इलेक्ट्रिक मोटर कैसे काम करता है ?

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इलेक्ट्रिक मोटर कैसे काम करता है ?

आज के इस  आर्टिकल में हम आपको बताने जा रहे है इलेक्ट्रिक मोटर्स के बारे में की इलेक्ट्रिक मोटर कैसे काम करता है ? इलेक्ट्रिक मोटर कहा काम आता है ? इलेक्ट्रिक वाहनों में लगनी वाली इलेक्ट्रिक मोटर कैसी होती है आदि प्रश्नो के उत्तर आपको इस आर्टिकल में देने का प्रयास करेंगे | साथ ही हम आपको इलेक्ट्रिक मोटर से जुड़े कुछ रोचक तथ्य भी आपके साथ साझा करेंगे |

इलेक्ट्रिक मोटर और थ्री फेस वाइंडिंग को फैक्ट्रियों में फैब्रिकेट होते देखना कितना मजेदार होता है यह फुली ऑटोमेटिक वाइंडिंग प्रोसेस है यह वाइंडिंग इलेक्ट्रिक करंट लेती है और उससे एक रोटेटिंग मैग्नेटिक फील्ड क्रिएट करती है यही आरएमएफ हमारी मोटर को रोटेट कर आता है आप सोच रहे होंगे कि वाइंडिंग के स्टेशनरी होने के बावजूद यह मैग्नेटिक फील्ड रोटेट कैसे होती है?

इलेक्ट्रिक मोटर वाइंडिंग वर्किंग प्रोसेस

इन इमेज की देखने के बाद यह क्लियर है कि यह वाइंडिंग डिजाइन इतनी स्पष्ट नहीं है कई सालों तक डिजाइन इरिटेशन फॉर इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग की एनालिसिस और फंडामेंटल्स को समझने के बाद इंजीनियर इस वाइंडिंग डिजाइन को बना पाए थे |

इलेक्ट्रिक मोटर वाइंडिंग फंडामेंटल

वाइंडिंग डिजाइन शुरू करने से पहले हमें एक अच्छे आरएमएस की क्वालिटीज को समझना पड़ेगा जैसा कि दिखाया गया है कि कार्य में स्काशिप स्मूद होना चाहिए रोटेशन के टाइम यह डिस्ट्रॉट नहीं होना चाहिए और सेंट्रल फ्लक्स लाइंस परफेक्टली रेडियल होनी चाहिए चलिए एक सिंपल कॉइल को यूज करके इस सटीक आरएमएफ डिजाइन को शुरू करते हैं |

इलेक्ट्रिक मोटर वाइंडिंग आरएमएफ डिजाइन

जब कोइल से अल्टरनेटिंग करंट पास होता है तो मैग्नेटिक फ्लक्स फ्लकचुएट होगा जैसा कि दिखाया गया है अब चलिए ऐसी दो और कॉल्स ऐड करते हैं जिनके बीच का एंगल 120 डिग्री हो यहां पर हर कोयल अपनी खुद की मैग्नेटिक फील्ड पर यूज करती है और इनका नेचर फ्लकचुएटिंग होता है जब हम इन मैग्नेटिक फील्ड्स को ऐड करते हैं तो हमें कंबाइंड मैग्नेटिक फील्ड मिलती है जैसे कि दिखाया गया है यह डिजाइन एक फेलियर है क्योंकि मैग्नेटिक फील्ड रोटेट नहीं हो रही है|

इलेक्ट्रिकल इंजीनियर के गॉडफादर निकोला टेस्ला

यहां पर आते हैं इलेक्ट्रिकल इंजीनियर के गॉडफादर निकोला टेस्ला उन्होंने मैग्नेटिक फील्ड फ्लकचुएशन के डिसएप्वाइंटिंग बिहेवियर को अब जब किया यह फील्ड फ्लकचुएशन इसलिए होता है क्योंकि इन तीनों फील्ड का मैक्सिमम या मिनिमम एक ही समय पर हो जाता है | एक पार्क में टहलते हुए जब टेस्ला रोटेटिंग मैग्नेटिक फील्ड क्रिएट करने के बारे में सोच रहे थे तो उनके दिमाग में आया कि इन तीनों ही फील्ड की मैक्सिमम वॉल्यूम को अलग-अलग इंस्टेंस पर रखें तो क्या होगा ? फिर ऐसा कोई भी इंस्टेंस नहीं होगा जहां पर तीनों करंट एक ही टाइम पर जीरो या मैक्सिमम हो जाए इसलिए रिजल्ट इन स्पीड कभी भी जीरो नहीं होगी अगर शॉर्ट में कहें वह इस फ्लुक्टेशन बिहेवियर को अवॉयड कर सकते हैं |

