यदि आप पीछे मुड़कर देखें और देखें कि पिछले कुछ सौ वर्षों में कितना कुछ बदल गया है, तो यह समझ से बाहर हो जाता है कि सभ्यता के आधुनिक लाभों के बिना लोग कैसे करते थे। यह न केवल आवास योजना की रहने की स्थिति पर लागू होता है, बल्कि आंदोलन के बेहतर वाहनों पर भी लागू होता है। ज़रा सोचिए, बीसवीं सदी के 80 के दशक में, आज मौजूद कारें सिनेमा की दुनिया की कल्पना की तरह लग सकती हैं, लेकिन अब हम जानते हैं कि उनमें से कुछ को बिजली () द्वारा संचालित किया जा सकता है, जबकि अन्य पहले से ही ऊपर ले जा चुके हैं। जमीन (हवाई कारें)।

बाद वाले विकल्प को जल्द ही बड़े पैमाने पर उपयोग में न आने दें, लेकिन इलेक्ट्रिक मोटर से लैस कारों के लिए, वे शहरों की सड़कों पर भी पाए जा सकते हैं (वही टोयोटा प्रियस लें)। तो इलेक्ट्रिक मोटर के बारे में इतना उल्लेखनीय क्या है कि इससे उन्हें सार्वभौमिक मान्यता प्राप्त करने में मदद मिली? इस मुद्दे को समझने के लिए, अब हम एक विद्युत ऊर्जा इकाई के विकास के ऐतिहासिक पथ का विश्लेषण करेंगे, इसके प्रकारों की विशेषताओं पर विचार करेंगे, फायदे और नुकसान पर ध्यान देंगे, और संभावित खराबी और उनके कारणों से भी परिचित होंगे।

1. कार के निर्माण में इलेक्ट्रिक मोटर्स के उपयोग का इतिहास

एक इलेक्ट्रिक मोटर एक विद्युत कनवर्टर है जो विद्युत ऊर्जा को अपने यांत्रिक संस्करण में बदलने में सक्षम है। इस क्रिया का एक दुष्परिणाम एक निश्चित मात्रा में ऊष्मा का निकलना है।

इस उपकरण का उपयोग "पर्यावरण के अनुकूल" कारों में बिजली संयंत्र के रूप में किया जाता है: इलेक्ट्रिक वाहन, हाइब्रिड और कारें, जो ईंधन कोशिकाओं द्वारा संचालित होती हैं। लेकिन अगर आप वाहन के "दिल" को ध्यान में नहीं रखते हैं, तो कम-शक्ति वाले इलेक्ट्रिक मोटर्स को सबसे सरल गैसोलीन सेडान में भी पाया जा सकता है (उदाहरण के लिए, वे इलेक्ट्रिक डोर ड्राइव से लैस हैं)। विद्युत परिवहन की अवधारणा, सामान्य शब्दों में, 1831 की शुरुआत में माइकल फैराडे द्वारा विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के कानून की खोज के ठीक बाद दिखाई दी। पहला इंजन, जिसका सिद्धांत इस खोज पर आधारित था, 1834 में रूसी भौतिक विज्ञानी-आविष्कारक बोरिस जैकोबी द्वारा विकसित एक इकाई थी।

पहली बार, इलेक्ट्रिक मोटर्स से लैस वाहन, जो कार के पावर प्लांट के रूप में उपयोग किए जाते हैं, 1880 के दशक में दिखाई दिए और तुरंत व्यापक लोकप्रियता हासिल की।इस घटना को काफी सरलता से समझाया जा सकता है: 19 वीं -20 वीं शताब्दी के मोड़ पर, आंतरिक दहन इंजनों में कमियों का एक गुच्छा था, जिसने नवीनता को बहुत अनुकूल प्रकाश में उजागर किया, क्योंकि इसकी विशेषताएं आंतरिक दहन इंजन से काफी बेहतर थीं। हालांकि, अधिक समय नहीं हुआ है और गैसोलीन और डीजल इंजनों की शक्ति में वृद्धि के लिए धन्यवाद, इलेक्ट्रिक मोटर्स को कई दशकों से भुला दिया गया है। उनमें रुचि की एक और लहर केवल बीसवीं शताब्दी के 70 के दशक में महान तेल संकट के युग में लौटी, लेकिन फिर से यह बड़े पैमाने पर उत्पादन तक नहीं पहुंच पाई।

हाइब्रिड कारों और इलेक्ट्रिक वाहनों में इलेक्ट्रिक मोटर्स के लिए वास्तविक पुनर्जागरण 21वीं सदी का पहला दशक है। यह एक साथ कई कारकों द्वारा सुगम किया गया था: एक ओर, कंप्यूटर प्रौद्योगिकी और इलेक्ट्रॉनिक्स के तेजी से विकास ने बैटरी की शक्ति को नियंत्रित करना और सहेजना संभव बना दिया, और दूसरी ओर, तेल ईंधन की कीमतों में धीरे-धीरे वृद्धि ने उपभोक्ताओं को नए की तलाश करने के लिए मजबूर किया, उर्जा के वैकल्पिक स्रोत।

सब मिलाकर, इलेक्ट्रिक मोटर्स के विकास के पूरे इतिहास को तीन अवधियों में विभाजित किया जा सकता है:

पहली (प्रारंभिक) अवधि, उन्नीसवीं सदी के 1821-1834 को कवर करता है। यह इस समय था कि पहले भौतिक उपकरण दिखाई देने लगे, जिनकी मदद से बिजली के यांत्रिक ऊर्जा में निरंतर रूपांतरण का प्रदर्शन किया गया। 1821 में एम। फैराडे के अध्ययन, जो वर्तमान और चुंबक के साथ कंडक्टरों की बातचीत का अध्ययन करने के लिए किए गए थे, ने दिखाया कि विद्युत प्रवाह कंडक्टर को चुंबक के चारों ओर घूमने का कारण बन सकता है, या इसके विपरीत - कंडक्टर के चारों ओर चुंबक।फैराडे के प्रयोगों के परिणामों ने इलेक्ट्रिक मोटर के निर्माण की वास्तविक संभावना की पुष्टि की, और फिर भी कई शोधकर्ताओं ने अपने विभिन्न डिजाइनों का प्रस्ताव रखा।

दूसरा चरणइलेक्ट्रिक मोटर्स के विकास का मार्ग 1834 में शुरू हुआ और 1860 में समाप्त हुआ। यह एक प्रमुख पोल आर्मेचर के घूर्णी गति के साथ संरचनाओं के आविष्कार की विशेषता थी, लेकिन ऐसे मोटर्स का शाफ्ट, एक नियम के रूप में, तेजी से स्पंदित था। वर्ष 1834 को दुनिया की पहली इलेक्ट्रिक डीसी मोटर के निर्माण द्वारा चिह्नित किया गया था, जिसके निर्माता (बी.एस. जैकोबी) ने इसमें बिजली इकाई के चलने वाले हिस्से के प्रत्यक्ष रोटेशन के सिद्धांत को लागू किया था। 1838 में, इस इंजन के परीक्षण किए गए, जिसके लिए इसे एक नाव पर स्थापित किया गया और नेवा के साथ एक मुफ्त यात्रा पर छोड़ा गया। इस प्रकार, जैकोबी के विकास को अपना पहला व्यावहारिक अनुप्रयोग प्राप्त हुआ।

तीसरा चरणइलेक्ट्रिक मोटर्स के विकास में, 1860 से 1887 की समयावधि पर विचार करने की प्रथा है, जो एक कुंडलाकार निहित पोल आर्मेचर और लगभग लगातार घूमने वाले टॉर्क के साथ एक संरचना के विकास से जुड़ी है। इस अवधि के दौरान, यह इतालवी वैज्ञानिक ए। पचिनोटी के आविष्कार पर ध्यान देने योग्य है, जिन्होंने एक इलेक्ट्रिक मोटर का डिज़ाइन विकसित किया, जिसमें रिंग के आकार का आर्मेचर होता है, जो इलेक्ट्रिक मैग्नेट के चुंबकीय क्षेत्र में घूमता है। रोलर्स की मदद से करंट की आपूर्ति की गई थी, और इलेक्ट्रोमैग्नेटिक वाइंडिंग को आर्मेचर वाइंडिंग के साथ श्रृंखला में जोड़ा गया था। दूसरे शब्दों में: इलेक्ट्रिक मशीन की उत्तेजना क्रमिक रूप से हुई। Pacinotti इलेक्ट्रिक मोटर की एक विशिष्ट विशेषता एक मुख्य पोल आर्मेचर को एक निहित पोल वाले के साथ बदलना था।

2. इलेक्ट्रिक मोटर के प्रकार

अगर हम आधुनिक इलेक्ट्रिक मोटर्स के बारे में बात करते हैं, तो उनके पास काफी विस्तृत प्रजाति विविधता है, और उनमें से सबसे प्रसिद्ध में शामिल हैं:

- एसी और डीसी मोटर्स;

एकल-चरण और बहु-चरण मोटर्स;

स्टेपर;

