चर आवृत्ति ड्राइव को समझना (VFD)

औद्योगिक स्वचालन, ऊर्जा दक्षता और सटीक मोटर नियंत्रण की आधुनिक दुनिया में, चर आवृत्ति ड्राइव (VFD) एक अपरिहार्य घटक बन गया है। चाहे आप एक कारखाने का प्रबंधन कर रहे हों, एक एचवीएसी सिस्टम चला रहे हों, या मोटर नियंत्रण की आवश्यकता वाले किसी भी एप्लिकेशन में शामिल हों, यह समझें कि एक वीएफडी क्या है, यह कैसे काम करता है, और वीएसडी (वैरिएबल स्पीड ड्राइव) और इन्वर्टर ड्राइव जैसे संबंधित शब्दों के बीच अंतर महत्वपूर्ण है। हम इन अवधारणाओं को इस तरह से तोड़ देंगे कि उनके मोटर-चालित प्रणालियों को अनुकूलित करने के लिए किसी के लिए भी, व्यावहारिक और प्रासंगिक समझना आसान है।

एक चर आवृत्ति ड्राइव (VFD) क्या है?

ए वैरिएबल फ़्रीक्वेंसी ड्राइव (VFD) , जिसे वेरिएबल स्पीड ड्राइव (VSD) या एक इन्वर्टर ड्राइव के रूप में भी जाना जाता है, एक इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस है जो मोटर को आपूर्ति की गई विद्युत बिजली की आवृत्ति को अलग करके एक इलेक्ट्रिक मोटर की गति को नियंत्रित करता है। एक वीएफडी को समझने की कुंजी यह पहचानने में निहित है कि यह इलेक्ट्रिक मोटर की गति को नियंत्रित करने के लिए विद्युत संकेत की आवृत्ति (हर्ट्ज, एचजेड में मापा गया) को समायोजित करता है।

एक वैकल्पिक वर्तमान (एसी) मोटर में, गति आपूर्ति की गई बिजली की आवृत्ति द्वारा निर्धारित की जाती है। उदाहरण के लिए, अधिकांश देशों में, एसी पावर की मानक आवृत्ति 50 हर्ट्ज या 60 हर्ट्ज है, और मोटर इस आवृत्ति के आधार पर निरंतर गति से चलेगी। हालांकि, यदि आपको मोटर की गति को अलग करने की आवश्यकता है (प्रशंसकों, पंप, कन्वेयर, आदि जैसे अनुप्रयोगों के लिए), तो एक वीएफडी आपको उस आवृत्ति और इस प्रकार मोटर की गति को बदलने की अनुमति देता है।

एक VFD के प्रमुख घटक:

1. रेक्टिफायर : आने वाले एसी वोल्टेज को डीसी वोल्टेज में परिवर्तित करता है।

2. डीसी लिंक : रेक्टिफायर से प्राप्त डीसी वोल्टेज को चिकना करता है और इसे अस्थायी रूप से संग्रहीत करता है।

3. इन्वर्टर : डीसी वोल्टेज को एक चर-आवृत्ति एसी आउटपुट में वापस परिवर्तित करता है, जो मोटर को खिलाया जाता है।

मोटर को आपूर्ति की गई आवृत्ति और वोल्टेज को नियंत्रित करके, VFDs सटीक मोटर गति नियंत्रण, बढ़ी हुई ऊर्जा दक्षता और अधिक परिचालन लचीलापन प्रदान करते हैं।

VFD का उपयोग करने के क्या लाभ हैं?

VFDs कई लाभ प्रदान करते हैं, जिससे वे विभिन्न उद्योगों और अनुप्रयोगों में एक पसंदीदा विकल्प बन जाते हैं:

1. ऊर्जा दक्षता : मांग के आधार पर मोटर की गति को समायोजित करके, वीएफडी ऊर्जा की खपत को काफी कम कर सकते हैं, विशेष रूप से उन अनुप्रयोगों में जहां मोटर को हर समय पूर्ण गति से चलने की आवश्यकता नहीं है।

2. लागत बचत : कम ऊर्जा के उपयोग से सीधे बिजली के बिल कम हो जाते हैं, और वीएफडी भी पहनने और आंसू को कम करके मोटर्स के जीवनकाल को बढ़ाने में मदद करते हैं।

3. बेहतर प्रक्रिया नियंत्रण : VFDs मोटर गति पर चिकनी, सटीक नियंत्रण के लिए अनुमति देते हैं, जो उन अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक है, जिनके लिए चर गति की आवश्यकता होती है, जैसे कि पंप, कन्वेयर और एचवीएसी सिस्टम।

4. कम यांत्रिक तनाव : चूंकि मोटर की गति को धीरे -धीरे समायोजित किया जाता है, इसलिए सिस्टम कम यांत्रिक तनाव का अनुभव करता है, जिससे कम टूटने और कम रखरखाव की लागत होती है।

5. सॉफ्ट स्टार्ट एंड स्टॉप : वीएफडी हार्ड स्टार्ट और स्टॉप की आवश्यकता को समाप्त कर देते हैं, एक चिकनी संक्रमण प्रदान करते हैं जो सिस्टम के यांत्रिक भागों पर प्रभाव को कम करता है।

एक VSD और VFD के बीच क्या अंतर है?

