मोटर कैसे चलती है?

दुनिया की लगभग आधी बिजली खपत मोटरों द्वारा होती है।इसलिए, दुनिया की ऊर्जा समस्याओं को हल करने के लिए मोटरों की दक्षता में सुधार करना सबसे प्रभावी उपाय माना जाता है।

मोटर प्रकार

 

सामान्य तौर पर, यह चुंबकीय क्षेत्र में धारा प्रवाह द्वारा उत्पन्न बल को रोटरी गति में परिवर्तित करने को संदर्भित करता है, और इसमें एक विस्तृत श्रृंखला में रैखिक गति भी शामिल है।

 

मोटर द्वारा संचालित बिजली आपूर्ति के प्रकार के अनुसार, इसे डीसी मोटर और एसी मोटर में विभाजित किया जा सकता है।मोटर रोटेशन के सिद्धांत के अनुसार इसे मोटे तौर पर निम्नलिखित प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है।(विशेष मोटरों को छोड़कर)

 

धाराओं, चुंबकीय क्षेत्र और बलों के बारे में

 

सबसे पहले, बाद के मोटर सिद्धांत स्पष्टीकरण की सुविधा के लिए, आइए धाराओं, चुंबकीय क्षेत्र और बलों के बारे में बुनियादी कानूनों/कानूनों की समीक्षा करें।यद्यपि पुरानी यादों की भावना है, यदि आप अक्सर चुंबकीय घटकों का उपयोग नहीं करते हैं तो इस ज्ञान को भूलना आसान है।

 

हम वर्णन करने के लिए चित्रों और सूत्रों को जोड़ते हैं।

 
जब लीड फ्रेम आयताकार होता है, तो करंट पर लगने वाले बल को ध्यान में रखा जाता है।

 

भुजाओं a और c पर कार्य करने वाला बल F है

 

 

केंद्रीय अक्ष के चारों ओर टॉर्क उत्पन्न करता है।

 

उदाहरण के लिए, उस स्थिति पर विचार करते समय जहां केवल घूर्णन कोण होता हैθ, b और d पर समकोण पर लगने वाला बल पाप हैθ, इसलिए भाग ए का टॉर्क टा निम्नलिखित सूत्र द्वारा व्यक्त किया गया है:

 

भाग सी को उसी तरह से ध्यान में रखते हुए, टॉर्क दोगुना हो जाता है और टॉर्क उत्पन्न होता है जिसकी गणना इस प्रकार की जाती है:

 

छवि

चूँकि आयत का क्षेत्रफल S=h·l है, इसे उपरोक्त सूत्र में प्रतिस्थापित करने से निम्नलिखित परिणाम प्राप्त होते हैं:

 

 

यह सूत्र न केवल आयतों के लिए, बल्कि वृत्त जैसी अन्य सामान्य आकृतियों के लिए भी काम करता है।मोटरें इसी सिद्धांत का प्रयोग करती हैं।

 

मोटर कैसे घूमती है?

 

1) मोटर चुंबक, चुंबकीय बल की सहायता से घूमती है

 

एक घूमने वाले शाफ्ट के साथ एक स्थायी चुंबक के चारों ओर,① चुम्बक को घुमाता है(एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने के लिए),② एन और एस ध्रुवों के सिद्धांत के अनुसार विपरीत ध्रुवों को आकर्षित करना और समान स्तर पर प्रतिकर्षित करना,③ घूमने वाले शाफ्ट वाला चुंबक घूमेगा।

 

यह मोटर रोटेशन का मूल सिद्धांत है।

 

जब तार में करंट प्रवाहित होता है तो तार के चारों ओर एक घूमने वाला चुंबकीय क्षेत्र (चुंबकीय बल) उत्पन्न होता है, और चुंबक घूमता है, जो वास्तव में वही संचालन स्थिति है।

 

 

