉर्क प्राप्त करती है; 300% स्टार्टिंग करंट के साथ स्क्विरल केज इंडक्शन मोटर, 100% टॉर्क प्राप्त करता है। यह देखा जा सकता है कि स्विच की गई अनिच्छा मोटर में सॉफ्ट-स्टार्ट प्रदर्शन होता है, शुरुआती प्रक्रिया के दौरान वर्तमान प्रभाव छोटा होता है, और मोटर और नियंत्रक का ताप निरंतर रेटेड ऑपरेशन की तुलना में छोटा होता है, इसलिए यह विशेष रूप से उपयुक्त है बार-बार स्टार्ट-स्टॉप और फॉरवर्ड-रिवर्स स्विचिंग ऑपरेशन, जैसे गैन्ट्री प्लानर, मिलिंग मशीन, धातुकर्म उद्योग में रिवर्सिबल रोलिंग मिल, फ्लाइंग आरी, फ्लाइंग कैंची आदि।

2.4 विस्तृत गति विनियमन सीमा और उच्च दक्षता

रेटेड गति और रेटेड लोड पर परिचालन दक्षता 92% तक उच्च है, और सभी गति श्रेणियों में समग्र दक्षता 80% तक बनाए रखी जाती है।

2.5 इसमें कई नियंत्रणीय पैरामीटर और अच्छा गति विनियमन प्रदर्शन है

स्विच किए गए अनिच्छा मोटर्स को नियंत्रित करने के लिए कम से कम चार मुख्य ऑपरेटिंग पैरामीटर और सामान्य तरीके हैं: चरण टर्न-ऑन कोण, प्रासंगिक ब्रेक-ऑफ कोण, चरण वर्तमान आयाम और चरण घुमावदार वोल्टेज। कई नियंत्रणीय पैरामीटर हैं, जिसका अर्थ है कि नियंत्रण लचीला और सुविधाजनक है। इसे सर्वोत्तम स्थिति में चलाने के लिए मोटर की परिचालन आवश्यकताओं और मोटर की स्थितियों के अनुसार विभिन्न नियंत्रण विधियों और पैरामीटर मानों का उपयोग किया जा सकता है, और यह विभिन्न कार्यों और विशिष्ट विशेषता वक्रों को भी प्राप्त कर सकता है, जैसे कि मोटर में बिल्कुल समान चार-चतुर्थांश संचालन (फॉरवर्ड, रिवर्स, मोटरिंग और ब्रेकिंग) क्षमता होती है, जिसमें श्रृंखला मोटर्स के लिए उच्च शुरुआती टॉर्क और लोड क्षमता वक्र होते हैं।

2.6 यह मशीन और बिजली के एकीकृत और समन्वित डिजाइन के माध्यम से विभिन्न विशेष आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है

स्विच्ड रिलक्टेंस मोटर की बेहतर संरचना और प्रदर्शन इसके अनुप्रयोग क्षेत्र को बहुत व्यापक बनाता है। निम्नलिखित तीन विशिष्ट अनुप्रयोगों का विश्लेषण किया गया है।

3.1 गैन्ट्री प्लानर

गैन्ट्री प्लानर मशीनिंग उद्योग में एक मुख्य कार्यशील मशीन है। प्लानर की कार्य पद्धति यह है कि वर्कटेबल वर्कपीस को प्रत्यागामी दिशा में ले जाता है। जब यह आगे बढ़ता है, तो फ्रेम पर लगा हुआ प्लानर वर्कपीस को प्लान करता है, और जब यह पीछे की ओर बढ़ता है, तो प्लानर वर्कपीस को ऊपर उठा देता है। तब से, कार्यक्षेत्र एक रिक्त रेखा के साथ वापस आ जाता है। प्लानर के मुख्य ड्राइव सिस्टम का कार्य वर्कटेबल की पारस्परिक गति को चलाना है। जाहिर है, इसका प्रदर्शन सीधे तौर पर प्लानर की प्रसंस्करण गुणवत्ता और उत्पादन दक्षता से संबंधित है। इसलिए, ड्राइव सिस्टम में निम्नलिखित मुख्य गुणों का होना आवश्यक है।

3.1.1 मुख्य विशेषताएं

(1) यह बार-बार स्टार्टिंग, ब्रेकिंग और फॉरवर्ड और रिवर्स रोटेशन के लिए उपयुक्त है, प्रति मिनट 10 बार से कम नहीं, और स्टार्टिंग और ब्रेकिंग प्रक्रिया सुचारू और तेज है।

(2) स्थैतिक अंतर दर का उच्च होना आवश्यक है। नो-लोड से अचानक चाकू लोडिंग तक गतिशील गति में गिरावट 3% से अधिक नहीं है, और अल्पकालिक अधिभार क्षमता मजबूत है।