शब्द VSD (वैरिएबल स्पीड ड्राइव) और VFD (वैरिएबल फ़्रीक्वेंसी ड्राइव) को अक्सर परस्पर उपयोग किया जाता है, लेकिन तकनीकी रूप से, वे बिल्कुल समान नहीं हैं।

1। वीएसडी (चर गति ड्राइव):

एक वीएसडी एक व्यापक शब्द है जो इलेक्ट्रिक मोटर की गति को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले किसी भी उपकरण को संदर्भित करता है। जबकि VFD एक प्रकार का VSD है, अन्य प्रकार के चर गति ड्राइव में शामिल हैं:

·  डीसी ड्राइव : ये मोटर गति को नियंत्रित करने के लिए प्रत्यक्ष वर्तमान का उपयोग करते हैं।

·  यांत्रिक ड्राइव : ये मोटर की गति को समायोजित करने के लिए यांत्रिक घटकों, जैसे गियर, पुली या बेल्ट का उपयोग करते हैं।

·  हाइड्रोलिक या वायवीय ड्राइव : ये गति को समायोजित करने के लिए द्रव-आधारित प्रणालियों का उपयोग करते हैं।

इसलिए, जबकि सभी वीएफडी वीएसडी हैं, सभी वीएसडी वीएफडी नहीं हैं। VSD शब्द को किसी भी तकनीक या तंत्र पर लागू किया जा सकता है जो मोटर की गति को नियंत्रित करता है, जबकि VFD विशेष रूप से इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस को संदर्भित करता है जो आवृत्ति समायोजन के माध्यम से एसी मोटर की गति को नियंत्रित करता है।

2। VFD (चर आवृत्ति ड्राइव):

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, एक वीएफडी एक विशिष्ट प्रकार का वीएसडी है जो एक एसी मोटर को विद्युत आपूर्ति की आवृत्ति को अलग करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक सर्किट का उपयोग करता है। VFDs अक्सर उद्योगों और अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं जहां गति नियंत्रण और ऊर्जा दक्षता महत्वपूर्ण होती है। संक्षेप में, जबकि एक वीएसडी मोटर गति को नियंत्रित करने की किसी भी विधि को संदर्भित कर सकता है, एक वीएफडी विशेष रूप से एसी मोटर्स से संबंधित है और आवृत्ति मॉड्यूलेशन का उपयोग करता है।

सारांश में, VFD VSD का एक सबसेट है, लेकिन VSD यांत्रिक या द्रव-आधारित विधियों सहित गति नियंत्रण विधियों की एक विस्तृत श्रृंखला का उल्लेख कर सकता है, जबकि VFDs पूरी तरह से विद्युत आवृत्ति परिवर्तनों का उपयोग करके एसी मोटर गति को नियंत्रित करने से संबंधित हैं।

VFD और इन्वर्टर ड्राइव के बीच क्या अंतर है?

अब, आप सोच रहे होंगे कि VFD और इन्वर्टर ड्राइव शब्द एक दूसरे से कैसे संबंधित हैं। यद्यपि इन शब्दों को कभी -कभी परस्पर उपयोग किया जाता है, लेकिन ध्यान देने योग्य अंतर हैं।

1। VFD (चर आवृत्ति ड्राइव):

एक वीएफडी एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जिसका उपयोग मोटर को आपूर्ति की गई एसी बिजली की आवृत्ति को अलग करके एक इलेक्ट्रिक मोटर की गति को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। जैसा कि पहले चर्चा की गई है, VFDs व्यापक रूप से ऊर्जा दक्षता को बढ़ाने और सटीक गति नियंत्रण प्रदान करने के लिए उपयोग किया जाता है।

2। इन्वर्टर ड्राइव:

एक इन्वर्टर ड्राइव, या बस इन्वर्टर, अनिवार्य रूप से एक VFD का मुख्य घटक है। यह सिस्टम के उस हिस्से को संदर्भित करता है जो डीसी वोल्टेज (रेक्टिफायर से प्राप्त) को एक चर-आवृत्ति एसी आउटपुट में परिवर्तित करता है। इन्वर्टर ड्राइव एक वीएफडी जैसी बड़ी प्रणाली का हिस्सा हो सकता है, लेकिन उनका उपयोग अन्य अनुप्रयोगों में भी किया जा सकता है, जैसे कि अक्षय ऊर्जा प्रणालियों (सौर या पवन ऊर्जा) या निर्बाध बिजली आपूर्ति (यूपीएस) में।

तो, VFD और इन्वर्टर ड्राइव के बीच का अंतर मुख्य रूप से अर्थपूर्ण और कार्यात्मक है। जबकि VFD मोटर की गति को नियंत्रित करने वाली संपूर्ण प्रणाली को संदर्भित करता है, एक इन्वर्टर ड्राइव विशेष रूप से सिस्टम के उस हिस्से को संदर्भित करता है जो चर-आवृत्ति आउटपुट उत्पन्न करता है।

एक VFD कैसे काम करता है?

