रेसिस्टर्स, कैपेसिटर और इंडक्टर्स के एक श्रृंखला सर्किट में, बिजली, वोल्टेज, करंट और चरण की घटना को कहा जाता हैश्रृंखला प्रतिध्वनि. इसकी विशेषताएं हैं: एक शुद्ध प्रतिरोध सर्किट, जहां बिजली, वोल्टेज और करंट के चरण होते हैं, प्रतिक्रिया एक्स शून्य के बराबर है, प्रतिबाधा Z प्रतिरोध आर के बराबर है, और सर्किट की न्यूनतम प्रतिबाधा, वर्तमान, अधिकतम प्रेरण और समाई बिजली आपूर्ति वोल्टेज और उच्च वोल्टेज से कई गुना अधिक वोल्टेज उत्पन्न कर सकती है। इसलिए, श्रृंखला अनुनाद को वोल्टेज अनुनाद के रूप में भी जाना जाता है।
अनुनाद वोल्टेज को मूल वोल्टेज और समानांतर अनुनाद के साथ आरोपित किया जाता है: एक समानांतर सर्किट में, प्रतिरोधक, कैपेसिटर और प्रेरक वोल्टेज और सर्किट की कुल धारा के बीच एक चरण घटना प्रदर्शित करते हैं, जिसे समानांतर अनुनाद कहा जाता है। इसकी विशेषता यह है कि समानांतर अनुनाद एक पूरी तरह से मुआवजा विधि है जिसमें प्रतिक्रियाशील शक्ति की आवश्यकता नहीं होती है, बल्कि केवल सक्रिय शक्ति अवरोधक द्वारा आवश्यक शक्ति प्रदान की जाती है, जो सर्किट की कुल धारा को कम करने के लिए अनुनाद उत्पन्न करती है, और शाखा धारा आमतौर पर सर्किट में कुल धारा से अधिक होती है। इसलिए, समानांतर अनुनाद को धारा अनुनाद के रूप में भी जाना जाता है।
विशेषताएँ एवं अंतर श्रृंखला प्रतिध्वनि और समानांतर अनुनाद:
1. लोड अनुनाद मोड को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: समानांतर इन्वर्टर और श्रृंखला इन्वर्टर। श्रृंखला इन्वर्टर और समानांतर इन्वर्टर के बीच मुख्य तकनीकी विशेषताएं और अंतर इस प्रकार हैं:
श्रृंखला इनवर्टर और समानांतर इनवर्टर के बीच का अंतर उनके द्वारा उपयोग किए जाने वाले विभिन्न दोलन सर्किट में निहित है, पहला एल, आर और सी के साथ श्रृंखला में और बाद वाला एल, आर और सी के साथ समानांतर में है।
(1) श्रृंखला इन्वर्टर के लोड सर्किट में बिजली आपूर्ति के लिए कम प्रतिबाधा होती है और इसे वोल्टेज स्रोत द्वारा संचालित करने की आवश्यकता होती है। इसलिए, संशोधित और फ़िल्टर किए गए डीसी बिजली आपूर्ति टर्मिनल को एक बड़े फ़िल्टरिंग कैपेसिटर से जोड़ा जाना चाहिए। जब इन्वर्टर खराब हो जाता है, तो एक बड़ा करंट प्रवाहित होता है, जिससे सुरक्षा करना मुश्किल हो जाता है।
समानांतर इन्वर्टर का लोड सर्किट बिजली आपूर्ति के लिए उच्च प्रतिबाधा प्रस्तुत करता है और इसे प्रदान करने के लिए एक वर्तमान स्रोत की आवश्यकता होती है। हालाँकि, इन्वर्टर की विफलता की स्थिति में, करंट उच्च प्रतिक्रिया द्वारा सीमित होगा, जिसका प्रभाव छोटा होता है और सुरक्षा करना आसान होता है।
(2) एक श्रृंखला इन्वर्टर का इनपुट वोल्टेज स्थिर है, और आउटपुट वोल्टेज एक आयताकार तरंग है। आउटपुट करंट लगभग साइन वेव है, और थाइरिस्टर करंट शून्य होने के बाद कनवर्टर हमेशा कोण वोल्टेज की ओर जाता है।