वाल्व और यूनिवर्सल कलेक्टर मोटर।

एसी और डीसी मोटर्स, साथ ही यूनिवर्सल मोटर्स, प्रसिद्ध मैग्नेटोइलेक्ट्रिक पावर यूनिट्स का हिस्सा हैं। आइए प्रत्येक प्रकार पर अधिक विस्तार से विचार करें।

डीसी मोटर्स इलेक्ट्रिक मोटर्स हैं जिन्हें बिजली के लिए डीसी स्रोत की आवश्यकता होती है। बदले में, ब्रश-कलेक्टर इकाई की उपस्थिति के आधार पर, इस प्रकार को कलेक्टर और ब्रशलेस मोटर्स में विभाजित किया जाता है। इसके अलावा, नामित इकाई के लिए धन्यवाद, इकाई के स्थिर और घूर्णन भागों के सर्किट का विद्युत कनेक्शन प्रदान किया जाता है, जो इसे सबसे कमजोर और बनाए रखने के लिए कठिन बनाता है।

उत्साह के प्रकार के लिए, सभी संग्राहक प्रकारों को फिर से उप-प्रजातियों में विभाजित किया गया है:

- स्वतंत्र उत्तेजना वाले बिजली संयंत्र (स्थायी चुम्बक और विद्युत चुम्बक से आते हैं);

स्व-उत्तेजित मोटर्स (समानांतर, श्रृंखला और मिश्रित उत्तेजना मोटर्स में विभाजित)।

ब्रशलेस प्रकार के इलेक्ट्रिक मोटर्स (उन्हें "वाल्व" भी कहा जाता है) - ये एक बंद प्रणाली के रूप में प्रस्तुत किए गए उपकरण हैं, जो रोटर स्थिति सेंसर, नियंत्रण प्रणाली, इन्वर्टर (पावर सेमीकंडक्टर कनवर्टर) का उपयोग करते हैं। इन मोटर्स के संचालन का सिद्धांत सिंक्रोनस समूह के प्रतिनिधियों के समान ही है।

एक एसी मोटर, जैसा कि नाम से पता चलता है, एसी पावर का उपयोग करता है। ऑपरेशन के सिद्धांत के आधार पर, ऐसे उपकरणों को सिंक्रोनस और एसिंक्रोनस मोटर्स में विभाजित किया जाता है। सिंक्रोनस मोटर्स में, रोटर आने वाले वोल्टेज के चुंबकीय क्षेत्र के साथ घूमता है, जो इन मोटर्स को उच्च शक्तियों पर उपयोग करने की अनुमति देता है। सिंक्रोनस मोटर्स दो प्रकार की होती हैं - स्टेपर और वाल्व अनिच्छा मोटर्स।

अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर्स, पिछले संस्करण की तरह, एसी इलेक्ट्रिक मोटर्स के प्रतिनिधि हैं, जिसमें रोटर की गति घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र की समान आवृत्ति से थोड़ी भिन्न होती है। आज, यह वह प्रकार है जो अक्सर ऑपरेशन में पाया जाता है। इसके अलावा, सभी एसी मोटर्स को चरणों की संख्या के आधार पर उप-प्रजातियों में विभाजित किया जाता है। आवंटित करें:

- सिंगल-फेज (मैन्युअल रूप से स्टार्टिंग वाइंडिंग से लैस या सुसज्जित, या फेज-शिफ्टिंग सर्किट है);

दो-चरण (कंडेनसर सहित);

तीन फ़ेज़;

मल्टीफ़ेज़।

यूनिवर्सल कलेक्टर मोटरएक उपकरण है जो प्रत्यक्ष और प्रत्यावर्ती धारा दोनों पर काम कर सकता है। ऐसे मोटर्स केवल 200 डब्ल्यू तक की शक्ति के साथ श्रृंखला क्षेत्र घुमावदार से लैस हैं। स्टेटर में एक टुकड़े टुकड़े की संरचना होती है और यह विशेष विद्युत स्टील से बना होता है। उत्तेजना वाइंडिंग के दो ऑपरेटिंग मोड हैं: प्रत्यावर्ती धारा के साथ, यह आंशिक रूप से चालू होता है, और निरंतर धारा के साथ, यह पूरी तरह से चालू होता है। आमतौर पर ऐसे उपकरणों का उपयोग बिजली उपकरण या कुछ अन्य घरेलू उपकरणों में किया जाता है।

डीसी ब्रश मोटर का एक इलेक्ट्रॉनिक एनालॉग एक रोटर स्थिति सेंसर और एक इन्वर्टर के साथ एक तुल्यकालिक मोटर है।सीधे शब्दों में कहें, एक सार्वभौमिक कलेक्टर मोटर एक डीसी इलेक्ट्रिक मोटर है, जिसकी फील्ड वाइंडिंग श्रृंखला में जुड़ी हुई है, जो वैकल्पिक रूप से चालू होने पर संचालन के लिए आदर्श रूप से अनुकूलित है। आने वाले वोल्टेज की ध्रुवता के बावजूद, इस प्रकार का बिजली संयंत्र एक दिशा में घूमता है, क्योंकि रोटर और स्टेटर वाइंडिंग के सीरियल कनेक्शन के कारण, उनके चुंबकीय क्षेत्र के ध्रुव एक साथ बदलते हैं, जिसका अर्थ है कि परिणामी टोक़ बना रहता है एक दिशा में निर्देशित।

प्रत्यावर्ती धारा पर संचालन क्षमता सुनिश्चित करने के लिए, कम हिस्टैरिसीस (चुंबकीयकरण उत्क्रमण प्रक्रिया के प्रतिरोध) के साथ एक नरम चुंबकीय सामग्री से बने स्टेटर का उपयोग किया जाता है, और एड़ी के प्रवाह के कारण होने वाले नुकसान को कम करने के लिए, स्टेटर डिजाइन अछूता प्लेटों से बना होता है। गौरवएक प्रत्यावर्ती धारा विद्युत मोटर का संचालन यह है कि कम गति (स्टार्ट-अप, पुनरारंभ) पर, खपत की गई धारा, और, तदनुसार, अधिकतम मोटर टोक़ स्टेटर वाइंडिंग के आगमनात्मक प्रतिरोध द्वारा सीमित है।

सामान्य-उद्देश्य वाले मोटर्स की यांत्रिक विशेषताओं का अनुमान लगाने के लिए, स्टेटर वाइंडिंग के सेक्शनिंग का अक्सर उपयोग किया जाता है, अर्थात, प्रत्यावर्ती धारा को जोड़ने के लिए अलग-अलग लीड बनाए जाते हैं और घुमावदार घुमावों की संख्या कम हो जाती है।

एक पारस्परिक तुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर के संचालन का सिद्धांत इस तथ्य पर आधारित है कि मोटर के चलने वाले हिस्से को स्थायी चुंबक के रूप में प्रस्तुत किया जाता है, जो रॉड पर तय होते हैं।एक प्रत्यावर्ती धारा स्थिर वाइंडिंग्स से प्रवाहित होती है, और स्थायी चुम्बक, जो चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव के लिए उत्तरदायी होते हैं, छड़ को पारस्परिक करते हैं।

एक और वर्गीकरण, जो अगले कई प्रकार के इलेक्ट्रिक मोटरों को बाहर करना संभव बनाता है, पर्यावरण संरक्षण की डिग्री पर आधारित है। इस पैरामीटर के आधार पर, विद्युत ऊर्जा संयंत्रों को संरक्षित, संलग्न और विस्फोट प्रूफ किया जा सकता है।

संरक्षित विकल्प विशेष डैम्पर्स के साथ बंद होते हैं जो तंत्र को विभिन्न विदेशी वस्तुओं के प्रवेश से बचाते हैं। उनका उपयोग किया जाता है जहां कोई उच्च आर्द्रता और हवा की विशेष संरचना नहीं होती है (कोई धूल, धुआं, गैस और रसायन नहीं)। बंद दृश्यों को एक विशेष खोल में रखा जाता है जो गैसों, धूल, नमी और अन्य तत्वों के प्रवेश को रोकता है जो मोटर तंत्र को नुकसान पहुंचा सकते हैं। इन उपकरणों को सील या लीक किया जा सकता है।

विस्फोट प्रूफ तंत्र। एक आवास में स्थापित है कि, एक मोटर विस्फोट की स्थिति में, बाकी डिवाइस को नुकसान से बचाने में सक्षम होगा, जिससे आग को रोका जा सकेगा।

इलेक्ट्रिक मोटर चुनते समय, तंत्र के कार्य वातावरण पर ध्यान दें। यदि, उदाहरण के लिए, हवा में कोई विदेशी अशुद्धियाँ नहीं हैं जो इसे नुकसान पहुँचा सकती हैं, तो एक भारी और महंगे बंद इंजन के बजाय, एक संरक्षित इंजन खरीदना बेहतर है।एक अलग वस्तु भी, अंतर्निहित इलेक्ट्रिक मोटर के बारे में याद रखने योग्य है, जिसका अपना खोल नहीं है और यह कार्य तंत्र के डिजाइन का हिस्सा है।

3. इलेक्ट्रिक मोटर के फायदे और नुकसान

किसी भी अन्य उपकरण की तरह, इलेक्ट्रिक मोटर "पापरहित" नहीं है, जिसका अर्थ है कि निर्विवाद फायदे के साथ, इसके कुछ नुकसान भी हैं। आइए उपयोग के सकारात्मक पहलुओं से शुरू करें, जिसमें शामिल हैं:

1. संचरण के दौरान कोई घर्षण नुकसान नहीं;

2. कर्षण मोटर की दक्षता 90-95% तक पहुँच जाती है, जबकि आंतरिक दहन इंजन की दक्षता केवल 22-60% होती है;

3. ट्रैक्शन मोटर (ट्रैक्शन मोटर) का अधिकतम टॉर्क वैल्यू मोटर को शुरू करने के क्षण में, आंदोलन की शुरुआत से पहले ही पहुंच जाता है, इसलिए यहां गियरबॉक्स की जरूरत नहीं है।

4. आंतरिक दहन इंजन की तुलना में संचालन और रखरखाव की लागत अपेक्षाकृत कम है;

5. विषाक्त निकास गैसों की कमी;

6. उच्च स्तर की पर्यावरण मित्रता (पेट्रोलियम ईंधन, एंटीफ्रीज और मोटर तेल का उपयोग नहीं किया जाता है);

7. दुर्घटना की स्थिति में विस्फोट की न्यूनतम संभावना;

8. सरल डिजाइन और नियंत्रण, उच्च स्तर की विश्वसनीयता और हवाई जहाज़ के पहिये का स्थायित्व;

9. एक नियमित घरेलू आउटलेट से रिचार्ज करने की क्षमता;

10. कम चलती भागों और यांत्रिक प्रसारण के साथ कम शोर;

11. मोटर शाफ्ट के रोटेशन को बदलने के लिए व्यापक आवृत्ति अंतराल के साथ आंदोलन की चिकनाई बढ़ाना;

12. पुनर्योजी ब्रेकिंग के दौरान रिचार्जेबल;

13. इलेक्ट्रिक मोटर को ब्रेक (विद्युत चुम्बकीय ब्रेक फ़ंक्शन) के रूप में उपयोग करने की संभावना। कोई यांत्रिक संस्करण नहीं है, कोई प्रतिनिधि नहीं है, जो घर्षण से बचने में मदद करता है, और इसलिए ब्रेक पहनने में मदद करता है।

उपरोक्त को ध्यान में रखते हुए, हम तार्किक निष्कर्ष पर आ सकते हैं कि इलेक्ट्रिक मोटर से लैस कार अपने गैसोलीन समकक्षों की तुलना में लगभग 3-4 गुना अधिक कुशल है। हालाँकि, जैसा कि हमने पहले ही कहा है, अभी भी नुकसान हैं:

- इंजन का संचालन समय बैटरियों की अधिकतम संभव मात्रा द्वारा सीमित होता है, अर्थात, आंतरिक दहन इंजन की तुलना में, एक ईंधन भरने पर उनका माइलेज बहुत कम होता है;

उच्च लागत, लेकिन एक मौका है कि बड़े पैमाने पर धारावाहिक उत्पादन की शुरुआत के साथ - कीमत घट जाएगी;

अतिरिक्त सामान का उपयोग करने की आवश्यकता (उदाहरण के लिए, 15 से 30 किलोग्राम वजन वाली भारी बैटरी और विशेष चार्जर जो गहरे निर्वहन के लिए डिज़ाइन किए गए हैं)।

जैसा कि आप देख सकते हैं, इतनी बड़ी कमियां नहीं हैं, और समय के साथ, उनकी संख्या में तेजी से गिरावट जारी रहेगी, क्योंकि ऑटोमोटिव इंजीनियर और डिजाइनर प्रत्येक बाद की रिलीज के साथ "गलतियों पर काम" करेंगे।

4. इलेक्ट्रिक मोटर के संचालन में खराबी की पहचान और उन्मूलन

दुर्भाग्य से, इसके सभी सकारात्मक पहलुओं के साथ, इलेक्ट्रिक मोटर, किसी भी अन्य उपकरण की तरह, क्षति से सुरक्षित नहीं है और समय-समय पर विफल रहता है। इलेक्ट्रिक मोटर्स की सबसे आम खराबी में शामिल हैं:

इंजन चालू होने पर यह बहुत अधिक गूंजता है।संभावित कारणऐसी घटना आपूर्ति नेटवर्क में वोल्टेज की कमी या पूर्ण अनुपस्थिति हो सकती है; स्टेटर वाइंडिंग चरण की शुरुआत और अंत का गलत स्थान; मोटर का अधिभार या ड्राइव तंत्र में खराबी। स्वाभाविक रूप से, उत्पन्न होने वाली समस्याओं को खत्म करने के लिए, आपको या तो खराबी को खोजने और समाप्त करने की आवश्यकता है, या फिर से कनेक्ट करें, लेकिन पहले से ही सही योजना के अनुसार, या लोड को कम करें या ड्राइव तंत्र में खराबी को खत्म करें।

एक चालू इंजन अचानक बंद हो जाता है। संभावित कारण:वोल्टेज की आपूर्ति काट दी गई है; स्विचगियर और बिजली आपूर्ति नेटवर्क के उपकरण में खराबी थी; जब्त मोटर या ड्राइव तंत्र; सुरक्षा व्यवस्था चालू कर दी गई है। टूटने को खत्म करने के लिए, आपको चाहिए:एक खुले सर्किट को ढूंढें और ठीक करें; स्विचगियर और बिजली आपूर्ति उपकरण में खराबी को खत्म करना; ड्राइव तंत्र की मरम्मत; स्टेटर का निदान करें और यदि आवश्यक हो, तो मरम्मत करें।

शाफ्ट घूमता है लेकिन सामान्य गति तक नहीं पहुंच पाता है। संभावित कारण:कार के त्वरण के दौरान, चरणों में से एक काट दिया जाता है; नेटवर्क में वोल्टेज कम हो गया है; इंजन अत्यधिक तनाव में है। वोल्टेज बढ़ाने से खराबी को खत्म करने में मदद मिलेगी; डिस्कनेक्ट किए गए चरण का कनेक्शन और मोटर अधिभार को समाप्त करना।

मोटर ज़्यादा गरम हो रही है। संभावित कारण:एक अतिप्रवाह है; नेटवर्क में कम या बढ़ा हुआ वोल्टेज; परिवेश का तापमान बढ़ गया है; सामान्य वेंटिलेशन बाधित होता है (वेंटिलेशन नलिकाएं बंद हो जाती हैं); ड्राइव तंत्र का सामान्य संचालन बाधित हो गया है।

समस्या को हल करने के तरीके:लोड का एक सामान्य स्तर सुनिश्चित करें; इष्टतम अनुमेय तापमान निर्धारित करें; वेंटिलेशन चैनलों को साफ करें; ड्राइव तंत्र की मरम्मत करें।

मोटर हिंसक रूप से गुनगुनाता है और सामान्य आरपीएम तक नहीं पहुंचता है।संभावित कारण:स्टेटर वाइंडिंग में एक इंटरटर्न शॉर्ट सर्किट होता है; एक बार में दो स्थानों पर एक चरण की वाइंडिंग की ग्राउंडिंग; चरणों के बीच शॉर्ट सर्किट की उपस्थिति; एक चरण का विराम। इस मामले में, केवल एक ही रास्ता है - आपको स्टेटर बदलना होगा।

चलने वाली मोटर का बढ़ा हुआ कंपन।संभावित कारण:नींव की कम कठोरता; मोटर शाफ्ट के साथ ड्राइव तंत्र शाफ्ट की संगतता में त्रुटियां; युग्मन या एक्चुएटर ठीक से संतुलित नहीं है। इस स्थिति से बाहर निकलने का रास्ता:कठोरता में वृद्धि; संतुलन और प्रासंगिकता में सुधार।

बीयरिंगों के ताप में वृद्धि। संभावित कारण:असर क्षति; ड्राइव तंत्र के साथ मोटर का गलत संरेखण। सही मोटर स्थापना या असर प्रतिस्थापन परिणामी समस्याओं को हल करने में मदद करेगा।

वाइंडिंग के इन्सुलेशन प्रतिरोध को कम करना।इस मामले में खराबी के कारण वाइंडिंग की गंदगी या नमी है, और भागों के सूखने से उन्हें खत्म करने में मदद मिलेगी।

अपने डिजाइन के लिए ब्रशलेस इलेक्ट्रिक मोटर चुनते समय, इंजीनियरों के पास कई विकल्प होते हैं। गलत चुनाव न केवल विकास - परीक्षण के चरण में, बल्कि बाजार में प्रवेश करने के बाद भी परियोजना की विफलता का कारण बन सकता है, जो अत्यधिक अवांछनीय है। इंजीनियरों के काम को सुविधाजनक बनाने के लिए, हम चार सबसे लोकप्रिय प्रकार की ब्रशलेस इलेक्ट्रिक मशीनों के फायदे और नुकसान का संक्षिप्त विवरण देंगे: एसिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर (आईएम), स्थायी चुंबक मोटर (पीएम), सिंक्रोनस अनिच्छा मोटर्स (एसआरएम), और वाल्व अनिच्छा मोटर्स (वीआरएम)।

विषय:

