ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের জন্য ইনপুট এবং আউটপুট ফিল্টার — উদ্দেশ্য, অপারেশনের নীতি, সংযোগ, বৈশিষ্ট্য

ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারগুলি, 50 Hz ফ্রিকোয়েন্সি সহ অল্টারনেটিং কারেন্ট দ্বারা চালিত অন্যান্য ইলেকট্রনিক কনভার্টারগুলির মতো, শুধুমাত্র তাদের ডিভাইসের মাধ্যমে, গ্রাস করা কারেন্টের আকৃতিকে বিকৃত করে: কারেন্ট ভোল্টেজের উপর রৈখিকভাবে নির্ভর করে না, যেহেতু ইনপুটে সংশোধনকারী ডিভাইস সাধারণত প্রচলিত, যে, অনিয়ন্ত্রিত। একইভাবে, ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের আউটপুট কারেন্ট এবং ভোল্টেজ — এগুলিও বিকৃত আকারে আলাদা, PWM বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল করার কারণে অনেক হারমোনিক্সের উপস্থিতি।

ফলস্বরূপ, এই ধরনের বিকৃত স্রোত দিয়ে মোটরের স্টেটরকে নিয়মিত খাওয়ানোর প্রক্রিয়ায়, এর নিরোধক বয়স দ্রুত হয়, বিয়ারিংগুলি খারাপ হয়, মোটরের শব্দ বৃদ্ধি পায়, উইন্ডিংয়ের তাপ এবং বৈদ্যুতিক ক্ষতির সম্ভাবনা বৃদ্ধি পায়। এবং নেটওয়ার্ক থেকে পাওয়ার সাপ্লাইয়ের জন্য ফ্রিকোয়েন্সি রূপান্তরকারী, বিষয়ের এই অবস্থা সর্বদা হস্তক্ষেপের উপস্থিতিতে পরিপূর্ণ থাকে যা একই নেটওয়ার্ক দ্বারা চালিত অন্যান্য সরঞ্জামের ক্ষতি করতে পারে।

উপরে বর্ণিত সমস্যাগুলি থেকে পরিত্রাণ পেতে, ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার এবং মোটরগুলিতে অতিরিক্ত ইনপুট এবং আউটপুট ফিল্টার ইনস্টল করা হয়, যা পাওয়ার নেটওয়ার্ক এবং এই ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার দ্বারা চালিত মোটর উভয়কেই ক্ষতিকারক কারণ থেকে বাঁচায়।

ইনপুট ফিল্টারগুলি রেকটিফায়ার এবং ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের PWM বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল দ্বারা উত্পন্ন শব্দকে দমন করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, যার ফলে নেটওয়ার্ককে সুরক্ষিত রাখে এবং আউটপুট ফিল্টারগুলি ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের PWM বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল দ্বারা উত্পন্ন শব্দ থেকে মোটরকে রক্ষা করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। . ইনপুট ফিল্টার হল চোক এবং ইএমআই ফিল্টার এবং আউটপুট ফিল্টার হল সাধারণ মোড ফিল্টার, মোটর চোক, সাইন ফিল্টার এবং ডিইউ/ডিটি ফিল্টার।

রৈখিক চোক

মেইন এবং ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের মধ্যে দমবন্ধ করা হয় থ্রোটল লাইন, এটি এক ধরনের বাফার হিসাবে কাজ করে। রৈখিক চোক ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার থেকে উচ্চ হারমোনিক্স (250, 350, 550 Hz এবং আরও) নেটওয়ার্কে পাস করে না, যখন কনভার্টারকে নেটওয়ার্কে ভোল্টেজ স্পাইক থেকে, ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারে ট্রানজিয়েন্টের সময় কারেন্ট বৃদ্ধি থেকে রক্ষা করে, ইত্যাদি। .n

এই ধরনের চোকের মধ্যে ভোল্টেজ ড্রপ প্রায় 2%, যা ইঞ্জিন বন্ধের সময় বিদ্যুৎ পুনরুত্পাদনের ফাংশন ছাড়াই ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের সাথে মিলিত হয়ে চোকের স্বাভাবিক অপারেশনের জন্য সর্বোত্তম।