समानांतर इन्वर्टर का इनपुट करंट स्थिर होता है, आउटपुट वोल्टेज लगभग एक साइन वेव होता है, और आउटपुट करंट एक आयताकार तरंग होता है। गुंजयमान संधारित्र वोल्टेज शून्य को पार करने से पहले, कनवर्टर का लोड करंट हमेशा वोल्टेज कोण के सामने होता है। दूसरे शब्दों में, दोनों कैपेसिटिव लोड के तहत काम करते हैं।
(3) एक श्रृंखला इन्वर्टर एक निरंतर वोल्टेज स्रोत बिजली आपूर्ति है। इन्वर्टर के ऊपरी और निचले ब्रिज आर्म्स पर थाइरिस्टर के एक साथ संचालन से बचने के लिए, जिससे इन्वर्टर बिजली आपूर्ति में शॉर्ट सर्किट हो सकता है, यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि इसे पहले बंद किया जाए और फिर चालू किया जाए। कहने का तात्पर्य यह है कि, सभी थाइरिस्टर (अन्य बिजली इलेक्ट्रॉनिक उपकरण) को कुछ समय (टी) के लिए बंद कर दिया जाना चाहिए। स्ट्रे इंडक्शन, जो डीसी टर्मिनल से उपकरण लीड तक इंडक्शन द्वारा उत्पन्न प्रेरित क्षमता को संदर्भित करता है, उपकरण को नुकसान पहुंचा सकता है, इसलिए उपकरण के लिए एक उपयुक्त सर्ज वोल्टेज अवशोषण सर्किट चुनना आवश्यक है। इसके अलावा, यह सुनिश्चित करने के लिए कि लोड करंट निरंतर है और थाइरिस्टर बंद अवधि के दौरान कनवर्टर कैपेसिटर पर उच्च वोल्टेज से प्रभावित नहीं होता है, थाइरिस्टर के दोनों सिरों पर एक एंटी पैरेलल फास्ट डायोड होना चाहिए।
एक समानांतर इन्वर्टर एक निरंतर चालू स्रोत बिजली की आपूर्ति है। फ़िल्टर प्रतिक्रिया एलडी द्वारा उत्पन्न बड़ी प्रेरित क्षमता से बचने के लिए, धारा निरंतर होनी चाहिए। दूसरे शब्दों में, यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि इन्वर्टर के ऊपरी और निचले ब्रिज आर्म्स पर थाइरिस्टर कनवर्टर अवधि के दौरान पहले चालू और फिर बंद हो जाएं, यानी, कनवर्टर (टी) अवधि के दौरान सभी थाइरिस्टर एक संचालन स्थिति में हैं। इस बिंदु पर, हालांकि इन्वर्टर ब्रिज आर्म सीधे जुड़ा हुआ है, एलडी इतना बड़ा है कि डीसी बिजली आपूर्ति में शॉर्ट सर्किट नहीं होता है। हालाँकि, लंबे कम्यूटेशन समय से सिस्टम की दक्षता कम हो जाएगी, इसलिए t{4}}गामा को छोटा करना आवश्यक है, अर्थात Lk का मान कम करें।
(4) उचित समय सुनिश्चित करने के लिए श्रृंखला इन्वर्टर की ऑपरेटिंग आवृत्ति लोड सर्किट की प्राकृतिक दोलन आवृत्ति से कम होनी चाहिए। अन्यथा, ऊपरी और निचले हिस्सों के बीच सीधे संबंध के कारण इन्वर्टर खराब हो जाएगा। इन्वर्टर का ब्रिज आर्म।
उचित रिवर्स वोल्टेज समय टी सुनिश्चित करने के लिए समानांतर इन्वर्टर की ऑपरेटिंग आवृत्ति लोड सर्किट की प्राकृतिक दोलन आवृत्ति से थोड़ी अधिक होनी चाहिए, अन्यथा यह थाइरिस्टर कनवर्टर में दोष पैदा करेगा। हालाँकि, यदि यह बहुत अधिक है, तो कनवर्टर के दौरान थाइरिस्टर का रिवर्स वोल्टेज बहुत अधिक होगा, जिसकी अनुमति नहीं है।
