वेरिएबल फ़्रीक्वेंसी ड्राइव (वीएफडी) तकनीक में सुधार के परिणामस्वरूप लागत कम हुई है, विश्वसनीयता में सुधार हुआ है और अधिक महत्वपूर्ण रूप से उपयोग में वृद्धि हुई है। अधिकांश आधुनिक वीएफडी सिस्टम में आंतरिक निदान होता है जो दोषों पर स्वचालित शटडाउन बनाता है। हालाँकि, इन दोषों का कारण कभी-कभी पता लगाना और ठीक करना मुश्किल हो सकता है। हालाँकि डीएनर्जाइज्ड (एमसीए) और एनर्जेटिक मोटर परीक्षण इनमें से कई समस्याओं को जल्दी और आसानी से पहचानने में मदद करने के लिए मूल्यवान अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकता है। यह संक्षिप्त पेपर इस बात पर प्रकाश डालता है कि वीएफडी समस्या निवारण में इन दो आसान मोटर परीक्षण तकनीकों को कैसे शामिल किया जाए।

मूल परिचालन

एक वीएफडी डीसी बस बनाने के लिए आने वाली 3 चरण एसी पावर को ठीक करता है। डीसी बस इनवर्टर सेक्शन में इनपुट के रूप में रेक्टिफाइड डीसी को सुचारू करने के लिए कैपेसिटर का उपयोग करती है। इन्वर्टर क्षेत्र में नियंत्रक सेमी-कंडक्टर स्विच को नियंत्रित करने के लिए माइक्रोप्रोसेसर का उपयोग करता है जो डीसी वोल्टेज को एक चर 3 चरण एसी वोल्टेज और मोटर में आवृत्ति इनपुट में परिवर्तित करता है। समय की मात्रा को नियंत्रित करके, अर्ध-कंडक्टर (एससीआर या आईजीबीटी’एस) फायरिंग कर रहे हैं, डीसी पल्स की चौड़ाई परिवर्तनीय वोल्टेज और आवृत्ति के साथ एक सिम्युलेटेड तीन चरण इनपुट वोल्टेज उत्पन्न करने के लिए डीसी को मॉड्यूलेट करती है। इनपुट वोल्टेज की आवृत्ति उस गति को निर्धारित करती है जिस पर चुंबकीय क्षेत्र स्टेटर के चारों ओर घूमता है। जिस गति से चुंबकीय क्षेत्र को तुल्यकालिक गति (एसएस) कहा जाता है।

एसएस = 120 एफ/पी

कहां: एफ = आपूर्ति वोल्टेज की आवृत्ति

पी = मोटर में खंभों की संख्या

इन्वर्टर सर्किट से स्विचिंग प्रकृति के कारण वीएफडी पौधों की विद्युत प्रणाली में हार्मोनिक्स पेश करके पीक्यू समस्याएं पैदा कर सकता है। इसके अतिरिक्त, वीएफडी आने वाले पीक्यू मुद्दों के प्रति भी संवेदनशील हो सकते हैं, जिससे वीएफडी बंद हो सकते हैं। कई वीएफडी में आंतरिक इलेक्ट्रॉनिक्स होते हैं जो शटडाउन का कारण बताते हैं। ये सामान्य कोड ओवरवॉल्टेज, ओवर करंट, ओवरलोड, वोल्टेज, या करंट असंतुलन, अधिक तापमान या बाहरी दोषों का कारण बताते हैं। यह जानकारी महत्वपूर्ण है, लेकिन असली सवाल यह है कि गलती की स्थिति का कारण क्या है। क्या गलती की स्थिति वीएफडी के कारण हुई है या वीएफडी द्वारा अनुभव की गई है?