সুতরাং, নিম্নলিখিত শর্তে নেটওয়ার্ক এবং ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের মধ্যে নেটওয়ার্ক চোক ইনস্টল করা হয়: নেটওয়ার্কে শব্দের উপস্থিতিতে (বিভিন্ন কারণে); ফেজ ভারসাম্যহীনতা সঙ্গে; যখন একটি অপেক্ষাকৃত শক্তিশালী (10 বার পর্যন্ত) ট্রান্সফরমার দ্বারা চালিত হয়; যদি একাধিক ফ্রিকোয়েন্সি রূপান্তরকারী একটি উৎস থেকে খাওয়ানো হয়; যদি KRM ইনস্টলেশনের ক্যাপাসিটারগুলি গ্রিডের সাথে সংযুক্ত থাকে।

লিনিয়ার চোক প্রদান করে:

• ওভারভোল্টেজ এবং ফেজ ভারসাম্যহীনতা থেকে ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার সুরক্ষা;

• মোটরের উচ্চ শর্ট-সার্কিট স্রোত থেকে সার্কিটগুলির সুরক্ষা;

• ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের পরিষেবা জীবন বাড়ানো।

EMP ফিল্টার

ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার দ্বারা চালিত একটি মোটর মূলত একটি পরিবর্তনশীল লোড হওয়ার কারণে, এর ক্রিয়াকলাপ প্রধান ভোল্টেজে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ডালগুলির অনিবার্য উপস্থিতির সাথে জড়িত, ওঠানামা যা সরবরাহের তারগুলি থেকে পরজীবী ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণ তৈরিতে অবদান রাখে। , বিশেষ করে যদি এই তারগুলি যথেষ্ট দৈর্ঘ্যের হয়। এই ধরনের বিকিরণ আশেপাশের কিছু ডিভাইসের ক্ষতি করতে পারে।

বিকিরণ-সংবেদনশীল ডিভাইসের সাথে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক সামঞ্জস্য নিশ্চিত করতে বিকিরণ নির্মূল করার জন্য শুধুমাত্র একটি EMF ফিল্টার প্রয়োজন।

থ্রি-ফেজ ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক রেডিয়েশন ফিল্টার ফ্যারাডে সেল নীতি অনুসারে 150 kHz থেকে 30 MHz পরিসরে হস্তক্ষেপ দমন করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। সমস্ত PWM হস্তক্ষেপের বিরুদ্ধে আশেপাশের ডিভাইসগুলিকে নির্ভরযোগ্য সুরক্ষা প্রদান করতে ইএমআই ফিল্টারটিকে ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের ইনপুটের সাথে যতটা সম্ভব কাছাকাছি সংযুক্ত করা উচিত। কখনও কখনও একটি EMP ফিল্টার ইতিমধ্যেই ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারে তৈরি করা হয়।

DU/dt ফিল্টার

তথাকথিত dU/dt ফিল্টার হল একটি তিন-ফেজ এল-আকৃতির লো-পাস ফিল্টার যা ইন্ডাক্টর এবং ক্যাপাসিটারগুলির সার্কিট নিয়ে গঠিত। এই জাতীয় ফিল্টারকে মোটর চোকও বলা হয় এবং প্রায়শই এতে কোনও ক্যাপাসিটার নাও থাকতে পারে এবং আবেশ তাৎপর্যপূর্ণ হবে। ফিল্টার পরামিতিগুলি এমন যে ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের PWM বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল সুইচগুলির সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সির উপরে ফ্রিকোয়েন্সিতে সমস্ত ঝামেলা চাপা পড়ে।

যদি ফিল্টার থাকে ক্যাপাসিটার, তারপর তাদের প্রতিটির ক্যাপাসিট্যান্স মান কয়েক দশ ন্যানোফ্যারাডের মধ্যে, এবং আবেশ মান - কয়েকশ মাইক্রোহেনরি পর্যন্ত। ফলস্বরূপ, এই ফিল্টারটি থ্রি-ফেজ মোটরের টার্মিনালগুলিতে সর্বোচ্চ ভোল্টেজ এবং আবেগকে 500 V / μs এ হ্রাস করে, যা স্টেটর উইন্ডিংগুলিকে ক্ষতি থেকে বাঁচায়।

