महत्वपूर्ण परियोजनाओं में बड़ी सिंक्रोनस मोटर्स की स्थापना कैसे करें?

बड़ी सिंक्रोनस मोटर स्थिरता के लिए साइट तैयारी और फाउंडेशन डिज़ाइन

अनुनाद और धंसाव से बचने के लिए भार-वहन फाउंडेशन आवश्यकताएं

बड़े सिंक्रोनस मोटर्स को ठीक से चलाने के लिए, उन्हें एक मजबूत आधार की आवश्यकता होती है जो न केवल स्थैतिक भार को सहन कर सके बल्कि हार्मोनिक्स से उत्पन्न होने वाले गतिशील बलों को भी सहन कर सके। इस नींव को 50 टन से अधिक के स्थैतिक भार के साथ-साथ कंपन पैदा करने वाले सभी गतिशील भागों का समर्थन करना होता है। इन प्रणालियों के डिजाइन करते समय, इंजीनियरों को उपकरण के भार के साथ-साथ इसके संचालन के दौरान होने वाले कंपन के बारे में भी सोचना होता है। यदि वे अनुनाद आवृत्तियों पर ध्यान नहीं देते हैं, तो बेयरिंग्स अपेक्षा से कहीं अधिक तेजी से घिस जाएंगी। कंक्रीट डालने से पहले, मृदा परीक्षण यह बताते हैं कि भूमि वास्तव में कितना भार सहन कर सकती है। खराब संकुचन? इससे विभिन्न भागों के अलग-अलग दर पर बैठने की समस्या उत्पन्न होती है, जो तब और भी बदतर हो जाती है जब यह अंतर 0.1 मिमी प्रति मीटर से अधिक हो जाता है। इस प्रकार के असमान बैठने से भविष्य में शाफ्ट के गलत संरेखण की समस्या उत्पन्न होती है। अधिकांश स्थापनाओं में मोटर से लगभग 1.5 गुना बड़े प्रबलित कंक्रीट आधार का उपयोग किया जाता है, जिसमें कंपन को अवशोषित करने के लिए विशेष पैड जोड़े जाते हैं। भूकंप प्रवण क्षेत्रों में, स्थिरता बनाए रखने के लिए स्टील पाइल्स को फ्रॉस्ट लाइन से लगभग 30% अधिक गहराई तक ले जाया जाता है। और थर्मल विस्तार जोड़ों के बारे में भी मत भूलें। ये छोटे जोड़ मौसमी भूमि गति की अनुमति देते हैं बिना ही सब कुछ संरेखण से बाहर कर दिए बिना, ISO 10816-3 मानकों के अनुसार कंपन को स्वीकार्य सीमा के भीतर बनाए रखते हैं।

माउंटिंग रणनीति चयन: कठोर, फ्लेंज्ड या प्रत्यास्थ—कंपन और संरेखण पर प्रभाव

उपकरण को कैसे माउंट किया जाता है, इससे कंपन को नियंत्रित करने और रखरखाव की आवृत्ति पर बहुत फर्क पड़ता है। 1000 किलोवाट से कम क्षमता वाले छोटे मोटर्स के लिए, जहां बहुत अधिक हिलने-डुलने की स्थिति नहीं होती, कठोर माउंट चीजों को स्थिर रखने के लिए बहुत अच्छे काम आते हैं। लेकिन सावधान रहें क्योंकि ये समान माउंट वास्तव में उन तकलीफदायक उच्च आवृत्ति वाले कंपन को और बढ़ा सकते हैं। टाइट स्पेस में कपलिंग्स को ठीक से संरेखित करने के लिए फ्लेंज माउंट डिज़ाइन वास्तव में अच्छे होते हैं, जो जगह बचाते हैं। इसकी कीमत क्या है? उन्हें पूरे क्षेत्र में कभी-कभी 0.05 मिमी तक समतल माउंटिंग सतहों की आवश्यकता होती है। जब हम रबर आइसोलेटर के साथ लचीली प्रणालियों की बात करते हैं, तो वे ISO 1940 मानकों के अनुसार कंपन के स्तर को काफी कम कर देते हैं। ये कंपन को 60 से 80 प्रतिशत तक कम कर सकते हैं, जिसके कारण कई संयंत्र विभिन्न गति पर चलने वाली मशीनों के लिए उन्हें पसंद करते हैं। हालाँकि एक नकारात्मक पहलू भी है। दैनिक तापमान में बदलाव के दौरान इन लचीले सेटअप की नियमित रूप से जांच की आवश्यकता होती है। महत्वपूर्ण विचारों में स्टार्टअप के दौरान टॉर्क के साथ क्या होता है, समय के साथ रबर सामग्री पर गर्मी का प्रभाव, और यह चेक करना शामिल है कि क्या तकनीशियन लेजर संरेखण जांच के लिए उपकरण तक आसानी से पहुंच सकते हैं। भारी जड़ता भार की स्थिति में लचीले माउंट बेयरिंग जीवन को लगभग 25% तक बढ़ाने में मदद करते हैं, लेकिन ऑपरेटरों को अपने कठोर समकक्षों की तुलना में लगभग 30% अधिक बार सॉफ्ट फुट जांच करने के लिए तैयार रहना चाहिए।