यदि वीएफडी द्वारा गलती का अनुभव किया जाता है तो यह आने वाली बिजली, कनेक्शन समस्याओं, कई मोटर समस्याओं में से किसी एक या संचालित मशीन या प्रक्रिया में खराबी का परिणाम हो सकता है। यदि गलती वीएफडी के कारण हुई है। यह इलेक्ट्रॉनिक घटकों के टूटने या विफल होने का परिणाम हो सकता है। आम विफलताओं में रेक्टिफायर सेक्शन में डायोड, कैपेसिटर डीसी बस या इनवर्टर सेक्शन में सेमीकंडक्टर का टूटना या विफलता शामिल है।

डीएनर्जीकृत मोटर परीक्षण: मोटर सर्किट विश्लेषण™ (एमसीए™)

मोटर सर्किट एनालिसिस™ (MCA™) एक मोटर परीक्षण तकनीक है जो मोटर के डी-एनर्जेटिक होने पर पूरे मोटर सिस्टम का पूरी तरह से मूल्यांकन करने के लिए मोटर वाइंडिंग के माध्यम से कम वोल्टेज एसी और डीसी सिग्नल की एक श्रृंखला इंजेक्ट करती है। एमसीए मोटर परीक्षण सीधे मोटर पर या वीएफडी के आउटपुट से दूर से किया जा सकता है। पारंपरिक डी-एनर्जेटिक मोटर परीक्षणों के विपरीत, जो रोटर समस्याओं या वाइंडिंग इन्सुलेशन टूटने के विकास की पहचान करने में विफल होते हैं। एमसीए परीक्षण न केवल ग्राउंड वॉल इंसुलेशन सिस्टम में, बल्कि स्टेटर में कॉइल्स बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले कंडक्टरों के आसपास के इंसुलेशन में और साथ ही रोटर्स के विद्युत भाग में मौजूदा या विकासशील दोषों के विकास का प्रारंभिक संकेत प्रदान करते हैं। एमसीए शुरुआती चरणों में दोषों की पहचान कर सकता है, लेकिन मोटर के “अच्छा” होने की तुरंत पुष्टि भी कर सकता है, जो वीएफडी ट्रिप के कारण के रूप में मोटर को तुरंत खत्म कर सकता है। वीएफडी के आउटपुट से 3 मिनट का परीक्षण करने पर, एक “अच्छा” परिणाम न केवल यह दर्शाता है कि मोटर अच्छी है, बल्कि परीक्षण किए गए सर्किट में सभी संबंधित केबल और सभी विद्युत घटक भी अच्छी स्थिति में हैं। हालाँकि, यदि परिणाम खराब दर्शाते हैं तो इसके लिए सीधे मोटर पर 3 मिनट का अतिरिक्त परीक्षण करने की आवश्यकता होती है। यदि मोटर का परीक्षण अच्छा है, तो दोष केबलिंग या नियंत्रक में है। यदि मोटर एक विकासशील खराबी का संकेत देती है तो यह निर्धारित करने के लिए वैकल्पिक एमसीए परीक्षण उपलब्ध हैं कि क्या खराबी रोटर या स्टेटर विद्युत सर्किट में है।

कम वोल्टेज डीसी परीक्षण यह पुष्टि करने के लिए परीक्षण के तहत सर्किट में कनेक्शन समस्याओं का संकेत प्रदान करते हैं कि सभी बाहरी और आंतरिक कनेक्शन पर्याप्त रूप से “तंग” हैं। एसी परीक्षणों की श्रृंखला वाइंडिंग इन्सुलेशन का अभ्यास करती है और कंडक्टरों के बीच इन्सुलेशन ख़राब होने के कारण वाइंडिंग इन्सुलेशन के रासायनिक संरचना में होने वाले बहुत छोटे बदलावों की पहचान करती है।

वैकल्पिक गतिशील परीक्षण के लिए परीक्षण के तहत मोटर शाफ्ट के मैन्युअल रोटेशन की आवश्यकता होती है और एक स्टेटर हस्ताक्षर विकसित होता है जो स्टेटर वाइंडिंग सिस्टम बनाने वाले कॉइल में कंडक्टर के आसपास के इन्सुलेशन में किसी भी विकासशील दोष की पहचान करता है। रोटर हस्ताक्षर रोटर विद्युत प्रणाली में दोषों की पहचान करते हैं जैसे स्थिर या गतिशील विलक्षणता, रोटर बार या अंत रिंगों में दरारें, टूटना या कास्टिंग रिक्तियां।

