इलेक्ट्रिक मोटर हर जगह हैं! आपके घर में, लगभग हर यांत्रिक गति जो आप अपने आस-पास देखते हैं, एक एसी (अल्टरनेटिंग करंट) या डीसी (डायरेक्ट करंट) इलेक्ट्रिक मोटर के कारण होती है।
एक साधारण मोटर में छह भाग होते हैं:
- आर्मेचर या रोटर
- कम्यूटेटर
- ब्रश
- धुरा
- क्षेत्र चुंबक
- किसी प्रकार की डीसी बिजली की आपूर्ति
यह समझकर कि मोटर कैसे काम करती है, आप सामान्य रूप से चुम्बक, विद्युत चुम्बक और बिजली के बारे में बहुत कुछ सीख सकते हैं। इस लेख में, आप सीखेंगे कि इलेक्ट्रिक मोटर्स क्या टिकती हैं।
- एक इलेक्ट्रिक मोटर के अंदर
- खिलौना मोटर
- अधिक मोटर पार्ट्स
- इलेक्ट्रोमैग्नेट और मोटर्स
- आर्मेचर, कम्यूटेटर और ब्रश
- यह सब एक साथ डालें
- हर जगह मोटर्स!
एक इलेक्ट्रिक मोटर के अंदर
एक इलेक्ट्रिक मोटर चुंबक और चुंबकत्व के बारे में है: एक मोटर गति बनाने के लिए चुंबक का उपयोग करती है। यदि आपने कभी चुम्बकों के साथ खेला है तो आप सभी चुम्बकों के मूलभूत नियम के बारे में जानते हैं: विपरीत आकर्षित करते हैं और पीछे हटाना पसंद करते हैं। इसलिए यदि आपके पास दो बार चुंबक हैं जिनके सिरे "उत्तर" और "दक्षिण" चिह्नित हैं, तो एक चुंबक का उत्तरी छोर दूसरे के दक्षिणी छोर को आकर्षित करेगा। दूसरी ओर, एक चुंबक का उत्तरी छोर दूसरे के उत्तरी छोर को पीछे हटा देगा (और इसी तरह, दक्षिण दक्षिण को पीछे हटा देगा)। एक इलेक्ट्रिक मोटर के अंदर, ये आकर्षित और प्रतिकर्षक बल घूर्णी गति पैदा करते हैं ।
उपरोक्त आरेख में, आप मोटर में दो चुंबक देख सकते हैं: आर्मेचर (या रोटर) एक विद्युत चुंबक है, जबकि क्षेत्र चुंबक एक स्थायी चुंबक है (क्षेत्र चुंबक एक विद्युत चुंबक भी हो सकता है , लेकिन अधिकांश छोटी मोटरों में यह है बिजली बचाने के लिए नहीं)।
खिलौना मोटर
यहां विच्छेदित की जा रही मोटर एक साधारण इलेक्ट्रिक मोटर है जो आपको आमतौर पर एक खिलौने में मिलेगी।
आप देख सकते हैं कि यह एक छोटी मोटर है, लगभग एक पैसा जितना बड़ा है। बाहर से आप स्टील के डिब्बे को देख सकते हैं जो मोटर की बॉडी बनाता है, एक एक्सल, एक नायलॉन एंड कैप और दो बैटरी लीड। यदि आप मोटर की बैटरी लीड को टॉर्च की बैटरी से जोड़ते हैं, तो एक्सल घूम जाएगा। यदि आप लीड को उलट देते हैं, तो यह विपरीत दिशा में घूमेगा। यहाँ एक ही मोटर के दो अन्य दृश्य हैं। (दूसरे शॉट में स्टील के किनारे में दो स्लॉट नोट करें - उनका उद्देश्य एक पल में और अधिक स्पष्ट हो जाएगा।)
नायलॉन एंड कैप को दो टैब द्वारा रखा जाता है जो स्टील कैन का हिस्सा होते हैं। टैब को पीछे झुकाकर, आप एंड कैप को मुक्त कर सकते हैं और इसे हटा सकते हैं। एंड कैप के अंदर मोटर के ब्रश होते हैं। मोटर के घूमने पर ये ब्रश बैटरी से कम्यूटेटर में बिजली स्थानांतरित करते हैं:
अधिक मोटर पार्ट्स
