रोटर
रोटर, विद्युत चलक ( मोटर motor), विद्युत जनक (जनरेटर generator), या अल्टरनेटर की विद्युत चुम्बकीय प्रणाली (electromagnetic system) का गतिशील घटक है। इसका घूर्णन, घुमावदार और चुंबकीय क्षेत्रों के बीच परस्पर क्रिया के कारण होता है, जो रोटर की धुरी के चारों ओर टॉर्कः पैदा करता है।[1]
प्रारंभिक विकास
विद्युतचुंबकीय घूर्णन का एक प्रारंभिक उदाहरण 1826-27 में nyos Jedlik द्वारा इलेक्ट्रोमैग्नेट और एक कम्यूटेटर के साथ निर्मित पहली रोटरी मशीन थी।[2] बिजली के क्षेत्र में अन्य अग्रदूतों में हिप्पोलीटे पिक्सी शामिल हैं जिन्होंने 1832 में एक वैकल्पिक चालू जनरेटर का निर्माण किया था, और विलियम रिची ने 1832 में चार रोटर कॉइल, एक कम्यूटेटर और ब्रश के साथ एक विद्युत चुम्बकीय जनरेटर का निर्माण किया था। विकास में मोरित्ज़ जैसे अधिक उपयोगी अनुप्रयोग शामिल थे। हरमन जैकोबी की मोटर जो एक फुट प्रति सेकंड की गति से 10 से 12 पाउंड उठा सकती थी, 1834 में लगभग 15 वाट यांत्रिक शक्ति। 1835 में, फ्रांसिस वॉटकिंस ने अपने द्वारा बनाए गए एक विद्युत "खिलौने" का वर्णन किया; उन्हें आम तौर पर मोटर और जनरेटर की अदला-बदली को समझने वाले पहले लोगों में से एक माना जाता है।
रोटर का प्रकार और निर्माण
इंडक्शन (एसिंक्रोनस) मोटर्स, जनरेटर और अल्टरनेटर (सिंक्रोनस) में एक विद्युत चुम्बकीय प्रणाली होती है जिसमें एक स्टेटर और रोटर होता है। एक प्रेरण मोटर में रोटर के लिए दो डिज़ाइन हैं: गिलहरी पिंजरे और घाव। जनरेटर और अल्टरनेटर में, रोटर डिजाइन मुख्य पोल या बेलनाकार होते हैं।
गिलहरी-पिंजरे रोटर
गिलहरी-पिंजरे के रोटर में कोर में लेमिनेटेड स्टील होता है, जिसमें तांबे या एल्यूमीनियम की समान दूरी वाली छड़ें परिधि के चारों ओर अक्षीय रूप से रखी जाती हैं, जो अंत के छल्ले द्वारा सिरों पर स्थायी रूप से छोटी होती हैं। [3] यह सरल और ऊबड़-खाबड़ निर्माण इसे अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए पसंदीदा बनाता है। असेंबली में एक मोड़ है: चुंबकीय hum और स्लॉट हार्मोनिक्स को कम करने और लॉकिंग की प्रवृत्ति को कम करने के लिए सलाखों को झुकाया या तिरछा किया जाता है। स्टेटर में स्थित, रोटर और स्टेटर दांत तब लॉक हो सकते हैं जब वे समान संख्या में हों और मैग्नेट दोनों दिशाओं में रोटेशन का विरोध करते हुए खुद को समान रूप से अलग स्थिति में रखते हैं। [3] प्रत्येक छोर पर बियरिंग्स रोटर को अपने आवास में माउंट करते हैं, शाफ्ट के एक छोर को भार के लगाव की अनुमति देने के लिए फैला हुआ है। कुछ मोटरों में गति संवेदकों या अन्य इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रणों के लिए गैर-ड्राइविंग छोर पर एक विस्तार होता है।उत्पन्न टॉर्क रोटर के माध्यम से लोड की ओर गति करता है।
तारों से लिपटे हुए रोटर (वोँड रोटर)