अतुल्यकालिक मोटर्स

अतुल्यकालिक विद्युत मशीनों को सुरक्षित रूप से आधुनिक उद्योग की रीढ़ कहा जा सकता है। उनकी सादगी, अपेक्षाकृत कम लागत, न्यूनतम रखरखाव लागत, और औद्योगिक एसी मेन से सीधे संचालित करने की उनकी क्षमता के कारण, वे आधुनिक निर्माण प्रक्रियाओं में मजबूती से अंतर्निहित हैं।

आज, कई अलग-अलग एस हैं, जो आपको एक अतुल्यकालिक मशीन की गति और टोक़ को अच्छी सटीकता के साथ एक विस्तृत श्रृंखला में विनियमित करने की अनुमति देते हैं। इन सभी गुणों ने अतुल्यकालिक मशीन को बाजार से पारंपरिक ब्रश मोटर्स को महत्वपूर्ण रूप से आगे बढ़ाने की अनुमति दी है। यही कारण है कि परिवर्तनीय अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर्स (एएम) आसानी से विभिन्न प्रकार के उपकरणों और तंत्रों में पाए जाते हैं, जैसे कि वाशिंग मशीन, पंखे, कम्प्रेसर, ब्लोअर, क्रेन, लिफ्ट और कई अन्य विद्युत उपकरण के लिए इलेक्ट्रिक ड्राइव।

प्रेरित रोटर करंट के साथ स्टेटर करंट के परस्पर क्रिया के कारण AM एक टॉर्क बनाता है। लेकिन रोटर में धाराएं इसे गर्म करती हैं, जिससे बीयरिंग का ताप और उनकी सेवा जीवन में कमी आती है। तांबे के साथ बदलने से समस्या समाप्त नहीं होती है, लेकिन एक इलेक्ट्रिक मशीन की लागत में वृद्धि होती है और इसकी सीधी शुरुआत पर प्रतिबंध लगा सकता है।

इंडक्शन मशीन के स्टेटर में लंबे समय तक स्थिर रहता है, जो गति या भार में परिवर्तन होने पर नियंत्रण प्रणाली की प्रतिक्रिया को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है। दुर्भाग्य से, चुंबकीयकरण से जुड़े नुकसान मशीन के भार पर निर्भर नहीं करते हैं, जो कम भार के साथ संचालन करते समय आईएम की दक्षता को कम कर देता है। इस समस्या को हल करने के लिए स्टेटर फ्लक्स की स्वचालित कमी का उपयोग किया जा सकता है - इसके लिए परिवर्तनों को लोड करने के लिए नियंत्रण प्रणाली की त्वरित प्रतिक्रिया की आवश्यकता होती है, लेकिन जैसा कि अभ्यास से पता चलता है, इस तरह के सुधार से दक्षता में उल्लेखनीय वृद्धि नहीं होती है।

नाममात्र स्टेटर क्षेत्र से अधिक गति पर, यह सीमित आपूर्ति वोल्टेज के कारण कमजोर हो जाता है। टोक़ गिरना शुरू हो जाता है, क्योंकि इसे बनाए रखने के लिए अधिक रोटर करंट की आवश्यकता होगी। नतीजतन, नियंत्रित बीपी लगभग 2: 1 की निरंतर शक्ति बनाए रखने के लिए गति सीमा तक सीमित हैं।

ऐसे तंत्र जिन्हें विनियमन की एक विस्तृत श्रृंखला की आवश्यकता होती है, जैसे: सीएनसी मशीन, ट्रैक्शन इलेक्ट्रिक ड्राइव, एक विशेष डिजाइन के एसिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर से लैस हो सकते हैं, जहां, नियंत्रण सीमा बढ़ाने के लिए, वे घुमावदार घुमावों की संख्या को कम कर सकते हैं, जबकि कम कर सकते हैं कम गति पर टोक़। उच्च स्टेटर धाराओं का उपयोग करना भी संभव है, जिसके लिए अधिक महंगे और कम कुशल इनवर्टर की स्थापना की आवश्यकता होती है।

एएम के संचालन में एक महत्वपूर्ण कारक आपूर्ति वोल्टेज की गुणवत्ता है, क्योंकि विद्युत मोटर में आपूर्ति वोल्टेज के साइनसॉइडल रूप के साथ अधिकतम दक्षता होती है। वास्तव में, आवृत्ति कनवर्टर एक साइनसॉइडल के समान एक स्पंदित वोल्टेज और करंट प्रदान करता है। डिजाइनरों को यह ध्यान रखना चाहिए कि एफसी-आईएम प्रणाली की दक्षता कनवर्टर और मोटर की अलग-अलग दक्षता के योग से कम होगी। आउटपुट करंट की गुणवत्ता में सुधार और इन्वर्टर की कैरियर फ़्रीक्वेंसी बढ़ने से वोल्टेज में वृद्धि होती है, इससे मोटर में होने वाले नुकसान में कमी आती है, लेकिन साथ ही इन्वर्टर में नुकसान भी बढ़ जाता है। लोकप्रिय समाधानों में से एक, विशेष रूप से औद्योगिक हाई-पावर इलेक्ट्रिक ड्राइव के लिए, आवृत्ति कनवर्टर और एसिंक्रोनस मशीन के बीच फिल्टर की स्थापना है। हालांकि, इससे लागत में वृद्धि, स्थापना आयाम और अतिरिक्त बिजली की हानि होती है।

एसी इंडक्शन मशीनों का एक और नुकसान यह है कि उनकी वाइंडिंग स्टेटर कोर में कई स्लॉट्स में वितरित की जाती है। इसके परिणामस्वरूप लंबे सिरे झुकते हैं, जो मशीन में आकार और ऊर्जा की बर्बादी को बढ़ाते हैं। इन मुद्दों को IE4 मानकों या IE4 कक्षाओं में शामिल नहीं किया गया है। वर्तमान में, यूरोपीय मानक (IEC60034) विशेष रूप से इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण की आवश्यकता वाले किसी भी मोटर को बाहर करता है।

स्थायी चुंबक मोटर्स

स्थायी चुंबक मोटर्स (अंग्रेजी पीएमएमएस) रोटर के अंदर या बाहर स्थायी चुंबक स्टेटर धाराओं की बातचीत के माध्यम से टोक़ उत्पन्न करती है। भूतल चुंबक मोटर कम-शक्ति वाले होते हैं और आईटी उपकरण, कार्यालय उपकरण और सड़क परिवहन में उपयोग किए जाते हैं। उद्योग में उपयोग की जाने वाली उच्च शक्ति वाली मशीनों में एकीकृत चुंबक मोटर्स (आईपीएम) आम ​​हैं।

स्थायी चुंबक (पीएम) मोटर्स केंद्रित (शॉर्ट पिच) वाइंडिंग का उपयोग कर सकते हैं यदि टॉर्क रिपल महत्वपूर्ण नहीं है, लेकिन वितरित वाइंडिंग पीएम में आदर्श हैं।

चूंकि पीएमएमएस में मैकेनिकल स्विच नहीं होते हैं, इसलिए कन्वर्टर्स वाइंडिंग करंट की निगरानी में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

अन्य प्रकार के ब्रशलेस मोटर्स के विपरीत, पीएमएमएस को रोटर फ्लक्स को बनाए रखने के लिए एक उत्तेजना प्रवाह की आवश्यकता नहीं होती है। नतीजतन, वे प्रति यूनिट वॉल्यूम में अधिकतम टॉर्क देने में सक्षम हैं और सबसे अच्छा विकल्प हो सकता है जब वजन की आवश्यकताएं सबसे आगे हों।

ऐसी मशीनों के सबसे बड़े नुकसान में उनकी बहुत अधिक लागत शामिल है। उच्च प्रदर्शन स्थायी चुंबक इलेक्ट्रिक मशीनें नियोडिमियम और डिस्प्रोसियम जैसी सामग्रियों का उपयोग करती हैं। इन सामग्रियों को दुर्लभ पृथ्वी के रूप में वर्गीकृत किया जाता है और भू-राजनीतिक रूप से अस्थिर देशों में खनन किया जाता है, जिससे उच्च और अस्थिर कीमतें होती हैं।

कम गति पर काम करने पर स्थायी चुम्बक उत्पादकता भी बढ़ाते हैं, लेकिन उच्च गति पर काम करने पर "अकिलीज़ हील" होते हैं। उदाहरण के लिए, स्थायी चुंबक वाली मशीन की गति में वृद्धि के साथ, इसका ईएमएफ भी बढ़ेगा, धीरे-धीरे इन्वर्टर की आपूर्ति वोल्टेज के करीब पहुंच जाएगा, जबकि मशीन के प्रवाह को कम करना संभव नहीं है। एक नियम के रूप में, रेटेड आपूर्ति वोल्टेज पर सतह-चुंबकीय संरचना के साथ पीएम के लिए रेटेड गति अधिकतम है।

नाममात्र से अधिक गति पर, IPM प्रकार के स्थायी चुंबक मोटर्स के लिए, सक्रिय क्षेत्र दमन का उपयोग किया जाता है, जो एक कनवर्टर की मदद से स्टेटर करंट में हेरफेर करके प्राप्त किया जाता है। गति सीमा जिस पर मोटर मज़बूती से काम कर सकती है वह लगभग 4: 1 तक सीमित है।