इसके अलावा, जब तार को कुंडली के आकार में लपेटा जाता है, तो चुंबकीय बल संयुक्त हो जाता है, एक बड़ा चुंबकीय क्षेत्र प्रवाह (चुंबकीय प्रवाह) बनता है, और एन ध्रुव और एस ध्रुव उत्पन्न होते हैं।
इसके अलावा, कुंडलित तार में एक लोहे की कोर डालने से चुंबकीय बल को पार करना आसान हो जाता है, और एक मजबूत चुंबकीय बल उत्पन्न किया जा सकता है।

 

 

2) वास्तविक घूमने वाली मोटर

 

यहां, विद्युत मशीनों को घुमाने की एक व्यावहारिक विधि के रूप में, तीन-चरण प्रत्यावर्ती धारा और कुंडलियों का उपयोग करके एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने की एक विधि पेश की गई है।
(तीन चरण एसी 120° के चरण अंतराल के साथ एक एसी सिग्नल है)

 

  • उपरोक्त ① अवस्था में सिंथेटिक चुंबकीय क्षेत्र निम्नलिखित चित्र ① से मेल खाता है।
  • उपरोक्त स्थिति ② में सिंथेटिक चुंबकीय क्षेत्र नीचे दिए गए चित्र में ② से मेल खाता है।
  • उपरोक्त अवस्था में सिंथेटिक चुंबकीय क्षेत्र ③ निम्नलिखित चित्र ③ से मेल खाता है।

 

 

जैसा कि ऊपर वर्णित है, कोर के चारों ओर कुंडल घाव को तीन चरणों में विभाजित किया गया है, और यू-चरण कुंडल, वी-चरण कुंडल और डब्ल्यू-चरण कुंडल को 120 डिग्री के अंतराल पर व्यवस्थित किया गया है।उच्च वोल्टेज वाला कॉइल एन पोल उत्पन्न करता है, और कम वोल्टेज वाला कॉइल एस पोल उत्पन्न करता है।
चूँकि प्रत्येक चरण साइन तरंग के रूप में बदलता है, प्रत्येक कुंडल और उसके चुंबकीय क्षेत्र (चुंबकीय बल) द्वारा उत्पन्न ध्रुवता (एन ध्रुव, एस ध्रुव) बदल जाती है।
इस समय, बस उस कॉइल को देखें जो एन पोल का उत्पादन करता है, और यू-चरण कॉइल → वी-चरण कॉइल → डब्ल्यू-चरण कॉइल → यू-चरण कॉइल के अनुसार अनुक्रम में परिवर्तन करता है, जिससे घूर्णन होता है।

 

छोटी मोटर की संरचना

 

नीचे दिया गया चित्र तीन मोटरों की सामान्य संरचना और तुलना दिखाता है: स्टेपर मोटर, ब्रश डायरेक्ट करंट (डीसी) मोटर, और ब्रशलेस डायरेक्ट करंट (डीसी) मोटर।इन मोटरों के मूल घटक मुख्य रूप से कॉइल, मैग्नेट और रोटार हैं।इसके अलावा, विभिन्न प्रकारों के कारण इन्हें कुंडल स्थिर प्रकार और चुंबक स्थिर प्रकार में विभाजित किया गया है।

 

निम्नलिखित उदाहरण आरेख से जुड़ी संरचना का विवरण है।चूँकि अधिक बारीक आधार पर अन्य संरचनाएँ भी हो सकती हैं, कृपया समझें कि इस लेख में वर्णित संरचना एक बड़े ढांचे के भीतर है।

 

यहां स्टेपर मोटर का कॉइल बाहर की तरफ लगा होता है और चुंबक अंदर की तरफ घूमता है।

 

यहां, ब्रश डीसी मोटर के मैग्नेट बाहर की तरफ लगे होते हैं, और कॉइल अंदर की तरफ घूमती हैं।ब्रश और कम्यूटेटर कॉइल को बिजली की आपूर्ति करने और करंट की दिशा बदलने के लिए जिम्मेदार हैं।

 

यहां ब्रशलेस मोटर का कॉइल बाहर की तरफ लगा होता है और चुंबक अंदर की तरफ घूमता है।

 

