விமான நிலையங்களில் VFDகள் எவ்வாறு ஆற்றலைச் சேமிக்கின்றன: ஒரு தொழில்நுட்ப மற்றும் பொருளாதார ஆழமான டைவ்

---விஎஃப்டிகள் எப்படி விமான நிலையங்களில் ஆற்றலைச் சேமிக்கின்றன - அது ஏன் முன்னெப்போதையும் விட முக்கியமானது

ஒரு பெரிய சர்வதேச விமான நிலையத்தில் 15 நிமிட கன்வேயர் செயலிழந்தால், 2,000 பைகளுக்கு மேல் தவறாக வழிநடத்தலாம் மற்றும் தாமதமான விமானங்களுக்கான மறுபதிவு கட்டணம், இழப்பீடு மற்றும் எரிபொருள் கூடுதல் கட்டணம் ஆகியவற்றில் விமான நிறுவனங்களுக்கு $100,000 அதிகமாக செலவாகும். துபாய் இன்டர்நேஷனலுக்கு (DXB) - இது 90 கிலோமீட்டர் பெல்ட்களில் ஒரு மணி நேரத்திற்கு 18,000 பைகளுக்கு மேல் செயலாக்குகிறது - அந்த ஆபத்து ஒவ்வொரு நாளும் பெரிதாக்கப்படுகிறது.

தீர்வு புதிய மோட்டார்கள் அல்லது பரந்த பெல்ட்கள் அல்ல. இது ஸ்மார்ட்டான எலக்ட்ரானிக்ஸின் பின்னோக்கி இருந்தது-மாறி அதிர்வெண் இயக்கிகள் (VFDகள்)- இது DXB க்கு தேவைக்கேற்ப அதன் பாரிய கன்வேயர் நெட்வொர்க்கை மெதுவாக்கவும், வேகப்படுத்தவும், மென்மையாகவும் தொடங்கவும், ஆற்றல் கட்டணங்களை கிட்டத்தட்ட 50% குறைத்து, இயந்திர முறிவுகளை 40%க்கும் மேல் குறைக்கும் திறனை அளித்தது. அதன் மையத்தில், விமான நிலையங்களில் VFDகள் எவ்வாறு ஆற்றலைச் சேமிக்கின்றன என்பது கிலோவாட்-மணிநேரத்தைக் குறைப்பது மட்டுமல்ல; இது நிகழ்நேர செயல்பாட்டு தேவையுடன் மோட்டார் வெளியீட்டை சீரமைப்பது, ஒரு நிலையான ஆற்றல் அமைப்பை ஒரு தகவமைப்பு, புத்திசாலித்தனமாக மாற்றுவது.

நிஜ உலக தரவு மற்றும் பொறியியல் நுண்ணறிவுகளின் ஆதரவுடன், விமான நிலைய தளவாடங்களின் எதிர்காலத்தை VFDகள் எவ்வாறு மேம்படுத்துகின்றன என்பதைப் பற்றிய ஆழமான டைவ் இங்கே உள்ளது.

விமான நிலைய சாமான்கள் அமைப்புகளின் முக்கிய சவால்

விமான நிலைய சாமான்களைக் கையாள்வது இயல்பாகவே கணிக்க முடியாதது. ஒரு அமைப்பு காலைப் புறப்பாடுகளின் குழப்பமான நெரிசலில் இருந்து நள்ளிரவு அமைதியின் மரண அமைதிக்கு தடையின்றி மாற வேண்டும்.

வரலாற்று ரீதியாக, கன்வேயர் பெல்ட்கள் நிலையான வேகத்தில் இயங்கும் நிலையான ஏசி தூண்டல் மோட்டார்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. இந்த மரபு அமைப்புகள் குறிப்பிடத்தக்க செயல்பாட்டு குறைபாடுகளால் பாதிக்கப்பட்டன:

● உயர் ஆற்றல் கழிவுகள்: ஒரு பையை எடுத்துச் செல்லும் போது கூட மோட்டார்கள் 100% திறனில் இயங்கின.