गति के आधार पर क्षेत्र को कमजोर करने की आवश्यकता टोक़ से स्वतंत्र नुकसान की ओर ले जाती है। यह उच्च गति पर और विशेष रूप से हल्के भार पर दक्षता को कम करता है। पीएम को ट्रैक्शन मोटर वाहन के रूप में उपयोग करते समय यह प्रभाव सबसे अधिक प्रासंगिक होता है, जहां राजमार्ग पर उच्च गति अनिवार्य रूप से चुंबकीय क्षेत्र को कमजोर करने की आवश्यकता पर जोर देती है। अक्सर, डेवलपर्स इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए कर्षण इलेक्ट्रिक ड्राइव के रूप में स्थायी चुंबक मोटर्स के उपयोग की वकालत करते हैं, लेकिन इस प्रणाली में काम करते समय उनकी प्रभावशीलता बल्कि संदिग्ध है, खासकर वास्तविक ड्राइविंग चक्र से संबंधित गणना के बाद। कुछ इलेक्ट्रिक वाहन निर्माताओं ने पीएम से एसिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर्स में ट्रैक्शन मोटर्स के रूप में संक्रमण किया है।

इसके अलावा, स्थायी चुंबक के साथ इलेक्ट्रिक मोटर के महत्वपूर्ण नुकसान को उनके अंतर्निहित बैक-ईएमएफ के कारण खराब होने की स्थिति में उनकी कठिन नियंत्रणीयता के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। मशीन के घूमने के दौरान इन्वर्टर बंद होने पर भी वाइंडिंग में करंट प्रवाहित होगा। इससे ओवरहीटिंग और अन्य अप्रिय परिणाम हो सकते हैं। एक कमजोर चुंबकीय क्षेत्र पर नियंत्रण का नुकसान, उदाहरण के लिए बिजली की विफलता के दौरान, विद्युत ऊर्जा का अनियंत्रित उत्पादन हो सकता है और इसके परिणामस्वरूप खतरनाक वोल्टेज बढ़ सकता है।

काम करने का तापमान - यह समैरियम-कोबाल्ट से बनी मशीनों को छोड़कर, पीएम का सबसे मजबूत पक्ष नहीं है। इसके अलावा, इन्वर्टर की बड़ी दबाव धाराएं विचुंबकीयकरण का कारण बन सकती हैं।

PMMS की अधिकतम गति चुंबक लगाव की यांत्रिक शक्ति द्वारा सीमित है। पीएम को नुकसान होने की स्थिति में, इसकी मरम्मत, एक नियम के रूप में, निर्माता के संयंत्र में की जाती है, क्योंकि सामान्य परिस्थितियों में रोटर को हटाना और सुरक्षित प्रसंस्करण व्यावहारिक रूप से असंभव है। और अंत में, रीसाइक्लिंग। हां, मशीन का जीवन समाप्त होने के बाद भी यह थोड़ी परेशानी का सबब है, लेकिन इस मशीन में दुर्लभ पृथ्वी सामग्री की उपस्थिति निकट भविष्य में इस प्रक्रिया को आसान बना देगी।

ऊपर सूचीबद्ध कमियों के बावजूद, कम गति वाले छोटे आकार के तंत्र और उपकरणों के मामले में स्थायी चुंबक मोटर्स नायाब हैं।

प्रतिक्रियाशील तुल्यकालिक मोटर्स

सिंक्रोनस अनिच्छा मोटर्स हमेशा एक आवृत्ति कनवर्टर के साथ मिलकर काम करते हैं और पारंपरिक आईएम के रूप में उसी प्रकार के स्टेटर फ्लक्स नियंत्रण का उपयोग करते हैं। इन मशीनों के रोटार छिद्रित खांचे के साथ पतली शीट वाले विद्युत स्टील से इस तरह से बने होते हैं कि वे दूसरी तरफ की तुलना में एक तरफ कम चुम्बकित होते हैं। रोटर चुंबकीय क्षेत्र की प्रवृत्ति स्टेटर के घूर्णन चुंबकीय प्रवाह के साथ "कनेक्ट" करती है और एक टोक़ बनाती है।

अनिच्छा तुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर्स का मुख्य लाभ रोटर में नगण्य नुकसान है। इस प्रकार, एक अच्छी तरह से डिज़ाइन की गई और अच्छी तरह से डिज़ाइन की गई सिंक्रोनस अनिच्छा मशीन स्थायी मैग्नेट का उपयोग किए बिना यूरोपीय प्रीमियम IE4 और NEMA मानकों को पूरा करने में पूरी तरह से सक्षम है। इंडक्शन मशीनों की तुलना में रोटर को कम करने से टॉर्क बढ़ता है और पावर डेंसिटी बढ़ जाती है। कम टॉर्क रिपल और वाइब्रेशन के कारण इन मोटरों में शोर का स्तर कम होता है।

मुख्य नुकसान एक अतुल्यकालिक मशीन की तुलना में कम बिजली का कारक है, जिसके परिणामस्वरूप मुख्य से अधिक बिजली की खपत होती है। यह लागत बढ़ाता है और इंजीनियर के लिए एक चुनौती बन जाता है, क्या यह किसी विशेष प्रणाली के लिए जेट इंजन का उपयोग करने लायक है या नहीं?

रोटर की जटिलता और नाजुकता उच्च गति के संचालन के लिए जेट मोटर्स का उपयोग करना असंभव बना देती है।

सिंक्रोनस अनिच्छा मशीनें औद्योगिक अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त हैं जिन्हें उच्च अधिभार या उच्च घूर्णन गति की आवश्यकता नहीं होती है, और उनकी बढ़ी हुई दक्षता के कारण परिवर्तनीय गति पंपों के लिए तेजी से उपयोग किया जाता है।

वाल्व अनिच्छा मोटर्स

वाल्व अनिच्छा मोटर (अंग्रेजी एसआरएम से) रोटर दांतों के चुंबकीय क्षेत्रों को स्टेटर चुंबकीय क्षेत्र में आकर्षित करके टोक़ बनाता है। वाल्व अनिच्छा मोटर्स (वीआरएम) में स्टेटर वाइंडिंग पोल की अपेक्षाकृत कम संख्या होती है। रोटर में एक दांतेदार प्रोफ़ाइल होती है, जो अनिच्छा तुल्यकालिक मशीनों के विपरीत, इसके डिजाइन को सरल बनाती है और उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र में सुधार करती है। तुल्यकालिक अनिच्छा मोटर्स (सिनआरएम) के विपरीत, वीएफडी स्पंदित डीसी उत्तेजना का उपयोग करते हैं, जिसके लिए उनके संचालन के लिए एक विशेष कनवर्टर की उपस्थिति की आवश्यकता होती है।

वीआरएम में चुंबकीय क्षेत्र को बनाए रखने के लिए, उत्तेजना धाराओं की आवश्यकता होती है, जो स्थायी चुंबक (पीएम) वाली इलेक्ट्रिक मशीनों की तुलना में बिजली घनत्व को कम करती है। हालांकि, उनके पास अभी भी पारंपरिक रक्तचाप की तुलना में छोटे समग्र आयाम हैं।

वाल्व अनिच्छा मशीनों का मुख्य लाभ यह है कि उत्तेजना प्रवाह कम होने पर चुंबकीय क्षेत्र का कमजोर होना स्वाभाविक रूप से होता है। यह संपत्ति उन्हें नाममात्र से ऊपर की गति पर नियंत्रण सीमा में एक बड़ा लाभ देती है (स्थिर संचालन की सीमा 10: 1 तक पहुंच सकती है)। उच्च गति और हल्के भार के साथ संचालन करते समय इन मशीनों में उच्च दक्षता मौजूद होती है। इसके अलावा, WFM काफी व्यापक नियंत्रण सीमा पर आश्चर्यजनक रूप से निरंतर दक्षता प्रदान करने में सक्षम हैं।

वाल्व जेट मशीनों में भी काफी अच्छी गलती सहनशीलता होती है। स्थायी चुम्बकों के बिना, ये मशीनें खराबी की स्थिति में बेकाबू करंट और टॉर्क उत्पन्न नहीं करती हैं, और वीआरएम चरणों की स्वतंत्रता उन्हें कम लोड के साथ संचालित करने की अनुमति देती है, लेकिन एक चरण की विफलता की स्थिति में बढ़े हुए टॉर्क रिपल्स के साथ। यह सुविधा उपयोगी हो सकती है यदि डिज़ाइनर विकसित किए जा रहे सिस्टम की विश्वसनीयता बढ़ाना चाहते हैं।

WFD का सरल डिज़ाइन इसे निर्माण के लिए टिकाऊ और सस्ता बनाता है। यह महंगी सामग्री का उपयोग नहीं करता है और कठोर जलवायु और उच्च गति के लिए बिना मिश्र धातु वाला रोटर उत्कृष्ट है।

वीआरडी में पीएम या आईएम से कम पावर फैक्टर होता है, लेकिन इसके कनवर्टर को मशीन के कुशल संचालन के लिए क्रमशः साइनसॉइडल आउटपुट वोल्टेज बनाने की आवश्यकता नहीं होती है, ऐसे इनवर्टर में स्विचिंग फ्रीक्वेंसी कम होती है। नतीजतन, इन्वर्टर में कम नुकसान।

