विद्युत मोटर की अनुप्रयोग सीमा

विभिन्न प्रकार की इलेक्ट्रिक मोटरों में, सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली एसी एसिंक्रोनस मोटर (जिसे इंडक्शन मोटर भी कहा जाता है) है। यह संचालित करने में सुविधाजनक, प्रदर्शन में विश्वसनीय, लागत प्रभावी और संरचनात्मक रूप से मजबूत है, लेकिन इसमें अपेक्षाकृत कम पावर फैक्टर और कठिन गति विनियमन है। उच्च क्षमता, कम गति वाले बिजली अनुप्रयोगों के लिए, सिंक्रोनस मोटर्स (सिंक्रोनस मोटर देखें) का आमतौर पर उपयोग किया जाता है। सिंक्रोनस मोटर्स न केवल उच्च शक्ति कारक का दावा करते हैं बल्कि लोड परिमाण से स्वतंत्र गति भी बनाए रखते हैं, जो पूरी तरह से ग्रिड आवृत्ति द्वारा निर्धारित होती है। वे अधिक स्थिरता के साथ कार्य करते हैं। ऐसे परिदृश्यों में जहां व्यापक गति नियंत्रण की आवश्यकता होती है, डीसी मोटरों का अक्सर उपयोग किया जाता है। हालाँकि, उनमें कम्यूटेटर, जटिल संरचनाएँ, उच्च लागत और रखरखाव चुनौतियाँ हैं, जो उन्हें कठोर वातावरण के लिए अनुपयुक्त बनाती हैं। 1970 के दशक के बाद से, पावर इलेक्ट्रॉनिक्स में प्रगति ने एसी मोटर गति विनियमन तकनीक को परिपक्व कर दिया है, जिससे उपकरण की लागत कम हो गई है और इसे व्यापक रूप से अपनाने में मदद मिली है। मोटर की रेटेड शक्ति अधिकतम यांत्रिक आउटपुट को संदर्भित करती है जिसे यह निर्दिष्ट कर्तव्य चक्र (निरंतर, कम समय, या रुक-रुक कर आवधिक संचालन) के तहत बिना ज़्यादा गरम किए बनाए रख सकता है, और परिचालन मापदंडों को नेमप्लेट विनिर्देशों का पालन करना चाहिए। ऑपरेशन के दौरान, भागने या रुकने से रोकने के लिए लोड विशेषताओं का मोटर के प्रदर्शन के साथ मिलान करना आवश्यक है। इलेक्ट्रिक मोटरें मिलिवाट से लेकर मेगावाट तक की एक विस्तृत विद्युत श्रृंखला में फैली हुई हैं। उनका संचालन और नियंत्रण अत्यधिक सुविधाजनक है, जिसमें स्वयं शुरू करना, त्वरण, ब्रेक लगाना, उलटना और पकड़ने की क्षमताएं शामिल हैं। आमतौर पर, गति विनियमन के दौरान मोटर आउटपुट पावर घूर्णी गति के साथ बदलती रहती है।

उच्च दक्षता वाली मोटरें JO2 श्रृंखला की मोटरों को Y श्रृंखला AC एसिंक्रोनस मोटरों से प्रतिस्थापित कर सकती हैं, मोटर प्रकारों द्वारा महत्वपूर्ण रूप से बाधित हुए बिना। इसलिए, एसी एसिंक्रोनस मोटर्स से जुड़े सभी अनुप्रयोगों को वाई श्रृंखला मोटर्स के साथ प्रतिस्थापित किया जा सकता है। Yx श्रृंखला मोटर्स की बाजार क्षमता उनकी क्षमता से सीमित है। सिद्धांत रूप में, 90 किलोवाट से नीचे के एसी एसिंक्रोनस मोटर्स को उच्च दक्षता वाली Yx श्रृंखला मोटर्स द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है। 90 किलोवाट से नीचे एसी एसिंक्रोनस मोटर्स की स्थापित क्षमता कुल एसी एसिंक्रोनस मोटर क्षमता का लगभग 30% है।

पिछले दशक में, चीनी सरकार मोटर गति विनियमन प्रौद्योगिकी को बढ़ावा देने के लिए प्रतिबद्ध रही है, जिसे विभिन्न उद्योगों में अलग-अलग डिग्री तक अपनाया गया है। पेट्रोलियम, बिजली, निर्माण सामग्री, इस्पात, अलौह धातु, कोयला, रसायन, कागज निर्माण और कपड़ा जैसे क्षेत्रों द्वारा किए गए नमूना सर्वेक्षणों के अनुसार, पेट्रोलियम, निर्माण सामग्री और रासायनिक उद्योगों ने मोटर गति विनियमन के अपेक्षाकृत बेहतर अनुप्रयोग हासिल किए हैं। 400 मिलियन किलोवाट मोटर लोड में से, लगभग 50% लोड में उतार-चढ़ाव का अनुभव करते हैं, इनमें से 30% उतार-चढ़ाव को मोटर गति विनियमन के माध्यम से संबोधित किया जा सकता है। इसलिए, अकेले बाज़ार क्षमता पर विचार करते हुए, लगभग 60 मिलियन किलोवाट गति वाली विनियमित मोटरों के लिए एक संभावित बाज़ार है। चीन की विभिन्न मोटरों की कुल स्थापित क्षमता 400 मिलियन किलोवाट से अधिक हो गई है, जिसमें एसिंक्रोनस मोटर्स की हिस्सेदारी लगभग 90% है, छोटे और मध्यम आकार की मोटरों की क्षमता लगभग 80% है, और पंखे, पंप, कंप्रेसर और इसी तरह की मशीनरी चलाने वाली मोटरों की कुल क्षमता लगभग 130 मिलियन किलोवाट है। छोटी और मध्यम आकार की मोटरें अब 152 श्रृंखला, 842 प्रकार और 4,000 से अधिक विशिष्टताओं को शामिल करती हैं। हाल के वर्षों में, मशीनरी उद्योग जैसे संबंधित विभागों ने मोटर ऊर्जा संरक्षण प्रयासों को सख्ती से बढ़ावा दिया है, विभिन्न ऊर्जा बचत मोटरों को डिजाइन और विकसित करने के लिए अनुसंधान संस्थानों और उद्यमों का आयोजन किया है। 63 अधिक ऊर्जा खपत वाले मोटर मॉडलों को चरणबद्ध तरीके से समाप्त करने और 24 ऊर्जा बचत करने वाले मोटर मॉडलों को बढ़ावा देने के लिए नियामक उपाय जारी किए गए हैं, जिससे निश्चित परिणाम प्राप्त होंगे। इन ऊर्जा बचत उत्पादों को मुख्य रूप से दो श्रेणियों में विभाजित किया गया है: एक उच्च दक्षता वाली मोटरें हैं जिन्हें मोटर दक्षता में सुधार के लिए डिज़ाइन किया गया है, और दूसरी गति नियंत्रित मोटरें हैं।

