ब्रश्ड डीसी मोटर: अभी भी एक बहुत ही व्यवहार्य विकल्प है

ब्रशलेस डीसी और स्टेपर मोटर्स को क्लासिक ब्रश डीसी मोटर की तुलना में अधिक ध्यान दिया जा सकता है, लेकिन बाद वाला अभी भी कुछ अनुप्रयोगों में बेहतर विकल्प हो सकता है।

अधिकांश डिज़ाइनर एक छोटी डीसी मोटर चुनना चाहते हैं - आमतौर पर एक उप-या आंशिक-अश्वशक्ति इकाई - आमतौर पर शुरुआत में केवल दो विकल्पों पर ध्यान देते हैं: ब्रशलेस डीसी (बीएलडीसी) मोटर या स्टेपर मोटर।किसे चुनना है यह एप्लिकेशन पर आधारित है, क्योंकि बीडीएलसी आम तौर पर निरंतर गति के लिए बेहतर है जबकि स्टेपर मोटर पोजिशनिंग, आगे-पीछे और स्टॉप/स्टार्ट गति के लिए बेहतर फिट है।प्रत्येक मोटर प्रकार सही नियंत्रक के साथ आवश्यक प्रदर्शन प्रदान कर सकता है, जो मोटर आकार और विशिष्टताओं के आधार पर एक आईसी या मॉड्यूल हो सकता है।इन मोटरों को समर्पित मोशन-कंट्रोल आईसी में एम्बेडेड "स्मार्ट" या एम्बेडेड फर्मवेयर वाले प्रोसेसर से चलाया जा सकता है।

लेकिन इन बीएलडीसी मोटरों के विक्रेताओं की पेशकश पर थोड़ा करीब से नजर डालें, और आप देखेंगे कि वे लगभग हमेशा ब्रश डीसी (बीडीसी) मोटर भी पेश करते हैं, जो "हमेशा" के आसपास रहे हैं।इस मोटर व्यवस्था का विद्युत चालित प्रेरक शक्ति के इतिहास में एक लंबा और स्थापित स्थान है, क्योंकि यह किसी भी प्रकार का पहला इलेक्ट्रिक मोटर डिज़ाइन था।इनमें से करोड़ों ब्रश वाली मोटरों का उपयोग हर साल कारों जैसे गंभीर, गैर-तुच्छ अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है।

ब्रश्ड मोटरों का पहला अपरिष्कृत संस्करण 1800 के दशक की शुरुआत में तैयार किया गया था, लेकिन एक छोटी उपयोगी मोटर को भी शक्ति प्रदान करना चुनौतीपूर्ण था।उन्हें बिजली देने के लिए आवश्यक जनरेटर अभी तक विकसित नहीं हुए थे, और उपलब्ध बैटरियों की क्षमता सीमित थी, आकार बड़ा था, और फिर भी उन्हें किसी तरह "पुनःपूर्ति" करनी पड़ी।आख़िरकार, इन समस्याओं पर काबू पा लिया गया।1800 के दशक के अंत तक, दसियों और सैकड़ों अश्वशक्ति की ब्रश डीसी मोटरें स्थापित की गईं और सामान्य उपयोग में थीं;कई आज भी उपयोग किए जाते हैं।

बुनियादी ब्रश डीसी मोटर को कार्य करने के लिए किसी "इलेक्ट्रॉनिक्स" की आवश्यकता नहीं होती है, क्योंकि यह एक स्व-संचारित उपकरण है।ऑपरेशन का सिद्धांत सरल है, जो इसके गुणों में से एक है।ब्रश की गई डीसी मोटर रोटर के चुंबकीय क्षेत्र (जिसे आर्मेचर भी कहा जाता है) बनाम स्टेटर की ध्रुवीयता को स्विच करने के लिए यांत्रिक कम्यूटेशन का उपयोग करती है।इसके विपरीत, स्टेटर का चुंबकीय क्षेत्र या तो विद्युत चुम्बकीय कॉइल (ऐतिहासिक रूप से) या आधुनिक, शक्तिशाली स्थायी चुंबक (कई वर्तमान कार्यान्वयन के लिए) द्वारा विकसित किया जाता है (चित्र 1)।