बड़ी समकालिक मोटर का परिशुद्ध यांत्रिक स्थापना

शाफ्ट कपलिंग और रनआउट सहनशीलता नियंत्रण के लिए लेजर संरेखण की सर्वोत्तम प्रथाएँ

मोटर्स के आयुष्काल को बढ़ाने के मामले में चीजों को ठीक से संरेखित करना सब कुछ बदल देता है। आधुनिक लेजर संरेखण उपकरण जुड़ी शाफ्ट्स पर लगभग 0.05 मिमी सहनशीलता तक पहुँच सकते हैं। और आइए स्वीकार करें, 0.1 मिमी पर भी थोड़ा सा अंतर मशीनी चिकनाई से हाल के अध्ययनों के अनुसार बेयरिंग्स के तेजी से घिसने का कारण बनता है, जो तीन गुना तेजी से होता है। आजकल अधिकांश दुकानें एक मूल तीन चरणीय क्रम का पालन करती हैं। पहले वे संरेखण कार्य करने से पहले फाउंडेशन की जाँच करते हैं। फिर सभी चीजों के घूमते समय वास्तविक लेजर निगरानी आती है। अंत में तनाव लगाए जाने के बाद लेकिन पूर्ण संचालन शुरू होने से पहले उस महत्वपूर्ण जाँच की बारी आती है। अनुभव दिखाता है कि इस विधि से पुरानी शैली की मैनुअल तकनीकों की तुलना में लगभग दो तिहाई तक जल्दी विफलताएँ कम हो जाती हैं। साथ ही, यह उन घृणित कंपन समस्याओं को रोकता है जो समय के साथ उपकरणों को नष्ट कर सकती हैं।

अंतिम स्थिति के दौरान थर्मल वृद्धि का मुआवजा और बेयरिंग लोड की पुष्टि

उपकरण स्थापित करते समय थर्मल प्रसार के उचित प्रबंधन की आवश्यकता होती है। विशेष रूप से स्टील शाफ्ट के मामले में, जब तापमान 100 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ जाता है, तो वे प्रति मीटर लगभग 1.2 मिमी बढ़ने की प्रवृत्ति रखते हैं। इसका अर्थ है कि तकनीशियनों को शुरुआत से ही ठंडे संरेखण ऑफसेट को ध्यान में रखकर काम करना चाहिए। इस बीच, स्ट्रेन गेज की मदद से यह जांचा जाता है कि बेयरिंग लोड मूल रूप से उनके लिए निर्धारित 15% से अधिक न हटे। यहां आंकड़े भी एक कहानी कहते हैं - पिछले साल के रोटेटिंग उपकरण जर्नल के अनुसार, लगभग 42% अप्रत्याशित सिस्टम बंदी इसलिए होती है क्योंकि किसी ने इन थर्मल परिवर्तनों के बारे में भूल कर उपेक्षा कर दी। अंत में सब कुछ स्थापित करते समय, अच्छी प्रथा में कमरे के तापमान से लेकर संचालन स्थितियों तक परिवर्तन कैसे होते हैं, यह देखना शामिल है, यह ट्रैक करना कि लोड वास्तव में वहीं जा रहे हैं जहां के लिए योजना बनाई गई थी या नहीं, और अक्षीय और त्रिज्या दोनों दिशाओं में सब कुछ सुचारु रूप से चलाए रखने के लिए शिम्स के साथ उन सूक्ष्म समायोजनों को बनाना शामिल है।

बड़ी समकालिक मोटर का विद्युत नियुक्तन और ग्रिड समकालन

उद्दीपन प्रणाली एकीकरण और वोल्टेज/आवृत्ति मिलान प्रोटोकॉल

उत्तेजना प्रणाली अभिक्रियाशील शक्ति के प्रबंधन और नेटवर्क में सभी जगह टर्मिनल वोल्टेज को स्थिर रखने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। चुंबकीय संतृप्ति या उन झंझट भरी कम-उत्तेजना दोषों जैसी समस्याओं से बचने के लिए रोटर क्षेत्र धारा को लगभग आधे प्रतिशत सहन के भीतर बनाए रखना महत्वपूर्ण है, जो संचालन को रोक सकते हैं। ग्रिड से जुड़ते समय, वोल्टेज को सही ढंग से सेट करना बहुत महत्वपूर्ण होता है — यह बस वोल्टेज से केवल एक चौथाई प्रतिशत के अंतर के भीतर होना चाहिए, जबकि आवृत्तियों को चालू होते समय घातक टोक़ स्पाइक्स को रोकने के लिए 0.1 हर्ट्ज़ की सीमा के भीतर संरेखित रहना चाहिए। आज की आधुनिक प्रणालियाँ फेज कोणों पर लगातार नज़र रखने वाले वैक्टर सेंसर्स के साथ बंद लूप नियंत्रण योजनाओं पर निर्भर करती हैं, जो आवश्यकतानुसार उत्तेजना स्तरों और प्राइम मूवर की गति में स्वचालित समायोजन करती हैं। मैन्युअल सिंक करना अभी भी जोखिम भरा है — याद रखें जब 15 डिग्री का फेज कोण अमिलान होता है? ऐसा असंरेखण अस्थायी धाराओं को उत्पन्न कर सकता है जो सामान्य स्तर से पांच गुना अधिक तक पहुँच सकते हैं। थर्मल इमेजिंग अध्ययनों ने यह दिखाया है कि गलत वोल्टेज और आवृत्ति मिलान होने पर क्या होता है — अनुचित वोल्टेज और आवृत्ति मिलान केवल 2,000 संचालन घंटों के भीतर इन्सुलेशन सामग्री को सामान्य दर से तीन गुना तेजी से क्षतिग्रस्त कर देता है। अच्छी खबर यह है कि स्वचालित समकालिकरण आरंभिक स्थापना में गलतियों को लगभग 92% तक कम कर देता है और IEEE 519-2022 मानकों द्वारा निर्धारित सीमाओं के भीतर उन झंझट भरी हार्मोनिक्स को बनाए रखता है।

