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मध्यम और निम्न शक्ति वाले सामान्य प्रयोजन के चर आवृत्ति ड्राइव (वीएफडी आवृत्ति इन्वर्टर) आम तौर पर वोल्टेज प्रकार के इन्वर्टर होते हैं जो एसी-डीसी-एसी कार्य मोड का उपयोग करते हैं। जब वीएफडी पहली बार चालू होता है,सीसी पक्ष पर फिल्टर कैपेसिटर के बहुत बड़े क्षमता के कारण, यह चार्जिंग के समय वर्तमान के लिए शॉर्ट सर्किट के बराबर है, जिसके परिणामस्वरूप एक बहुत बड़ा इनरश करंट होता है।यदि रेक्टिफायर ब्रिज और इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर के बीच कोई चार्जिंग रेजिस्टर नहीं जोड़ा जाता है, यह जमीन के लिए 380V बिजली की आपूर्ति के एक प्रत्यक्ष शॉर्ट सर्किट के बराबर है, और rectifier पुल के माध्यम से तत्काल अनंत वर्तमान rectifier पुल विस्फोट करने के लिए कारण होगा।वर्तमान सीमित करने के लिए एक चार्ज प्रतिरोध जोड़ने के बाद, यदि कोई रिले या अन्य घटक समानांतर में जुड़े नहीं हैं, तो चार्जिंग प्रतिरोध की बिजली की खपत बहुत बड़ी होगी।

उदाहरण के लिए, 22 किलोवाट के वीएफडी के लिए, पीएन टर्मिनल (डीसी बस) पर कम से कम 45 ए की धारा है।यदि "नियंत्रण सर्किट कनेक्शन" भाग के साथ एक समस्या है (जैसे रिले या thyristors के साथ गुणवत्ता के मुद्दों), आदि), चार्जिंग प्रतिरोधक कुछ समय के लिए VFD चलाने के बाद अत्यधिक ताप के कारण क्षतिग्रस्त हो जाएगा।चार्जिंग प्रतिरोध चार्जिंग सर्किट में श्रृंखला में जुड़ा हुआ है, जैसे कि रेक्टिफायर जैसे इनपुट सर्किट में घटकों की सुरक्षा के लिए चालू होने के दौरान वर्तमान को सीमित करने के लिएइसे कुछ पुस्तकों में बफर प्रतिरोधक या स्टार्टिंग प्रतिरोधक भी कहा जाता है।

चार्ज पूरा होने के बाद, नियंत्रण सर्किट रिले या थाइरिस्टोर के संपर्कों के माध्यम से प्रतिरोध को छोटा करता है ताकि वीएफडी आवृत्ति इन्वर्टर की पावर-अप प्रक्रिया पूरी हो सके।यदि वीएफडी की एसी इनपुट पावर अक्सर चालू और बंद होती है, या यदि बायपास संपर्ककर्ता के संपर्क खराब रूप से जुड़े हुए हैं या थिरिस्टोर का प्रवाह प्रतिरोध बढ़ जाता है,बार-बार चार्ज करने या अत्यधिक लंबे समय तक चार्ज करने से चार्जिंग प्रतिरोधक जल जाएगाइसलिए, चार्जिंग रेजिस्टर को बदलने से पहले, VFD को फिर से उपयोग में लाने से पहले कारण की पहचान की जानी चाहिए।

हालांकि, कुछ वीएफडी आवृत्ति इन्वर्टरों में, सीपीयू स्टार्टअप के दौरान वोल्टेज का पता लगाने और आवृत्ति में कमी करता है। यदि संपर्ककर्ता कॉइल के लीड टर्मिनल ढीले हैं और खराब संपर्क का कारण बनते हैं, तो सीपीयू को स्टार्टअप के दौरान वोल्टेज का पता लगाने और आवृत्ति में कमी करने की आवश्यकता होती है।और संपर्ककर्ता संलग्न करने में विफल रहता है, स्टार्टअप के दौरान बड़ी धारा चार्जिंग प्रतिरोधक के माध्यम से एक महत्वपूर्ण वोल्टेज गिरावट पैदा करेगा।मुख्य सर्किट के डीसी वोल्टेज में अचानक गिरावट वोल्टेज का पता लगाने सर्किट द्वारा पता लगाया जाता है, और सीपीयू एक आवृत्ति में कमी आदेश जारी करेगा. जब वीएफडी खाली या हल्के भारित है, पता लगाने के सर्किट "तुरंत रिपोर्ट" एक कम वोल्टेज गलती,और सीपीयू तुरंत सुरक्षा के लिए मशीन को रोक देगाइस मामले में, प्रतिरोधक के पास VFD बंद होने और खुद को बचाने से पहले जलने का समय नहीं है।

01चार्जिंग रेजिस्टर के प्रतिरोध मूल्य का चयन कैसे करें?

