1 परिचय
डायनेमिक वोल्टेज रिस्टोरर (डीवीआर) एक पावर इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जिसका उपयोग संवेदनशील औद्योगिक और वाणिज्यिक भार को बिजली की गुणवत्ता में गड़बड़ी, विशेष रूप से वोल्टेज सैग्स, सूजन और हार्मोनिक्स से बचाने के लिए किया जाता है। यह एक श्रृंखला से जुड़ा मुआवजा उपकरण है जिसे वोल्टेज गड़बड़ी को कम करने के लिए व्यापक रूप से सबसे प्रभावी और लागत प्रभावी समाधान माना जाता है। कस्टम पावर (सीपी) प्रौद्योगिकी के एक प्रमुख घटक के रूप में, डीवीआर यह सुनिश्चित करता है कि उपयोगिता ग्रिड पर उतार-चढ़ाव की परवाह किए बिना, महत्वपूर्ण भार पर आपूर्ति की गई वोल्टेज स्थिर और विकृत बनी रहे।
2. संचालन सिद्धांत
डीवीआर का मूल सिद्धांत आपूर्ति वोल्टेज के साथ श्रृंखला में एक नियंत्रित वोल्टेज इंजेक्ट करना है। यह एक नियंत्रित वोल्टेज स्रोत के रूप में कार्य करता है जो ग्रिड वोल्टेज और वांछित लोड वोल्टेज के बीच किसी भी विसंगति के लिए गतिशील रूप से क्षतिपूर्ति करता है।
संबंध को समीकरण द्वारा परिभाषित किया गया है:
Vload=Vsupply+VinjVload=Vsupply+Vinj
सामान्य परिस्थितियों में:डीवीआर स्टैंडबाय मोड में काम करता है। इंजेक्शन ट्रांसफार्मर सक्रिय है, लेकिन इंजेक्टेड वोल्टेज (विंजविंज) शून्य या लगभग शून्य है, जिसके परिणामस्वरूप न्यूनतम बिजली हानि होती है।
वोल्टेज शिथिलता/प्रफुल्लन के दौरान:नियंत्रण प्रणाली मिलीसेकंड (आमतौर पर 1-5 एमएस) के भीतर गड़बड़ी का पता लगा लेती है। यह लापता वोल्टेज घटक (परिमाण और चरण कोण) की गणना करता है और इन्वर्टर को उस वोल्टेज को उत्पन्न करने का आदेश देता है। फिर इस वोल्टेज को श्रृंखला ट्रांसफार्मर के माध्यम से लाइन में इंजेक्ट किया जाता है, जिससे लोड वोल्टेज को उसके नाममात्र मूल्य पर बहाल किया जाता है।
3. प्रमुख घटक
एक सामान्य डीवीआर में चार मुख्य घटक होते हैं:
ए. इंजेक्शन (श्रृंखला) ट्रांसफार्मर
यह ट्रांसफार्मर डीवीआर को वितरण लाइन से जोड़ता है। यह इंटरफ़ेस के रूप में कार्य करता है जो इंजेक्टेड वोल्टेज को उपयोगिता लाइन में जोड़ता है। यह डीवीआर सर्किटरी को उच्च -वोल्टेज बस से अलग करता है और डीवीआर की वोल्टेज रेटिंग निर्धारित करता है। तीन - चरण प्रणालियाँ आमतौर पर तीन एकल {{5} चरण ट्रांसफार्मर या एक तीन {{6} चरण इकाई का उपयोग करती हैं।
बी. वोल्टेज स्रोत इन्वर्टर (वीएसआई)