ब्रशलेस डीसी मोटर में मोटर बॉडी और ड्राइव यूनिट होती है, जो इसे एक विशिष्ट इलेक्ट्रोमैकेनिकल एकीकृत उत्पाद बनाती है। मोटर की स्टेटर वाइंडिंग अधिकतर तीन चरण सममित तारा विन्यास में जुड़ी होती है, जो तीन चरण अतुल्यकालिक मोटर के समान होती है। मोटर का रोटर स्थायी रूप से चुम्बकित चुम्बकों से सुसज्जित है। मोटर रोटर की ध्रुवीयता का पता लगाने के लिए, मोटर के अंदर एक स्थिति सेंसर स्थापित किया जाता है। ड्राइव इकाई बिजली इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और एकीकृत सर्किट से बनी है, और इसके कार्यों में शामिल हैं: इसके संचालन को नियंत्रित करने के लिए मोटर से स्टार्ट, स्टॉप और ब्रेक सिग्नल प्राप्त करना; इन्वर्टर ब्रिज में पावर ट्यूबों के स्विचिंग को विनियमित करने के लिए स्थिति सेंसर सिग्नल और फॉरवर्ड/रिवर्स सिग्नल स्वीकार करना, जिससे निरंतर टॉर्क उत्पन्न होता है; घूर्णी गति को नियंत्रित और समायोजित करने के लिए स्पीड कमांड और फीडबैक सिग्नल प्राप्त करना; और दूसरों के बीच सुरक्षा और प्रदर्शन कार्य प्रदान करना।

चूंकि ब्रशलेस डीसी मोटर स्व-नियंत्रित मोड में काम करते हैं, इसलिए उन्हें चर आवृत्ति गति विनियमन के तहत सिंक्रोनस मोटर की तरह रोटर पर अतिरिक्त स्टार्टिंग वाइंडिंग की आवश्यकता नहीं होती है, न ही लोड परिवर्तन के दौरान उन्हें दोलन या स्टेपिंग का अनुभव होता है। मध्यम और छोटी क्षमता वाले ब्रशलेस डीसी मोटरों के लिए, स्थायी चुंबक आमतौर पर उच्च {{3}चुंबकीय{4}ऊर्जा दुर्लभ{{5}पृथ्वी नियोडिमियम आयरन बोरान (Nd{6}Fe-B) सामग्री से बनाए जाते हैं। परिणामस्वरूप, दुर्लभ{{9}पृथ्वी स्थायी चुंबक ब्रशलेस मोटरें समान क्षमता के तीन{{10}चरण अतुल्यकालिक मोटरों से एक फ्रेम आकार छोटी होती हैं। पिछले तीन दशकों में, एसिंक्रोनस मोटर्स के लिए परिवर्तनीय आवृत्ति गति विनियमन पर शोध ने अनिवार्य रूप से उनके टॉर्क को नियंत्रित करने के तरीके खोजने पर ध्यान केंद्रित किया है। दुर्लभ {{13}पृथ्वी स्थायी चुंबक ब्रशलेस डीसी मोटर निस्संदेह अपनी विस्तृत गति सीमा, कॉम्पैक्ट आकार, उच्च दक्षता और न्यूनतम स्थिर {{14}स्थिति गति त्रुटि के कारण गति विनियमन में लाभ प्रदर्शित करेगी। ब्रशलेस डीसी मोटर्स, ब्रश डीसी मोटर्स की विशेषताओं को विरासत में लेते हुए आवृत्ति रूपांतरण उपकरणों के रूप में भी कार्य करते हैं, जिन्हें डीसी आवृत्ति कनवर्टर्स के रूप में भी जाना जाता है, अंतरराष्ट्रीय स्तर पर मान्यता प्राप्त शब्द बीएलडीसी है। परिचालन दक्षता, कम गति टॉर्क और गति सटीकता के मामले में, ब्रशलेस डीसी मोटर नियंत्रण प्रौद्योगिकी के साथ किसी भी आवृत्ति कनवर्टर से बेहतर प्रदर्शन करते हैं, जिससे वे उद्योग के ध्यान के योग्य बन जाते हैं। उत्पाद का निर्माण पहले ही 55 किलोवाट से अधिक क्षमता के साथ किया जा चुका है और इसे 400 किलोवाट तक डिज़ाइन किया जा सकता है, जो ऊर्जा बचत और उच्च प्रदर्शन ड्राइव समाधानों के लिए औद्योगिक आवश्यकताओं को पूरा करता है।