विभिन्न प्रकार की मोटरों के कारण, भले ही मूल घटक समान हों, संरचना भिन्न होती है।प्रत्येक अनुभाग में विशिष्टताओं को विस्तार से समझाया जाएगा।

 

ब्रश की गई मोटर

 

ब्रश मोटर की संरचना

 

नीचे अक्सर मॉडलों में उपयोग की जाने वाली ब्रश डीसी मोटर कैसी दिखती है, साथ ही एक सामान्य दो-पोल (2 मैग्नेट) तीन-स्लॉट (3 कॉइल) प्रकार की मोटर का एक विस्फोटित योजनाबद्ध विवरण भी दिया गया है।हो सकता है कि कई लोगों को मोटर को अलग करने और चुंबक को बाहर निकालने का अनुभव हो।

 

यह देखा जा सकता है कि ब्रश डीसी मोटर के स्थायी चुंबक तय हो गए हैं, और ब्रश डीसी मोटर के कॉइल आंतरिक केंद्र के चारों ओर घूम सकते हैं।स्थिर पक्ष को "स्टेटर" कहा जाता है और घूमने वाले पक्ष को "रोटर" कहा जाता है।

 

 

संरचना अवधारणा का प्रतिनिधित्व करने वाली संरचना का एक योजनाबद्ध आरेख निम्नलिखित है।

 

 

घूर्णनशील केंद्रीय अक्ष की परिधि पर तीन कम्यूटेटर (वर्तमान स्विचिंग के लिए मुड़ी हुई धातु की चादरें) हैं।एक दूसरे के संपर्क से बचने के लिए, कम्यूटेटर को 120° (360°÷3 टुकड़े) के अंतराल पर व्यवस्थित किया जाता है।शाफ्ट के घूमने पर कम्यूटेटर घूमता है।

 

एक कम्यूटेटर एक कॉइल सिरे और दूसरे कॉइल सिरे से जुड़ा होता है, और तीन कम्यूटेटर और तीन कॉइल एक सर्किट नेटवर्क के रूप में एक संपूर्ण (रिंग) बनाते हैं।

 

कम्यूटेटर के संपर्क के लिए दो ब्रश 0° और 180° पर लगे होते हैं।बाहरी डीसी बिजली की आपूर्ति ब्रश से जुड़ी होती है, और करंट ब्रश → कम्यूटेटर → कॉइल → ब्रश के पथ के अनुसार प्रवाहित होता है।

 

ब्रश मोटर का घूर्णन सिद्धांत

 

① प्रारंभिक अवस्था से वामावर्त घुमाएँ

 

कॉइल ए शीर्ष पर है, बिजली की आपूर्ति को ब्रश से कनेक्ट करें, बाएं को (+) और दाएं को (-) होने दें।कम्यूटेटर के माध्यम से बाएं ब्रश से कॉइल ए तक एक बड़ी धारा प्रवाहित होती है।यह वह संरचना है जिसमें कुंडल A का ऊपरी भाग (बाहरी भाग) S ध्रुव बन जाता है।

 

चूंकि कुंडल A की धारा का 1/2 हिस्सा बाएं ब्रश से कुंडल B और कुंडल C में कुंडल A के विपरीत दिशा में प्रवाहित होता है, कुंडल B और कुंडल C के बाहरी हिस्से कमजोर N ध्रुव बन जाते हैं (थोड़े छोटे अक्षरों द्वारा दर्शाया गया है) आकृति) ।

 

इन कुंडलियों में निर्मित चुंबकीय क्षेत्र और चुम्बकों के प्रतिकारक और आकर्षक प्रभाव कुंडलियों को वामावर्त घूमने वाले बल के अधीन कर देते हैं।

 

② आगे वामावर्त घुमाएँ

 

इसके बाद, यह माना जाता है कि दायां ब्रश दो कम्यूटेटर के संपर्क में ऐसी स्थिति में है जहां कॉइल ए को 30 डिग्री तक वामावर्त घुमाया जाता है।