इलेक्ट्रिक-मोटर-कैसे-काम-करता-है
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निकोला टेस्ला का फेस शिफ्ट कांसेप्ट

निकोला टेस्ला के फेस शिफ्ट कांसेप्ट को यूज करके चलिए एक ऐसी वाइंडिंग बनाते हैं जो रोटेटिंग मैग्नेटिक फील्ड जनरेट कर सकती है | इंस्टैंस से जीरो टाइम तक इन इंडिविजुअल मैग्नेटिक फील्ड के नतीजों को यहां पर दिखाया गया है | भविष्य के रिफरेन्स के लिए इस पोजीशन को सेव कर लेते हैं | एसी करंट में वेरिएशन के साथ इन मैग्नेटिक फील्ड का ओरियंटेशन बदल जाता है अगर आप इन तीनों इंस्टेंसस को कंपेयर करेंगे तो आप देख सकते हैं कि यह यूनिफॉर्म स्ट्रेंथ की मैग्नेटिक फील्ड की तरह रोटेट हो रही है यह वाइंडिंग अरेंजमेंट 16 स्लॉट डिजाइन है | और यह दो बोल रोटेटिंग मैग्नेटिक फील्ड जनरेट करता है जहां पर हमने स्टेशनरी कॉल्स को यूज करके रोटेटिंग मैग्नेटिक फील्ड बना ली है |

इलेक्ट्रिक मोटर वाइंडिंग टर्न्स

यहां पर हमने वाइंडिंग के लिए एक सिंगल टर्न्स यूज किया था लेकिन इंडस्ट्रीज में कई सौ पतले पतले केबल टर्न्स यूज किए जाते हैं | यह मैग्नेटिक फ्लक्स की स्ट्रेंथ को बढ़ा देगा लिक्विड अवनीश लेमिनेशन की मदद से इंटरेंस को एक दूसरे से इंसुलेट किया जाता है |

वाइंडिंग डिजाइन की कहानी अभी खत्म नहीं हुई है इन वाइंडिंग्स को एक आयरन स्ट्रक्चर के अंदर सपोर्ट किया जाता है जो मैग्नेटिक फ्लक्स लाइंस को भी कार्य करता है आरएमएफ की क्वालिटी चेक करने के लिए हमें सॉलिडवर्क्स कि आई एम बॉक्स 2d सॉफ्टवेयर के ईएफए रिजल्ट देखने होंगे | आप देख सकते है कि इस आरएमएस के दो पोल हैं लेकिन सेंट्रल फ्लक्स लाइंस रोटर से रेडियल नहीं है | आप यह भी देख सकते हैं कि आरएमएस के रोटेशन के दौरान शेप कंसिस्टेंट नहीं आ रहा है यह नॉन यूनिफार्मईटी इसलिए आती है क्योंकि एडजेसेंट कंडक्टर्स के बीच एक बड़ा गैप है |

इलेक्ट्रिक-मोटर-कैसे-काम-करता-है
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तो रोटेशन के दौरान एक ज्यादा यूनिफार्म सेव को अचीव करने के लिए हमें एडजेसेंट कंडक्टर की संख्या बढ़ानी पड़ेगी चलिए इसे 12 कर देते हैं | हर फेज कॉइल के साथ सीरीज में एक और कॉइल को कनेक्ट करके इस प्लॉट डिजाइन की वाइंडिंग बनाई जाती है | यहां पर करंट की डायरेक्शन ऑब्सेर्वे करिए यह स्ट्रैट फॉरवर्ड कनेक्शन एक्टिव पोल मैग्नेटिक फील्ड नहीं पर यूज कर पाएगा |