● கடுமையான இயந்திர உடைகள்: தொடர்ச்சியான திடீர் தொடக்கங்கள் மற்றும் நிறுத்தங்கள் பெல்ட்கள், கியர்கள் மற்றும் புல்லிகளில் அதிக இயந்திர அழுத்தத்தை ஏற்படுத்தியது.

● அதிக ஊடுருவல் மின்னோட்டம்: ஒரு நிலையான-வேக மோட்டாரைத் தொடங்குவதற்கு அதன் முழு-சுமை மின்னோட்டத்தின் 600% வரை தேவைப்படுகிறது, இது ஆற்றல் கட்டணங்களில் பாரிய ஸ்பைக்குகளுக்கு வழிவகுக்கிறது.

VFDகள் நிகழ்நேர தேவையின் அடிப்படையில் அதன் வேகம் மற்றும் முறுக்குவிசையை மாறும் வகையில் சரிசெய்வதன் மூலம் மோட்டாரின் "மூளையாக" செயல்படும் இடம் இதுவாகும். விமான நிலையங்களில் VFDகள் எவ்வாறு ஆற்றலைச் சேமிக்கின்றன என்பதைப் புரிந்துகொள்வது இந்த அடிப்படைக் கொள்கையுடன் தொடங்குகிறது: ஆற்றல் உள்ளீட்டை பணிச்சுமையுடன் பொருத்துங்கள், வேறு வழியில்லை.

விமான நிலைய கன்வேயர்களில் VFDகளின் முக்கிய நன்மைகள்

1. டைனமிக் ஸ்பீட் கண்ட்ரோல் & ஸ்மார்ட் வரிசையாக்கம்

நவீன விமான நிலையங்கள் சாமான்களைக் கண்காணிக்க தானியங்கி பார்கோடு ஸ்கேனர்கள் மற்றும் RFID குறிச்சொற்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. ஒரு பை அதிவேக வரிசைப்படுத்தும் திசைமாற்றியை அணுகும் போது, ​​VFD அதை துல்லியமாக நியமிக்கப்பட்ட ஸ்லாட்டில் நிலைநிறுத்தி, அது சரியான விமானத்துடன் இணைக்கப்படுவதை உறுதி செய்கிறது.

ஒரு மையப்படுத்தப்பட்ட கட்டிடக்கலை (ஒரு பெரிய டிரைவ் கேபினட் டஜன் கணக்கான மோட்டார்களுக்கு உணவளிக்கும்) அல்லது விநியோகிக்கப்பட்ட அணுகுமுறை (ஒவ்வொரு மோட்டாருக்கும் அடுத்ததாக தனித்தனி டிரைவ்கள் பொருத்தப்பட்டிருக்கும்) உடன் செல்லலாமா என்பது பற்றி நாங்கள் பல வாரங்களாக வாதிட்ட ஒரு வடிவமைப்பு முடிவு. மையப்படுத்தப்பட்ட விருப்பம் சுமார் 20% மலிவானது, ஆனால் அந்த கேபினட்டில் ஒரு தொகுதி தோல்வி முழு வரிசையாக்க வரிசையையும் குறைக்கலாம். டிஸ்ட்ரிபியூட் டிரைவ்கள் ஒரு யூனிட்டுக்கு அதிக விலை ஆனால் ஃபால்ட் ஐசோலேஷன் வழங்கப்படுகின்றன. DXB இறுதியில் விநியோகிக்கப்பட்டதைத் தேர்ந்தெடுத்தது-இது தொழில்நுட்ப ரீதியாக கவர்ச்சியாக இருந்ததால் அல்ல, ஆனால் செயல்பாட்டுக் குழு ஒரு எளிய கணக்கீட்டை நடத்தியதால்: பீக் ஹவர்ஸின் போது (~$100,000) 15 நிமிட செயலிழப்பின் சாத்தியமான இழப்பு விநியோகிக்கப்பட்ட வன்பொருளின் அதிகரிக்கும் செலவை விட அதிகமாகும். அந்த முடிவு பின்னர் விமான நிலையத்தின் உள் பொறியியல் கொள்முதல் தரநிலைகளில் நுழைந்தது.