वीएसआई डीवीआर का हृदय है। यह एक डीसी वोल्टेज (ऊर्जा भंडारण इकाई से) को एक एसी वोल्टेज में परिवर्तित करता है जो आवश्यक मुआवजे से मेल खाता है। इंसुलेटेड गेट बाइपोलर ट्रांजिस्टर (आईजीबीटी) का उपयोग आमतौर पर साइनसॉइडल आउटपुट उत्पन्न करने के लिए उच्च आवृत्ति स्विचिंग के लिए किया जाता है। इन्वर्टर की मॉड्यूलेशन रणनीति (उदाहरण के लिए, पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन -PWM) इंजेक्टेड वोल्टेज की हार्मोनिक सामग्री को निर्धारित करती है।
C. ऊर्जा भंडारण इकाई
ऊर्जा भंडारण इकाई वोल्टेज शिथिलता की भरपाई के लिए आवश्यक वास्तविक शक्ति प्रदान करती है। चूंकि वोल्टेज सैग्स में बिजली की हानि (वोल्टेज परिमाण में कमी) शामिल होती है, इसलिए डीवीआर को लोड में गायब वास्तविक बिजली की आपूर्ति करनी चाहिए। सामान्य भंडारण प्रौद्योगिकियों में शामिल हैं:
कैपेसिटिव स्टोरेज:सुपर-कैपेसिटर या पारंपरिक डीसी कैपेसिटर (कम अवधि के सैग के लिए उपयुक्त)।
बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणाली (बीईएसएस):लंबी अवधि की शिथिलता (कई सेकंड या मिनट तक) के लिए उपयोग किया जाता है।
सुपरकंडक्टिंग चुंबकीय ऊर्जा भंडारण (एसएमईएस):अत्यंत तीव्र प्रतिक्रिया समय के लिए उपयोग किया जाता है।
डी. निष्क्रिय फिल्टर
आईजीबीटी द्वारा उत्पादित उच्च आवृत्ति स्विचिंग हार्मोनिक्स को हटाने के लिए इन्वर्टर आउटपुट पर एक कम {0} पास एलसीएलसी फ़िल्टर (प्रारंभ करनेवाला - कैपेसिटर) रखा जाता है। यह सुनिश्चित करता है कि केवल मौलिक आवृत्ति घटक (या आवश्यक क्षतिपूर्ति तरंग) को लाइन में इंजेक्ट किया जाता है।
4. नियंत्रण रणनीतियाँ
डीवीआर की प्रभावशीलता उसके नियंत्रण एल्गोरिदम पर काफी हद तक निर्भर करती है। वोल्टेज इंजेक्शन के लिए तीन प्राथमिक रणनीतियाँ हैं:
प्री-सैग (इन-चरण) मुआवजा:डीवीआर लोड वोल्टेज को उसके सटीक पूर्व विक्षोभ आयाम और चरण कोण पर बहाल करने के लिए वोल्टेज इंजेक्ट करता है। इस विधि के लिए वास्तविक बिजली की आपूर्ति के लिए डीवीआर की आवश्यकता होती है।
-चरण मुआवजा में:डीवीआर परिमाण को वापस नाममात्र तक बढ़ाने के लिए आपूर्ति वोल्टेज के साथ चरण में वोल्टेज इंजेक्ट करता है। यह डीवीआर से ली जाने वाली सक्रिय शक्ति को कम करता है लेकिन इसके परिणामस्वरूप लोड में चरणबद्ध उछाल आ सकता है।
ऊर्जा-अनुकूलित (न्यूनतम ऊर्जा) मुआवजा:ऊर्जा भंडारण इकाई से ली गई सक्रिय शक्ति को कम करने के लिए नियंत्रक इंजेक्टेड वोल्टेज के चरण कोण को समायोजित करता है। यह डीवीआर की क्षमता के माध्यम से सवारी को बढ़ाता है, जिससे यह लंबी या गहरी शिथिलता की भरपाई कर सकता है।
5. लाभ
उच्च दक्षता:स्थिर स्थिति (कोई गड़बड़ी नहीं) के तहत, डीवीआर में बहुत कम नुकसान होता है क्योंकि यह कोई सक्रिय शक्ति नहीं संभालता है।
त्वरित प्रतिक्रिया:डीवीआर आम तौर पर 2-5 मिलीसेकंड के भीतर प्रतिक्रिया करते हैं, जो कि सबसे संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की सुरक्षा के लिए पर्याप्त तेज़ है।