एक्सल आर्मेचर और कम्यूटेटर रखता है। आर्मेचर इलेक्ट्रोमैग्नेट्स का एक सेट है , इस मामले में तीन। इस मोटर में आर्मेचर पतली धातु की प्लेटों का एक सेट होता है, जो एक साथ खड़ी होती है, जिसमें आर्मेचर के तीनों ध्रुवों में से प्रत्येक के चारों ओर पतले तांबे के तार होते हैं। प्रत्येक तार के दो सिरों (प्रत्येक पोल के लिए एक तार) को एक टर्मिनल पर मिलाया जाता है, और फिर तीन टर्मिनलों में से प्रत्येक को कम्यूटेटर की एक प्लेट में तार दिया जाता है।
किसी भी डीसी इलेक्ट्रिक मोटर का अंतिम टुकड़ा क्षेत्र चुंबक है। इस मोटर में क्षेत्र चुंबक कैन और दो घुमावदार स्थायी चुम्बकों से बनता है।
प्रत्येक चुंबक का एक सिरा कैन में काटे गए स्लॉट के खिलाफ टिका होता है, और फिर रिटेनिंग क्लिप दोनों मैग्नेट के दूसरे सिरों के खिलाफ दबाती है।
इलेक्ट्रोमैग्नेट और मोटर्स
यह समझने के लिए कि इलेक्ट्रिक मोटर कैसे काम करती है, यह समझना महत्वपूर्ण है कि इलेक्ट्रोमैग्नेट कैसे काम करता है। ( पूरे विवरण के लिए देखें कि इलेक्ट्रोमैग्नेट कैसे काम करते हैं।)
विद्युत चुम्बक विद्युत मोटर का आधार है। आप निम्न परिदृश्य की कल्पना करके समझ सकते हैं कि मोटर में चीजें कैसे काम करती हैं। मान लें कि आपने एक कील के चारों ओर तार के 100 लूप लपेटकर और इसे बैटरी से जोड़कर एक साधारण विद्युत चुंबक बनाया है । कील एक चुंबक बन जाएगी और बैटरी कनेक्ट होने पर उत्तर और दक्षिण ध्रुव होगा।
अब मान लीजिए कि आप अपने कील का विद्युत चुम्बक लेते हैं, उसके बीच से एक धुरा चलाते हैं और उसे घोड़े की नाल के चुम्बक के बीच में लटका देते हैं जैसा कि नीचे चित्र में दिखाया गया है। यदि आप एक बैटरी को विद्युत चुंबक से जोड़ते हैं ताकि नाखून का उत्तरी सिरा दिखाई दे जैसा कि दिखाया गया है, तो चुंबकत्व का मूल नियम आपको बताता है कि क्या होगा: विद्युत चुंबक का उत्तरी छोर घोड़े की नाल के चुंबक के उत्तरी छोर से पीछे हट जाएगा। और घोड़े की नाल के चुंबक के दक्षिणी छोर की ओर आकर्षित हुए। इलेक्ट्रोमैग्नेट के दक्षिणी छोर को इसी तरह से खदेड़ दिया जाएगा। कील लगभग आधा मोड़ लेगी और फिर दिखाए गए स्थान पर रुक जाएगी।
आप देख सकते हैं कि गति का यह आधा-मोड़ केवल चुंबक के स्वाभाविक रूप से एक दूसरे को आकर्षित और प्रतिकर्षित करने के तरीके के कारण है। एक इलेक्ट्रिक मोटर की कुंजी तब एक कदम आगे जाना है, ताकि गति का यह आधा-मोड़ पूरा होने पर, विद्युत चुंबक का क्षेत्र फ़्लिप हो जाए । फ्लिप विद्युत चुंबक को गति का एक और आधा मोड़ पूरा करने का कारण बनता है। आप केवल तार में बहने वाले इलेक्ट्रॉनों की दिशा बदलकर चुंबकीय क्षेत्र को फ्लिप करते हैं (आप ऐसा बैटरी को पलट कर करते हैं)। यदि गति के प्रत्येक आधे-मोड़ के अंत में विद्युत चुंबक के क्षेत्र को ठीक सही समय पर फ़्लिप किया जाता है, तो विद्युत मोटर स्वतंत्र रूप से घूमती है।
आर्मेचर, कम्यूटेटर और ब्रश
पिछले पृष्ठ पर छवि पर विचार करें। कवच एक विद्युत मोटर में कील की जगह लेता है। आर्मेचर एक विद्युत चुंबक है जो धातु के कोर के दो या दो से अधिक ध्रुवों के चारों ओर पतले तार को कुंडलित करके बनाया जाता है।