रोटर स्टील के लेमिनेशन से बना एक बेलनाकार कोर है जिसमें इसके 3-चरण वाइंडिंग के लिए तारों को पकड़ने के लिए स्लॉट होते हैं जो समान रूप से 120 विद्युत डिग्री पर अलग होते हैं और एक 'Y' कॉन्फ़िगरेशन में जुड़े होते हैं। [4] रोटर वाइंडिंग टर्मिनलों को बाहर लाया जाता है और रोटर के शाफ्ट पर ब्रश के साथ तीन स्लिप रिंगों से जोड़ा जाता है। [5] स्लिप रिंग पर ब्रश बाहरी तीन-चरण प्रतिरोधों को गति नियंत्रण प्रदान करने के लिए रोटर वाइंडिंग से श्रृंखला में जोड़ने की अनुमति देते हैं। [6] बाहरी प्रतिरोध मोटर चालू करते समय एक बड़ा टोक़ उत्पन्न करने के लिए रोटर सर्किट का हिस्सा बन जाते हैं। जैसे-जैसे मोटर की गति बढ़ती है, प्रतिरोधों को शून्य तक कम किया जा सकता है।[5]
मुख्य ध्रुव रोटर
रोटर एक बड़ा चुंबक है जिसमें रोटर के कोर से बाहर निकलने वाले स्टील लेमिनेशन से बने ध्रुव होते हैं। [7] ध्रुवों को प्रत्यक्ष धारा द्वारा आपूर्ति की जाती है या स्थायी चुम्बकों द्वारा चुम्बकित किया जाता है। [8] तीन-चरण घुमावदार के साथ आर्मेचर स्टेटर पर होता है जहां वोल्टेज प्रेरित होता है। डायरेक्ट करंट (DC), बाहरी एक्साइटर से या रोटर शाफ्ट पर लगे डायोड ब्रिज से, एक चुंबकीय क्षेत्र पैदा करता है और रोटेटिंग फील्ड वाइंडिंग को सक्रिय करता है और अल्टरनेटिंग करंट आर्मेचर वाइंडिंग्स को एक साथ सक्रिय करता है। [7] [8]
गैर-लक्षण रोटर
बेलनाकार आकार का रोटर एक ठोस स्टील शाफ्ट से बना होता है, जिसमें रोटर की फील्ड वाइंडिंग को पकड़ने के लिए सिलेंडर की बाहरी लंबाई के साथ स्लॉट्स होते हैं, जो लैमिनेटेड कॉपर बार को स्लॉट्स में डाला जाता है और वेजेज द्वारा सुरक्षित किया जाता है। स्लॉट वाइंडिंग से अछूता रहता है और रोटर के अंत में स्लिप रिंग द्वारा आयोजित किया जाता है। एक बाहरी डायरेक्ट करंट (DC) स्रोत, कॉन्सेंट्रिकली माउंटेड स्लिप रिंग्स से जुड़ा होता है, जिसमें ब्रश रिंग्स के साथ चलते हैं। [7] ब्रश घूर्णन पर्ची के छल्ले के साथ विद्युत संपर्क बनाते हैं। डीसी करंट को मशीन शाफ्ट पर लगे रेक्टिफायर से ब्रशलेस उत्तेजना के माध्यम से भी आपूर्ति की जाती है जो प्रत्यावर्ती धारा को दिष्ट धारा में परिवर्तित करता है।
परिचालन सिद्धांत
एक तीन-चरण प्रेरण मशीन में, स्टेटर वाइंडिंग को आपूर्ति की जाने वाली प्रत्यावर्ती धारा इसे एक घूर्णन चुंबकीय प्रवाह बनाने के लिए सक्रिय करती है। [10] फ्लक्स स्टेटर और रोटर के बीच हवा के अंतर में एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है और एक वोल्टेज उत्पन्न करता है जो रोटर बार के माध्यम से करंट पैदा करता है। रोटर सर्किट छोटा होता है और रोटर कंडक्टरों में करंट प्रवाहित होता है। [5] घूर्णन प्रवाह और धारा की क्रिया एक बल उत्पन्न करती है जो मोटर को चालू करने के लिए एक बलाघूर्ण उत्पन्न करती है। [10]