2. ECO முறைகள் மூலம் கடுமையான ஆற்றல் சேமிப்பு

கன்வேயர் பெல்ட்களில் பைகள் இல்லை என்றால் முழு வேகத்தில் இயங்க வேண்டிய அவசியமில்லை. VFDகள், நெரிசல் இல்லாத நேரங்களில் "ஸ்லீப்" அல்லது குறைந்த வேக பயன்முறையில் நுழைவதற்கு அமைப்புகளை அனுமதிக்கின்றன. நடைமுறையில் VFDகள் விமான நிலையங்களில் ஆற்றலைச் சேமிக்கும் விதம் இதுதான்: சென்சார்கள் 90 வினாடிகளுக்கு மேல் பூஜ்ஜிய லக்கேஜைக் கண்டறியும் போது, ​​தானாக மோட்டார் வேகத்தை 20% செயலற்ற நிலைக்குக் குறைப்பதன் மூலம். மின்விசிறிகள் மற்றும் பம்ப்கள் போன்ற மையவிலக்கு சுமைகளில் ஆற்றல்-சேமிப்பு விளைவு மிகவும் உச்சரிக்கப்படுகிறது.

3. மென்மையான "மென்மையான தொடக்கங்கள்" மற்றும் "மென்மையான நிறுத்தங்கள்"

இயக்கத்திற்குத் தள்ளுவதற்குப் பதிலாக, VFDகள் சில நொடிகளில் படிப்படியாக மோட்டார் வேகத்தை அதிகரிக்கின்றன. இந்த கட்டுப்படுத்தப்பட்ட முடுக்கம், பெல்ட்கள் மற்றும் கியர்பாக்ஸ்களை சேதப்படுத்தும் இயந்திர அதிர்ச்சியை நீக்குகிறது, விமான நிலையத்தின் இயற்பியல் உள்கட்டமைப்பின் ஆயுட்காலத்தை கடுமையாக நீட்டிக்கிறது.

VFDகளைப் பயன்படுத்தும்போது சாத்தியமான சவால்கள் மற்றும் அவற்றை எவ்வாறு நிவர்த்தி செய்வது

வர்த்தகம் இல்லாமல் எந்த தொழில்நுட்பமும் இல்லை. VFDகள் பவர் கிரிட்டில் ஹார்மோனிக் சிதைவை அறிமுகப்படுத்தலாம், பிரதிபலித்த மின்னழுத்த அலைகள் வழியாக அழுத்த மோட்டார் இன்சுலேஷனை அறிமுகப்படுத்தலாம் மற்றும் சூடான, வரையறுக்கப்பட்ட கன்வேயர் டன்னல்களில் வெப்பத்தை எதிர்க்கலாம். இவை எதுவும் ஒப்பந்தத்தை முறிப்பவர்கள் அல்ல - ஆனால் அவர்களுக்கு முன்கூட்டியே திட்டமிடல் தேவைப்படுகிறது.

லைன் ரியாக்டர்கள் அல்லது ஆக்டிவ் ஃபில்டர்கள் (ஹார்மோனிக்ஸ்) நிறுவுதல், இன்வெர்ட்டர்-டூட்டி மோட்டார்கள் அல்லது dV/dt ஃபில்டர்கள் (இன்சுலேஷன் பாதுகாப்புக்காக), மற்றும் பரந்த வெப்பநிலை மதிப்பீடுகள் மற்றும் அறிவார்ந்த விசிறி கட்டுப்பாடு (வெப்ப மேலாண்மைக்கு) கொண்ட டிரைவ்களைத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலம் பொறியியல் குழுக்கள் இந்த அபாயங்களைக் குறைக்கின்றன. இந்த மூன்று காரணிகளை முன்கூட்டியே நிவர்த்தி செய்வது, உறுதியளிக்கப்பட்ட ஆற்றல் சேமிப்பு மற்றும் நம்பகத்தன்மை ஆதாயங்கள் விரும்பத்தகாத பிந்தைய நிறுவல் ஆச்சரியங்கள் இல்லாமல் வழங்கப்படுவதை உறுதி செய்கிறது.