आर्मेचर में एक एक्सल होता है , और कम्यूटेटर एक्सल से जुड़ा होता है। दाईं ओर के आरेख में, आप एक ही आर्मेचर के तीन अलग-अलग दृश्य देख सकते हैं: फ्रंट, साइड और एंड-ऑन। एंड-ऑन व्यू में, कम्यूटेटर को अधिक स्पष्ट बनाने के लिए वाइंडिंग को समाप्त कर दिया जाता है। आप देख सकते हैं कि कम्यूटेटर केवल एक्सल से जुड़ी प्लेटों की एक जोड़ी है। ये प्लेटें विद्युत चुम्बक की कुण्डली के लिए दो संयोजन प्रदान करती हैं।
इलेक्ट्रिक मोटर का "फ्लिपिंग द इलेक्ट्रिक फील्ड" भाग दो भागों द्वारा पूरा किया जाता है: कम्यूटेटर और ब्रश ।
दाईं ओर का आरेख दिखाता है कि कैसे कम्यूटेटर और ब्रश एक साथ काम करते हैं ताकि विद्युत प्रवाह को विद्युत प्रवाह में आने दिया जा सके, और साथ ही उस दिशा को फ्लिप किया जा सके कि इलेक्ट्रॉन सही समय पर बह रहे हैं। कम्यूटेटर के संपर्क इलेक्ट्रोमैग्नेट के एक्सल से जुड़े होते हैं, इसलिए वे चुंबक के साथ घूमते हैं। ब्रश बसंत धातु या कार्बन के केवल दो टुकड़े होते हैं जो कम्यूटेटर के संपर्कों के साथ संपर्क बनाते हैं।
यह सब एक साथ डालें
जब आप इन सभी भागों को एक साथ रखते हैं, तो आपके पास एक पूर्ण विद्युत मोटर होती है:
इस आकृति में, आर्मेचर वाइंडिंग को छोड़ दिया गया है ताकि कम्यूटेटर को कार्य करते हुए देखना आसान हो। ध्यान देने वाली महत्वपूर्ण बात यह है कि जैसे ही आर्मेचर क्षैतिज स्थिति से गुजरता है, विद्युत चुंबक के ध्रुव पलट जाते हैं। फ्लिप के कारण, विद्युत चुंबक का उत्तरी ध्रुव हमेशा धुरा के ऊपर होता है, इसलिए यह क्षेत्र चुंबक के उत्तरी ध्रुव को पीछे हटा सकता है और क्षेत्र चुंबक के दक्षिणी ध्रुव को आकर्षित कर सकता है।
यदि आपको कभी भी एक छोटी इलेक्ट्रिक मोटर को अलग करने का मौका मिलता है, तो आप पाएंगे कि इसमें ऊपर वर्णित समान टुकड़े हैं: दो छोटे स्थायी चुंबक, एक कम्यूटेटर, दो ब्रश, और धातु के टुकड़े के चारों ओर घुमावदार तार से बने विद्युत चुंबक। लगभग हमेशा, हालांकि, रोटर में दो ध्रुवों के बजाय तीन ध्रुव होंगे जैसा कि इस आलेख में दिखाया गया है। मोटर के तीन ध्रुव होने के दो अच्छे कारण हैं:
- यह मोटर को बेहतर गतिकी का कारण बनता है। दो-पोल मोटर में, यदि विद्युत चुंबक संतुलन बिंदु पर है, मोटर शुरू होने पर क्षेत्र चुंबक के दो ध्रुवों के बीच पूरी तरह से क्षैतिज है, तो आप कल्पना कर सकते हैं कि आर्मेचर वहां "फंस" रहा है। थ्री-पोल मोटर में ऐसा कभी नहीं होता।
- हर बार जब कम्यूटेटर उस बिंदु से टकराता है जहां वह दो-पोल मोटर में क्षेत्र को फ़्लिप करता है, तो कम्यूटेटर एक पल के लिए बैटरी को छोटा कर देता है (सीधे सकारात्मक और नकारात्मक टर्मिनलों को जोड़ता है)। यह शॉर्टिंग ऊर्जा बर्बाद करता है और बैटरी को बेवजह खत्म कर देता है। तीन-पोल मोटर भी इस समस्या को हल करती है।
मोटर के आकार और जिस विशिष्ट अनुप्रयोग में इसका उपयोग किया जा रहा है, उसके आधार पर किसी भी संख्या में पोल होना संभव है।
हर जगह मोटर्स!
