دوہری کنورٹرس کا جائزہ

پچھلے ٹیوٹوریل میں ہم نے دیکھا ہے کہ ڈوئل پاور سپلائی سرکٹ کس طرح تیار کیا گیا ہے ، اب ہم ڈوئل کنورٹرز کے بارے میں جانتے ہیں ، جو AC کو DC اور DC کو AC میں ایک ہی وقت میں تبدیل کرسکتے ہیں۔ جیسا کہ نام سے پتہ چلتا ہے کہ ڈوئل کنورٹر کے دو کنورٹر ہیں ، ایک کنورٹر ایک ریکٹیفائر (AC کو DC میں تبدیل کرتا ہے) اور دوسرا کنورٹر انورٹر (DC کو AC میں تبدیل کرتا ہے) کا کام کرتا ہے۔ دونوں کنورٹرز ایک عام بوجھ کے ساتھ پیچھے سے پیچھے جڑے ہوئے ہیں جیسا کہ مذکورہ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ ریکٹفایر اور انورٹر کے بارے میں مزید معلومات کے ل the ، لنکوں پر عمل کریں۔

ہم ڈبل کنورٹر کیوں استعمال کرتے ہیں؟ اگر صرف ایک کنورٹر ہی بوجھ فراہم کرسکتا ہے تو ہم دو کنورٹر کیوں استعمال کرتے ہیں؟ یہ سوالات پیدا ہوسکتے ہیں اور آپ کو اس مضمون میں جواب مل جائے گا۔

یہاں ہمارے پاس دو کنورٹرز پیچھے سے پیچھے جڑے ہوئے ہیں۔ اس قسم کے کنکشن کی وجہ سے ، اس ڈیوائس کو چار چوکور آپریشن کے لئے ڈیزائن کیا جاسکتا ہے ۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ بوجھ وولٹیج اور بوجھ موجودہ دونوں ہی تبدیل ہوجاتے ہیں۔ ڈبل کنورٹر میں چار کواڈرینٹ آپریشن کس طرح ممکن ہے؟ کہ ہم اس مضمون میں مزید دیکھیں گے۔

عام طور پر ، ڈبل کنورٹرس کو الٹنے والے ڈی سی ڈرائیوز یا متغیر کی رفتار سے چلنے والی ڈی سی ڈرائیوز کے لئے استعمال کیا جاتا ہے ۔ یہ اعلی طاقت کے استعمال کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔

ڈوئل کنورٹر میں چار کواڈرینٹ آپریشن

پہلا کواڈرینٹ: وولٹیج اور موجودہ دونوں مثبت۔

دوسرا کواڈرینٹ: وولٹیج مثبت ہے اور موجودہ منفی ہے۔

تیسرا کواڈرینٹ: وولٹیج اور موجودہ دونوں منفی۔

چوتھا کواڈرینٹ: وولٹیج منفی ہے اور موجودہ مثبت ہے۔

ان دو کنورٹرز میں سے ، پہلا کنورٹر فائرنگ کے زاویہ the کی قدر کے لحاظ سے دو کواڈرینٹ میں کام کرتا ہے۔ جب یہ ˚ کی قیمت 90˚ سے کم ہوتی ہے تو یہ کنورٹر recifier کے طور پر کام کرتا ہے ۔ اس آپریشن میں ، کنورٹر ایک مثبت اوسط بوجھ وولٹیج اور بوجھ موجودہ پیدا کرتا ہے ، اور پہلے کواڈرینٹ میں چلتا ہے۔

جب α کی قدر 90˚ سے زیادہ ہوتی ہے تو ، یہ کنورٹر انورٹر کا کام کرتا ہے ۔ اس آپریشن میں ، کنورٹر منفی اوسط آؤٹ پٹ وولٹیج پیدا کرتا ہے اور موجودہ کی سمت تبدیل نہیں کی جاتی ہے۔ اسی لئے بوجھ موجودہ مثبت رہتا ہے۔ پہلے کواڈرینٹ آپریشن میں ، توانائی ماخذ سے بوجھ میں منتقل ہوتی ہے اور چوتھے کواڈرینٹ آپریشن میں ، توانائی بوجھ سے ماخذ میں منتقل ہوتی ہے۔