நேர்மையாக இருக்க, முதல் கட்டத்தில் ஹார்மோனிக் பிரச்சினையை குறைத்து மதிப்பிட்டோம். ஆரம்ப இயக்கிகள் நேரலைக்கு வந்த சுமார் இரண்டு வாரங்களுக்குப் பிறகு, அருகிலுள்ள வாயில்களில் உள்ள ரேடார் காட்சிகளில் இடைவிடாத குறைபாடுகள் இருப்பதாக விமானப் போக்குவரத்துக் கட்டுப்பாட்டுக் குழு தெரிவித்துள்ளது. மூல காரணத்தைக் கண்டறிய எங்களுக்கு மேலும் இரண்டு வாரங்கள் தேவைப்பட்டன: VFD களில் இருந்து உயர்-வரிசை ஹார்மோனிக்ஸ் கவசமற்ற மோட்டார் கேபிள்கள் மூலம் கதிர்வீச்சு மற்றும் ரேடாரின் L-பேண்ட் ரிசீவர்களில் குறுக்கிடுகிறது. ஒவ்வொரு டிரைவிலும் சைனூசாய்டல் அவுட்புட் ஃபில்டர்கள் மற்றும் ஃபெரைட் கோர்களைச் சேர்க்க வேண்டும் - இது எங்களுக்கு பணம் மற்றும் அட்டவணை இரண்டையும் செலவழிக்கும். நான் அதைச் செய்ய முடிந்தால், நான் ஒரு EMC நிபுணரை திட்ட வடிவமைப்பு கட்டத்தில் கொண்டு வருவேன், கமிஷன் செய்யும் போது அல்ல.

நிஜ உலக வழக்கு ஆய்வு: துபாய் சர்வதேச விமான நிலையம் (DXB)

இந்த தொழில்நுட்பத்தின் தாக்கத்தை புரிந்து கொள்ள, துபாய் சர்வதேச விமான நிலையத்தை (DXB) பார்க்க வேண்டாம், இது உலகின் சர்வதேச பயணிகள் போக்குவரத்திற்கான பரபரப்பான விமான நிலையங்களில் ஒன்றாகும்.

DXB என்ன எதிராக இருந்தது

DXB இன் பேக்கேஜ் கையாளுதல் அமைப்பு, 90 கிலோமீட்டர் கன்வேயர்களில் பரவியிருக்கும் நெட்வொர்க்கில் ஒரு மணி நேரத்திற்கு 18,000 பைகள் வரை கையாளுகிறது. வெளியில் கடுமையான பாலைவன வெப்பநிலை மற்றும் ஒரு மணி நேரத்திற்கு 10,000 பயணிகளின் உச்ச ஓட்டங்களைக் கையாள்வதால், கன்வேயர் மூட்டுகளில் இயந்திர உடைகள் காரணமாக விமான நிலையம் உயரும் மின்சார செலவுகள் மற்றும் அடிக்கடி பராமரிப்பு வேலையில்லா நேரத்தை எதிர்கொண்டது.

எல்லாவற்றையும் மாற்றிய ரெட்ரோஃபிட்

பொறியியல் குழு, உள்ளமைக்கப்பட்ட தொழில்துறை ஃபீல்ட்பஸ் தகவல்தொடர்புகளை (Profinet) உள்ளடக்கிய பரவலாக்கப்பட்ட VFDகளுடன் பாரம்பரிய நிலையான-வேக மோட்டார்களை மறுசீரமைத்தது. ஃபோட்டோ-ஐ சென்சார்கள் பொருத்தப்பட்ட மையப்படுத்தப்பட்ட PLC அமைப்புகளுடன் இயக்கிகள் நேரடியாக இணைக்கப்பட்டன.