लागत-प्रभावशीलता:बड़े औद्योगिक भार के लिए निर्बाध विद्युत आपूर्ति (यूपीएस) की तुलना में, डीवीआर कम पूंजी लागत पर और कम परिचालन घाटे के साथ वोल्टेज सैग के खिलाफ बेहतर सुरक्षा प्रदान करता है।
बहुमुखी प्रतिभा:वोल्टेज शिथिलता, सूजन, हार्मोनिक्स और दीर्घावधि वोल्टेज विविधताओं की भरपाई करने में सक्षम।
6. सीमाएँ
छोटी यात्रा-समय के माध्यम से:मुआवजे की अवधि ऊर्जा भंडारण इकाई की क्षमता तक सीमित है। गहरी शिथिलता के लिए महत्वपूर्ण वास्तविक शक्ति की आवश्यकता होती है, जो भंडारण को जल्दी खत्म कर सकती है।
कुल आउटेज के विरुद्ध कोई सुरक्षा नहीं:डीवीआर पूर्ण ब्लैकआउट (उपयोगिता वोल्टेज की हानि) की भरपाई नहीं कर सकता जब तक कि इसे एक विशाल ऊर्जा भंडारण प्रणाली के साथ एकीकृत न किया जाए।
ट्रांसफार्मर संतृप्ति:यदि इंजेक्ट किए गए वोल्टेज में डीसी घटक होता है, तो यह इंजेक्शन ट्रांसफार्मर को संतृप्त कर सकता है, जिससे चुंबकीय कोर ओवरहीटिंग और विरूपण हो सकता है।
7. अनुप्रयोग
डीवीआर उन उद्योगों में महत्वपूर्ण हैं जहां वोल्टेज कम होने से उत्पादन बंद हो जाता है, डेटा हानि होती है, या उपकरण खराब हो जाते हैं। विशिष्ट अनुप्रयोगों में शामिल हैं:
अर्धचालक विनिर्माण:फ़ैब्स को अति-स्वच्छ शक्ति की आवश्यकता होती है; एक भी शिथिलता लाखों डॉलर मूल्य के वेफर्स को नष्ट कर सकती है।
मोटर वाहन उद्योग:स्वचालित असेंबली लाइनें और रोबोटिक नियंत्रण वोल्टेज डिप्स के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होते हैं।
फार्मास्युटिकल और खाद्य प्रसंस्करण:बैच हानि को रोकने के लिए कन्वेयर बेल्ट, मिक्सर और प्रशीतन प्रणालियों का निरंतर संचालन सुनिश्चित करता है।
डेटा केंद्र:सर्वर और कूलिंग सिस्टम को शिथिलता से बचाता है जो डेटा भ्रष्टाचार या हार्डवेयर विफलता का कारण बन सकता है।
8. निष्कर्ष
डायनामिक वोल्टेज रिस्टोरर आधुनिक बिजली गुणवत्ता चुनौतियों के लिए एक परिष्कृत समाधान है। तेजी से स्विचिंग पावर इलेक्ट्रॉनिक्स और बुद्धिमान नियंत्रण एल्गोरिदम का उपयोग करके, यह ग्रिड गड़बड़ी से संवेदनशील भार को अलग करता है, जिससे निर्बाध संचालन सुनिश्चित होता है। जैसे-जैसे औद्योगिक प्रक्रियाएं तेजी से स्वचालित होती जा रही हैं और बिजली विसंगतियों के प्रति संवेदनशील होती जा रही हैं, डीवीआर उत्पादकता, उपकरण जीवनकाल और उत्पाद की गुणवत्ता बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
लोकप्रिय टैग: डीवीआर (डायनामिक वोल्टेज रिकवरी), चीन डीवीआर (डायनामिक वोल्टेज रिकवरी) निर्माता, आपूर्तिकर्ता, कारखाने