वाल्व जेट इंजन का मुख्य नुकसान ध्वनिक शोर और कंपन की उपस्थिति है। लेकिन इन कमियों को मशीन के यांत्रिक भाग के अधिक सावधानीपूर्वक डिजाइन, इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण में सुधार, साथ ही इंजन के यांत्रिक संयोजन - कार्यशील निकाय द्वारा काफी अच्छी तरह से मुकाबला किया जाता है।

लेख में विभिन्न प्रकार के इलेक्ट्रिक मोटर्स, उनके फायदे और नुकसान, विकास की संभावनाओं पर चर्चा की गई है।

इलेक्ट्रिक मोटर के प्रकार

इलेक्ट्रिक मोटर्स, आजकल, किसी भी उत्पादन का एक अनिवार्य घटक हैं। उपयोगिताओं और रोजमर्रा की जिंदगी में, उनका उपयोग भी बहुत बार किया जाता है। उदाहरण के लिए, ये पंखे, एयर कंडीशनर, हीटिंग के लिए पंप आदि हैं। इसलिए, एक आधुनिक इलेक्ट्रीशियन को इन इकाइयों के प्रकार और डिजाइन से अच्छी तरह वाकिफ होना चाहिए।

इसलिए, हम सबसे सामान्य प्रकार के इलेक्ट्रिक मोटर्स को सूचीबद्ध करते हैं:

1. स्थायी चुंबक पर आर्मेचर के साथ प्रत्यक्ष वर्तमान के इलेक्ट्रिक मोटर;

2. प्रत्यक्ष धारा के इलेक्ट्रिक मोटर्स, एक आर्मेचर के साथ एक उत्तेजना घुमावदार;

3. सिंक्रोनस एसी मोटर्स;

4. अतुल्यकालिक एसी मोटर्स;

5. सर्वोमोटर्स;

6. रैखिक प्रेरण मोटर्स;

7. मोटर रोलर्स, यानी। रोलर्स, जिसके अंदर गियरबॉक्स के साथ इलेक्ट्रिक मोटर्स हैं;

8. वाल्व इलेक्ट्रिक मोटर्स।

डीसी मोटर्स

इस प्रकार के मोटर्स का पहले बहुत व्यापक रूप से उपयोग किया जाता था, लेकिन बाद वाले का उपयोग करने की अपेक्षाकृत कम लागत के कारण अब इसे लगभग पूरी तरह से एसिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर्स द्वारा बदल दिया गया है। डीसी मोटर्स के विकास में एक नई दिशा स्थायी चुंबक आर्मेचर के साथ डीसी ब्रशलेस मोटर्स है।

तुल्यकालिक मोटर्स

सिंक्रोनस मोटर्स का उपयोग अक्सर विभिन्न प्रकार के ड्राइव के लिए किया जाता है जो एक स्थिर गति से संचालित होते हैं, अर्थात। पंखे, कम्प्रेसर, पंप, डीसी जनरेटर आदि के लिए। ये 125 - 1000 आरपीएम की रोटेशन गति के लिए 20 - 10,000 kW की शक्ति वाले मोटर्स हैं।

रोटर पर उपस्थिति से मोटर्स संरचनात्मक रूप से जनरेटर से भिन्न होते हैं, जो एसिंक्रोनस स्टार्टिंग, एक अतिरिक्त शॉर्ट-सर्किट वाइंडिंग के साथ-साथ स्टेटर और रोटर के बीच अपेक्षाकृत छोटे अंतर के लिए आवश्यक है।

सिंक्रोनस मोटर्स में दक्षता होती है अधिक है, और शक्ति की प्रति इकाई द्रव्यमान समान घूर्णी गति पर अतुल्यकालिक लोगों की तुलना में कम है। एसिंक्रोनस मोटर की तुलना में सिंक्रोनस मोटर की एक मूल्यवान विशेषता इसे विनियमित करने की क्षमता है, अर्थात। cosφ आर्मेचर वाइंडिंग की उत्तेजना धारा में परिवर्तन के कारण। इस प्रकार, सभी प्रकार के संचालन में कोस को एकता के करीब बनाना संभव है और इस प्रकार, दक्षता में वृद्धि और पावर ग्रिड में नुकसान को कम करना संभव है।

अतुल्यकालिक मोटर्स

वर्तमान में, यह सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला प्रकार का इंजन है। इंडक्शन मोटर एक एसी मोटर होती है जिसकी रोटर गति स्टेटर द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र की घूर्णी गति से कम होती है।

स्टेटर को आपूर्ति की गई वोल्टेज की आवृत्ति और कर्तव्य चक्र को बदलकर, आप मोटर शाफ्ट पर रोटेशन की गति और टोक़ को बदल सकते हैं। सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली गिलहरी केज इंडक्शन मोटर्स। रोटर एल्यूमीनियम से बना है, जो इसके वजन और लागत को कम करता है।

ऐसे इंजनों का मुख्य लाभ कम कीमत और कम वजन है। इस प्रकार की इलेक्ट्रिक मोटर की मरम्मत करना अपेक्षाकृत सरल और सस्ता है।

मुख्य नुकसान शाफ्ट पर एक छोटा प्रारंभिक टोक़ है और ऑपरेटिंग एक की तुलना में 3-5 गुना अधिक बड़ा प्रारंभिक वर्तमान है। इंडक्शन मोटर का एक और बड़ा नुकसान आंशिक भार पर इसकी कम दक्षता है। उदाहरण के लिए, नाममात्र के 30% के भार पर, दक्षता 90% से 40-60% तक गिर सकती है!

एक प्रेरण मोटर के नुकसान से निपटने का मुख्य तरीका आवृत्ति ड्राइव का उपयोग करना है। मुख्य वोल्टेज 220 / 380V को चर आवृत्ति और कर्तव्य चक्र के स्पंदित वोल्टेज में परिवर्तित करता है। इस प्रकार, इंजन शाफ्ट पर गति और टोक़ को एक विस्तृत श्रृंखला में बदलना और इसके लगभग सभी जन्मजात दोषों से छुटकारा पाना संभव है। इस "शहद के बैरल" में एकमात्र "मक्खी में उड़ना" एक आवृत्ति ड्राइव की उच्च कीमत है, लेकिन व्यवहार में सभी लागतों का भुगतान एक वर्ष के भीतर किया जाता है!

सर्वोमोटर्स

ये मोटर्स एक विशेष स्थान पर कब्जा कर लेते हैं, उनका उपयोग किया जाता है जहां स्थिति और यात्रा की गति में सटीक परिवर्तन की आवश्यकता होती है। ये अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी, रोबोटिक्स, सीएनसी मशीन आदि हैं।

ऐसे इंजनों को छोटे व्यास के एंकरों के उपयोग से पहचाना जाता है, क्योंकि छोटे व्यास का अर्थ है हल्का वजन। कम वजन के कारण अधिकतम त्वरण प्राप्त करना संभव है, अर्थात। तेज गति। इन मोटर्स में आमतौर पर फीडबैक सेंसर की एक प्रणाली होती है, जो आंदोलन की सटीकता को बढ़ाने और विभिन्न प्रणालियों के आंदोलनों और इंटरैक्शन के लिए जटिल एल्गोरिदम को लागू करने की अनुमति देती है।

रैखिक प्रेरण मोटर्स

एक रैखिक प्रेरण मोटर एक चुंबकीय क्षेत्र बनाती है जो प्लेट को मोटर में ले जाती है। आंदोलन की सटीकता 0.03 मिमी प्रति मीटर आंदोलन हो सकती है, जो मानव बाल की मोटाई से तीन गुना कम है! आमतौर पर एक प्लेट (स्लाइडर) एक तंत्र से जुड़ी होती है जिसे स्थानांतरित किया जाना है।

ऐसी मोटरों की यात्रा की गति बहुत अधिक होती है (5 m / s तक), और इसलिए उच्च उत्पादकता। आंदोलन की गति और कदम को बदला जा सकता है। चूंकि इंजन में कम से कम चलने वाले हिस्से होते हैं, इसलिए यह अत्यधिक विश्वसनीय होता है।

मोटर रोलर्स

इन रोलर्स का डिज़ाइन काफी सरल है: ड्राइव रोलर के अंदर एक लघु डीसी मोटर और एक गियरबॉक्स होता है। मोटर रोलर्स का उपयोग विभिन्न कन्वेयर और सॉर्टिंग लाइनों पर किया जाता है।

रोलर मोटर्स के फायदे कम शोर स्तर हैं, बाहरी ड्राइव की तुलना में उच्च दक्षता, एक रोलर मोटर को व्यावहारिक रूप से रखरखाव की आवश्यकता नहीं होती है, क्योंकि यह केवल तभी काम करता है जब कन्वेयर को स्थानांतरित करना आवश्यक होता है, इसका संसाधन बहुत लंबा होता है। जब ऐसा रोलर विफल हो जाता है, तो इसे कम से कम समय में दूसरे से बदला जा सकता है।

वाल्व मोटर्स

वाल्व कोई भी मोटर है जिसमें अर्धचालक (वाल्व) कन्वर्टर्स का उपयोग करके ऑपरेटिंग मोड का नियमन किया जाता है। आमतौर पर, यह एक स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर है। मोटर स्टेटर को माइक्रोप्रोसेसर-नियंत्रित इन्वर्टर द्वारा नियंत्रित किया जाता है। इंजन स्थिति, गति और त्वरण पर प्रतिक्रिया प्रदान करने के लिए एक सेंसर सिस्टम से लैस है।

ब्रशलेस मोटर्स के मुख्य लाभ हैं:

1. संपर्कहीनता और रखरखाव की आवश्यकता वाली इकाइयों की अनुपस्थिति,

2. उच्च संसाधन;

3. बड़े शुरुआती टोक़ और बड़े अधिभार टोक़ (5 गुना या अधिक);

4. ग्राहकों पर प्रतिक्रिया की उच्च गति;

5. गति समायोजन की विशाल रेंज 1: 10000 और अधिक, जो कि इंडक्शन मोटर्स की तुलना में अधिक परिमाण के कम से कम दो ऑर्डर हैं;

6. दक्षता और cosφ के लिए सबसे अच्छा संकेतक, सभी भारों पर उनकी दक्षता 90% से अधिक है। जबकि अतुल्यकालिक मोटर्स में, आधे भार पर दक्षता 40-60% तक गिर सकती है!