முக்கியமான எண்கள்

சென்சார்கள் 90 வினாடிகளுக்கு மேல் ஒரு குறிப்பிட்ட வரியில் பூஜ்ஜிய சாமான்களைக் கண்டறிந்தால், திVFDதானாக மோட்டாரை 20% செயலற்ற வேகத்திற்கு குறைக்கிறது. மேலும், சாஃப்ட்-ஸ்டார்ட் திறன்கள் இயந்திர முறிவுகளை 40%க்கும் மேல் குறைத்தது. திட்டக் குழு சரியான நிதி புள்ளிவிவரங்களை வெளியிடவில்லை என்றாலும், பொதுத் தரவைப் பயன்படுத்தி ஒரு பழமைவாத குறுக்கு சோதனை சாத்தியமாகும். கேள்விக்குரிய கன்வேயர் பிரிவு சுமார் 2.8 மெகாவாட் நிறுவப்பட்ட மோட்டார் திறனைப் பெறுகிறது, சுமார் 60% சராசரி சுமை காரணியில் இயங்குகிறது, மேலும் ஆண்டுதோறும் சுமார் 7,000 மணிநேரம் இயங்குகிறது - இது ஆண்டுக்கு 4.2 GWh என மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. துபாயின் தொழில்துறை மின்சார விகிதத்தில் தோராயமாக $0.08/kWh, இது ஆற்றல் செலவில் ஆண்டுக்கு $336,000 என மொழிபெயர்க்கப்பட்டுள்ளது. 50% குறைப்பு ஆண்டுக்கு சுமார் $168,000 சேமிக்கிறது. குறைக்கப்பட்ட பராமரிப்பு உழைப்பு, குறைவான உதிரி பாகங்கள் மற்றும் குறைவான வேலையில்லா நேரம் தொடர்பான அபராதம் ஆகியவற்றைச் சேர்க்கவும், மேலும் மொத்த வருடாந்திர பலன் $250,000–$300,000 வரம்பில் குறையும். தோராயமாக $4 மில்லியன் (இயக்கிகள், நிறுவல், வடிகட்டிகள் மற்றும் பொறியியல்) மொத்த மறுபரிசீலனை முதலீட்டிற்கு எதிராக, 18-24 மாத திருப்பிச் செலுத்தும் காலம் கணித ரீதியாக சீரானது மற்றும் தொழில்துறை விளக்கக்காட்சிகளில் முறைசாரா முறையில் பொறியியல் குழு பகிர்ந்தவற்றுடன் சீரமைக்கிறது.

தொழில்நுட்ப ஒப்பீடு: நிலையான வேகம் எதிராக VFD ஒருங்கிணைப்பு

செயல்திறனில் முற்றிலும் மாறுபாட்டை விளக்குவதற்கு, கீழே உள்ள அட்டவணை பாரம்பரிய நிலையான-வேக கன்வேயர் அமைப்புகள் மற்றும் நவீன அதிர்வெண் இன்வெர்ட்டர்களுடன் உகந்ததாக இருக்கும் மைய அளவீடுகளை கோடிட்டுக் காட்டுகிறது.

விமானப் போக்குவரத்தில் பரவலாக்கப்பட்ட VFDகளின் எழுச்சி

நவீன விமான நிலைய கட்டிடக்கலையில் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க போக்கு மையப்படுத்தப்பட்ட கட்டுப்பாட்டு அலமாரிகளில் இருந்து பரவலாக்கப்பட்ட VFDகளுக்கு மாறுவதாகும்.

ஒரு பாரம்பரிய அமைப்பில், நூற்றுக்கணக்கான மைல்கள் கனமான, கவசமுள்ள மோட்டார் கேபிள்கள் ஒரு மையக் கட்டுப்பாட்டு அறையிலிருந்து முனையம் முழுவதும் சிதறிக்கிடக்கும் தனிப்பட்ட கன்வேயர் மோட்டார்களுக்கு அனுப்பப்பட வேண்டும். இதற்கு பாரிய கேபிள் தட்டுகள் தேவை மற்றும் மின்காந்த குறுக்கீடு (EMI) அபாயத்தை அறிமுகப்படுத்துகிறது.