তাই যদি ড্রাইভটি ঘন ঘন পুনরুত্পাদনকারী ব্রেকিং অনুভব করে, মূলত একটি ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের সাথে কাজ করার জন্য ডিজাইন করা হয়নি, একটি কম ইনসুলেশন ক্লাস বা ছোট মোটর ক্যাবল থাকে, একটি গুরুতর অপারেটিং পরিবেশে ইনস্টল করা হয় বা 690 ভোল্টে ব্যবহার করা হয়, ডিইউ / ডিটি একটি ফিল্টার ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার এবং মোটরের মধ্যে প্রস্তাবিত।

যদিও ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার থেকে মোটরকে সরবরাহ করা ভোল্টেজ একটি বিশুদ্ধ সাইন তরঙ্গের পরিবর্তে বাইপোলার বর্গাকার ডালের আকারে হতে পারে, তবে dU/dt ফিল্টার (এর ছোট ক্যাপাসিট্যান্স এবং ইনডাক্টেন্স সহ) কারেন্টের উপর এমনভাবে কাজ করে যাতে এটি প্রায় হুবহু উইন্ডিং মোটরে করে ঘোড়ার ডিম… এটা বোঝা গুরুত্বপূর্ণ যে আপনি যদি একটি dU/dt ফিল্টার তার নামমাত্র মানের চেয়ে বেশি ফ্রিকোয়েন্সিতে ব্যবহার করেন, তাহলে ফিল্টারটি অতিরিক্ত গরম হবে, অর্থাৎ এটি অপ্রয়োজনীয় ক্ষতি নিয়ে আসবে।

সাইন ফিল্টার (সাইন ফিল্টার)

সাইন ওয়েভ ফিল্টারটি একটি মোটর চোক বা dU/dt ফিল্টারের মতো, কিন্তু পার্থক্য এই যে এখানে ক্যাপাসিট্যান্স এবং ইনডাক্ট্যান্সগুলি বড়, তাই কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সি PWM বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল সুইচগুলির সুইচিং কম্পাঙ্কের অর্ধেকেরও কম। সুতরাং, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ব্যাঘাতের একটি ভাল মসৃণতা অর্জন করা হয়, এবং মোটর উইন্ডিংগুলিতে ভোল্টেজের আকার এবং সেগুলির মধ্যে বর্তমানের আকৃতি আদর্শ সাইনোসয়েডালের অনেক কাছাকাছি হতে দেখা যায়।

সাইনোসয়েডাল ফিল্টারে ক্যাপাসিটরগুলির ক্যাপাসিট্যান্সগুলি দশ এবং শত শত মাইক্রোফ্যারাডে পরিমাপ করা হয় এবং কয়েলগুলির আবেশ একক এবং দশ মিলিমিটারে পরিমাপ করা হয়। অতএব, সাইন ওয়েভ ফিল্টার একটি প্রচলিত ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের মাত্রার তুলনায় বড়।

সাইন ফিল্টারের ব্যবহার ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের সাথে একসাথে ব্যবহার করা সম্ভব করে তোলে এমনকি একটি মোটর যা মূলত (স্পেসিফিকেশন অনুযায়ী) দুর্বল বিচ্ছিন্নতার কারণে ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের সাথে অপারেশনের উদ্দেশ্যে ছিল না। এই ক্ষেত্রে, কোন বর্ধিত শব্দ হবে না, দ্রুত বিয়ারিং পরিধান হবে, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি স্রোত সহ উইন্ডিংগুলির অতিরিক্ত গরম হবে।

মোটর এবং ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের মধ্যে একটি দীর্ঘ তার নিরাপদে ব্যবহার করা সম্ভব যখন তারা দূরে থাকে, যখন তারের মধ্যে আবেগ প্রতিফলন দূর করে যা ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারে তাপ হ্রাস করতে পারে।

সুতরাং, এমন পরিস্থিতিতে একটি সাইন ফিল্টার ইনস্টল করার পরামর্শ দেওয়া হয় যখন:

• এটি শব্দ কমাতে প্রয়োজনীয়; যদি মোটরের দুর্বল নিরোধক থাকে;

• ঘন ঘন পুনরুত্পাদনশীল ব্রেকিংয়ের অভিজ্ঞতা;

• একটি আক্রমনাত্মক পরিবেশে কাজ করে; 150 মিটারের বেশি তারের দ্বারা সংযুক্ত;