7. न्यूनतम नो-लोड धाराएं और प्रारंभिक धाराएं;

8. न्यूनतम वजन और आयाम;

9. न्यूनतम पेबैक अवधि।

उनकी डिजाइन सुविधाओं के अनुसार, ऐसे मोटर्स को दो मुख्य प्रकारों में विभाजित किया जाता है: संपर्क रहित डीसी और एसी मोटर्स।

वर्तमान में वाल्व इलेक्ट्रिक मोटर्स के सुधार की मुख्य दिशा अनुकूली सेंसर रहित नियंत्रण एल्गोरिदम का विकास है। इससे लागत कम होगी और ऐसे ड्राइव की विश्वसनीयता में सुधार होगा।

इस तरह के एक छोटे से लेख में, निश्चित रूप से, इलेक्ट्रिक ड्राइव सिस्टम के विकास के सभी पहलुओं को प्रतिबिंबित करना असंभव है, क्योंकि यह प्रौद्योगिकी में एक बहुत ही रोचक और तेजी से विकासशील दिशा है। वार्षिक इलेक्ट्रोटेक्निकल प्रदर्शनियां स्पष्ट रूप से इस दिशा में महारत हासिल करने का प्रयास करने वाली कंपनियों की संख्या में निरंतर वृद्धि दर्शाती हैं। हमेशा की तरह, इस बाजार के नेता सीमेंस एजी, जनरल इलेक्ट्रिक, बॉश रेक्सरोथ एजी, अंसाल्डो, फैनुक, आदि हैं।

मुख्य रूप से, एक इन्वर्टर मोटर एक पारंपरिक इलेक्ट्रिक मोटर से इस मायने में भिन्न होती है कि इसमें कोई ब्रश नहीं होता है। रेफ्रिजरेटर, स्वचालित वाशिंग मशीन, एयर कंडीशनर में इकाइयों का उपयोग किया जाता है। कनवर्टर, जो मोटर के लिए एक शक्ति स्रोत के रूप में कार्य करता है, प्रत्यावर्ती वोल्टेज को प्रत्यक्ष वोल्टेज में परिवर्तित करता है। निरंतर वर्तमान प्राप्त कियानिर्दिष्ट आवृत्ति के प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित

मुख्य भाग सीधे मोटर और आवृत्ति कनवर्टर हैं, जो मोटर के सिद्धांत को सुनिश्चित करता है। आवृत्ति कनवर्टर का उपयोग कनवर्टर के आउटपुट पर आवश्यक वोल्टेज आवृत्ति बनाकर मोटर की गति को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। कन्वर्टर्स में आउटपुट फ़्रीक्वेंसी की रेंज एक विस्तृत श्रृंखला में भिन्न होती है, और इसकी सीमा मान मेन फ़्रीक्वेंसी से दस गुना अधिक हो सकती है।

इन्वर्टर कनवर्टर में, वोल्टेज डबल-रूपांतरित होता है। कनवर्टर के इनपुट पर साइनसॉइडल वोल्टेज को पहले रेक्टिफायर यूनिट में ठीक किया जाता है, इलेक्ट्रिक फिल्टर के कैपेसिटर द्वारा फ़िल्टर और चिकना किया जाता है। इसके अलावा, प्राप्त निरंतर वोल्टेज से नियंत्रण सर्किट का उपयोग करनाऔर आउटपुट इलेक्ट्रॉनिक कुंजियाँ वांछित आकार और आवृत्ति के नियंत्रित दालों का एक क्रम निर्धारित करती हैं। दालों की मदद से, आवश्यक परिमाण और आवृत्ति का एक वैकल्पिक वोल्टेज बनाया जाता है, जो कनवर्टर के आउटपुट पर बनता है।

कनवर्टर द्वारा उत्पन्न साइनसॉइडल प्रत्यावर्ती धारा विद्युत मोटर की वाइंडिंग पर आवृत्ति-नाड़ी के रूप में बनती है या पल्स चौड़ाई उतार - चढ़ाव... कन्वर्टर्स के लिए इलेक्ट्रॉनिक स्विच, उदाहरण के लिए, ऑफ थाइरिस्टर जीटीओ, उनके उन्नत संस्करण आईजीसीटी, एसजीसीटी, जीसीटी और आईजीबीटी ट्रांजिस्टर हैं।

मोटर में एक स्टेटर होता है जिसमें छोटे फील्ड वाइंडिंग होते हैं, जिसकी संख्या तीन से अधिक होती है। स्थायी चुम्बकों वाला एक रोटर स्टेटर में घूमता है। मैग्नेट की संख्या फील्ड वाइंडिंग की संख्या से तीन गुना कम है। ऐसे इंजन में कलेक्टर-ब्रश असेंबली नहीं होती है।

यह सब एक इन्वर्टर इलेक्ट्रिक मोटर है, जिसके संचालन का सिद्धांत बातचीत पर आधारित है स्टेटर और रोटर चुंबकीय क्षेत्र... कनवर्टर द्वारा बनाए गए स्टेटर का घूर्णन विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र आवृत्ति रोटर को उसी आवृत्ति पर घुमाता है। तो, मोटर को इन्वर्टर कनवर्टर द्वारा नियंत्रित किया जाता है

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डिवाइस के पेशेवरों और विपक्ष

इन्वर्टर मोटर कॉम्पैक्ट और अत्यधिक विश्वसनीय है। अन्य लाभों में शामिल हैं:

कई फायदों के बावजूद, इंजन के नुकसान हैं। उनमें से सबसे महत्वपूर्ण हैं:

• कनवर्टर की उच्च कीमत।
• टूटने की स्थिति में महंगी मरम्मत की आवश्यकता।
• नेटवर्क में एक निश्चित वोल्टेज स्तर बनाए रखने की आवश्यकता।
• नेटवर्क की आपूर्ति वोल्टेज में परिवर्तन के कारण कार्य करने की असंभवता।

वॉशिंग मशीन में मोटर का उपयोग करना

कोरियाई चिंता एलजी के इंजीनियरों द्वारा 2005 में विकसित इन्वर्टर मोटर ने वाशिंग मशीन के उत्पादन को एक नए स्तर पर लाया। अपने पूर्ववर्तियों की तुलना में, नई मोटर बेहतर है विशेष विवरण, अधिक पहनने का प्रतिरोध, लंबे समय तक रहता है। इसलिए, इन्वर्टर मोटर्स अधिक से अधिक लोकप्रियता प्राप्त कर रहे हैं और उनका उत्पादन बढ़ रहा है। लेकिन क्या सब कुछ इतना गुलाबी है?