 

कॉइल ए का करंट बाएं ब्रश से दाएं ब्रश की ओर प्रवाहित होता रहता है और कॉइल का बाहरी भाग एस पोल को बनाए रखता है।

 

कुंडल A के समान धारा कुंडल B से प्रवाहित होती है, और कुंडल B का बाहरी भाग मजबूत N ध्रुव बन जाता है।

 

चूंकि कुंडल C के दोनों सिरे ब्रश द्वारा शॉर्ट-सर्किट किए जाते हैं, इसलिए कोई विद्युत प्रवाह नहीं होता है और कोई चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न नहीं होता है।

 

इस मामले में भी, एक वामावर्त घूर्णन बल का अनुभव होता है।

 

③ से ④ तक, ऊपरी कुंडल को बाईं ओर बल प्राप्त होता रहता है, और निचली कुंडल को दाईं ओर बल प्राप्त होता रहता है, और वामावर्त घूमता रहता है

 

जब कुंडल को हर 30° पर ③ और ④ घुमाया जाता है, जब कुंडल केंद्रीय क्षैतिज अक्ष के ऊपर स्थित होता है, तो कुंडल का बाहरी भाग S ध्रुव बन जाता है;जब कुंडल नीचे स्थित होता है, तो यह एन ध्रुव बन जाता है, और यह गति दोहराई जाती है।

 

दूसरे शब्दों में, ऊपरी कुंडल को बार-बार बाईं ओर मजबूर किया जाता है, और निचली कुंडल को बार-बार दाईं ओर (दोनों वामावर्त दिशा में) मजबूर किया जाता है।इससे रोटर हर समय वामावर्त घूमता रहता है।

 

यदि आप बिजली को विपरीत बाएँ (-) और दाएँ (+) ब्रश से जोड़ते हैं, तो कॉइल में विपरीत चुंबकीय क्षेत्र निर्मित होते हैं, इसलिए कॉइल पर लगाया गया बल भी विपरीत दिशा में होता है, दक्षिणावर्त घूमता है।

 

इसके अलावा, जब बिजली बंद हो जाती है, तो ब्रश की गई मोटर का रोटर घूमना बंद कर देता है क्योंकि इसे घुमाते रहने के लिए कोई चुंबकीय क्षेत्र नहीं होता है।

 

तीन-चरण पूर्ण-तरंग ब्रशलेस मोटर

 

तीन-चरण पूर्ण-तरंग ब्रशलेस मोटर की उपस्थिति और संरचना

 

नीचे दिया गया चित्र ब्रशलेस मोटर की उपस्थिति और संरचना का एक उदाहरण दिखाता है।

 

बाईं ओर एक स्पिंडल मोटर का एक उदाहरण है जिसका उपयोग ऑप्टिकल डिस्क प्लेबैक डिवाइस में ऑप्टिकल डिस्क को घुमाने के लिए किया जाता है।कुल तीन चरण × 3 कुल 9 कुंडलियाँ।दाईं ओर एक FDD डिवाइस के लिए स्पिंडल मोटर का एक उदाहरण है, जिसमें कुल 12 कॉइल (तीन-चरण × 4) हैं।कॉइल को सर्किट बोर्ड पर लगाया जाता है और लोहे की कोर के चारों ओर लपेटा जाता है।

 

कुंडल के दाईं ओर डिस्क के आकार का भाग स्थायी चुंबक रोटर है।परिधि एक स्थायी चुंबक है, रोटर का शाफ्ट कुंडल के मध्य भाग में डाला जाता है और कुंडल भाग को कवर करता है, और स्थायी चुंबक कुंडल की परिधि को घेरता है।

 

तीन-चरण पूर्ण-तरंग ब्रशलेस मोटर की आंतरिक संरचना आरेख और कुंडल कनेक्शन समकक्ष सर्किट

 

अगला आंतरिक संरचना का एक योजनाबद्ध आरेख और कुंडल कनेक्शन के समतुल्य सर्किट का एक योजनाबद्ध आरेख है।