(5) श्रृंखला इनवर्टर के लिए दो बिजली विनियमन विधियां हैं: डीसी बिजली आपूर्ति वोल्टेज यूडी को बदलना या थाइरिस्टर ट्रिगर आवृत्ति को बदलना, यानी लोड पावर फैक्टर कॉस को बदलना।
समानांतर इनवर्टर का पावर विनियमन मोड केवल डीसी बिजली आपूर्ति वोल्टेज यूडी को बदल सकता है, और कॉस फाई बदलने से इन्वर्टर के आउटपुट वोल्टेज और पावर में भी वृद्धि होगी, लेकिन स्वीकार्य समायोजन सीमा बहुत छोटी है।
(6) श्रृंखला इन्वर्टर के कनवर्टर में, थाइरिस्टर स्वाभाविक रूप से बंद हो जाता है। बंद करने से पहले, करंट धीरे-धीरे कम होकर शून्य हो जाता है, इसलिए बंद करने का समय कम होता है और नुकसान कम होता है। कम्यूटेशन अवधि के दौरान, थाइरिस्टर का बंद होने का समय लंबा होता है (t+t -)।
समानांतर इन्वर्टर के कनवर्टर में, थाइरिस्टर को पूर्ण वर्तमान संचालन के दौरान बंद करने के लिए मजबूर किया जाता है। करंट को शून्य तक छोड़ने के लिए मजबूर होने के बाद, रिवर्स वोल्टेज समय की अवधि की आवश्यकता होती है, इसलिए बंद करने का समय लंबा होता है। इसके विपरीत, श्रृंखला इनवर्टर उच्च परिचालन आवृत्तियों वाले प्रेरण हीटिंग उपकरण के लिए अधिक उपयुक्त हैं।
(7) श्रृंखला इन्वर्टर के थाइरिस्टर को कम वोल्टेज का सामना करने की आवश्यकता होती है। बिजली आपूर्ति के लिए 380V पावर ग्रिड का उपयोग करते समय, 1200V थाइरिस्टर का उपयोग किया जाना चाहिए। हालाँकि, सक्रिय और प्रतिक्रियाशील बिजली घटकों सहित लोड सर्किट में सभी धाराएँ, थाइरिस्टर के माध्यम से प्रवाहित होनी चाहिए। यदि इन्वर्टर थाइरिस्टर अपनी पल्स खो देता है, तो यह केवल दोलन को रोक देगा और इन्वर्टर के पलटने का कारण नहीं बनेगा।
समानांतर इन्वर्टर के क्रिस्टल गेट को उच्च वोल्टेज का सामना करने की आवश्यकता होती है, और पावर फैक्टर कोण की वृद्धि के साथ इसका मूल्य तेजी से बढ़ता है। हालाँकि, लोड स्वयं एक दोलनशील धारा लूप बनाएगा। इन्वर्टर थाइरिस्टर के माध्यम से केवल सक्रिय धारा प्रवाहित होती है, और जब इन्वर्टर थाइरिस्टर कभी-कभी ट्रिगर पल्स खो देता है, तब भी यह दोलन बनाए रख सकता है और अपेक्षाकृत स्थिर रूप से काम कर सकता है।
(8) सीरीज इनवर्टर स्वतः उत्तेजित या स्वतः उत्तेजित हो सकते हैं। इन्वर्टर की ट्रिगर पल्स आवृत्ति को बदलकर आउटपुट पावर को समायोजित किया जा सकता है। समानांतर इनवर्टर केवल स्व-उत्तेजित अवस्था में ही काम कर सकते हैं।
(9) एक श्रृंखला इन्वर्टर में, थाइरिस्टर का ट्रिगर पल्स असममित होता है और सामान्य ऑपरेशन को प्रभावित करने के लिए डीसी घटक करंट का परिचय नहीं देता है। हालाँकि, समानांतर इनवर्टर में, इन्वर्टर थाइरिस्टर की ट्रिगरिंग पल्स असममित होती है, जो डीसी घटक करंट ला सकती है और दोष पैदा कर सकती है।