चित्र 1: पारंपरिक ब्रश डीसी मोटर रोटर के चुंबकीय क्षेत्र की ध्रुवीयता को स्विच करने के लिए ब्रश के माध्यम से यांत्रिक कम्यूटेशन पर निर्भर करती है, इस प्रकार निरंतर रोटरी गति को प्रेरित करती है।(छवि:एचपीआई रेसिंग ए/एस)

आर्मेचर पर रोटर कॉइल और स्टेटर के निश्चित क्षेत्र के बीच चुंबकीय क्षेत्र की परस्पर क्रिया और बार-बार उलटाव निरंतर रोटरी गति को प्रेरित करता है।रोटर क्षेत्र को उलटने वाली कम्यूटेशन क्रिया भौतिक संपर्कों (जिन्हें ब्रश कहा जाता है) के माध्यम से पूरा किया जाता है, जो आर्मेचर कॉइल्स को छूते हैं और शक्ति लाते हैं।मोटर का घूर्णन न केवल वांछित यांत्रिक गति प्रदान करता है, बल्कि निश्चित स्टेटर क्षेत्र के संबंध में आकर्षण/प्रतिकर्षण को प्रेरित करने के लिए आवश्यक रोटर कॉइल ध्रुवता का स्विचिंग भी प्रदान करता है - फिर से, किसी इलेक्ट्रॉनिक्स की आवश्यकता नहीं होती है, क्योंकि डीसी आपूर्ति सीधे लागू होती है स्टेटर कॉइल वाइंडिंग्स (यदि कोई हो) और ब्रश।

बुनियादी गति नियंत्रण लागू वोल्टेज को समायोजित करके पूरा किया जाता है, लेकिन यह ब्रश मोटर की कमियों में से एक की ओर इशारा करता है: कम वोल्टेज गति को कम कर देता है (जो इरादा था) और टोक़ को नाटकीय रूप से कम कर देता है, जो आमतौर पर एक अवांछित परिणाम होता है।डीसी रेल से सीधे संचालित ब्रश मोटर का उपयोग आम तौर पर केवल सीमित या गैर-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों जैसे कि छोटे खिलौने और एनिमेटेड डिस्प्ले को संचालित करने में स्वीकार्य है, खासकर यदि गति नियंत्रण की आवश्यकता होती है।

इसके विपरीत, ब्रशलेस मोटर में आवास के अंदरूनी हिस्से के चारों ओर विद्युत चुम्बकीय कॉइल्स (पोल) की एक श्रृंखला होती है, और उच्च शक्ति वाले स्थायी चुंबक घूर्णन शाफ्ट (रोटर) से जुड़े होते हैं (चित्रा 2)।चूंकि ध्रुवों को नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स (इलेक्ट्रॉनिक कम्यूटेशन - ईसी) द्वारा अनुक्रम में सक्रिय किया जाता है, रोटर के आसपास का चुंबकीय क्षेत्र घूमता है और इसलिए रोटर को अपने निश्चित चुंबकों से आकर्षित/प्रतिकर्षित करता है, जो क्षेत्र का अनुसरण करने के लिए मजबूर होता है।


चित्र 2: ब्रशलेस डीसी मोटर रोटर के आसपास के ध्रुवों की ध्रुवता को स्विच करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक कम्यूटेशन का उपयोग करती है।(छवि:एचपीआई रेसिंग ए/एस)

बीएलडीसी मोटर पोल को चलाने वाली धारा एक वर्ग तरंग हो सकती है, लेकिन यह अक्षम है और कंपन उत्पन्न करती है, इसलिए अधिकांश डिज़ाइन विद्युत दक्षता और गति परिशुद्धता के वांछित संयोजन के अनुरूप आकार के साथ रैंपिंग तरंग का उपयोग करते हैं।इसके अलावा, नियंत्रक तेज़ लेकिन सुचारू शुरुआत और ओवरशूट के बिना रुकने और यांत्रिक भार क्षणिकों के प्रति स्पष्ट प्रतिक्रिया के लिए ऊर्जावान तरंग को ठीक कर सकता है।विभिन्न नियंत्रण प्रोफ़ाइल और प्रक्षेप पथ उपलब्ध हैं जो एप्लिकेशन की आवश्यकताओं के अनुसार मोटर की स्थिति और वेग से मेल खाते हैं।

 

लिसा द्वारा संपादित


पोस्ट करने का समय: नवंबर-12-2021