 

यह आंतरिक आरेख एक बहुत ही सरल 2-पोल (2 चुंबक) 3-स्लॉट (3 कॉइल) मोटर का एक उदाहरण है।यह एक ब्रश मोटर संरचना के समान है जिसमें समान संख्या में खंभे और स्लॉट होते हैं, लेकिन कुंडल पक्ष तय होता है और चुंबक घूम सकते हैं।बेशक, कोई ब्रश नहीं।

इस मामले में, कॉइल वाई-कनेक्टेड है, कॉइल को करंट की आपूर्ति करने के लिए अर्धचालक तत्व का उपयोग किया जाता है, और करंट के प्रवाह और बहिर्वाह को घूर्णन चुंबक की स्थिति के अनुसार नियंत्रित किया जाता है।इस उदाहरण में, चुंबक की स्थिति का पता लगाने के लिए एक हॉल तत्व का उपयोग किया जाता है।हॉल तत्व को कॉइल्स के बीच व्यवस्थित किया जाता है, और उत्पन्न वोल्टेज का चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के आधार पर पता लगाया जाता है और स्थिति की जानकारी के रूप में उपयोग किया जाता है।पहले दी गई FDD स्पिंडल मोटर की छवि में, यह भी देखा जा सकता है कि कॉइल और कॉइल के बीच स्थिति का पता लगाने के लिए एक हॉल तत्व (कॉइल के ऊपर) है।

 

हॉल तत्व प्रसिद्ध चुंबकीय सेंसर हैं।चुंबकीय क्षेत्र के परिमाण को वोल्टेज के परिमाण में परिवर्तित किया जा सकता है, और चुंबकीय क्षेत्र की दिशा को सकारात्मक या नकारात्मक के रूप में व्यक्त किया जा सकता है।नीचे हॉल प्रभाव को दर्शाने वाला एक योजनाबद्ध आरेख है।

 

हॉल तत्व इस घटना का लाभ उठाते हैं कि "जब एक करंट IH एक अर्धचालक के माध्यम से प्रवाहित होता है और एक चुंबकीय प्रवाह B धारा, एक वोल्टेज V के समकोण पर गुजरता हैHधारा और चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत् दिशा में उत्पन्न होता है”, अमेरिकी भौतिक विज्ञानी एडविन हर्बर्ट हॉल (एडविन हर्बर्ट हॉल) ने इस घटना की खोज की और इसे “हॉल प्रभाव” कहा।परिणामी वोल्टेज VHनिम्नलिखित सूत्र द्वारा दर्शाया गया है।

वीH= (केH/ डी)・आईH・बी※केH: हॉल गुणांक, डी: चुंबकीय प्रवाह प्रवेश सतह की मोटाई

जैसा कि सूत्र से पता चलता है, धारा जितनी अधिक होगी, वोल्टेज उतना अधिक होगा।इस सुविधा का उपयोग अक्सर रोटर (चुंबक) की स्थिति का पता लगाने के लिए किया जाता है।

 

तीन-चरण पूर्ण-तरंग ब्रशलेस मोटर का घूर्णन सिद्धांत

 

ब्रशलेस मोटर के रोटेशन सिद्धांत को निम्नलिखित चरणों ① से ⑥ में समझाया जाएगा।आसानी से समझने के लिए, यहां स्थायी चुम्बकों को वृत्तों से आयतों तक सरल बनाया गया है।

 

 

तीन चरण वाली कुंडलियों में, यह माना जाता है कि कुंडल 1 घड़ी के 12 बजे की दिशा में स्थिर है, कुंडल 2 घड़ी के 4 बजे की दिशा में स्थिर है, और कुंडल 3 घड़ी के 4 बजे की दिशा में स्थिर है। घड़ी के 8 बजे की दिशा.मान लीजिए कि 2-पोल स्थायी चुंबक का N ध्रुव बाईं ओर और S ध्रुव दाईं ओर है, और इसे घुमाया जा सकता है।

 

