डीसी मोटर सर्वव्यापी मशीनें हैं जो विभिन्न अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले विभिन्न प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में पाई जाती हैं।

आमतौर पर, इन मोटरों को उन उपकरणों में तैनात किया जाता है जिनके लिए किसी प्रकार के रोटरी या गति-उत्पादक नियंत्रण की आवश्यकता होती है।कई इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग परियोजनाओं में डायरेक्ट करंट मोटर्स आवश्यक घटक हैं।डीसी मोटर संचालन और मोटर गति विनियमन की अच्छी समझ रखने से इंजीनियरों को ऐसे एप्लिकेशन डिज़ाइन करने में मदद मिलती है जो अधिक कुशल गति नियंत्रण प्राप्त करते हैं।

यह लेख उपलब्ध डीसी मोटरों के प्रकार, उनके संचालन के तरीके और गति नियंत्रण कैसे प्राप्त करें, इस पर बारीकी से नज़र डालेगा।

डीसी मोटर्स क्या हैं?

पसंदएसी मोटरेंडीसी मोटर विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में भी परिवर्तित करती है।उनका संचालन डीसी जनरेटर के विपरीत है जो विद्युत प्रवाह उत्पन्न करता है।एसी मोटर्स के विपरीत, डीसी मोटर्स डीसी पावर-गैर-साइनसॉइडल, यूनिडायरेक्शनल पावर पर काम करते हैं।

बुनियादी निर्माण

हालाँकि DC मोटरों को विभिन्न तरीकों से डिज़ाइन किया गया है, लेकिन उन सभी में निम्नलिखित बुनियादी भाग होते हैं:

• रोटर (मशीन का वह भाग जो घूमता है; जिसे "आर्मेचर" भी कहा जाता है)
• स्टेटर (फील्ड वाइंडिंग, या मोटर का "स्थिर" भाग)
• कम्यूटेटर (मोटर प्रकार के आधार पर ब्रश या ब्रश रहित किया जा सकता है)
• फ़ील्ड मैग्नेट (चुंबकीय क्षेत्र प्रदान करें जो रोटर से जुड़े एक्सल को घुमाता है)

व्यवहार में, डीसी मोटर एक घूर्णन आर्मेचर और स्टेटर या स्थिर घटक द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र के बीच बातचीत के आधार पर काम करते हैं।

एक सेंसर रहित डीसी ब्रशलेस मोटर नियंत्रक।उपयोग की गई छवि सौजन्य सेकेंज़ी मुडगे.

परिचालन सिद्धांत

डीसी मोटर फैराडे के विद्युत चुंबकत्व के सिद्धांत पर काम करते हैं जो बताता है कि एक विद्युत धारा प्रवाहित करने वाले कंडक्टर को चुंबकीय क्षेत्र में रखे जाने पर एक बल का अनुभव होता है।फ्लेमिंग के "इलेक्ट्रिक मोटर्स के लिए बाएं हाथ के नियम" के अनुसार, इस कंडक्टर की गति हमेशा वर्तमान और चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत दिशा में होती है।

गणितीय रूप से, हम इस बल को F = BIL के रूप में व्यक्त कर सकते हैं (जहाँ F बल है, B चुंबकीय क्षेत्र है, I का अर्थ धारा है, और L कंडक्टर की लंबाई है)।

डीसी मोटर्स के प्रकार

डीसी मोटरें उनके निर्माण के आधार पर विभिन्न श्रेणियों में आती हैं।सबसे आम प्रकारों में ब्रश या ब्रश रहित, स्थायी चुंबक, श्रृंखला और समानांतर शामिल हैं।

ब्रशयुक्त और ब्रशरहित मोटरें

एक ब्रश डीसी मोटरग्रेफाइट या कार्बन ब्रश की एक जोड़ी का उपयोग करता है जो आर्मेचर से करंट संचालित करने या वितरित करने के लिए होता है।ये ब्रश आमतौर पर कम्यूटेटर के करीब रखे जाते हैं।डीसी मोटर्स में ब्रश के अन्य उपयोगी कार्यों में स्पार्कलेस ऑपरेशन सुनिश्चित करना, रोटेशन के दौरान करंट की दिशा को नियंत्रित करना और कम्यूटेटर को साफ रखना शामिल है।

ब्रशलेस डीसी मोटरइसमें कार्बन या ग्रेफाइट ब्रश न हों।उनमें आम तौर पर एक या अधिक स्थायी चुंबक होते हैं जो एक निश्चित आर्मेचर के चारों ओर घूमते हैं।ब्रश के स्थान पर, ब्रशलेस डीसी मोटर घूर्णन और गति की दिशा को नियंत्रित करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक सर्किट का उपयोग करते हैं।