اسی طرح ، دوسرا کنورٹر اصلاحی کار کے طور پر کام کرتا ہے جب فائرنگ اینگل ˚ 90 than سے کم ہوتا ہے اور یہ ایک انورٹر کے طور پر چلاتا ہے جب فائرنگ اینگل ˚ 90 as سے زیادہ ہوتا ہے ۔ جب یہ کنورٹر ایک اصلاح کار کے طور پر کام کرتا ہے تو ، اوسط آؤٹ پٹ وولٹیج اور موجودہ دونوں منفی ہوتے ہیں۔ تو ، یہ تیسری کواڈرینٹ میں کام کرتا ہے اور بجلی کا بہاؤ بوجھ سے ماخذ ہوتا ہے۔ یہاں ، موٹر ریورس سمت میں گھومتی ہے۔ جب یہ کنورٹر ایک انورٹر کی حیثیت سے کام کرتا ہے تو ، اوسط آؤٹ پٹ وولٹیج مثبت اور موجودہ منفی ہے۔ تو ، یہ دوسرے کواڈرینٹ میں کام کرتا ہے اور بجلی کا بہاؤ بوجھ سے ماخذ ہوتا ہے۔

جب بجلی کا بہاؤ بوجھ سے ماخذ تک ہوتا ہے ، موٹر جنریٹر کی طرح برتاؤ کرتا ہے اور اس سے نو تخلیقی توڑ ممکن ہوتا ہے ۔

اصول

ڈبل کنورٹر کے اصول کو سمجھنے کے ل we ، ہم فرض کرتے ہیں کہ دونوں کنورٹر مثالی ہیں۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ وہ خالص ڈی سی آؤٹ پٹ وولٹیج تیار کرتے ہیں ، آؤٹ پٹ ٹرمینلز میں کوئی لہر نہیں ہے۔ ڈوئل کنورٹر کے سیدھے مساوی ڈایاگرام کو جیسا کہ ذیل کی شکل میں دکھایا گیا ہے۔

مذکورہ سرکٹ ڈایاگرام میں ، کنورٹر ایک قابل کنٹرول ڈی سی وولٹیج سورس کے طور پر فرض کیا گیا ہے اور یہ ڈایڈڈ کے ساتھ سیریز میں جڑا ہوا ہے۔ کنورٹرز کے فائرنگ زاویے کو کنٹرول سرکٹ کے ذریعہ منظم کیا جاتا ہے۔ لہذا ، دونوں کنورٹرز کے ڈی سی وولٹیج قطبیت میں مساوی اور مخالف ہیں۔ اس سے موجودہ کو بوجھ کے ذریعہ ریورس سمت چلانا ممکن ہوجاتا ہے۔

اصلاح کار کے طور پر کام کرنے والے کنورٹر کو ایک مثبت گروپ کنورٹر کہا جاتا ہے اور دوسرا کنورٹر انورٹر کے طور پر کام کرنے والے کو منفی گروپ کنورٹر کہا جاتا ہے۔

اوسط آؤٹ پٹ وولٹیج فائرنگ زاویہ کا ایک کام ہے۔ سنگل فیز انورٹر اور تھری فیز انورٹر کے ل the ، اوسط آؤٹ پٹ وولٹیج نیچے والی مساوات کی شکل میں ہے۔

E _DC1 = E _{زیادہ سے زیادہ} C⍺⍺ ₁ E _DC2 = E _{زیادہ سے زیادہ} Cos⍺ ₂

کہاں α ₁ اور α ₂ بالترتیب کنورٹر-1 اور کنورٹر-2 کی فائرنگ زاویہ ہے.

کے لئے ، سنگل فیز ڈبل کنورٹر ،

E _{زیادہ سے زیادہ} = 2E _م / π

کے لئے ، تین فیز ڈبل کنورٹر ،

E _{زیادہ سے زیادہ} = 3√E _م / π

مثالی کنورٹر کیلئے ،

E _DC = E _DC1 = -E _DC2 E _میکس C⍺⍺ ₁ = -E _{زیادہ سے زیادہ} Cos⍺ ₂ Cos⍺ ₁ = -Cos⍺ ₂ Cos⍺ ₁ = Cos (180⁰ - ⍺ ₂) ⍺ ₁ = 180⁰ - ⍺ ₂ ⍺ ₁ + ⍺ ₂ = 180⁰