कुंडली के बाहर एक S-ध्रुव चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने के लिए कुंडली 1 में एक धारा Io प्रवाहित की जाती है।कॉइल के बाहर एक एन-पोल चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने के लिए कॉइल 2 और कॉइल 3 से Io/2 धारा प्रवाहित की जाती है।

 

जब कुंडल 2 और कुंडल 3 के चुंबकीय क्षेत्र वेक्टरकृत होते हैं, तो एक एन-पोल चुंबकीय क्षेत्र नीचे की ओर उत्पन्न होता है, जो वर्तमान आईओ के एक कुंडल से गुजरने पर उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र के आकार का 0.5 गुना होता है, और जोड़ने पर 1.5 गुना बड़ा होता है। कुंडल 1 के चुंबकीय क्षेत्र के लिए.यह स्थायी चुंबक से 90° के कोण पर एक परिणामी चुंबकीय क्षेत्र बनाता है, ताकि अधिकतम टॉर्क उत्पन्न किया जा सके, स्थायी चुंबक दक्षिणावर्त घूमता है।

 

जब कुंडल 2 की धारा कम हो जाती है और कुंडल 3 की धारा घूर्णी स्थिति के अनुसार बढ़ जाती है, तो परिणामी चुंबकीय क्षेत्र भी दक्षिणावर्त घूमता है और स्थायी चुंबक भी घूमता रहता है।

 

 

30° घूमने की स्थिति में, धारा Io कुंडली 1 में प्रवाहित होती है, कुंडली 2 में धारा शून्य कर दी जाती है, और धारा Io कुंडली 3 से बाहर प्रवाहित होती है।

 

कुंडल 1 का बाहरी भाग S ध्रुव बन जाता है, और कुंडल 3 का बाहरी भाग N ध्रुव बन जाता है।जब वैक्टर संयुक्त होते हैं, तो परिणामी चुंबकीय क्षेत्र √3 (≈1.72) गुना होता है, जब वर्तमान Io एक कुंडल से गुजरता है तो उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र होता है।यह स्थायी चुंबक के चुंबकीय क्षेत्र से 90° के कोण पर एक परिणामी चुंबकीय क्षेत्र भी उत्पन्न करता है और दक्षिणावर्त घूमता है।

 

जब कुंडल 1 का अंतर्वाह धारा Io घूर्णी स्थिति के अनुसार कम हो जाता है, तो कुंडल 2 का अंतर्वाह धारा शून्य से बढ़ जाता है, और कुंडल 3 का बहिर्वाह धारा Io तक बढ़ जाता है, परिणामी चुंबकीय क्षेत्र भी दक्षिणावर्त घूमता है, और स्थायी चुम्बक भी घूमता रहता है।

 

※यह मानते हुए कि प्रत्येक चरण धारा एक साइनसॉइडल तरंग है, यहां वर्तमान मान Io × syn(π⁄3)=Io × √3⁄2 है चुंबकीय क्षेत्र के वेक्टर संश्लेषण के माध्यम से, कुल चुंबकीय क्षेत्र का आकार (√) के रूप में प्राप्त होता है 3⁄2)2× 2=1.5 गुना.जब प्रत्येक चरण धारा एक साइन तरंग होती है, तो स्थायी चुंबक की स्थिति की परवाह किए बिना, वेक्टर समग्र चुंबकीय क्षेत्र का परिमाण एक कुंडल द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र का 1.5 गुना होता है, और चुंबकीय क्षेत्र सापेक्ष 90° कोण पर होता है। स्थायी चुंबक के चुंबकीय क्षेत्र के लिए.

