एक मोटर, जैसा कि नाम से पता चलता है, एक ऐसा उपकरण है जो विद्युत और यांत्रिक ऊर्जा को परिवर्तित करता है। कोई भी मोटर मोटर या जनरेटर के रूप में काम कर सकती है। यह स्वयं ऊर्जा उत्पन्न नहीं करता है, बल्कि केवल विद्युत यांत्रिक ऊर्जा के रूपांतरण का एहसास करता है, लेकिन रूपांतरण प्रक्रिया में नुकसान गर्मी में परिवर्तित हो जाएगा, इसलिए किसी भी मोटर डिजाइन में विद्युत चुम्बकीय डिजाइन, यांत्रिक डिजाइन और थर्मल डिजाइन शामिल हैं। हम विद्युत शक्ति, यांत्रिक शक्ति, हानि और दक्षता, तापमान और अन्य प्रदर्शन मापदंडों पर अधिक ध्यान देते हैं।
संरचना और अनुप्रयोग के आधार पर, मोटर कई प्रकार के होते हैं। हालांकि, वर्तमान ऑटोमोबाइल ड्राइव में उपयोग किए जाने वाले मुख्य स्थायी चुंबक सिंक्रोनस मोटर्स, एसिंक्रोनस मोटर्स (इंडक्शन मोटर्स), स्विच्ड अनिच्छा मोटर्स, इलेक्ट्रिक उत्तेजना मोटर्स और डीसी मोटर्स हैं। इस बिंदु पर, हर कोई मदद नहीं कर सकता है लेकिन इन मोटरों के बीच अंतर क्या हैं, और प्रत्येक के फायदे और नुकसान क्या हैं? आइए यहां एक साधारण लोकप्रिय विज्ञान बनाते हैं।
डीसी
डीसी मोटर मोटर परिवार में सबसे पुराना आविष्कार है। इसके आविष्कारक सुप्रसिद्ध फैराडे हैं। पारंपरिक डीसी मोटर में मुख्य रूप से रोटर पर आर्मेचर वाइंडिंग, स्टेटर पर उत्तेजना वाइंडिंग, स्टेटर और रोटर कोर, फ्रेम और ब्रश होते हैं- कम्यूटेटर बनता है, उत्तेजना घुमावदार उत्तेजना चुंबकीय क्षेत्र प्रदान करता है, और आर्मेचर घुमावदार करंट प्रदान करता है जो टॉर्क पैदा करता है।
जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, एक डीसी मोटर में एक उत्तेजना घुमावदार और एक आर्मेचर वाइंडिंग होती है। उत्तेजना वाइंडिंग की धारा को नियंत्रित करके चुंबकीय क्षेत्र के आकार को नियंत्रित किया जा सकता है, और आर्मेचर वाइंडिंग की धारा को नियंत्रित करके टोक़ को समायोजित किया जा सकता है। इसलिए, डीसी मोटर का सबसे बड़ा फायदा यह है कि इसमें अच्छा नियंत्रण प्रदर्शन होता है। मोटर की आउटपुट गति और टॉर्क को केवल एक बाहरी चर रोकनेवाला के माध्यम से लगभग रैखिक रूप से समायोजित किया जा सकता है।
हालांकि, ब्रश के अस्तित्व के कारण, विश्वसनीयता कम है, रखरखाव की लागत अधिक है, और ब्रश के संपर्क प्रतिरोध और बाहरी प्रतिरोध के कारण अतिरिक्त नुकसान बड़ा है, और मोटर दक्षता अपेक्षाकृत कम है। वर्तमान में, नए विकसित इलेक्ट्रिक वाहन मूल रूप से ब्रश डीसी मोटर्स का उपयोग नहीं करते हैं, जो आमतौर पर केवल विंडो लिफ्ट, ड्राइविंग वाइपर आदि जैसे स्थानों में उपयोग किए जाते हैं, और ब्रश कम्यूटेटर को बदलने के लिए इलेक्ट्रॉनिक कम्यूटेटर का उपयोग करने की प्रवृत्ति होती है।
इंडक्शन मोटर
इंडक्शन मोटर के आविष्कारक एक और तकनीकी दिग्गज टेस्ला हैं। आम तौर पर, स्टेटर कोर तीन-चरण एसी वाइंडिंग के साथ एम्बेडेड होता है, और रोटर लोहे के कोर और शॉर्ट-सर्किट केज वाइंडिंग से बना होता है। जब तीन-चरण एसी स्टेटर वाइंडिंग्स से जुड़ा होता है, तो एक सिंथेटिक स्पेस सिंक्रोनस रोटेटिंग मैग्नेटिक फील्ड उत्पन्न करेगा, रोटर वाइंडिंग को काट देगा, इस प्रकार रोटर केज वाइंडिंग में करंट उत्पन्न करेगा, और करंट चुंबकीय की क्रिया के अधीन होगा रोटर को घुमाने के लिए ड्राइव करने के लिए विद्युत चुम्बकीय बल उत्पन्न करने के लिए क्षेत्र।