ऊर्जावान मोटर परीक्षण: विद्युत हस्ताक्षर विश्लेषण (ईएसए)

ईएसए ड्राइव को आपूर्ति की जाने वाली बिजली की स्थिति और गुणवत्ता के साथ-साथ ड्राइव से मोटर तक वोल्टेज और वर्तमान आउटपुट का त्वरित विश्लेषण करने के लिए वीएफडी के इनपुट और आउटपुट वोल्टेज और करंट का उपयोग करता है। इनमें से प्रत्येक परीक्षण की आवश्यकता है< 1 मिनट। ड्राइव के इनपुट के साथ-साथ ड्राइव के आउटपुट पर ईएसए मोटर परीक्षण करके एक पूर्ण प्रोफ़ाइल इनपुट और आउटपुट पावर प्रदान की जाती है। प्रत्येक परीक्षण प्रत्येक तीन चरणों के लिए पीक्यू टेबल बनाने के लिए वोल्टेज और करंट के सभी तीन चरणों का एक साथ डेटा कैप्चर करता है, सभी 3 चरणों के लिए वोल्टेज और करंट तरंगों के 50 मिसे को कैप्चर, प्रदर्शित और संग्रहीत करता है। इसके अतिरिक्त, 50 सेकंड में वोल्टेज और करंट तरंगों को डिजिटलीकृत किया जाता है और इनपुट और आउटपुट वोल्टेज और करंट दोनों पर उच्च और निम्न आवृत्ति एफएफटी करने के लिए उपयोग किया जाता है।

इनपुट शक्ति

ड्राइव का इनपुट वोल्टेज ड्राइव को आपूर्ति की जाने वाली आने वाली वोल्टेज की स्थिति का संकेत देने वाली बहुमूल्य जानकारी प्रदान करता है, किसी भी वोल्टेज या करंट असंतुलन, या आने वाली वोल्टेज या करंट में हार्मोनिक सामग्री की गणना करता है। इनपुट करंट ड्राइव के रेक्टिफायर सेक्शन में डायोड की स्थिति का संकेत प्रदान करता है। चित्र 2 सभी डायोड के ठीक से चालू होने के साथ वर्तमान तरंग रूप को दर्शाता है, चित्र 3 में यह तुरंत निर्धारित किया जा सकता है कि रेक्टिफायर अनुभाग में एक या अधिक डायोड ठीक से चालू नहीं हो रहे हैं।

चित्र 2: अच्छा डायोड अनुभाग चित्र 3: दोषपूर्ण डायोड अनुभाग

आउटपुट वोल्टेज

चित्र 4: आईजीबीटी का उचित संचालन

ड्राइव से आउटपुट वोल्टेज ड्राइव की स्थिति के साथ-साथ मोटर को प्रदान की जाने वाली बिजली की गुणवत्ता के बारे में जानकारी प्रदान करता है, जिसमें इनवर्टर सर्किट में सेमी-कंडक्टर के उचित या अनुचित संचालन और विकास शामिल है, लेकिन यह इन्हीं तक सीमित नहीं है। डीसी बस कैपेसिटर की विफलता। चित्र 4 ड्राइव के वोल्टेज आउटपुट के एक चरण का स्नैपशॉट प्रदान करता है जो मोटर का वोल्टेज है। सभी आउटपुट वोल्टेज तरंगरूप अपेक्षाकृत एक समान और सममित होने चाहिए। गैर-सममितीय वोल्टेज तरंग रूप आईजीबीटी के असफल या असफल होने का संकेत देते हैं। चित्र 5 में तरंगरूपों के धनात्मक और ऋणात्मक भागों के समतल भाग पर तरंगों को नोट करें। यह डीसी बस पर कैपेसिटर के विफल होने का एक संकेत है। एक असफल $20 कैपेसिटर पूरी ड्राइव को नष्ट कर सकता है।