(3) गति विनियमन सीमा विस्तृत है, जो कम गति, मध्यम गति योजना और उच्च गति रिवर्स यात्रा की आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त है।

(4) कार्य स्थिरता अच्छी है, और राउंड ट्रिप की वापसी स्थिति सटीक है।

वर्तमान में, घरेलू गैन्ट्री प्लानर की मुख्य ड्राइव प्रणाली में मुख्य रूप से डीसी इकाई का रूप और अतुल्यकालिक मोटर-इलेक्ट्रोमैग्नेटिक क्लच का रूप होता है। मुख्य रूप से डीसी इकाइयों द्वारा संचालित बड़ी संख्या में प्लानर गंभीर रूप से पुराने होने की स्थिति में हैं, मोटर गंभीर रूप से खराब हो चुकी है, तेज गति और भारी भार के कारण ब्रश पर चिंगारी बड़ी होती है, विफलता अक्सर होती है, और रखरखाव का कार्यभार बड़ा होता है, जिसका सीधा असर सामान्य उत्पादन पर पड़ता है। . इसके अलावा, इस प्रणाली में अनिवार्य रूप से बड़े उपकरण, उच्च बिजली की खपत और उच्च शोर के नुकसान हैं। एसिंक्रोनस मोटर-इलेक्ट्रोमैग्नेटिक क्लच सिस्टम आगे और पीछे की दिशाओं का एहसास करने के लिए इलेक्ट्रोमैग्नेटिक क्लच पर निर्भर करता है, क्लच घिसना गंभीर है, काम करने की स्थिरता अच्छी नहीं है, और गति को समायोजित करने में असुविधा होती है, इसलिए इसका उपयोग केवल हल्के प्लानर के लिए किया जाता है .

3.1.2 इंडक्शन मोटर्स के साथ समस्याएं

यदि इंडक्शन मोटर वैरिएबल फ्रीक्वेंसी स्पीड रेगुलेशन ड्राइव सिस्टम का उपयोग किया जाता है, तो निम्नलिखित समस्याएं मौजूद होती हैं:

(1) आउटपुट विशेषताएँ नरम हैं, जिससे गैन्ट्री प्लानर कम गति पर पर्याप्त भार नहीं उठा सकता है।

(2) स्थैतिक अंतर बड़ा है, प्रसंस्करण गुणवत्ता कम है, संसाधित वर्कपीस में पैटर्न हैं, और चाकू खाने पर भी यह बंद हो जाता है।

(3) स्टार्टिंग और ब्रेकिंग टॉर्क छोटा है, स्टार्टिंग और ब्रेकिंग धीमी है, और पार्किंग ऑफसाइड बहुत बड़ा है।

(4) मोटर गर्म हो जाती है।

स्विच्ड रिलक्टेंस मोटर की विशेषताएं विशेष रूप से बार-बार शुरू करने, ब्रेक लगाने और कम्यूटेशन ऑपरेशन के लिए उपयुक्त हैं। कम्यूटेशन प्रक्रिया के दौरान शुरुआती धारा छोटी होती है, और शुरुआती और ब्रेकिंग टॉर्क समायोज्य होते हैं, इस प्रकार यह सुनिश्चित होता है कि गति विभिन्न गति श्रेणियों में प्रक्रिया आवश्यकताओं के अनुरूप है। मिलता है। स्विचड रिलक्टेंस मोटर में एक उच्च शक्ति कारक भी होता है। चाहे वह उच्च या निम्न गति, नो-लोड या फुल-लोड हो, इसका पावर फैक्टर 1 के करीब है, जो वर्तमान में गैन्ट्री प्लानर में उपयोग किए जाने वाले अन्य ट्रांसमिशन सिस्टम से बेहतर है।

3.2 वाशिंग मशीन

अर्थव्यवस्था के विकास और लोगों के जीवन की गुणवत्ता में निरंतर सुधार के साथ, पर्यावरण के अनुकूल और बुद्धिमान वाशिंग मशीनों की मांग भी बढ़ रही है। वॉशिंग मशीन की मुख्य शक्ति के रूप में, मोटर के प्रदर्शन में लगातार सुधार होना चाहिए। वर्तमान में, घरेलू बाजार में दो प्रकार की लोकप्रिय वाशिंग मशीनें हैं: पल्सेटर और ड्रम वाशिंग मशीन। इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि वॉशिंग मशीन किस प्रकार की है, मूल सिद्धांत यह है कि मोटर पल्सेटर या ड्रम को घुमाती है, जिससे पानी का प्रवाह उत्पन्न होता है, और फिर पानी के प्रवाह और पल्सेटर और ड्रम द्वारा उत्पन्न बल का उपयोग कपड़े धोने के लिए किया जाता है। . मोटर का प्रदर्शन काफी हद तक वॉशिंग मशीन के संचालन को निर्धारित करता है। राज्य, यानी, धोने और सुखाने की गुणवत्ता, साथ ही शोर और कंपन के आकार को निर्धारित करता है।