क्योंकि रोटर पर ब्रश की कोई आवश्यकता नहीं है, संरचना सरल है, विश्वसनीयता अच्छी है, और उत्पादन तकनीक अपेक्षाकृत परिपक्व है, इसलिए इसका व्यापक रूप से औद्योगिक उत्पादन में उपयोग किया जाता है। अब इसका उपयोग कुछ यात्री कारों में किया जाता है, लेकिन इसकी कम शक्ति घनत्व और जटिल नियंत्रण के कारण, यात्री कारों में इसका उपयोग शायद ही कभी किया जाता है। इस महान शख्सियत को मनाने के लिए, टेस्ला मोटर ने अपने शुरुआती उत्पादों में कॉपर बार गिलहरी केज को शामिल करने का इस्तेमाल किया। हालांकि, इसकी समग्र दक्षता, शक्ति घनत्व और अन्य प्रदर्शनों के कारण, यह अभी भी दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक मोटर्स के साथ तुलना करने में असमर्थ है। नवीनतम मॉडल 3 ने ड्राइव मोटर्स के रूप में स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर्स पर स्विच किया है।
पारंपरिक सिंक्रोनस मोटर्स और स्थायी चुंबक सिंक्रोनस मोटर्स
सिंक्रोनस मोटर की स्टेटर संरचना पिछली इंडक्शन मोटर की तरह ही होती है। यह एसी मोटर के अंतर्गत आता है। केवल स्टेटर वाइंडिंग सममित एसी करंट से गुजरती है, जो हवा के अंतराल में एक निश्चित घूर्णन मैग्नेटोमोटिव बल उत्पन्न करेगी। एसिंक्रोनस मोटर से अंतर यह है कि इसकी रोटर गति घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र की गति के अनुरूप होती है।
यह एक पारंपरिक विद्युत उत्तेजना तुल्यकालिक मोटर है, और इसके रोटर मुख्य ध्रुव एक घाव उत्तेजना घुमावदार के साथ घाव होते हैं और शाफ्ट पर पर्ची के छल्ले और ब्रश के माध्यम से खींचे जाते हैं। अर्थात्, इसका उत्तेजना मैग्नेटोमोटिव बल एक बाहरी प्रत्यक्ष धारा द्वारा प्रदान किया जाता है। इसलिए, इसका नियंत्रण प्रदर्शन अपेक्षाकृत अच्छा है, और शक्ति कारक और दक्षता अपेक्षाकृत अधिक हो सकती है। हालाँकि, क्योंकि एक बाहरी उत्तेजक की आवश्यकता होती है, आकार बड़ा होता है, और ब्रश स्लिप रिंग को नियमित रखरखाव की आवश्यकता होती है, इसलिए इस प्रकार की मोटर का उपयोग ज्यादातर बिजली संयंत्र जनरेटर में किया जाता है, और यह ऑटोमोबाइल में अपेक्षाकृत दुर्लभ है।
नई ऊर्जा वाले वाहनों में सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर है। पिछले एक से अंतर यह है कि रोटर कोर में कोई वाइंडिंग नहीं है, केवल सतह पर चढ़कर या अंतर्निहित स्थायी चुंबक हैं। विद्युत यांत्रिक ऊर्जा रूपांतरण एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र की क्रिया के कारण होता है।
क्योंकि कार की गति को बार-बार समायोजित करने की आवश्यकता होती है, मोटर की गति अपेक्षाकृत अधिक होने के लिए डिज़ाइन की जाती है, इसलिए दायीं ओर निर्मित चुंबकीय स्टील के साथ स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर इसकी अच्छी यांत्रिक शक्ति के कारण अधिक लाभप्रद होती है, और इस तरह की मोटर के लिए बिल्ट-इन मैग्नेटिक स्टील के साथ अपेक्षाकृत उच्च चुंबकीय बल होता है। प्रतिरोध टोक़ चुंबकीय स्टील की मात्रा को बचाने और क्षेत्र को कमजोर करने वाले प्रदर्शन में सुधार करने के लिए अधिक अनुकूल है।
