पारंपरिक मोटरों की तुलना में, फ्रीक्वेंसी-कन्वर्टिंग मोटरों में आखिर क्या विशेषताएँ हैं?

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सावधान पाठकों को यह ध्यान आएगा कि जब हम किसी फ्रिज, एयर कंडीशनर या वॉशिंग मशीन संबंधी जानकारी प्राप्त करते हैं, तो उन उत्पादों के शीर्षकों में “फ्रीक्वेंसी चेंजिंग” जैसा शब्द अवश्य ही मौजूद होता है। बेशक, यहाँ “फ्रीक्वेंसी-चेंजिंग” से तात्पर्य फ्रीक्वेंसी-चेंजिंग मोटरों से ही है। तो, पहले हमारे द्वारा उपयोग की जाने वाली घरेलू उपकरणों में प्रयोग होने वाली मोटरों की तुलना में, फ्रीक्वेंसी-चेंजिंग मोटरों में क्या विशेषताएँ हैं? यह हमें कौन-कौन से विशेष अनुभव दे सकता है? चलिए, हम साथ मिलकर इसकी जाँच करते हैं। अधिक ऊर्जा-कुशलता – सभी घरेलू उपकरणों में, मोटरों के संचालन के दौरान विभिन्न मात्राओं में हार्मोनिक वोल्टेज एवं धारा उत्पन्न होती है; इस कारण मोटरें गैर-साइन वोल्टेज/धारा की स्थितियों में ही काम करती हैं। उच्च कंपनों के कारण इलेक्ट्रिक मोटर के स्टेटर में तांबे की खपत, रोटर में तांबे/एल्यूमीनियम की खपत, लोहे की खपत, एवं अन्य अतिरिक्त हानियाँ बढ़ जाती हैं; जिनमें सबसे अधिक हानि रोटर में तांबे/एल्यूमीनियम की खपत के कारण होती है। चूँकि सामान्य एसी एसिंक्रोनस मोटरें, आधार आवृत्ति के अनुरूप ही सिंक्रोनस गति पर घूमती हैं; इसलिए, उच्च-क्रम के हार्मोनिक वोल्टेज, रोटर की तारों पर बड़े बल लगाने के कारण, रोटर में भारी नुकसान पहुँचाते हैं। इसके अलावा, स्किन इफेक्ट के कारण होने वाली अतिरिक्त तांबे की हानि को भी ध्यान में रखना आवश्यक है। ये सभी हानियाँ मोटर को अतिरिक्त ऊष्मा पैदा करने के लिए मजबूर करती हैं; इससे दक्षता कम हो जाती है एवं आउटपुट शक्ति भी कम हो जाती है। लेकिन यदि फ्रीक्वेंसी-कन्वर्टिंग मोटरों का उपयोग किया जाए, तो ऊर्जा खपत में लगभग 20%-30% की कमी आ सकती है। इसकी उपयोग अवधि लंबी होती है। मोटर के संचालन के दौरान, कैरियर आवृत्ति कुछ हजार से लेकर दस हजार हर्ट्ज तक होती है। इस कारण मोटर के स्टेटर वाइंडिंगों पर बहुत अधिक वोल्टेज लगता है; यह मोटर पर बहुत अधिक भार डालने जैसा ही है। इससे मोटर की वाइंडिंगों का इन्सुलेशन भी कठिन परीक्षाओं का सामना करता है। वहीं, फ्रीक्वेंसी-परिवर्तनीय मोटरें, रेक्टिफाइंग/फिल्टरिंग प्रक्रिया के बाद प्राप्त होने वाले वोल्टेज पर भी काम कर सकती हैं। ऐसी मोटरों का प्रदर्शन अधिक स्थिर रहता है, एवं इनकी आयु भी अधिक होती है। शोर कम – सामान्य असिंक्रोनस मोटरों में, विद्युत-चुम्बकीय, यांत्रिक, वेंटिलेशन आदि कारकों के कारण कंपन एवं शोर और भी बढ़ जाता है। फ्रीक्वेंसी-परिवर्तनीय विद्युत स्रोत में मौजूद विभिन्न समय-हार्मोनिक्स, मोटर के विद्युत-चुम्बकीय भागों में मौजूद स्वाभाविक स्थानिक हार्मोनिक्स के साथ परस्पर हस्तक्षेप करते हैं; इससे विभिन्न प्रकार के विद्युत-चुम्बकीय बल उत्पन जब विद्युत-चुम्बकीय तरंगों की आवृत्ति, मोटर के स्वाभाविक कंपन आवृत्ति के बराबर या उसके निकट होती है, तो अनुनाद घटना उत्पन्न होती है, जिससे शोर बढ़ जाता है। चूँकि इलेक्ट्रिक मोटर की कार्य-आवृत्ति की सीमा व्यापक होती है, एवं इसकी गति में भी बहुत अधिक भिन्नता होती है; इसलिए विभिन्न विद्युत-चुम्बकीय तरंगों की आवृत्तियों को मोटर के विभिन्न घटकों की स्वाभाविक कंपन-आवृत्तियों से बचना बहुत कठिन हो जाता ह लेकिन फ्रीक्वेंसी-एडजस्टेबल मोटरें इन समस्याओं का प्रभावी ढंग से समाधान कर सकती हैं।