वर्तमान में, पल्सेटर वॉशिंग मशीन में उपयोग की जाने वाली मोटरें मुख्य रूप से एकल-चरण प्रेरण मोटर हैं, और कुछ आवृत्ति रूपांतरण मोटर और ब्रशलेस डीसी मोटर का उपयोग करती हैं। ड्रम वॉशिंग मशीन मुख्य रूप से चर आवृत्ति मोटर, ब्रशलेस डीसी मोटर, स्विच्ड अनिच्छा मोटर के अलावा श्रृंखला मोटर पर आधारित है।

एकल-चरण प्रेरण मोटर का उपयोग करने के नुकसान बहुत स्पष्ट हैं, जो इस प्रकार हैं:

(1) गति को समायोजित नहीं कर सकते

धुलाई के दौरान केवल एक रोटेशन गति होती है, और धुलाई रोटेशन गति पर विभिन्न कपड़ों की आवश्यकताओं को अनुकूलित करना मुश्किल होता है। तथाकथित "मजबूत धुलाई", "कमजोर धुलाई", "सौम्य धुलाई" और अन्य धुलाई प्रक्रियाएँ केवल आगे और पीछे की रोटेशन की अवधि को बदलने के लिए और रोटेशन की गति आवश्यकताओं का ध्यान रखने के लिए बदलती हैं। धोने के दौरान, निर्जलीकरण के दौरान घूर्णन गति अक्सर कम होती है, आम तौर पर केवल 400 आरपीएम से 600 आरपीएम तक।

(2) दक्षता बहुत कम है

दक्षता आम तौर पर 30% से कम होती है, और शुरुआती करंट बहुत बड़ा होता है, जो रेटेड करंट के 7 से 8 गुना तक पहुंच सकता है। बार-बार आगे और पीछे की ओर धोने की स्थितियों के अनुकूल ढलना कठिन है।

श्रृंखला मोटर एक डीसी श्रृंखला मोटर है, जिसमें बड़े शुरुआती टॉर्क, उच्च दक्षता, सुविधाजनक गति विनियमन और अच्छे गतिशील प्रदर्शन के फायदे हैं। हालाँकि, श्रृंखला मोटर का नुकसान यह है कि संरचना जटिल है, रोटर करंट को कम्यूटेटर और ब्रश के माध्यम से यांत्रिक रूप से कम्यूटेट करने की आवश्यकता होती है, और कम्यूटेटर और ब्रश के बीच स्लाइडिंग घर्षण से यांत्रिक घिसाव, शोर, चिंगारी और का खतरा होता है। विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप. इससे मोटर की विश्वसनीयता कम हो जाती है और उसका जीवन छोटा हो जाता है।

स्विच्ड रिलक्टेंस मोटर की विशेषताएं वाशिंग मशीन पर लागू होने पर अच्छे परिणाम प्राप्त करना संभव बनाती हैं। स्विच अनिच्छा मोटर गति नियंत्रण प्रणाली में एक विस्तृत गति नियंत्रण सीमा होती है, जो "धोने" और बना सकती है

स्पिन "सभी सच्चे मानक वॉश, एक्सप्रेस वॉश, सौम्य वॉश, वेलवेट वॉश और यहां तक ​​कि परिवर्तनीय गति वॉश के लिए इष्टतम गति पर काम करते हैं। आप निर्जलीकरण के दौरान इच्छानुसार घूर्णन गति भी चुन सकते हैं। आप कुछ निर्धारित कार्यक्रमों के अनुसार गति भी बढ़ा सकते हैं, ताकि कपड़े कताई प्रक्रिया के दौरान असमान वितरण के कारण होने वाले कंपन और शोर से बच सकें। स्विच्ड रिलक्टेंस मोटर का उत्कृष्ट शुरुआती प्रदर्शन धुलाई प्रक्रिया के दौरान पावर ग्रिड पर मोटर के लगातार आगे और पीछे शुरू होने वाले करंट के प्रभाव को खत्म कर सकता है, जिससे धुलाई और आवागमन सुचारू और शोर रहित हो जाता है। संपूर्ण गति विनियमन रेंज में स्विच्ड अनिच्छा मोटर गति विनियमन प्रणाली की उच्च दक्षता वॉशिंग मशीन की बिजली खपत को काफी कम कर सकती है।

