औद्योगिक स्वचालन मोटर का चयन कैसे करें?

औद्योगिक स्वचालन मोटर लोड चार प्रकार के होते हैं:

1. समायोज्य हॉर्सपावर और स्थिर टॉर्क: परिवर्तनीय हॉर्सपावर और स्थिर टॉर्क वाले अनुप्रयोगों में कन्वेयर, क्रेन और गियर पंप शामिल हैं। इन अनुप्रयोगों में, लोड स्थिर होने के कारण टॉर्क स्थिर रहता है। आवश्यक हॉर्सपावर अनुप्रयोग के आधार पर भिन्न हो सकती है, इसलिए स्थिर गति वाले एसी और डीसी मोटर एक अच्छा विकल्प हैं।

2. परिवर्तनीय टॉर्क और स्थिर हॉर्सपावर: परिवर्तनीय टॉर्क और स्थिर हॉर्सपावर वाले अनुप्रयोगों का एक उदाहरण पेपर रिवाइंडिंग मशीन है। सामग्री की गति स्थिर रहती है, जिसका अर्थ है कि हॉर्सपावर में कोई परिवर्तन नहीं होता। हालांकि, रोल का व्यास बढ़ने पर लोड बदल जाता है। छोटे सिस्टमों में, यह डीसी मोटर या सर्वो मोटर के लिए एक उपयुक्त अनुप्रयोग है। पुनर्योजी ऊर्जा भी एक महत्वपूर्ण पहलू है और औद्योगिक मोटर के आकार का निर्धारण करते समय या ऊर्जा नियंत्रण विधि का चयन करते समय इस पर विचार किया जाना चाहिए। एनकोडर, क्लोज्ड-लूप नियंत्रण और फुल-क्वाड्रेंट ड्राइव वाली एसी मोटरें बड़े सिस्टमों के लिए अधिक लाभदायक हो सकती हैं।

3. समायोज्य हॉर्सपावर और टॉर्क: पंखे, सेंट्रीफ्यूगल पंप और एजिटेटर को परिवर्तनीय हॉर्सपावर और टॉर्क की आवश्यकता होती है। औद्योगिक मोटर की गति बढ़ने पर, आवश्यक हॉर्सपावर और टॉर्क के साथ लोड आउटपुट भी बढ़ता है। मोटर दक्षता पर चर्चा इन प्रकार के लोड से शुरू होती है, जिसमें इनवर्टर वेरिएबल स्पीड ड्राइव (VSD) का उपयोग करके AC मोटरों को लोड करते हैं।

4. स्थिति नियंत्रण या टॉर्क नियंत्रण: लीनियर ड्राइव जैसे अनुप्रयोगों में, जिनमें कई स्थितियों में सटीक गति की आवश्यकता होती है, सटीक स्थिति या टॉर्क नियंत्रण आवश्यक होता है, और अक्सर मोटर की सही स्थिति को सत्यापित करने के लिए फीडबैक की आवश्यकता होती है। इन अनुप्रयोगों के लिए सर्वो या स्टेपर मोटर सबसे उपयुक्त विकल्प हैं, लेकिन फीडबैक युक्त डीसी मोटर या एनकोडर युक्त इन्वर्टर लोडेड एसी मोटर आमतौर पर स्टील या पेपर उत्पादन लाइनों और इसी तरह के अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं।

विभिन्न प्रकार के औद्योगिक मोटर

औद्योगिक अनुप्रयोगों में 36 से अधिक प्रकार के एसी/डीसी मोटर उपयोग किए जाते हैं। हालांकि मोटरों के कई प्रकार हैं, लेकिन औद्योगिक अनुप्रयोगों में इनमें काफी समानता पाई जाती है, और बाजार ने मोटरों के चयन को सरल बनाने के लिए प्रयास किए हैं। इससे अधिकांश अनुप्रयोगों में मोटरों के व्यावहारिक विकल्प सीमित हो जाते हैं। छह सबसे सामान्य प्रकार के मोटर, जो अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं, वे हैं ब्रश रहित और ब्रश वाले डीसी मोटर, एसी स्क्विरल केज और वाइंडिंग रोटर मोटर, सर्वो और स्टेपर मोटर। ये मोटर प्रकार अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं, जबकि अन्य प्रकार के मोटर केवल विशेष अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किए जाते हैं।