एक अल्टरनेटर रोटर एक लोहे के कोर के चारों ओर लिपटे तार के तार से बना होता है। [11] रोटर के चुंबकीय घटक को स्टील के टुकड़े से बनाया जाता है ताकि कंडक्टर स्लॉट्स को विशिष्ट आकार और आकार में सहायता मिल सके। जैसे-जैसे धाराएं तार के तार से गुजरती हैं, कोर के चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र निर्मित होता है, जिसे क्षेत्र धारा कहा जाता है।[1] क्षेत्र की वर्तमान शक्ति चुंबकीय क्षेत्र के शक्ति स्तर को नियंत्रित करती है। डायरेक्ट करंट (DC) फील्ड करंट को एक दिशा में चलाता है, और ब्रश और स्लिप रिंग के एक सेट द्वारा वायर कॉइल तक पहुँचाया जाता है। किसी भी चुंबक की तरह, उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र में एक उत्तर और एक दक्षिणी ध्रुव होता है। रोटर द्वारा संचालित मोटर की सामान्य दक्षिणावर्त दिशा को रोटर के डिजाइन में स्थापित मैग्नेट और चुंबकीय क्षेत्रों का उपयोग करके हेरफेर किया जा सकता है, जिससे मोटर विपरीत या वामावर्त में चल सके। [1] [11]
रोटर्स के लक्षण
- गिलहरी-पिंजरे रोटर
यह रोटर स्टेटर घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र या तुल्यकालिक गति से कम गति से घूमता है।
रोटर स्लिप मोटर टॉर्क के लिए रोटर करंट का आवश्यक इंडक्शन प्रदान करता है, जो स्लिप के अनुपात में होता है।
जब रोटर की गति बढ़ती है, तो पर्ची कम हो जाती है।
स्लिप बढ़ने से प्रेरित मोटर करंट बढ़ता है, जो बदले में रोटर करंट को बढ़ाता है, जिसके परिणामस्वरूप लोड की मांग में वृद्धि के लिए एक उच्च टॉर्क होता है।
- रोटर को घुमाएं
यह रोटर स्थिर गति से संचालित होता है और इसमें कम प्रारंभिक धारा होती है
रोटर सर्किट में जोड़ा गया बाहरी प्रतिरोध, शुरुआती टोक़ को बढ़ाता है
मोटर चलने की दक्षता में सुधार होता है क्योंकि मोटर की गति बढ़ने पर बाहरी प्रतिरोध कम हो जाता है।
उच्च टोक़ और गति नियंत्रण
- मुख्य ध्रुव रोटर
यह रोटर 1500 आरपीएम (प्रति मिनट क्रांतियों) से नीचे की गति से संचालित होता है और इसके रेटेड टोक़ का 40% बिना उत्तेजना के होता है
इसका एक बड़ा व्यास और छोटी अक्षीय लंबाई है
वायु अंतर गैर-समान है
रोटर में कम यांत्रिक शक्ति होती है
- बेलनाकार रोटर
रोटर 1500-3000 आरपीएम . के बीच गति से संचालित होता है
इसमें मजबूत यांत्रिक शक्ति है
हवा का अंतर एक समान है
इसका व्यास छोटा है और इसकी अक्षीय लंबाई बड़ी है और इसके लिए मुख्य ध्रुव रोटर की तुलना में अधिक टोक़ की आवश्यकता होती है
रोटर समीकरण
रोटर बार वोल्टेज
घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र रोटर सलाखों में वोल्टेज को प्रेरित करता है क्योंकि यह उनके ऊपर से गुजरता है। यह समीकरण रोटर सलाखों में प्रेरित वोल्टेज पर लागू होता है। [10]
ई = बी एल ( वी एस वाई एन - वी एम ) {\displaystyle ई=बीएल(V_{syn}-V_{m})} E=BL(V_[improper synthesis?]-V_{m})
कहाँ पे:
ई {\displaystyle ई} ई= प्रेरित वोल्टेज
बी {\displaystyle बी} बी=चुंबकीय क्षेत्र
एल {\displaystyle एल} एल=कंडक्टर लंबाई