स्विचड अनिच्छा मोटर
अनिच्छा मोटर एक नई संरचना वाली मोटर है। रोटर पर न तो घुमावदार और न ही स्थायी चुंबक सामग्री है, लेकिन सिलिकॉन स्टील शीट्स द्वारा खड़ी मुख्य ध्रुवों की एक ठोस संरचना है। यह न्यूनतम अनिच्छा के सिद्धांत पर आधारित है (चुंबकीय प्रवाह हमेशा सबसे छोटी अनिच्छा के साथ पथ के साथ बंद होना चाहिए)। स्टेटर के मुख्य ध्रुवों पर वाइंडिंग के एनर्जाइज़ेशन अनुक्रम को स्विच करके, रोटर लगातार सबसे छोटी अनिच्छा के साथ स्थिति में चला जाता है, जिससे रोटर को घुमाने के लिए प्रेरित किया जाता है।
मैग्नेटोरेसिस्टिव संरचना सरल, दृढ़, विश्वसनीय, कम लागत वाली है, और इसमें विकास की काफी संभावनाएं हैं। इसलिए, यह हाल के वर्षों में कर्षण गति विनियमन के क्षेत्र में तेजी से विकसित हुआ है। हालांकि, इसके अंतर्निहित टोक़ उतार-चढ़ाव और स्पष्ट कंपन और शोर के कारण, वर्तमान में इसका उपयोग केवल कुछ यात्री कारों में किया जाता है।
वर्तमान में, कुछ नए हाइब्रिड उत्तेजना प्रकार अनिच्छा मोटर्स भी हैं। आमतौर पर, एक निश्चित फेराइट स्थायी चुंबक सामग्री को रोटर अनिच्छा स्लॉट में डाला जाता है, ताकि स्थायी चुंबक टोक़ के एक हिस्से की शुरूआत के कारण मोटर का प्रदर्शन अनिच्छा मोटर की तुलना में अधिक हो। , और लागत दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक मोटर्स जितनी अधिक नहीं है।
उपसंहार
यह लेख कई मोटरों का परिचय देता है जिनसे हम परिचित हैं। कुल मिलाकर, डीसी मोटर्स को उनकी खराब विश्वसनीयता और औसत प्रदर्शन के कारण धीरे-धीरे समाप्त कर दिया गया है; स्विच्ड अनिच्छा मोटर्स की नियंत्रण तकनीक अभी परिपक्व नहीं है, और कम गति पर शोर और कंपन स्पष्ट हैं, और दक्षता भी कम है। यह भविष्य के विकल्प से संबंधित है; प्रेरण मोटर रोटर में द्वितीयक तरफ तांबे की खपत, गंभीर गर्मी उत्पादन, कम दक्षता और बड़ी मात्रा होती है, और अक्सर यात्री कारों में उपयोग के लिए उपयुक्त होती है जिन्हें सख्त मात्रा आवश्यकताओं की आवश्यकता नहीं होती है; विद्युत उत्तेजना तुल्यकालिक मोटर प्रणाली आकार में बड़ी है, और विद्युत ब्रश वाली पर्ची के छल्ले को रखरखाव की आवश्यकता होती है और विश्वसनीयता की चिंता होती है, और वर्तमान में जनरेटर के अलावा अन्य दुर्लभ हैं।
ऊपर दी गई तस्वीर संदर्भ के लिए अमेरिकी ऊर्जा विभाग और ओक रिज नेशनल लेबोरेटरी द्वारा बनाई गई कई मोटरों की संरचना और प्रदर्शन की तुलना है। छोटी यात्री कारों के लिए, स्थायी चुंबक सिंक्रोनस मोटर अभी भी मुख्य हैं, और मेरे देश में, दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक सामग्री के भंडार में अद्वितीय संसाधन लाभ हैं। लेकिन नए ऊर्जा वाहनों की विस्फोटक वृद्धि के साथ, नई उच्च दक्षता, कम लागत वाली, सुरक्षित और विश्वसनीय मोटरों के लिए अनुसंधान उत्साह भी बढ़ रहा है।
