विद्युत प्रणालियों में, हम या तो उद्योगों में उपयोग करते हैं, बिजली की स्टेशनों या घरेलू जरूरतें, मोटर्स और जनरेटर एक आम बात हो गई है। उच्च ऊर्जा कुशल और कम बिजली खपत करने वाली प्रणालियों की मांग के साथ, इन विद्युत उपकरणों के नए मॉडल का आविष्कार देखा जाता है। मोटर्स और जनरेटर विश्वसनीय संचालन के लिए बुनियादी गणना कारक है शक्ति तत्व । यह आवश्यक शक्ति से अधिक लागू शक्ति का अनुपात है। आमतौर पर, उद्योगों और कारखानों में खपत की जाने वाली कुल शक्ति की गणना पावर फैक्टर के आधार पर की जाती है। तो, शक्ति कारक को हमेशा एकता में बनाए रखा जाना चाहिए। लेकिन इन उपकरणों में प्रतिक्रियाशील शक्ति के बढ़ने के कारण पावर फैक्टर घट जाता है। एकता में पावर फैक्टर बनाए रखने के लिए कई तरीके पेश किए जाते हैं। तुल्यकालिक मोटर अवधारणा उनमें से एक है।
सिंक्रोनस मोटर क्या है?
सिंक्रोनस मोटर की परिभाषा बताती है कि “एन एसी मोटर जिसमें स्थिर स्थिति में, शाफ्ट का रोटेशन लागू वर्तमान की आवृत्ति के साथ सिंक में है ”। सिंक्रोनस मोटर एसी मोटर के रूप में काम करती है लेकिन यहां शाफ्ट द्वारा किए गए घुमावों की कुल संख्या लागू वर्तमान की आवृत्ति के पूर्णांक गुणक के बराबर है।
तुल्यकालिक मोटर
सिंक्रोनस मोटर काम करने के लिए इंडक्शन करंट पर निर्भर नहीं करता है। इन मोटर्स में, प्रेरण मोटर के विपरीत, मल्टीफ़ेज़ एसी इलेक्ट्रोमैग्नेट्स पर मौजूद हैं राज्य आर , जो एक घूर्णन चुंबकीय- क्षेत्र का निर्माण करता है। यहाँ रोटर एक स्थायी चुंबक का होता है, जो घूमते हुए चुंबकीय क्षेत्र के साथ समन्वयित हो जाता है और उस पर लागू धारा की आवृत्ति के समकालिक रूप से घूमता है।
सिंक्रोनस मोटर डिजाइन
स्टेटर और रोटर हैं प्रमुख तत्व तुल्यकालिक मोटर की। यहाँ स्टेटर फ्रेम में रैपर प्लेट होती है जिससे कीबर्स और परिधि की पसलियाँ जुड़ी होती हैं। मशीन का समर्थन करने के लिए फ़ुटिंग्स, फ़्रेम माउंट का उपयोग किया जाता है। डीसी के साथ फील्ड वाइंडिंग को उत्तेजित करने के लिए, पर्ची के छल्ले और ब्रश का उपयोग किया जाता है।
6 पोल आवेदन के लिए बेलनाकार और गोल रोटार का उपयोग किया जाता है। जब ध्रुवों की अधिक मात्रा की आवश्यकता होती है, तो मुख्य ध्रुव रोटार का उपयोग किया जाता है। सिंक्रोनस मोटर और सिंक्रोनस अल्टरनेटर का निर्माण समान है।
तुल्यकालिक मोटर कार्य सिद्धांत
सिंक्रोनस मोटर्स का कार्य रोटर के चुंबकीय क्षेत्र के साथ स्टेटर के चुंबकीय क्षेत्र की बातचीत पर निर्भर करता है। स्टेटर में 3 चरण वाइंडिंग होते हैं और इसे 3 चरण पावर के साथ आपूर्ति की जाती है। इस प्रकार, स्टेटर वाइंडिंग 3 चरणबद्ध घूर्णन चुंबकीय-क्षेत्र का उत्पादन करता है। रोटर को डीसी सप्लाई दी जाती है।
रोटर स्टेटर वाइंडिंग द्वारा निर्मित घूर्णन चुंबकीय-क्षेत्र में प्रवेश करता है और सिंक्रनाइज़ेशन में घूमता है। अब मोटर की गति आपूर्ति की वर्तमान की आवृत्ति पर निर्भर करता है।
सिंक्रोनस मोटर की गति को लागू धारा की आवृत्ति द्वारा नियंत्रित किया जाता है। एक तुल्यकालिक मोटर की गति के रूप में गणना की जा सकती है
एनएस = 60 एफ / पी = 120 एफ / पी
जहाँ, AC करंट की आवृत्ति = f (Hz)
पी = प्रति चरण पोल की कुल संख्या
पी = प्रति चरण पोल की कुल जोड़ी संख्या।
यदि ब्रेकडाउन लोड से अधिक लोड लगाया जाता है, तो मोटर डिसिन्क्रिन्स्ड हो जाता है। 3 चरण स्टेटर वाइंडिंग घुमाव की दिशा निर्धारित करने का लाभ देता है। एकल-चरण घुमावदार होने के मामले में, रोटेशन की दिशा प्राप्त करना संभव नहीं है और मोटर या तो दिशा में शुरू हो सकता है। इन सिंक्रोनस मोटर्स में रोटेशन की दिशा को नियंत्रित करने के लिए शुरुआती व्यवस्था की जरूरत होती है।