(10) श्रृंखला आवृत्ति कनवर्टर शुरू करना आसान है और बार-बार शुरू होने वाले कार्य वातावरण के लिए उपयुक्त है; समानांतर इनवर्टर को अतिरिक्त शुरुआती सर्किट की आवश्यकता होती है, जिन्हें शुरू करना मुश्किल होता है।
(11) श्रृंखला इन्वर्टर में थाइरिस्टर द्वारा वहन किए गए आयताकार तरंग वोल्टेज के कारण, ड्यू/डीटी मान अपेक्षाकृत बड़ा है, और अवशोषण सर्किट एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जबकि डीआई/डीटी आवश्यकता अपेक्षाकृत कम है। समानांतर इनवर्टर में, इन्वर्टर थाइरिस्टर के माध्यम से बहने वाली धारा एक आयताकार तरंग होती है, इसलिए एक बड़े di/dt और एक कम du/dt की आवश्यकता होती है।
(12) जब श्रृंखला इन्वर्टर के इंडक्शन हीटिंग कॉइल और इन्वर्टर पावर (चैनल कैपेसिटर सहित) के बीच की दूरी दूर होती है, तो आउटपुट पावर पर प्रभाव छोटा होता है। यदि समाक्षीय केबलों का उपयोग किया जाता है या सर्पिल तारों को जितना संभव हो उतना करीब रखा जाता है (एक साथ मोड़ना बेहतर होता है), तो प्रभाव महत्वपूर्ण नहीं होता है। समानांतर इनवर्टर के लिए, इंडक्शन हीटिंग कॉइल को बिजली स्रोत (विशेष रूप से चैनल कैपेसिटर) के जितना संभव हो उतना करीब रखा जाना चाहिए, अन्यथा यह बिजली उत्पादन और दक्षता को काफी कम कर देगा।
(13) सीरीज इन्वर्टर के इंडक्शन कॉइल पर वोल्टेज और गैप कैपेसिटर पर वोल्टेज दोनों इन्वर्टर के आउटपुट वोल्टेज का क्यू गुना है, और इंडक्शन कॉइल के माध्यम से बहने वाली धारा इन्वर्टर के आउटपुट करंट के बराबर है।
समानांतर इन्वर्टर के इंडक्शन कॉइल और गैप कैपेसिटर पर वोल्टेज इन्वर्टर के आउटपुट वोल्टेज के बराबर होता है, और उनके माध्यम से बहने वाली धारा इन्वर्टर के आउटपुट करंट का क्यू गुना होती है।
संक्षेप में, समानांतर इनवर्टर और श्रृंखला इनवर्टर (आमतौर पर समानांतर या श्रृंखला इन्वर्टर बिजली आपूर्ति के रूप में जाना जाता है) की अपनी तकनीकी विशेषताएं और अनुप्रयोग क्षेत्र होते हैं। औद्योगिक हीटिंग अनुप्रयोगों के दृष्टिकोण से, समानांतर इनवर्टर का व्यापक रूप से गलाने, इन्सुलेशन, गर्मी हस्तांतरण, प्रेरण हीटिंग और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है, जिसमें कई किलोवाट से लेकर हजारों किलोवाट तक की बिजली सीमा होती है। श्रृंखला इनवर्टर व्यापक रूप से इन्सुलेशन और उच्च क्यू मूल्य और गलाने में उच्च आवृत्ति प्रेरण हीटिंग अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं, एक से दो भट्टियां, कई किलोवाट से कई हजार किलोवाट तक की बिजली सीमा के साथ। वर्तमान में, चीन के औद्योगिक क्षेत्र में उपयोग की जाने वाली 90% से अधिक परिवर्तनीय आवृत्ति बिजली आपूर्ति समानांतर परिवर्तनीय आवृत्ति बिजली आपूर्ति हैं।