वी एस वाई एन {\displaystyle वी_{syn}} V_[improper synthesis?]=तुल्यकालिक गति
वी एम {\डिस्प्लेस्टाइल वी_{एम}} वी_{एम}= कंडक्टर की गति
रोटर में टॉर्क
दिए गए द्वारा व्यक्त किए गए चुंबकीय क्षेत्र और करंट की परस्पर क्रिया के माध्यम से उत्पन्न बल द्वारा एक टॉर्क उत्पन्न होता है: Ibid
एफ = (बी एक्स आई) एल {\displaystyle एफ=(बीएक्सआई)एल} एफ=(बीएक्सआई)एल
टी = एफ एक्स आर {\displaystyle टी=Fxr} टी=Fxr
कहाँ पे:
एफ {\डिस्प्लेस्टाइल एफ} एफ = बल
टी {\displaystyle टी} टी=टोक़
r {\displaystyle r} r=रोटर के छल्ले की त्रिज्या
मैं {\displaystyle I} मैं=रोटर बार
प्रेरण मोटर पर्ची
एक स्टेटर चुंबकीय क्षेत्र समकालिक गति से घूमता है, n s {\displaystyle n_{s}} n_{s} Ibid
n s = 120 f p {\displaystyle n_{s}={\frac {120f}{p}}} n_{s}={\frac {120f}{p}}
कहाँ पे:
f {\displaystyle f} f= आवृत्ति
p {\displaystyle p} p= डंडे की संख्या
यदि n m {\displaystyle n_{m}} n_{m}= रोटर गति, इंडक्शन मोटर के लिए स्लिप, S को इस प्रकार व्यक्त किया जाता है:
s = ns - nmns × 100% {\displaystyle s={\frac {n_{s}-n_{m}}{n_{s}}}\times 100\%} {\displaystyle s={\frac {n_ {s}-n_{m}}{n_{s}}}\बार 100\%}
रोटर की यांत्रिक गति, पर्ची और तुल्यकालिक गति के संदर्भ में:
n m = ( 1 - s ) n s {\displaystyle n_{m}=(1-s)n_{s}} n_{m}=(1-s)n_{s}
ω m = ( 1 − s ) ω s {\displaystyle \omega _{m}=(1-s)\omega _{s}} \omega _{m}=(1-s)\omega _{s}
पर्ची की सापेक्ष गति:
n s l i p = n s − n m {\displaystyle n_{slip}=n_{s}-n_{m}} n_Template:Slip=n_{s}-n_{m}
प्रेरित वोल्टेज और धाराओं की आवृत्ति
f r = s f e {\displaystyle f_{r}=sf_{e}} f_{r}=sf_{e}
यह सभी देखें
- आर्मेचर (इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग) - कोई भी "रोटर" जो किसी न किसी रूप में प्रत्यावर्ती धारा को वहन करता है
- संतुलन मशीन
- कम्यूटेटर (इलेक्ट्रिक)
- बिजली की मोटर
- फ़ील्ड कॉइल
- रोटरडायनामिक्स
- स्टेटर
संदर्भ
- कर्मचारी। "अल्टरनेटर को समझना। एक अल्टरनेटर क्या है और यह कैसे काम करता है।" एन.पी., एन.डी. वेब। 24 नवंबर 2014 "संग्रहीत प्रति"। मूल से 11 दिसंबर 2014 को संग्रहीत। 11 दिसंबर 2014 को लिया गया।
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- पारेख, राकेश. 2003. एसी इंडक्शन फंडामेंटल्स 30 नवंबर 2014 वेब। 29 नवंबर 2014।http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00887a.pdf
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- फातिजादेह मसूद, पीएचडी, पीई। इंडक्शन मोटर्स। रा। वेब। 24 नवंबर 2014। "संग्रहीत प्रति" (पीडीएफ)। 10 अक्टूबर 2015 को मूल से संग्रहीत (पीडीएफ)। 25 नवंबर 2014 को लिया गया।
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- हे
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