धोने की प्रक्रिया के फायदे और नुकसान:

उपकरण की कार्यक्षमता पर ध्यान देने की सिफारिश की गई है। केवल इन्वर्टर मोटर ही संपूर्ण धुलाई की गारंटी नहीं देती है। यदि आप इन्वर्टर मोटर के साथ वॉशिंग मशीन खरीदने जा रहे हैं, तो विशेष रूप से सिद्ध स्थानों पर उपकरण खरीदें। अक्सर सस्ते मॉडल - यह एक साधारण नकली है, और यह संभावना नहीं है कि उनकी विशेषताएं निर्माता द्वारा घोषित लोगों के अनुरूप होंगी।

सभी को नमस्कार। आपको मेरी वेबसाइट पर देखकर खुशी हुई। आज के लेख का विषय: अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर्स के संचालन का उपकरण और सिद्धांत। मैं उनकी गति को समायोजित करने के तरीकों के बारे में भी कुछ कहना चाहूंगा, और उनके मुख्य फायदे और नुकसान की सूची दूंगा।

इससे पहले, मैंने पहले ही एसिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर्स से संबंधित लेख लिखे थे। अगर किसी को दिलचस्पी है तो आप इसे पढ़ सकते हैं। यहाँ एक सूची है:

खैर, अब चलते हैं आज के लेख के विषय पर।

वर्तमान समय में, यह कल्पना करना बहुत कठिन है कि यदि अतुल्यकालिक मशीनें नहीं होतीं तो सभी औद्योगिक उद्यम कैसे होते। ये मोटर लगभग हर जगह स्थापित हैं। घर में भी हर इंसान के पास ऐसा इंजन होता है। यह आपकी वॉशिंग मशीन पर, पंखे पर, पंपिंग स्टेशन पर, हुड में, इत्यादि पर खड़ा हो सकता है।

सामान्य तौर पर, एक अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर वैश्विक उद्योग में एक बड़ी सफलता है। पूरी दुनिया में, वे उत्पादित इंजनों की कुल संख्या के 90 प्रतिशत से अधिक का उत्पादन करते हैं।

एक प्रेरण मोटर एक विद्युत मशीन है जो विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करती है। यानी यह विद्युत प्रवाह की खपत करता है, और इसके बजाय एक टोक़ देता है, जिसके साथ आप कई इकाइयों को घुमा सकते हैं।

और "एसिंक्रोनस" शब्द का अर्थ ही गैर-एक साथ या गैर-संयोग है। क्योंकि ऐसी मोटरों में रोटर की गति स्टेटर विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की गति से थोड़ी पीछे होती है। इस अंतराल को स्लाइडिंग भी कहा जाता है।

इस स्लाइडिंग को अक्षर द्वारा दर्शाया गया है: S

और पर्ची की गणना निम्न सूत्र के अनुसार की जाती है: S = (n1 - n2) / n1 - 100%

जहां, n1 स्टेटर चुंबकीय क्षेत्र की तुल्यकालिक आवृत्ति है;

n2 शाफ्ट गति है।

अतुल्यकालिक मोटर डिवाइस।

इंजन में निम्नलिखित भाग होते हैं:

1. वाइंडिंग के साथ स्टेटर। या एक फ्रेम जिसके अंदर वाइंडिंग वाला स्टेटर होता है।

2. रोटर। यह है अगर यह शॉर्ट-सर्किट है। और अगर यह फेज है, तो हम कह सकते हैं कि यह एंकर है या कलेक्टर भी। मुझे लगता है कि कोई त्रुटि नहीं होगी।

3. असर ढाल। शक्तिशाली इंजनों पर, सील के साथ असर वाले कैप अभी भी सामने की तरफ लगाए गए हैं।

4. बियरिंग्स। वे संस्करण के आधार पर स्लाइडिंग या रोलिंग खड़े हो सकते हैं।

5. कूलिंग फैन। प्लास्टिक या धातु से बना।

6. फैन कफन। वायु आपूर्ति के लिए स्लॉट हैं।

7. बोर्नो या टर्मिनल बॉक्स। केबल जोड़ने के लिए।

ये सभी इसके मुख्य विवरण हैं, लेकिन प्रकार, प्रकार और निष्पादन के आधार पर, यह थोड़ा भिन्न हो सकता है।

अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर्स मुख्य रूप से दो प्रकारों में निर्मित होते हैं: तीन-चरण और एकल-चरण। बदले में, तीन-चरण वाले को भी उप-प्रजातियों में विभाजित किया जाता है: एक गिलहरी-पिंजरे रोटर या एक चरण रोटर के साथ।

सबसे आम तीन-चरण गिलहरी-पिंजरे रोटर हैं।

स्टेटर का एक गोल आकार होता है और इसे विशेष स्टील शीट से इकट्ठा किया जाता है, जो एक दूसरे के साथ अछूता रहता है, और यह इकट्ठी संरचना खांचे के साथ एक कोर बनाती है। वाइंडिंग को एक विशेष वाइंडिंग, वार्निश-इन्सुलेटेड तार से, कोर के खांचे में रखा जाता है। यह तार मुख्य रूप से तांबे से बना है, लेकिन एल्यूमीनियम से भी। यदि मोटर बहुत शक्तिशाली है, तो बस के साथ वाइंडिंग की जाती है। वाइंडिंग रखी जाती है ताकि वे एक दूसरे के सापेक्ष 120 डिग्री स्थानांतरित हो जाएं। स्टेटर वाइंडिंग एक स्टार या डेल्टा में जुड़े हुए हैं।

रोटर, जैसा कि मैंने पहले ही ऊपर लिखा है, शॉर्ट-सर्किट या फेज है।

शॉर्ट-सर्किटेड शाफ्ट एक शाफ्ट होता है जिस पर चादरें डाली जाती हैं, जो विशेष स्टील से भी बनी होती हैं। ये जड़े हुए चादरें एक कोर बनाती हैं, जिसके खांचे में पिघला हुआ एल्यूमीनियम डाला जाता है। यह एल्युमीनियम खांचे पर समान रूप से फैलता है और छड़ बनाता है। और किनारों पर इन छड़ों को एल्युमिनियम के छल्ले से बंद किया जाता है। यह एक प्रकार का "गिलहरी पिंजरा" निकला।

चरण रोटर एक कोर और तीन वाइंडिंग वाला शाफ्ट है। एक सिरा, जो आमतौर पर एक तारे से जुड़ा होता है, और अन्य तीन छोर स्लिप रिंग से जुड़े होते हैं। और इन छल्लों को ब्रश की सहायता से विद्युत प्रवाह प्रदान किया जाता है।

यदि आप चरण वाइंडिंग के सर्किट में लोड रिओस्टेट जोड़ते हैं, और इंजन शुरू करते समय सक्रिय प्रतिरोध बढ़ाते हैं, तो यह विधि बड़े दबाव धाराओं को कम कर सकती है।

परिचालन सिद्धांत।

जब स्टेटर वाइंडिंग पर एक विद्युत प्रवाह लगाया जाता है, तो इन वाइंडिंग में एक विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है। जैसा कि आपको याद है, ऊपर लिखे शब्दों से, हमारे चरण एक दूसरे के सापेक्ष 120 डिग्री स्थानांतरित हो जाते हैं। और वाइंडिंग्स में यह प्रवाह घूमने लगता है।

और जब स्टेटर चुंबकीय प्रवाह घूमता है, तो रोटर वाइंडिंग्स में एक विद्युत प्रवाह दिखाई देता है, और इसका अपना चुंबकीय क्षेत्र होता है। ये दो चुंबकीय क्षेत्र परस्पर क्रिया करने लगते हैं और विद्युत मोटर के रोटर को घुमाने का कारण बनते हैं। ऐसा तब होता है जब रोटर शॉर्ट-सर्किट होता है।

रोबोट के सिद्धांत पर, यहाँ एक वीडियो क्लिप है।

खैर, एक चरण रोटर के साथ, वास्तव में, सिद्धांत समान है। वोल्टेज स्टेटर और रोटर पर लगाया जाता है। दो चुंबकीय क्षेत्र दिखाई देते हैं, जो रोटर को आपस में जोड़ना और घुमाना शुरू करते हैं।

इंडक्शन मोटर्स के फायदे और नुकसान।

गिलहरी-पिंजरे रोटर के साथ एक अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर के मुख्य लाभ:

1. एक बहुत ही सरल उपकरण जो आपको इसके निर्माण की लागत को कम करने की अनुमति देता है।

2. कीमत अन्य मोटर्स की तुलना में काफी कम है।

3. एक बहुत ही सरल स्टार्ट-अप योजना।

4. बढ़ते भार के साथ शाफ्ट के घूमने की गति व्यावहारिक रूप से नहीं बदलती है।

5. अल्पकालिक अधिभार को अच्छी तरह से सहन करता है।

6. तीन-चरण मोटर्स को एकल-चरण नेटवर्क से जोड़ने की संभावना।

7. विश्वसनीयता और लगभग किसी भी स्थिति में काम करने की क्षमता।

8. एक बहुत ही उच्च दक्षता और cos है।

नुकसान:

1. शक्ति की हानि के बिना रोटर की गति को नियंत्रित करने में असमर्थता।

2. यदि आप भार बढ़ाते हैं, तो बलाघूर्ण कम हो जाता है।

3. अन्य मशीनों की तुलना में शुरुआती टोक़ बहुत छोटा है।

4. अंडरलोड के साथ, क्योंकि संकेतक बढ़ जाता है

5. शुरुआती धाराओं की उच्च दर।

घाव रोटर मोटर्स के लाभ:

1. गिलहरी-पिंजरे मोटर्स की तुलना में, इसमें काफी बड़ा टॉर्क होता है। यह इसे लोड के तहत चलाने की अनुमति देता है।

2. यह एक मामूली अधिभार के साथ काम कर सकता है, और साथ ही शाफ्ट रोटेशन आवृत्ति व्यावहारिक रूप से अपरिवर्तित रहती है।

3. छोटा स्टार्टिंग करंट।

4. स्वचालित प्रारंभिक उपकरणों का उपयोग किया जा सकता है।

नुकसान:

1. बड़े आयाम।

2. दक्षता और cos के संकेतक गिलहरी-पिंजरे मोटरों की तुलना में कम हैं। और अंडरलोड के साथ, इन संकेतकों का न्यूनतम मूल्य होता है।

3. ब्रश तंत्र की सेवा करना आवश्यक है।

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निष्ठा से, सिकंदर!