جیسا کہ اوپر بحث ہوا ، اوسط آؤٹ پٹ وولٹیج فائرنگ زاویہ کا ایک فنکشن ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ مطلوبہ آؤٹ پٹ وولٹیج کے لئے ہمیں فائرنگ کے زاویے پر قابو پانے کی ضرورت ہے۔ فائرنگ کا زاویہ کنٹرول سرکٹ اس طرح استعمال کیا جاسکتا ہے ، جب کنٹرول سگنل E _c تبدیل ہوجائے تو ، فائرنگ کا زاویہ α ₁ اور α ₂ اس طرح تبدیل ہوجائے گا کہ یہ گراف کے نیچے مطمئن ہوجائے گا۔

عملی دوہری کنورٹر

عملی طور پر ہم دونوں کنورٹرز کو مثالی کنورٹر نہیں مان سکتے۔ اگر کنورٹرز کے فائرنگ زاویے کو اس طرح سے سیٹ کیا گیا ہو کہ ⍺ ₁ + ⍺ ₂ = 180⁰۔ اس حالت میں ، دونوں کنورٹرس کی اوسط آؤٹ پٹ وولٹیج مماثلت میں ایک جیسی ہوتی ہے لیکن قطبیت کے مخالف ہوتی ہے۔ لیکن لہر وولٹیج کی وجہ سے ، ہم بالکل وہی وولٹیج نہیں پاسکتے ہیں۔ لہذا ، دونوں کنورٹرس کے ڈی سی ٹرمینلز میں فوری وولٹیج کا فرق موجود ہے جو کنورٹرس کے مابین بہت بڑا سی سیرکولیٹنگ کرنٹ تیار کرتا ہے اور یہ بوجھ کے ذریعے بہہ جائے گا۔

لہذا ، عملی ڈبل کنورٹر میں ، گردش کرنے والے موجودہ کو قابو کرنا ضروری ہے۔ گردش کرنے والے موجودہ پر قابو پانے کے لئے دو طریقے ہیں۔

1) موجودہ گردش کے بغیر آپریشن

2) موجودہ گردش کے ساتھ آپریشن

1) دوہری کنورٹر آپریشن بغیر گردش کے موجودہ

اس قسم کے ڈوئل کنورٹر میں ، صرف ایک کنورٹر چلنے میں ہے اور دوسرا کنورٹر عارضی طور پر مسدود ہے۔ لہذا ، ایک وقت میں ایک کنورٹر چلتا ہے اور کنورٹرز کے مابین ری ایکٹر کی ضرورت نہیں ہے۔ کسی خاص وقت پر ، ہم کہتے ہیں کہ کنورٹر -1 ایک اصلاح کرنے والا اور بوجھ موجودہ کی فراہمی کا کام کرتا ہے۔ اس فوری طور پر ، کنورٹر -2 فائرنگ زاویہ کو ہٹا کر مسدود کردیا جاتا ہے۔ الٹا آپریشن کے لئے ، کنورٹر -1 مسدود ہے اور کنورٹر -2 لوڈ موجودہ کی فراہمی کر رہا ہے۔

کنورٹر -2 میں دالیں تاخیر کے وقت کے بعد لگائی جاتی ہیں۔ تاخیر کا وقت 10 سے 20 میس تک ہے ۔ آپریشن میں تبدیلی کے دوران ہم تاخیر کا وقت کیوں لگاتے ہیں؟ یہ تائراسٹرس کے قابل اعتماد آپریشن کو یقینی بناتا ہے۔ اگر کنورٹر -1 مکمل طور پر بند ہوجانے سے پہلے کنورٹر -2 ٹرگر ، گردش کرنے والی موجودہ کی ایک بڑی مقدار کنورٹرس کے مابین بہتی رہے گی۔

ڈوئل کنورٹر کے موجودہ مفت آپریشن کو گردش کرنے کے لئے فائرنگ کا زاویہ بنانے کے لئے بہت ساری کنٹرول اسکیمیں ہیں۔ یہ کنٹرول اسکیمیں انتہائی نفیس کنٹرول سسٹم کو چلانے کے لئے بنائی گئی ہیں۔ یہاں ، ایک وقت میں صرف ایک کنورٹر کی ترسیل میں ہے۔ لہذا ، صرف ایک ہی فائرنگ زاویہ یونٹ استعمال کرنا ممکن ہے۔ کچھ بنیادی اسکیمیں ذیل میں درج ہیں۔