सिंक्रोनस मोटर के शुरुआती तरीके
रोटर की जड़ता का क्षण बड़े आकार के सिंक्रोनस मोटर्स को स्व-शुरू होने से रोकता है। रोटर की इस जड़ता के कारण, रोटर के लिए स्टेटर के चुंबकीय क्षेत्र के साथ सिंक में प्राप्त करना संभव नहीं है, जिस पर बिजली लागू होती है। तो रोटर को सिंक्रनाइज़ करने में मदद करने के लिए कुछ अतिरिक्त तंत्र की आवश्यकता होती है।
प्रेरण घुमावदार बड़े मोटर्स में शामिल है जो त्वरण के लिए आवश्यक पर्याप्त टोक़ उत्पन्न करते हैं। बहुत बड़ी मोटरों के लिए, अनलोड मशीन को तेज करने के लिए, टट्टू मोटर का उपयोग किया जाता है। स्टेटर वर्तमान आवृत्ति में परिवर्तन, इलेक्ट्रॉनिक रूप से संचालित मोटर्स शून्य गति से भी तेज कर सकते हैं।
बहुत छोटी मोटरों के लिए, जब रोटर की जड़ता का क्षण और यांत्रिक भार वांछनीय रूप से छोटा होता है, तो वे बिना किसी शुरुआती तरीकों के शुरू कर सकते हैं।
सिंक्रोनस मोटर के प्रकार
रोटर के चुंबकीयकरण की विधि के आधार पर, दो प्रकार के सिंक्रोनस मोटर होते हैं -
- गैर-उत्साहित।
- प्रत्यक्ष वर्तमान उत्साहित।
गैर-उत्साहित मोटर
इन मोटर्स में, बाहरी स्टेटर क्षेत्र द्वारा रोटर को चुंबकित किया जाता है। रोटर में एक निरंतर चुंबकीय क्षेत्र होता है। रोटर बनाने के लिए कोबाल्ट स्टील जैसे उच्च रेटेंटिव स्टील का उपयोग किया जाता है। इन्हें स्थायी चुंबक, अनिच्छा और हिस्टैरिसीस मोटर्स के रूप में वर्गीकृत किया गया है।
- स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर्स में, रोटर डिजाइन के लिए स्टील के साथ एक स्थायी चुंबक का उपयोग किया जाता है। रोटर में उनके पास एक निरंतर चुंबकीय क्षेत्र होता है, इसलिए इंडक्शन वाइंडिंग का उपयोग शुरू करने के लिए नहीं किया जा सकता है। गियरलेस लिफ्ट मोटर्स के रूप में इस्तेमाल किया जा रहा है।
- अनिच्छा मोटर में, रोटर को स्टील के कास्टिंग से बना होता है जिसमें टूथ पोल लगाए जाते हैं। टॉर्क रिपल को कम करने के लिए रोटर पोल स्टेटर पोल से कम हैं। रोटर को टॉर्क देने के लिए गिलहरी केज वाइंडिंग शामिल है। इंस्ट्रूमेंटेशन अनुप्रयोगों में इस्तेमाल किया।
- हिस्टैरिसीस मोटर्स स्व-स्टार्टिंग मोटर्स हैं। यहाँ रोटर एक सुचारू सिलेंडर है जो चुंबकीय रूप से कठोर कोबाल्ट स्टील के उच्च कोरेक्टिविटी से बना है। ये मोटर्स महंगे हैं और इसका उपयोग किया जाता है जहां सटीक निरंतर गति की आवश्यकता होती है। आमतौर पर सर्वोमोटर्स के रूप में उपयोग किया जाता है।
डीसी करंट एक्साइटेड मोटर
यहाँ रोटर स्लिप रिंग के माध्यम से सीधे डीसी करंट की आपूर्ति का उपयोग करके उत्साहित है। एसी इंडक्शन और रेक्टिफायर का भी उपयोग किया जाता है। ये आमतौर पर बड़े आकार के होते हैं जैसे 1 हॉर्सपावर से बड़ा आदि।
सिंक्रोनस मोटर्स के अनुप्रयोग
आमतौर पर, तुल्यकालिक मोटर्स उन अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किया जाता है जहां सटीक और निरंतर गति की आवश्यकता होती है। इन मोटर्स के कम बिजली अनुप्रयोगों में पोजिशनिंग मशीन शामिल हैं। इन्हें रोबोट में भी लगाया जाता है प्रवर्तक । बॉल मिल, घड़ियां, रिकॉर्ड प्लेयर टर्नटेबल्स भी सिंक्रोनस मोटर्स का उपयोग करते हैं। इसके अलावा इन मोटरों का उपयोग सर्वोमोर्स और टाइमिंग मशीन के रूप में भी किया जाता है।
ये मोटर्स एक आंशिक घोड़े की नाल के आकार से लेकर उच्च शक्ति के औद्योगिक आकार रेंज में उपलब्ध हैं। उच्च शक्ति वाले औद्योगिक आकारों में उपयोग किए जाने के दौरान, ये मोटर दो महत्वपूर्ण कार्य करते हैं। एक एसी ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करने का एक कुशल साधन है और दूसरा है शक्ति का कारक सुधार । सर्वोमोटर का कौन सा अनुप्रयोग आपके सामने आया है?