380 वी एसी शक्ति को ठीक करने के बाद, यह चार्ज प्रतिरोधक के माध्यम से इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र को चार्ज करता है। जब वोल्टेज एक निश्चित मूल्य (जैसे, डीसी 200 वी) तक पहुंचता है, तो वोल्टेज एक निश्चित मूल्य तक पहुंच जाता है।सहायक बिजली की आपूर्ति नियंत्रण बोर्ड को बिजली प्रदान करना शुरू कर देता है, यह काम करने के लिए सक्षम बनाता है. बाद में रिले या thyristor सक्रिय है, चार्ज प्रतिरोध को दरकिनार. स्टार्टअप के क्षण में, चार्ज प्रतिरोध का प्रतिरोध मूल्य छोटा है, चार्ज प्रतिरोध के प्रतिरोध का मूल्य कम हो जाता है, और प्रतिरोध प्रतिरोध के प्रतिरोध का मूल्य कम हो जाता है।जितना बड़ा रेक्टिफायर ब्रिज के माध्यम से बहने वाला वर्तमाननवोदित वीएफडी आवृत्ति इन्वर्टर मरम्मत तकनीशियन अक्सर पूछताछ करने के लिए कॉल करते हैं कि क्या चार्जिंग प्रतिरोधक को एक छोटे से प्रतिस्थापित करने से स्टार्टअप के तुरंत बाद रेक्टिफायर ब्रिज फटने का कारण बन सकता है।जवाब है नहीं.

वास्तव में, स्टार्टअप के दौरान, एक उड़ा रेक्टिफायर पुल आम तौर पर एक बहुत छोटे चार्ज प्रतिरोध आर से नहीं बल्कि एक बहुत बड़े आर से होता है। जब वीएफडी शुरू होता है,संधारित्र को चार्ज करने के लिए चार्ज प्रतिरोध के माध्यम से वर्तमान प्रवाहएक बार जब वोल्टेज सहायक बिजली की आपूर्ति (जैसे, 200V) को सक्रिय करने के लिए पर्याप्त हो जाता है, तो सीपीयू रिले को बंद करने या थाइरिस्टोर को ट्रिगर करने के लिए एक संकेत भेजता है।यदि रिले के बिंदु b में वोल्टेज कम है (लेकिन 200V से अधिक) जबकि बिंदु a में वोल्टेज, 380V AC (लगभग DC 540V) से सीधे ठीक किया गया, बिंदुओं a और b के बीच एक महत्वपूर्ण वोल्टेज अंतर मौजूद है। ट्रिगर और संचालन के क्षण के दौरान,वर्तमान एक बहुत ही छोटे प्रतिरोध के माध्यम से कई सौ वोल्ट लागू करने के लिए समान हैवर्तमान में यह वृद्धि रेक्टिफायर ब्रिज की नामित क्षमता से बहुत अधिक है, जिससे यह विफल हो जाता है।

उच्च शक्ति वाले वीएफडी आवृत्ति इन्वर्टरों के लिए, चार्जिंग प्रतिरोध छोटा होता है। उच्च शक्ति के लिए बड़े इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर की आवश्यकता होती है, जो बदले में अधिक चार्ज समय की आवश्यकता होती है।चूंकि आरसी समय स्थिरांक चार्जिंग अवधि निर्धारित करता है, प्रतिरोध R को कम करने से यह समय कम हो जाता है। आम तौर पर, चार्जिंग प्रतिरोध को इस प्रकार से चुना जाना चाहिए कि इसका अधिकतम मूल्य 300Ω से अधिक न हो और इसका न्यूनतम मूल्य कम से कम 10Ω हो।कम शक्ति वाले वीएफडी के लिए बड़े प्रतिरोधों का प्रयोग किया जाता है, जबकि छोटे प्रतिरोधकों को उच्च शक्ति वाले इकाइयों के लिए नियोजित किया जाता है।

02ऊर्जा भंडारण संधारित्र क्षमता का चयन

संधारित्र चयन के लिए अंगूठे का सामान्य नियम ≥60μF/A है। उदाहरण के लिए, 30A की नामित धारा के साथ 15kW VFD आवृत्ति इन्वर्टर के लिए ≥60μF/A × 30A की क्षमता की आवश्यकता होती है, जो कम से कम 1800μF है।अतः, चार 2200μF कैपेसिटर (दो समानांतर में और दो श्रृंखला में) या दो 4700μF कैपेसिटर (सीरीज में) आमतौर पर चुने जाते हैं। कैपेसिटर के ब्रांड पर भी विचार किया जाना चाहिए,क्योंकि गुणवत्ता विभिन्न निर्माताओं के बीच काफी भिन्न हो सकती है.