स्थायी चुंबक मोटर्स

स्थायी चुंबक मोटर्स में एक रोटर होता है जो दो विपरीत स्थायी चुंबकों से घिरा होता है।डीसी पारित होने पर चुंबक एक चुंबकीय क्षेत्र प्रवाह की आपूर्ति करते हैं, जिसके कारण रोटर ध्रुवता के आधार पर दक्षिणावर्त या वामावर्त दिशा में घूमता है।इस प्रकार की मोटर का एक बड़ा लाभ यह है कि यह एक स्थिर आवृत्ति के साथ समकालिक गति पर काम कर सकती है, जिससे इष्टतम गति विनियमन की अनुमति मिलती है।

श्रृंखला-घाव डीसी मोटर्स

श्रृंखला मोटरों में उनके स्टेटर (आमतौर पर तांबे की छड़ों से बने) वाइंडिंग और फ़ील्ड वाइंडिंग (तांबे के कॉइल) श्रृंखला में जुड़े होते हैं।परिणामस्वरूप, आर्मेचर धारा और क्षेत्र धाराएं बराबर होती हैं।उच्च धारा आपूर्ति से सीधे फ़ील्ड वाइंडिंग में प्रवाहित होती है जो शंट मोटर्स की तुलना में अधिक मोटी और कम होती है।फ़ील्ड वाइंडिंग की मोटाई मोटर की भार वहन करने की क्षमता को बढ़ाती है और शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र भी उत्पन्न करती है जो श्रृंखला डीसी मोटर्स को बहुत अधिक टॉर्क देती है।

शंट डीसी मोटर्स

एक शंट डीसी मोटर में आर्मेचर और फ़ील्ड वाइंडिंग समानांतर में जुड़े होते हैं।समानांतर कनेक्शन के कारण, दोनों वाइंडिंग्स को समान आपूर्ति वोल्टेज प्राप्त होता है, हालांकि वे अलग-अलग उत्तेजित होते हैं।शंट मोटर्स में आमतौर पर श्रृंखला मोटर्स की तुलना में वाइंडिंग पर अधिक मोड़ होते हैं जो ऑपरेशन के दौरान शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं।अलग-अलग भार के साथ भी शंट मोटर्स में उत्कृष्ट गति विनियमन हो सकता है।हालाँकि, उनमें आमतौर पर श्रृंखला मोटर्स के उच्च शुरुआती टॉर्क का अभाव होता है।

एक मिनी ड्रिल में एक मोटर और गति नियंत्रण सर्किट स्थापित किया गया है।उपयोग की गई छवि सौजन्य सेदिलशान आर जयकोडी

डीसी मोटर गति नियंत्रण

श्रृंखला डीसी मोटर्स में गति विनियमन प्राप्त करने के तीन मुख्य तरीके हैं-फ्लक्स नियंत्रण, वोल्टेज नियंत्रण और आर्मेचर प्रतिरोध नियंत्रण।

1. फ्लक्स नियंत्रण विधि

फ्लक्स नियंत्रण विधि में, एक रिओस्टेट (एक प्रकार का परिवर्तनीय अवरोधक) फ़ील्ड वाइंडिंग के साथ श्रृंखला में जुड़ा होता है।इस घटक का उद्देश्य वाइंडिंग्स में श्रृंखला प्रतिरोध को बढ़ाना है जो फ्लक्स को कम करेगा, जिसके परिणामस्वरूप मोटर की गति बढ़ जाएगी।

2. वोल्टेज विनियमन विधि

परिवर्तनीय विनियमन विधि का उपयोग आमतौर पर शंट डीसी मोटर्स में किया जाता है।फिर से, वोल्टेज विनियमन नियंत्रण प्राप्त करने के दो तरीके हैं:

• अलग-अलग वोल्टेज (उर्फ एकाधिक वोल्टेज नियंत्रण) के साथ आर्मेचर की आपूर्ति करते समय शंट फ़ील्ड को एक निश्चित रोमांचक वोल्टेज से कनेक्ट करना
• आर्मेचर को आपूर्ति किए गए वोल्टेज को बदलना (उर्फ वार्ड लियोनार्ड विधि)

3. आर्मेचर प्रतिरोध नियंत्रण विधि

आर्मेचर प्रतिरोध नियंत्रण इस सिद्धांत पर आधारित है कि मोटर की गति सीधे बैक ईएमएफ के समानुपाती होती है।इसलिए, यदि आपूर्ति वोल्टेज और आर्मेचर प्रतिरोध को स्थिर मूल्य पर रखा जाता है, तो मोटर की गति आर्मेचर करंट के सीधे आनुपातिक होगी।