औद्योगिक मोटर अनुप्रयोगों के तीन मुख्य प्रकार

औद्योगिक मोटरों के तीन मुख्य अनुप्रयोग हैं: स्थिर गति, परिवर्तनीय गति और स्थिति (या टॉर्क) नियंत्रण। विभिन्न औद्योगिक स्वचालन स्थितियों के लिए अलग-अलग अनुप्रयोगों और समस्याओं की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, यदि मोटर की अधिकतम गति संदर्भ गति से कम है, तो गियरबॉक्स की आवश्यकता होती है। इससे छोटी मोटर भी अधिक कुशल गति से चल सकती है। मोटर का आकार निर्धारित करने के बारे में ऑनलाइन प्रचुर मात्रा में जानकारी उपलब्ध है, लेकिन उपयोगकर्ताओं को कई कारकों पर विचार करना चाहिए क्योंकि इसमें कई बारीकियाँ शामिल होती हैं। लोड जड़त्व, टॉर्क और गति की गणना के लिए उपयोगकर्ता को लोड के कुल द्रव्यमान और आकार (त्रिज्या), साथ ही घर्षण, गियरबॉक्स हानि और मशीन चक्र जैसे मापदंडों को समझना आवश्यक है। लोड में परिवर्तन, त्वरण या मंदी की गति और अनुप्रयोग के कार्य चक्र पर भी विचार किया जाना चाहिए, अन्यथा औद्योगिक मोटरें अधिक गर्म हो सकती हैं। एसी इंडक्शन मोटरें औद्योगिक घूर्णी गति अनुप्रयोगों के लिए एक लोकप्रिय विकल्प हैं। मोटर के प्रकार और आकार के चयन के बाद, उपयोगकर्ताओं को पर्यावरणीय कारकों और मोटर हाउसिंग के प्रकारों, जैसे कि खुले फ्रेम और स्टेनलेस स्टील हाउसिंग (वाशिंग अनुप्रयोगों के लिए) पर भी विचार करना चाहिए।

औद्योगिक मोटर का चयन कैसे करें

औद्योगिक मोटर चयन की तीन मुख्य समस्याएं

1. स्थिर गति वाले ऐप्स?

स्थिर गति वाले अनुप्रयोगों में, मोटर आमतौर पर त्वरण और मंदी के उतार-चढ़ाव पर बहुत कम या बिल्कुल ध्यान दिए बिना एक समान गति से चलती है। इस प्रकार के अनुप्रयोग आमतौर पर पूर्ण-लाइन ऑन/ऑफ नियंत्रणों का उपयोग करके चलाए जाते हैं। नियंत्रण परिपथ में आमतौर पर एक कॉन्टैक्टर के साथ एक शाखा परिपथ फ्यूज, एक ओवरलोड औद्योगिक मोटर स्टार्टर और एक मैनुअल मोटर कंट्रोलर या सॉफ्ट स्टार्टर शामिल होता है। स्थिर गति वाले अनुप्रयोगों के लिए एसी और डीसी दोनों मोटर उपयुक्त हैं। डीसी मोटर शून्य गति पर पूर्ण टॉर्क प्रदान करती हैं और इनका माउंटिंग बेस बड़ा होता है। एसी मोटर भी एक अच्छा विकल्प हैं क्योंकि इनका पावर फैक्टर उच्च होता है और इन्हें कम रखरखाव की आवश्यकता होती है। इसके विपरीत, एक साधारण अनुप्रयोग के लिए सर्वो या स्टेपर मोटर की उच्च प्रदर्शन विशेषताएँ अत्यधिक मानी जाएंगी।

2. परिवर्तनीय गति वाला ऐप?