 


 

30° तक घूमते रहने की स्थिति में, धारा Io/2 कुंडली 1 में प्रवाहित होती है, धारा Io/2 कुंडली 2 में प्रवाहित होती है, और धारा Io कुंडली 3 से बाहर बहती है।

 

कुंडल 1 का बाहरी भाग S ध्रुव बन जाता है, कुंडल 2 का बाहरी भाग भी S ध्रुव बन जाता है, और कुंडल 3 का बाहरी भाग N ध्रुव बन जाता है।जब वैक्टर संयुक्त होते हैं, तो परिणामी चुंबकीय क्षेत्र एक कुंडल के माध्यम से वर्तमान Io प्रवाहित होने पर उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र का 1.5 गुना होता है (① के समान)।यहां भी, स्थायी चुंबक के चुंबकीय क्षेत्र के संबंध में 90° के कोण पर एक परिणामी चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है और दक्षिणावर्त घूमता है।

 

④~⑥

 

① से ③ की तरह ही घुमाएँ।

 

इस प्रकार, यदि कुंडल में प्रवाहित धारा को स्थायी चुंबक की स्थिति के अनुसार क्रम में लगातार स्विच किया जाता है, तो स्थायी चुंबक एक निश्चित दिशा में घूमेगा।इसी तरह, यदि आप धारा प्रवाह को उलट देते हैं और परिणामी चुंबकीय क्षेत्र को उलट देते हैं, तो यह वामावर्त घूम जाएगा।

 

नीचे दिया गया चित्र लगातार ① से ⑥ ऊपर प्रत्येक चरण में प्रत्येक कुंडल की धारा को दर्शाता है।उपरोक्त परिचय के माध्यम से, वर्तमान परिवर्तन और घूर्णन के बीच संबंध को समझना संभव होना चाहिए।

 

स्टेपर मोटर

 

स्टेपर मोटर एक मोटर है जो पल्स सिग्नल के साथ सिंक्रनाइज़ेशन में रोटेशन कोण और गति को सटीक रूप से नियंत्रित कर सकती है।स्टेपर मोटर को "पल्स मोटर" भी कहा जाता है।क्योंकि स्टेपर मोटर्स स्थिति सेंसर के उपयोग के बिना केवल ओपन-लूप नियंत्रण के माध्यम से सटीक स्थिति प्राप्त कर सकते हैं, उनका व्यापक रूप से उन उपकरणों में उपयोग किया जाता है जिनके लिए स्थिति की आवश्यकता होती है।

 

स्टेपर मोटर की संरचना (दो चरण द्विध्रुवी)

 

बाएं से दाएं निम्नलिखित आंकड़े स्टेपिंग मोटर की उपस्थिति, आंतरिक संरचना का एक योजनाबद्ध आरेख और संरचना अवधारणा का एक योजनाबद्ध आरेख का एक उदाहरण हैं।

 

उपस्थिति उदाहरण में, एचबी (हाइब्रिड) प्रकार और पीएम (स्थायी चुंबक) प्रकार स्टेपिंग मोटर की उपस्थिति दी गई है।बीच में संरचना आरेख एचबी प्रकार और पीएम प्रकार की संरचना को भी दर्शाता है।

 

स्टेपिंग मोटर एक संरचना है जिसमें कुंडल तय होता है और स्थायी चुंबक घूमता है।दाईं ओर स्टेपर मोटर की आंतरिक संरचना का वैचारिक आरेख दो-चरण (दो सेट) कॉइल का उपयोग करने वाले पीएम मोटर का एक उदाहरण है।स्टेपिंग मोटर की मूल संरचना के उदाहरण में, कॉइल्स को बाहर की तरफ व्यवस्थित किया जाता है और स्थायी मैग्नेट को अंदर की तरफ व्यवस्थित किया जाता है।दो-चरण कुंडलियों के अलावा, अधिक चरणों के साथ तीन-चरण और पांच-चरण प्रकार भी होते हैं।

 

कुछ स्टेपर मोटरों में अन्य भिन्न संरचनाएँ होती हैं, लेकिन इसके कार्य सिद्धांत के परिचय को सुविधाजनक बनाने के लिए स्टेपर मोटर की मूल संरचना इस लेख में दी गई है।इस लेख के माध्यम से, मुझे यह समझने की उम्मीद है कि स्टेपिंग मोटर मूल रूप से स्थिर कुंडल और घूमने वाले स्थायी चुंबक की संरचना को अपनाती है।