आउटपुट करेंट

चित्र 5: डीसी बस कैपेसिटर विफलता

मोटर का करंट मोटर सिस्टम के लिए बहुत संवेदनशील ट्रांसड्यूसर के रूप में कार्य करता है। मोटर, चालित मशीन, या प्रक्रिया में कोई भी मौजूदा या विकसित होने वाली खराबी मोटर के करंट को मॉड्यूलेट करने का कारण बनेगी। आउटपुट करंट में ये मॉड्यूलेशन विद्युत या यांत्रिक स्थिति या प्रक्रिया में किसी भी विसंगति का संकेत प्रदान करते हैं। डिजीटल वोल्टेज और वर्तमान तरंगों पर एक एफएफटी मोटर में दरार या टूटे रोटर बार, स्थैतिक या गतिशील विलक्षणता जैसे दोषों की तुरंत पहचान करता है। रोलिंग तत्व बीयरिंग विफलताओं के विकास के प्रारंभिक संकेत, मोटर या संचालित मशीन के घूर्णन घटकों के संतुलन और संरेखण की स्थिति को कंपन विश्लेषण में लंबे समय से मान्यता प्राप्त उसी गलती आवृत्ति का उपयोग करके जल्दी से पहचाना जा सकता है।

स्वचालित विश्लेषण

ईएसए सॉफ्टवेयर 50 सेकंड की डेटा अधिग्रहण प्रक्रिया में एकत्र की गई सभी सूचनाओं को संयोजित करता है और उन्हें आने वाली बिजली से लेकर पूरे मोटर सिस्टम की स्थिति का त्वरित मूल्यांकन करने के लिए आवश्यक ग्राफ़, टेबल और डिस्प्ले बनाने के लिए पूर्व निर्धारित मानकों, दिशानिर्देशों और एल्गोरिदम से तुलना करता है। प्रक्रिया। मूल्यांकन के पूरा होने पर ईएसए एक पूरी विस्तृत रिपोर्ट तैयार करता है जो न केवल विद्युत भाग में विकासशील समस्याओं, चालित मशीन या मोटर से जुड़े अन्य उपकरणों में विकसित होने वाली त्रुटियों पर प्रकाश डालता है, बल्कि इस प्रक्रिया में विसंगतियों पर भी प्रकाश डालता है जो वीएफडी के ट्रिप होने का कारण बन सकता है। 8 पेज की रिपोर्ट उन मापों का भी विवरण देती है जो पूर्व निर्धारित दिशानिर्देशों के भीतर हैं, जिससे आमतौर पर वीएफडी समस्या निवारण से जुड़े अधिकांश अनुमान कार्य समाप्त हो जाते हैं।

चित्र 6: वीएफडी के आउटपुट पर पीक्यू तालिका

चित्र 7: परिणाम स्क्रीन

सारांश

एमसीए और ईएसए को मानक वीएफडी समस्या निवारण प्रक्रियाओं में शामिल करके, विश्लेषक के पास तुरंत यह निर्धारित करने के लिए सबसे विस्तृत जानकारी उपलब्ध है कि क्या समस्या वीएफडी के कारण है या वीएफडी द्वारा अनुभव की गई है। 3 मिनट का एमसीए परीक्षण न केवल खराब मोटरों की पहचान करता है, बल्कि विफलता के कारण के रूप में मोटर को खत्म कर सकता है और यह सुनिश्चित कर सकता है कि यदि कोई नई मोटर स्थापित की जा रही है तो वह दोष मुक्त है। ईएसए एक साधारण परीक्षण में पुष्टि करता है कि वीएफडी में और बाहर जाने वाली बिजली दोष मुक्त है जिसमें 1 मिनट से भी कम समय लगता है।