परिवर्तनीय गति वाले अनुप्रयोगों में आमतौर पर कॉम्पैक्ट गति और गति में बदलाव के साथ-साथ परिभाषित त्वरण और मंदी रैंप की आवश्यकता होती है। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, औद्योगिक मोटरों, जैसे पंखे और अपकेंद्री पंपों की गति को कम करना आमतौर पर पूरी गति से चलाने और आउटपुट को कम करने या दबाने के बजाय, लोड के अनुसार बिजली की खपत को समायोजित करके दक्षता में सुधार करने के लिए किया जाता है। बॉटलिंग लाइनों जैसे परिवहन अनुप्रयोगों के लिए इन बातों पर विचार करना अत्यंत महत्वपूर्ण है। दक्षता बढ़ाने के लिए एसी मोटरों और वीएफडीएस का संयोजन व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है और यह विभिन्न प्रकार के परिवर्तनीय गति अनुप्रयोगों में अच्छा काम करता है। उपयुक्त ड्राइव के साथ एसी और डीसी दोनों मोटर परिवर्तनीय गति अनुप्रयोगों में अच्छा प्रदर्शन करते हैं। डीसी मोटर और ड्राइव कॉन्फ़िगरेशन लंबे समय से परिवर्तनीय गति मोटरों के लिए एकमात्र विकल्प रहे हैं, और उनके घटकों को विकसित और सिद्ध किया जा चुका है। आज भी, डीसी मोटर परिवर्तनीय गति, आंशिक हॉर्सपावर अनुप्रयोगों में लोकप्रिय हैं और कम गति वाले अनुप्रयोगों में उपयोगी हैं क्योंकि वे कम गति पर पूर्ण टॉर्क और विभिन्न औद्योगिक मोटर गतियों पर स्थिर टॉर्क प्रदान कर सकते हैं। हालांकि, डीसी मोटरों का रखरखाव एक विचारणीय मुद्दा है, क्योंकि कई मोटरों को ब्रश के साथ कम्यूटेशन की आवश्यकता होती है और गतिशील भागों के संपर्क में आने से वे घिस जाते हैं। ब्रशलेस डीसी मोटर इस समस्या को खत्म कर देती हैं, लेकिन ये शुरुआती तौर पर अधिक महंगी होती हैं और उपलब्ध औद्योगिक मोटरों की रेंज सीमित होती है। एसी इंडक्शन मोटरों में ब्रश घिसने की समस्या नहीं होती, जबकि वेरिएबल फ्रीक्वेंसी ड्राइव (वीएफडी) 1 एचपी से अधिक क्षमता वाले अनुप्रयोगों, जैसे पंखे और पंपिंग, के लिए एक उपयोगी विकल्प प्रदान करती हैं, जिससे दक्षता बढ़ाई जा सकती है। औद्योगिक मोटर को चलाने के लिए ड्राइव का प्रकार चुनने से स्थिति की जानकारी प्राप्त की जा सकती है। यदि अनुप्रयोग की आवश्यकता हो तो मोटर में एनकोडर जोड़ा जा सकता है, और ड्राइव को एनकोडर फीडबैक का उपयोग करने के लिए निर्दिष्ट किया जा सकता है। परिणामस्वरूप, यह सेटअप सर्वो जैसी गति प्रदान कर सकता है।

3. क्या आपको स्थिति नियंत्रण की आवश्यकता है?

मोटर की गति के दौरान उसकी स्थिति की लगातार जाँच करके सटीक स्थिति नियंत्रण प्राप्त किया जाता है। लीनियर ड्राइव की स्थिति निर्धारण जैसी एप्लीकेशन्स में फीडबैक के साथ या बिना फीडबैक के स्टेपर मोटर्स या अंतर्निहित फीडबैक वाले सर्वो मोटर्स का उपयोग किया जा सकता है। स्टेपर मोटर मध्यम गति से सटीक रूप से एक निश्चित स्थिति तक पहुँचती है और फिर उस स्थिति को बनाए रखती है। उचित आकार के ओपन-लूप स्टेपर सिस्टम से शक्तिशाली स्थिति नियंत्रण प्राप्त होता है। फीडबैक न होने पर, स्टेपर मोटर अपनी क्षमता से अधिक लोड व्यवधान आने तक सटीक संख्या में स्टेप्स चलती है। जैसे-जैसे एप्लीकेशन की गति और गतिशीलता बढ़ती है, ओपन-लूप स्टेपर नियंत्रण सिस्टम की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर पाता है, जिसके लिए फीडबैक वाले स्टेपर या सर्वो मोटर सिस्टम में अपग्रेड करना आवश्यक हो जाता है। क्लोज्ड-लूप सिस्टम सटीक, उच्च-गति गति प्रोफाइल और सटीक स्थिति नियंत्रण प्रदान करता है। सर्वो सिस्टम उच्च गति पर स्टेपर मोटर्स की तुलना में अधिक टॉर्क प्रदान करते हैं और उच्च गतिशील लोड या जटिल गति एप्लीकेशन्स में भी बेहतर काम करते हैं। कम स्थिति ओवरशूट के साथ उच्च प्रदर्शन गति के लिए, परावर्तित लोड जड़त्व सर्वो मोटर जड़त्व से यथासंभव मेल खाना चाहिए। कुछ अनुप्रयोगों में, 10:1 तक का बेमेल अनुपात पर्याप्त होता है, लेकिन 1:1 का मिलान अनुपात सर्वोत्तम होता है। गियर रिडक्शन, जड़त्व बेमेल की समस्या को हल करने का एक अच्छा तरीका है, क्योंकि परावर्तित भार का जड़त्व संचरण अनुपात के वर्ग के बराबर कम हो जाता है, लेकिन गणना में गियरबॉक्स के जड़त्व को भी ध्यान में रखना आवश्यक है।