 

स्टेपर मोटर का मूल कार्य सिद्धांत (एकल चरण उत्तेजना)

 

स्टेपर मोटर के बुनियादी कार्य सिद्धांत को पेश करने के लिए निम्नलिखित चित्र का उपयोग किया जाता है।यह उपरोक्त दो-चरण द्विध्रुवी कुंडल के प्रत्येक चरण (कुंडलियों का सेट) के लिए उत्तेजना का एक उदाहरण है।इस आरेख का आधार यह है कि स्थिति ① से ④ में बदल जाती है।कुंडल में क्रमशः कुंडल 1 और कुंडल 2 होते हैं।इसके अलावा, वर्तमान तीर वर्तमान प्रवाह दिशा को इंगित करते हैं।

 

  • धारा कुंडली 1 के बायीं ओर से प्रवाहित होती है और कुंडली 1 के दाहिनी ओर से प्रवाहित होती है।
  • कॉइल 2 से करंट प्रवाहित न होने दें।
  • इस समय, बाईं कुंडली 1 का आंतरिक भाग N बन जाता है, और दाईं कुंडली 1 का आंतरिक भाग S बन जाता है।
  • इसलिए, बीच में स्थायी चुंबक कुंडल 1 के चुंबकीय क्षेत्र से आकर्षित होता है, बाएं एस और दाएं एन की स्थिति बन जाता है, और रुक जाता है।

  • कॉइल 1 का करंट बंद हो जाता है, और करंट कॉइल 2 के ऊपरी तरफ से प्रवाहित होता है और कॉइल 2 के निचले हिस्से से बाहर की ओर बहता है।
  • ऊपरी कुंडल 2 का आंतरिक भाग N बन जाता है, और निचली कुंडल 2 का आंतरिक भाग S बन जाता है।
  • स्थायी चुंबक अपने चुंबकीय क्षेत्र से आकर्षित होता है और 90° दक्षिणावर्त घूमकर रुक जाता है।

  • कॉइल 2 का करंट बंद हो जाता है, और करंट कॉइल 1 के दाईं ओर से प्रवाहित होता है और कॉइल 1 के बाईं ओर से बाहर बहता है।
  • बाएँ कुंडल 1 का भीतरी भाग S बन जाता है, और दाएँ कुंडल 1 का भीतरी भाग N बन जाता है।
  • स्थायी चुंबक अपने चुंबकीय क्षेत्र से आकर्षित होता है और दक्षिणावर्त दिशा में 90° घूमकर रुक जाता है।

  • कॉइल 1 का करंट बंद हो जाता है, और करंट कॉइल 2 के निचले हिस्से से प्रवाहित होता है और कॉइल 2 के ऊपरी हिस्से से बाहर प्रवाहित होता है।
  • ऊपरी कुंडल 2 का आंतरिक भाग S बन जाता है, और निचली कुंडल 2 का आंतरिक भाग N बन जाता है।
  • स्थायी चुंबक अपने चुंबकीय क्षेत्र से आकर्षित होता है और दक्षिणावर्त दिशा में 90° घूमकर रुक जाता है।

 

स्टेपर मोटर को इलेक्ट्रॉनिक सर्किट द्वारा कॉइल के माध्यम से बहने वाली धारा को ① से ④ ऊपर के क्रम में स्विच करके घुमाया जा सकता है।इस उदाहरण में, प्रत्येक स्विच क्रिया स्टेपर मोटर को 90° घुमाती है।इसके अलावा, जब एक निश्चित कॉइल के माध्यम से करंट लगातार बह रहा होता है, तो रुकी हुई स्थिति को बनाए रखा जा सकता है और स्टेपर मोटर में एक होल्डिंग टॉर्क होता है।वैसे, यदि आप कॉइल के माध्यम से बहने वाली धारा के क्रम को उलट देते हैं, तो आप स्टेपर मोटर को विपरीत दिशा में घुमा सकते हैं।

पोस्ट करने का समय: जुलाई-09-2022