एक VFD मोटर को विद्युत आपूर्ति की आवृत्ति को नियंत्रित करके काम करता है। चलो इसकी कार्य प्रक्रिया को चरणों में तोड़ते हैं:

• एसी पावर इनपुट : वीएफडी उपयोगिता या विद्युत प्रणाली से एसी पावर प्राप्त करता है। यह एसी शक्ति आमतौर पर एक निश्चित वोल्टेज और आवृत्ति पर होती है, जैसे कि 50Hz या 60Hz।

• सुधार : VFD आने वाली एसी पावर को डीसी पावर में बदलने के लिए एक रेक्टिफायर का उपयोग करता है। रेक्टिफायर आमतौर पर डायोड या थाइरिस्टर्स का उपयोग करता है ताकि वर्तमान को केवल एक दिशा में प्रवाहित किया जा सके, जिसके परिणामस्वरूप डीसी होता है।

• डीसी लिंक : डीसी लिंक एक स्टोरेज सिस्टम है जो सुधारा हुआ डीसी वोल्टेज को चिकना करता है, जिससे यह चर-आवृत्ति एसी पावर में रूपांतरण के लिए उपयुक्त हो जाता है।

• उलटा : इन्वर्टर डीसी लिंक से डीसी पावर लेता है और इसे वापस एसी पावर में परिवर्तित करता है, लेकिन एक चर आवृत्ति के साथ। यह एक साइनसोइडल एसी तरंग का अनुकरण करने वाले दालों की एक श्रृंखला उत्पन्न करने के लिए अछूता-गेट द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर (IGBTS) या अन्य अर्धचालक उपकरणों का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है।

• मोटर आउटपुट : अंत में, इन्वर्टर मोटर को चर-आवृत्ति एसी पावर भेजता है, जिससे यह वांछित गति से चलने की अनुमति देता है।

VFDs के आवेदन

VFDs का उपयोग विभिन्न उद्योगों में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में किया जाता है, जिनमें शामिल हैं:

1. एचवीएसी सिस्टम : वीएफडी का उपयोग एयर कंडीशनिंग, हीटिंग और वेंटिलेशन सिस्टम में प्रशंसकों और पंपों की गति को नियंत्रित करने, ऊर्जा उपयोग का अनुकूलन और वांछित पर्यावरणीय परिस्थितियों को बनाए रखने के लिए किया जाता है।

2. पंप : वीएफडी जल उपचार, औद्योगिक प्रक्रियाओं और सिंचाई जैसे विभिन्न अनुप्रयोगों में पंपों की गति को नियंत्रित करते हैं। वे मांग के आधार पर कुशल प्रवाह नियंत्रण के लिए अनुमति देते हैं।

3. कन्वेयर : VFDs विनिर्माण संयंत्रों में कन्वेयर बेल्ट के लिए सटीक गति नियंत्रण प्रदान करते हैं, सामग्री के प्रवाह को विनियमित करने और उत्पादन लाइनों को अनुकूलित करने में मदद करते हैं।

4. Cranes और Hoists : VFDs चिकनी संचालन और उपकरणों को उठाने के सटीक नियंत्रण के लिए अनुमति देते हैं, यांत्रिक तनाव को कम करते हैं और सुरक्षा में सुधार करते हैं।

5. औद्योगिक मशीनरी : वीएफडी का उपयोग सीएनसी मशीनों, एक्सट्रूडर, मिक्सर और अन्य सटीक उपकरणों में मोटर्स की गति को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है, प्रदर्शन और उत्पादकता बढ़ाने के लिए।

निष्कर्ष

परिवर्तनीय आवृत्ति ड्राइव (VFD) आधुनिक मोटर नियंत्रण प्रणालियों में आवश्यक घटक हैं। एक मोटर को आपूर्ति की जाने वाली विद्युत बिजली की आवृत्ति को अलग करके, VFDs सटीक गति नियंत्रण, ऊर्जा दक्षता में सुधार और विस्तारित उपकरण जीवन को सक्षम करते हैं। जबकि वीएसडी (वैरिएबल स्पीड ड्राइव) एक व्यापक शब्द है जिसमें मोटर गति को नियंत्रित करने के विभिन्न तरीके शामिल हैं, वीएफडी विशेष रूप से इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को संदर्भित करता है जो आवृत्ति को संशोधित करके एसी मोटर गति को नियंत्रित करते हैं।

शब्द VFD और इन्वर्टर ड्राइव निकट से संबंधित हैं, एक इन्वर्टर के साथ VFD सिस्टम का एक प्रमुख घटक है। VFDs आमतौर पर उन उद्योगों में उपयोग किए जाते हैं जिनके लिए परिवर्तनीय गति मोटर ऑपरेशन की आवश्यकता होती है, जैसे कि HVAC, पंप, कन्वेयर और औद्योगिक मशीनरी।

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