A) کنورٹر کا انتخاب کنٹرول سگنل polarity کے ذریعے

بی) لوڈ موجودہ قطبیت کے ذریعہ کنورٹر کا انتخاب

ج) کنٹرول وولٹیج اور بوجھ موجودہ دونوں کے ذریعہ کنورٹر کا انتخاب

2) دوہری کنورٹر آپریشن سرکولیٹنگ موجودہ کے ساتھ

موجودہ کنورٹر کو گردش کیے بغیر ، اس میں انتہائی نفیس کنٹرول سسٹم کی ضرورت ہوتی ہے اور بوجھ موجودہ مستقل نہیں ہوتا ہے۔ ان مشکلات پر قابو پانے کے لئے ، ایک ڈبل کنورٹر ہے جو گردش کرنے والے موجودہ کے ساتھ چل سکتا ہے۔ A موجودہ محدود ری ایکٹر دونوں کنورٹرس ڈی سی ٹرمینلز کے درمیان منسلک ہے. دونوں کنورٹرز کے فائرنگ زاویے کو اس طرح سے ترتیب دیا گیا ہے کہ ری ایکٹر کے ذریعے موجودہ بہاؤ کی گردش کرنے کی کم از کم رقم۔ جیسا کہ مثالی انورٹر میں زیر بحث آیا ، گردش کرنے والا موجودہ صفر ہے اگر ⍺ ₁ + ⍺ ₂ = 180⁰۔

کہتے ہیں کہ کنورٹر -1 کا فائرنگ اینگل 60˚ ہے پھر کنورٹر -2 کے فائرنگ اینگل کو 120˚ پر برقرار رکھنا چاہئے۔ اس آپریشن میں ، کنورٹر -1 ایک اصلاح کار کے طور پر کام کرے گا اور کنورٹر -2 ایک انورٹر کے طور پر کام کرے گا۔ اس طرح ، اس قسم کے آپریشن میں ، ایک وقت میں دونوں کنورٹر ریاست کے انعقاد میں ہیں۔ اگر لوڈ کا عمل الٹ ہوا ہے تو ، کنورٹر جو ایک ریکٹیفائر کے طور پر چلتا ہے اب ایک انورٹر کی حیثیت سے کام کررہا ہے ، جبکہ کنورٹر جو ایک انورٹر کے طور پر چلتا ہے اب ایک ریٹیفائر کے طور پر کام کررہا ہے۔ اس اسکیم میں ، دونوں کنورٹر ایک ہی وقت میں چلاتے ہیں۔ تو ، اس کے لئے دو فائرنگ اینگل جنریٹر یونٹ کی ضرورت ہے۔

اس اسکیم کا فائدہ یہ ہے کہ ہم الٹا کے وقت کنورٹر کا ہموار آپریشن کر سکتے ہیں۔ اسکیم کا وقتی ردعمل بہت تیز ہے۔ عام تاخیر کی مدت 10 سے 20 ایم ایس سی ہے جبکہ موجودہ مفت آپریشن کو ختم کرنے کے معاملے میں ہے۔

اس اسکیم کا نقصان یہ ہے کہ ، ری ایکٹر کی جسامت اور قیمت زیادہ ہے۔ گردش کرنے والے موجودہ کی وجہ سے ، طاقت کا عنصر اور کارکردگی کم ہے۔ گردش کرنے والے موجودہ کو سنبھالنے کے ل the ، اعلی درجہ بندی کے حامل تائرسٹرس کی ضرورت ہے۔

بوجھ کی قسم کے مطابق ، سنگل فیز اور تھری فیز ڈوئل کنورٹر استعمال کیے جاتے ہیں ۔

1) سنگل فیز ڈوئل کنورٹر

ڈوئل کنورٹر کا سرکٹ ڈایاگرام نیچے کی شکل میں دکھایا گیا ہے۔ ایک علیحدہ حوصلہ افزائی DC موٹر بوجھ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ دونوں کنورٹرز کے ڈی سی ٹرمینلز آرمیچر سمیٹنے کے ٹرمینلز کے ساتھ جڑے ہوئے ہیں۔ یہاں ، دو سنگل فیز مکمل کنورٹرز پیچھے سے پیچھے سے جڑے ہوئے ہیں۔ دونوں کنورٹرس ایک عام بوجھ کی فراہمی کرتے ہیں۔