• রক্ষণাবেক্ষণ ছাড়াই দীর্ঘ সময়ের জন্য কাজ করা উচিত;

• ইঞ্জিন অপারেশন চলাকালীন, ভোল্টেজ ধাপে ধাপে বৃদ্ধি পায়;

• মোটরের রেট করা অপারেটিং ভোল্টেজ হল 690 ভোল্ট।

এটি মনে রাখা উচিত যে সাইনোসয়েডাল ফিল্টারটি তার নামমাত্র মানের চেয়ে কম ফ্রিকোয়েন্সি সহ ব্যবহার করা যাবে না (নিম্নমুখী কম্পাঙ্কের সর্বাধিক অনুমোদিত বিচ্যুতি 20%), তাই ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের সেটিংসে এটির সীমা নির্ধারণ করা প্রয়োজন। নীচে ফ্রিকোয়েন্সি। এবং 70 Hz-এর উপরে ফ্রিকোয়েন্সিটি খুব সাবধানে ব্যবহার করা উচিত এবং কনভার্টারের সেটিংসে, যদি সম্ভব হয়, সংযুক্ত সাইন ফিল্টারের ক্যাপাসিট্যান্স এবং ইন্ডাকট্যান্সের মানগুলি আগে থেকে সেট করুন।

মনে রাখবেন যে ফিল্টার নিজেই শোরগোল করতে পারে এবং শরীরের একটি লক্ষণীয় পরিমাণ নির্গত করতে পারে, এমনকি রেট করা লোডে এটিতে প্রায় 30 ভোল্ট নেমে যায়, তাই ফিল্টারটি উপযুক্ত শীতল অবস্থার অধীনে ইনস্টল করা আবশ্যক।

যতটা সম্ভব সংক্ষিপ্ত একটি ঢালযুক্ত তার ব্যবহার করে সমস্ত চোক এবং ফিল্টার অবশ্যই মোটরের সাথে সিরিজে সংযুক্ত থাকতে হবে। সুতরাং, একটি 7.5 কিলোওয়াট মোটরের জন্য, ঢালযুক্ত তারের সর্বাধিক দৈর্ঘ্য 2 মিটারের বেশি হওয়া উচিত নয়।

কমন মোড ফিল্টার — কোর

সাধারণ মোড ফিল্টারগুলি উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি শব্দ দমন করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এই ফিল্টারটি একটি ফেরাইট রিংয়ের একটি ডিফারেনশিয়াল ট্রান্সফরমার (আরও স্পষ্টভাবে, একটি ডিম্বাকৃতিতে), যার উইন্ডিংগুলি সরাসরি তিন-ফেজ তারগুলি যা মোটরটিকে ফ্রিকোয়েন্সি রূপান্তরের সাথে সংযুক্ত করে।

এই ফিল্টার মোটর বিয়ারিং-এ স্রাব দ্বারা উত্পন্ন মোট স্রোত কমাতে কাজ করে। ফলস্বরূপ, সাধারণ মোড ফিল্টার মোটর তার থেকে সম্ভাব্য ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক নির্গমন হ্রাস করে, বিশেষ করে যদি তারটি রক্ষা করা না হয়। তিনটি ফেজ কন্ডাক্টর মূল উইন্ডোর মধ্য দিয়ে যায় এবং প্রতিরক্ষামূলক আর্থ কন্ডাক্টর বাইরে থাকে।

ফেরাইটে কম্পনের ক্ষতিকর প্রভাব থেকে ফেরাইটকে রক্ষা করতে একটি ক্ল্যাম্পের সাহায্যে তারের সাথে কোরটি স্থির করা হয় (মোটর অপারেশনের সময় ফেরাইট কোর কম্পিত হয়)। ফিল্টারটি ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের টার্মিনালের পাশে তারের উপর সবচেয়ে ভাল মাউন্ট করা হয়। অপারেশন চলাকালীন যদি কোরটি 70 ডিগ্রি সেলসিয়াসের বেশি গরম হয় তবে এটি ফেরাইটের স্যাচুরেশন নির্দেশ করে, যার অর্থ আপনাকে কোর যুক্ত করতে বা তারটি ছোট করতে হবে। বেশ কয়েকটি সমান্তরাল তিন-ফেজ তারগুলিকে তাদের নিজস্ব কোর দিয়ে সজ্জিত করা ভাল।