इलेक्ट्रिक मोटर वाइंडिंग कोइल के जोड़ो को ओवरलैप

अगर आप इन तीनों कॉल्स को एक सर्किल में कंबाइन करेंगे तो ऊपर वाली कॉल एक डायरेक्शन में करंट कैरी करती है और नीचे वाली कॉइल दूसरे डायरेक्शन में करंट कैरी करती है इसकी रिजल्ट मैग्नेटिक फील्ड ऐसी होती है जैसी दिखाई जा रही है यह खूबसूरत वाइंडिंग बेहतर शेप और यूनीफामिटी के साथ दो पोला आरएमएफ़ यूज करती है | इस एफईए रिजल्ट से यह क्लियर है यह वाइंडिंग रोटेशन के दौरान एक यूनिफॉर्म शॉप बनाए रख सकती है यह मजेदार है कि इस वाइंडिंग में थोड़े और मोडिफिकेशंस करके हमें एक चार पोल आरएमएफ़ भी मिल सकता है|

इलेक्ट्रिक मोटर वाइंडिंग ओवरलैप

अगर आप उस ओवरलैप को हटा दें जो हमने पहले कएल में किए थे तो आपको बहुत आसानी से चार पोल आरएमएफ़ मिल जाएगा | यहां परआर फसे का हर कंडक्टर इंडिविजुअल पोल क्रिएट करता है| इसलिए सभी थ्री फेस कंबाइन होकर एक चार पोल रोटेटिंग मैग्नेटिक फील्ड क्रिएट करते हैं

चलिए इस डिजाइन को भी एक सर्किल और कोर में अरेंज करते हैं नंबर ऑफ पोस्ट के अलावा क्या आप इन रोटेटिंग मैग्नेटिक फील्ड में कोई और फर्क बता सकते हैं ?

दोनों आरएमऍफ़ की रोटेटिंग स्पीड अलग है ऐसा इसलिए है क्योंकि दो पोल आरएमऍफ़ का नॉर्थ पोल सायनो सेडल करंट वेब की हाफ साइकिल के बाद 180 डिग्रीस पहुंचता है | लेकिन चार पोल वाइंडिंग में नॉर्थ पोल केवल 90 डिग्री सी पहुंचता है | इसलिए दो पोल आरएमऍफ़ की स्पीड चार पोल आरएमऍफ़ की दुगनी होती है \

आखिरकार दो पोल वाइंडिंग की स्पीड ज्यादा और टॉर्क कम होती है | जबकि चार पोल वाइंडिंग आरएमऍफ़ का केस इसका बिल्कुल ऑपोजिट होता है पोल बढ़ाने पर भी स्पीड और टॉर्क का रिलेशन सेम ही रहता है | रोटेटिंग मैग्नेटिक फील्ड के बेहतर और समूद एक्सपीरियंस के लिए 24 स्लॉट वाइंडिंग प्रेफर की जाती है यह स्लॉट्स पास पास होते हैं और स्टेटर पेरिफेरी पर एक समान प्लेस किए गए होते हैं यहां पर आप देख सकते हैं कि रोटेटिंग मैग्नेटिक फील्ड कैसे एक समान रोटेट होती है और पूरे रोटेशन में मैग्नेटिक फील्ड की स्ट्रेंथ भी सेम होती है इसे हम यह समझ सकते हैं कि जैसे-जैसे हम नंबर ऑफ लॉट्स बढ़ाते हैं वैसे-वैसे मैग्नेटिक फील्ड ज्यादा यूनिफॉर्म हो जाती है और उसकी फ्रेंड भी कांस्टेंट हो जाती है यह बाइंडिंग्स की खूबसूरती है|

यहां पर आप स्टेटर पर ज्यादा कॉन्प्लेक्स वाइंडिंग देख सकते हैं यह वाइंडिंग टाइप उन एप्लीकेशंस के हिसाब से सिलेक्ट की जाती है जिनमें आप मोटर का इस्तेमाल करना चाहते हैं फैक्ट्रियों में इन कॉइल्स को एक फॉर्मर पर घुमाया जाता है एक बार में हर साइट पर दो से तीन सेट्स घुमाये जाते हैं | कोइल ग्रुप से लोडेड इसको अमर को हाइड्रोलिक प्रेशर से स्टेटर कोर में इंसर्ट कर दिया जाता है | फिर आता है इन कॉइल्स के कनेक्शन को प्ले साइज बनाने वाला हुमन इंटरवेंशन इनवाइटिंग को टेस्ट करके आपके |

  • मिक्सर
  • ग्राइंडर
  • वाशिंग मशीन
  • डेमो टेस्टिंग लोकल इलेक्ट्रिक कार्स
  • डेमो टेस्टिंग इलेक्ट्रिक व्हीकल्स
  • एयर कंप्रेसर

आदि को ऑपरेट करने के लिए भेजा जाता है|

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