பரவலாக்கப்பட்ட VFDகள் உயர் IP மதிப்பீடுகளுடன் (பொதுவாக IP65 அல்லது IP66) வடிவமைக்கப்படுகின்றன, அவை கன்வேயர் மோட்டாருக்கு நேரடியாகவோ அல்லது அதற்கு அடுத்ததாகவோ ஏற்றப்படுகின்றன.

பொறியாளர்கள் ஏன் பரவலாக்கப்பட்ட VFDகளை விரும்புகிறார்கள்:

● குறைக்கப்பட்ட கேபிளிங் செலவுகள்: விலையுயர்ந்த கவசமுள்ள செப்பு கேபிள்களை 70% வரை குறைக்கிறது.

● விரைவான சரிசெய்தல்:ஒரு இயக்கி தோல்வியுற்றால், முழு கட்டுப்பாட்டு அமைச்சரவையையும் சீர்குலைக்காமல் சில நிமிடங்களில் பராமரிப்பு குழுவினர் உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட மாடுலர் யூனிட்டை மாற்ற முடியும்.

● வெப்ப மேலாண்மை:பிரமாண்டமான, குளிரூட்டப்பட்ட கட்டுப்பாட்டு அறைகளின் தேவையை நீக்குகிறது, இடத்தை மிச்சப்படுத்துகிறது மற்றும் ஆற்றலைக் குறைக்கிறது.

நிலையான விமானத் தளவாடங்களின் முதுகெலும்பு

DXB ரெட்ரோஃபிட் ஒரு தெளிவான கதையைச் சொல்கிறது: VFDகள் சோதனைத் தொழில்நுட்பம் அல்ல. அவை நிரூபிக்கப்பட்ட, வங்கிக்கு ஏற்ற உள்கட்டமைப்பு மேம்படுத்தல்கள் இரண்டு ஆண்டுகளுக்குள் தங்களுக்குச் செலுத்தும் அதே வேளையில் இயந்திரத் தோல்விகளை 40%க்கும் மேல் குறைக்கின்றன.

அதிகரித்து வரும் எரிசக்தி செலவுகள் மற்றும் உமிழ்வு விதிமுறைகளை கடுமையாக்கும் விமான நிலைய ஆபரேட்டர்களுக்கு, இனி விஎஃப்டி இயக்கப்படும் கன்வேயர் சிஸ்டம்களை ஏற்படுத்தலாமா என்பதே கேள்வி. இன்ஜினியரிங் ப்ளேபுக் ஏற்கனவே எழுதப்பட்டுள்ளது — லைன் ரியாக்டர்களைக் குறிப்பிடுவது முதல் ஹார்மோனிக்ஸைத் தணிப்பது, பிரதிபலித்த அலைகளைத் தாங்கும் இன்வெர்ட்டர்-டூட்டி மோட்டார்களைத் தேர்ந்தெடுப்பது, பராமரிப்பை எளிதாக்கும் பரவலாக்கப்பட்ட டிரைவ்களை வரிசைப்படுத்துவது வரை.

துபாய் இன்டர்நேஷனலில் வேலை செய்தது வேறு எங்கும் வேலை செய்யலாம். தொழில்நுட்பம் முதிர்ச்சியடைந்துள்ளது. பொருளாதாரம் கட்டாயமானது. டெர்மினல்களுக்கு அடியில், மில்லியன் கணக்கான பைகளை நகர்த்தும் பெல்ட்கள், நிலையான வேகத்தில் இருந்து ஸ்மார்ட், அடாப்டிவ் இயக்கத்திற்கு மாறுவது ஏற்கனவே நடந்து கொண்டிருக்கிறது-இருப்பினும் ரெட்ரோஃபிட்டை எங்கு தொடங்குவது, எந்த வரிகளில் என்பது ஒவ்வொரு ஆபரேட்டருக்கும் ஒரு திறந்த கேள்வியாகவே உள்ளது.