ब्रशलेस डीसी मोटर वास्तव में स्विच्ड रिलक्टेंस मोटर का एक मजबूत प्रतियोगी है, लेकिन स्विच्ड रिलक्टेंस मोटर के फायदे कम लागत, मजबूती, कोई डीमैग्नेटाइजेशन नहीं और उत्कृष्ट शुरुआती प्रदर्शन हैं।

3.3 इलेक्ट्रिक वाहन

1980 के दशक से, पर्यावरण और ऊर्जा के मुद्दों पर लोगों के बढ़ते ध्यान के कारण, शून्य उत्सर्जन, कम शोर, व्यापक बिजली स्रोतों और उच्च ऊर्जा उपयोग के लाभों के कारण इलेक्ट्रिक वाहन परिवहन का एक आदर्श साधन बन गए हैं। इलेक्ट्रिक वाहनों में मोटर ड्राइव सिस्टम के लिए निम्नलिखित आवश्यकताएं हैं: पूरे ऑपरेटिंग क्षेत्र में उच्च दक्षता, उच्च शक्ति घनत्व और टॉर्क घनत्व, विस्तृत ऑपरेटिंग गति सीमा, और सिस्टम जलरोधी, शॉक-प्रतिरोधी और प्रभाव-प्रतिरोधी है। वर्तमान में, इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए मुख्यधारा मोटर ड्राइव सिस्टम में इंडक्शन मोटर, ब्रशलेस डीसी मोटर और स्विच्ड रिलक्टेंस मोटर शामिल हैं।

स्विच्ड रिलक्टेंस मोटर स्पीड कंट्रोल सिस्टम में प्रदर्शन और संरचना में विशेषताओं की एक श्रृंखला है, जो इसे इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए बहुत उपयुक्त बनाती है। इलेक्ट्रिक वाहनों के क्षेत्र में इसके निम्नलिखित फायदे हैं:

(1) मोटर की संरचना सरल है और यह उच्च गति के लिए उपयुक्त है। मोटर का अधिकांश नुकसान स्टेटर पर केंद्रित होता है, जिसे ठंडा करना आसान होता है और इसे आसानी से पानी से ठंडा विस्फोट-प्रूफ संरचना में बनाया जा सकता है, जिसके लिए मूल रूप से किसी रखरखाव की आवश्यकता नहीं होती है।

(2) उच्च दक्षता को शक्ति और गति की एक विस्तृत श्रृंखला में बनाए रखा जा सकता है, जिसे हासिल करना अन्य ड्राइव सिस्टम के लिए मुश्किल है। इलेक्ट्रिक वाहनों के ड्राइविंग कोर्स को बेहतर बनाने के लिए यह फीचर काफी फायदेमंद है।

(3) चार-चतुर्थांश संचालन का एहसास करना, ऊर्जा पुनर्जनन प्रतिक्रिया का एहसास करना और उच्च गति संचालन क्षेत्र में मजबूत ब्रेकिंग क्षमता बनाए रखना आसान है।

(4) मोटर का शुरुआती करंट छोटा है, बैटरी पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है, और शुरुआती टॉर्क बड़ा है, जो भारी भार वाली शुरुआत के लिए उपयुक्त है।

(5) मोटर और पावर कनवर्टर दोनों बहुत मजबूत और विश्वसनीय हैं, विभिन्न कठोर और उच्च तापमान वातावरण के लिए उपयुक्त हैं, और इनमें अच्छी अनुकूलन क्षमता है।

उपरोक्त फायदों को ध्यान में रखते हुए, देश और विदेश में इलेक्ट्रिक वाहनों, इलेक्ट्रिक बसों और इलेक्ट्रिक साइकिलों में स्विच्ड रिलक्टेंस मोटर्स के कई व्यावहारिक अनुप्रयोग हैं]।

क्योंकि स्विच्ड रिलक्टेंस मोटर में सरल संरचना, छोटी शुरुआती धारा, विस्तृत गति विनियमन रेंज और अच्छी नियंत्रणीयता के फायदे हैं, इसमें गैन्ट्री प्लानर, वाशिंग मशीन और इलेक्ट्रिक वाहनों के क्षेत्र में महान अनुप्रयोग लाभ और व्यापक अनुप्रयोग संभावनाएं हैं। उपर्युक्त क्षेत्रों में कई व्यावहारिक अनुप्रयोग हैं। हालाँकि चीन में कुछ हद तक इसका अनुप्रयोग है, यह अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में है और इसकी क्षमता का अभी तक एहसास नहीं हुआ है। ऐसा माना जा रहा है कि उपर्युक्त क्षेत्रों में इसका अनुप्रयोग और अधिक व्यापक हो जायेगा।