कुछ तकनीशियन वीएफडी आवृत्ति इन्वर्टर की मरम्मत करते समय केवल क्षतिग्रस्त इन्वर्टर मॉड्यूल को बदलते हैं, केवल कुछ ही समय बाद मॉड्यूल फिर से विफल हो जाता है।वे खराब मॉड्यूल गुणवत्ता या कठोर परिचालन वातावरण को दोष दे सकते हैं, लेकिन मूल कारण अक्सर यह है कि वे यह पहचानने में विफल रहते हैं कि मॉड्यूल पहले स्थान पर विफल क्यों हुआ, अंतर्निहित मुद्दों को अनसुलझा छोड़ दिया।

इनवर्टर मॉड्यूल को नुकसान पहुंचाने वाले आंतरिक कारकों में कैपेसिटर की गिरावट शामिल है, जैसे कि क्षमता में कमी या पूर्ण विफलता,जो लंबे समय तक अधिभार जैसे बाहरी कारकों के रूप में ही महत्वपूर्ण हो सकता है, अपर्याप्त शीतलन, या बिजली के झटके। संधारित्र समस्याओं के परिणामों को कम नहीं किया जाना चाहिए। संधारित्र में मामूली कमी खराब लोड हैंडलिंग के रूप में प्रकट हो सकती है,भारी भारों के तहत डीसी बस के कम वोल्टेज यात्राओं को ट्रिगर करनातीव्र संधारित्र विफलता वोल्टेज डिटेक्शन सर्किट प्रतिक्रिया करने से पहले इन्वर्टर मॉड्यूल को घातक क्षति पहुंचा सकती है।

जब कैपेसिटर खराब हो जाते हैं (उदाहरण के लिए, कम कैपेसिटेंस), वीएफडी आवृत्ति इन्वर्टर हल्के भार के तहत सामान्य दिखाई दे सकता है लेकिन पूर्ण भार के तहत विफल हो सकता है।डीसी बस अपनी ऊर्जा भंडारण और फ़िल्टरिंग क्षमताओं को खो देता है, जिसके परिणामस्वरूप 300 हर्ट्ज की धड़कन DC होती है। मोटर स्टार्टअप के दौरान, बढ़ी हुई वर्तमान ड्रॉ इन धड़कनों को बढ़ाता है।यह बताता है कि एक बहुत छोटा चार्ज प्रतिरोधक का चयन उच्च वोल्टेज कैपेसिटर को नुकसान क्यों करता है, जबकि एक ओवरसाइज्ड प्रतिरोधक रेक्टिफायर ब्रिज को उड़ाने का जोखिम उठाता है।यदि मोटर के पीछे विद्युत गतिशील बल (EMF) या VFD के आउटपुट वाहक आवृत्ति धड़कन DC आवृत्ति के साथ संरेखित हैसर्किट में परजीवी प्रेरण और क्षमता के साथ संयुक्त, यह अनुनाद खतरनाक ओवरवोल्टेज उत्पन्न करता है।यद्यपि इन्वर्टर मॉड्यूल में आईजीबीटी और वोल्टेज क्लैंपिंग डायोड में सुरक्षा मार्जिन के साथ वोल्टेज रेटिंग हैं, वे इन अस्थायी स्पाइक्स का सामना नहीं कर सकते हैं, जिससे ब्रेकडाउन हो सकता है। यहां तक कि परिष्कृत सुरक्षा सर्किट भी इस तरह के तेज वोल्टेज ट्रांजिट पर पर्याप्त तेजी से प्रतिक्रिया करने में विफल हो सकते हैं।

कैपेसिटर समस्याएं अक्सर घातक होती हैं, "नरम दोषों" के रूप में प्रस्तुत होती हैं जिन्हें आसानी से अनदेखा किया जाता है। कुछ कैपेसिटर विनिर्देशों के भीतर परीक्षण कर सकते हैं लेकिन फिर भी संचालन के दौरान जोखिम पैदा करते हैं। उच्च शक्ति वाले वीएफडी में,कठोर परिस्थितियों के वर्षों के अधीन संधारित्र उच्च आवृत्ति चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के कारण जंगग्रस्त टर्मिनल विकसित कर सकते हैं. जबकि क्षमता माप सामान्य लग सकता है, आंतरिक प्रतिरोध में वृद्धि ऑपरेशन के दौरान वोल्टेज ड्रॉप का कारण बनता है, तकनीकी लोगों को गुमराह करता है.कैपेसिटर के क्षरण से प्रतिध्वनित अतिवोट्टेज हो सकते हैं, जो मॉड्यूल की विफलता का प्राथमिक कारण हैं।