अपने घर के चारों ओर देखो और तुम पाओगे कि यह बिजली की मोटरों से भरा हुआ है। यहाँ एक दिलचस्प प्रयोग है जिसे आप आज़मा सकते हैं: अपने घर में घूमें और आपको मिलने वाली सभी मोटरों को गिनें। रसोई से शुरू होकर, इसमें मोटरें हैं:
- चूल्हे के ऊपर और माइक्रोवेव ओवन में पंखा
- निपटान-सब सिंक के नीचे
- ब्लेंडर
- सलामी बल्लेबाज
- फ्रिज - दो या तीन वास्तव में: फ्रिज के अंदर प्रशंसक के लिए कंप्रेसर के लिए एक, एक, के साथ-साथ एक में icemaker
- मिक्सर
- टेप प्लेयर का जवाब दे मशीन में
- शायद ओवन की घड़ी भी
उपयोगिता कक्ष में एक इलेक्ट्रिक मोटर है:
- वॉशर
- ड्रायर
- बिजली पेचकश
- वैक्यूम क्लीनर और Dustbuster मिनी VAC
- इलेक्ट्रिक आरी
- इलेक्ट्रिक ड्रिल
- फर्नेस ब्लोअर
यहां तक कि बाथरूम में भी एक मोटर है:
- प्रशंसक
- इलेक्ट्रिक टूथब्रश
- हेयर ड्रायर
- बिजली उस्तरा
आपकी कार इलेक्ट्रिक मोटर से भरी हुई है:
- पावर विंडो (प्रत्येक विंडो में एक मोटर)
- पावर सीट (प्रति सीट सात मोटर तक)
- हीटर और रेडिएटर के लिए पंखे
- गाड़ी के विंडशील्ड के वाइपर
- स्टार्टर मोटर
- इलेक्ट्रिक रेडियो एंटेना
इसके अलावा, सभी प्रकार के अन्य स्थानों में मोटर्स हैं:
- वीसीआर में कई
- सीडी प्लेयर या टेप डेक में कई
- कंप्यूटर में कई (प्रत्येक डिस्क ड्राइव में दो या तीन होते हैं, साथ ही एक या दो पंखे होते हैं)
- चलने वाले अधिकांश खिलौनों में कम से कम एक मोटर होती है (इसके कंपन के लिए टिकल-मी-एल्मो सहित)
- बिजली की घड़ियाँ
- गेराज दरवाजा खोलने वाला
- एक्वेरियम पंप
अपने घर के चारों ओर घूमते हुए, मैंने सभी प्रकार के उपकरणों में छिपी ५० से अधिक इलेक्ट्रिक मोटरों की गिनती की। जो कुछ भी चलता है वह अपनी गति को पूरा करने के लिए एक इलेक्ट्रिक मोटर का उपयोग करता है।
मूल रूप से प्रकाशित: 1 अप्रैल 2000
इलेक्ट्रिक मोटर अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
खिलौना इलेक्ट्रिक मोटर कैसे काम करता है?
डीसी इलेक्ट्रिक मोटर क्या है?
एक साधारण मोटर के भाग क्या होते हैं?
इलेक्ट्रिक मोटर कितने समय तक चल सकती है?
डीसी या एसी इलेक्ट्रिक मोटर बेहतर है?
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