मुख्य समकालिकरण पैरामीटर:

समकालिकरण केवल तब शुरू होता है जब लगातार तीन सत्यापन चक्र पैरामीटर संरेखण की पुष्टि करते हैं, जिससे फेज़ से बाहर के संवरण से होने वाले घातक यांत्रिक क्षति को रोका जा सके। यह आइसोलेटेड से ग्रिड-समानांतर संचालन में सुचारु संक्रमण सुनिश्चित करता है और लक्ष्य के ±0.01 के भीतर शक्ति गुणक बनाए रखता है।

बड़ी समकालिक मोटर के इष्टतम प्रदर्शन के लिए थर्मल प्रबंधन और शीतलन प्रणाली एकीकरण

शीतलन विधि का चयन: वायु, हाइड्रोजन या जल — रेटिंग, ड्यूटी चक्र और परिवेशीय स्थितियों के आधार पर

अच्छा शीतलन इस बात में बहुत अंतर लाता है कि कोई चीज़ कितनी अच्छी तरह काम करती है और उसकी आयु कितनी लंबी होती है। लगभग 20 मेगावाट से कम क्षमता वाली छोटी मशीनों के लिए, सामान्य मौसम परिस्थितियों वाले स्थानों पर वायु शीतलन अधिकतर सबसे आर्थिक विकल्प होता है। ये प्रणालियाँ विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए चैनलों के माध्यम से सामान्य वायु प्रवाह पर निर्भर करती हैं। लेकिन जो मशीनें लगातार पूर्ण क्षमता पर चलती हैं, उनके लिए ये पर्याप्त नहीं होतीं। हाइड्रोजन शीतलन पूरी तरह से एक अलग स्तर पर ले जाता है। यह सामान्य वायु की तुलना में लगभग चौदह गुना बेहतर तरीके से उपकरणों से ऊष्मा को दूर करता है। इसीलिए हम इस विधि को मुख्य रूप से पचास मेगावाट से अधिक शक्ति उत्पन्न करने वाली बड़ी औद्योगिक मोटर्स में उपयोग होते देखते हैं। हाइड्रोजन गैस को सील करने के लिए आवश्यक अतिरिक्त प्रयास का परिणाम अच्छा मिलता है क्योंकि इन प्रणालियों में घर्षण के कारण ऊर्जा की काफी कम हानि होती है। जब इस्पात उत्पादन सुविधाओं जैसे अत्यधिक घने संचालन की बात आती है, तो जल-आधारित शीतलन लूप आवश्यक हो जाते हैं। ये अपार ऊष्मा संचय को संभालते हैं, कभी-कभी प्रति घन मीटर 100 किलोवाट से अधिक भी, फिर भी घटकों को क्षति पहुँचने से रोकने के लिए आंतरिक तापमान को पर्याप्त रूप से कम रखते हैं, जो आमतौर पर 130 डिग्री सेल्सियस से कम रहता है। सही शीतलन विधि का चयन करना वास्तव में कई महत्वपूर्ण विचारों पर निर्भर करता है, जिनमें शामिल हैं...

• मोटर रेटिंग : 60 मेगावाट से अधिक पर आमतौर पर जल-शीतलन की आवश्यकता होती है
• कार्य चक्र : हाइड्रोजन प्रणाली निरंतर 24/7 संचालन में सबसे अच्छा प्रदर्शन करती है
• परिवेशीय प्रतिबन्ध : पर्याप्त वेंटिलेशन के साथ 40°C से नीचे वायु-शीतलन व्यवहार्य है

इंजीनियरों को थर्मल प्रदर्शन के संदर्भ में प्रारंभिक लागत का संतुलन बनाना चाहिए, क्योंकि रेटेड तापमान से प्रत्येक 10°C अधिक होने पर इन्सुलेशन का जीवन आधा हो सकता है। अंतरिक्ष-सीमित औद्योगिक सेटिंग्स में प्रदर्शन और रखरखाव पहुंच को अनुकूलित करने के लिए वायु-से-जल ऊष्मा विनिमयक जैसे संकर समाधान अपनाए जा रहे हैं।