کنورٹر-1 کی فائرنگ زاویہ α ہے ₁ اور α ₁ 90˚ سے کم ہے. لہذا ، کنورٹر -1 ایک اصلاح کنندہ کے طور پر کام کرتا ہے۔ مثبت آدھے چکر (0 <t <π) کے لئے ، تائرائسٹر S1 اور S2 چلائے گا اور منفی آدھے چکر (π <t <2π) کے لئے ، thyristor S3 اور S4 کرے گا۔ اس آپریشن میں ، آؤٹ پٹ وولٹیج اور موجودہ دونوں مثبت ہیں۔ تو ، یہ آپریشن فارورڈ موٹرنگ آپریشن کے طور پر جانا جاتا ہے اور کنورٹر پہلے کواڈرینٹ میں کام کرتا ہے۔

کنورٹر -2 کا فائرنگ زاویہ 180 ہے - α ₁ = α ₂ اور α ₂ 90˚ سے زیادہ ہے ۔ تو ، کنورٹر -2 ایک انورٹر کے طور پر کام کرتے ہیں۔ اس آپریشن میں ، بوجھ موجودہ اسی سمت رہتا ہے۔ آؤٹ پٹ وولٹیج کی قطبی صلاحیت منفی ہے۔ لہذا ، کنورٹر چوتھے کواڈرینٹ میں کام کرتا ہے۔ اس آپریشن کو دوبارہ پیدا ہونے والی بریکنگ کے نام سے جانا جاتا ہے۔

ڈی سی موٹر کی ریورس گردش کے ل conver ، کنورٹر -2 ریکٹیفائر اور کنورٹر -1 ایک انورٹر کے طور پر کام کرتا ہے۔ کنورٹر-2 α کی فائرنگ زاویہ ₂ 90˚ سے بھی کم ہے. متبادل وولٹیج کا ذریعہ بوجھ فراہم کرتا ہے۔ اس آپریشن میں ، بوجھ موجودہ منفی ہے اور آؤٹ پٹ اوسط وولٹیج بھی منفی ہے۔ لہذا ، کنورٹر -2 تیسری کواڈرینٹ میں کام کرتا ہے۔ یہ آپریشن ریورس موٹرنگ کے نام سے جانا جاتا ہے۔

ریورس آپریشن میں ، کنورٹر -1 کا فائرنگ کا زاویہ 90˚ سے کم ہے اور کنورٹر -2 کا فائرنگ زاویہ 90˚ سے زیادہ ہے۔ لہذا ، اس آپریشن میں ، بوجھ موجودہ منفی ہے لیکن اوسط آؤٹ پٹ وولٹیج مثبت ہے۔ تو ، کنورٹر -2 دوسرے کواڈرینٹ میں کام کرتا ہے۔ اس آپریشن کو ریورس ریجنریٹ بریکنگ کے نام سے جانا جاتا ہے۔

سنگل فیز ڈبل کنورٹر کا لہراتی شکل نیچے دیئے گئے اعداد و شمار میں دکھایا گیا ہے۔

2) تھری فیز ڈوئل کنورٹر

تین فیز ڈوئل کنورٹر کا سرکٹ ڈایاگرام جیسا کہ ذیل کی شکل میں دکھایا گیا ہے۔ یہاں ، دو تھری مرحلے کنورٹرس پیچھے سے پیچھے جڑے ہوئے ہیں۔ آپریشن کا اصول ایک ہی مرحلے کے ڈوئل کنورٹر کی طرح ہے۔

لہذا اس طرح ڈوئل کنورٹرز کو ڈیزائن کیا گیا ہے اور جیسا کہ پہلے ہی بتایا گیا ہے کہ وہ عام طور پر ہائی پاور ایپلی کیشنز میں ریورسبل ڈی سی ڈرائیوز یا متغیر اسپیڈ ڈی سی ڈرائیوز بنانے کے لئے استعمال ہوتے ہیں ۔