বৈদ্যুতিক মোটর এবং জেনারেটর

ডিসি মোটর

• * শক্তির দিক মনে রাখার জন্য বিভিন্ন এনমেমোনিক্স ব্যবহার করা হয়।কেউ ডান হাত ব্যবহার করে, কেউ বাম হাত।যারা জানেন তাদের জন্যভেক্টর গুণন, লরেন্টজ ফোর্স সরাসরি ব্যবহার করা সহজ:চ= qvএক্সখ, কোথা থেকেচ= idLএক্সখ.এটি এখানে দেখানো চিত্রটির উত্স।

• সর্বত্র, আমরা উত্তর মেরুর জন্য নীল এবং দক্ষিণের জন্য লাল ব্যবহার করি।স্থিতিবিন্যাসকে পরিষ্কার করার জন্য এটি শুধুমাত্র একটি প্রথা: চুম্বকের উভয় প্রান্তে উপাদানের মধ্যে কোন পার্থক্য নেই, এবং সেগুলি সাধারণত ভিন্ন রঙে আঁকা হয় না।

এর প্রভাব লক্ষ্য করুনব্রাশউপরেভগ্ন চক্র.যখন ঘূর্ণায়মান কয়েলের সমতলটি অনুভূমিকভাবে পৌঁছায়, তখন ব্রাশগুলি যোগাযোগ ভেঙ্গে ফেলবে (খুব বেশি হারায় না, কারণ এটি যেভাবেই হোক শূন্য টর্কের বিন্দু - বাহিনী ভিতরের দিকে কাজ করে)।কয়েলের কৌণিক ভরবেগ এটিকে এই বিরতি বিন্দু অতিক্রম করে এবং তারপরে বিদ্যুৎ প্রবাহ বিপরীত দিকে প্রবাহিত হয়, যা চৌম্বকীয় ডাইপোলকে বিপরীত করে দেয়।সুতরাং, বিরতি বিন্দু অতিক্রম করার পরে, রটারটি কাঁটার বিপরীত দিকে ঘুরতে থাকে এবং বিপরীত দিকে সারিবদ্ধ হতে শুরু করে।নিম্নলিখিত পাঠ্যটিতে, আমি মূলত 'চুম্বকের উপর টর্ক' ছবি ব্যবহার করব, তবে সচেতন থাকুন যে ব্রাশ বা এসি কারেন্ট ব্যবহারের ফলে তড়িৎ চুম্বকের খুঁটিগুলি যখন কারেন্টের দিক পরিবর্তন করে তখন তার অবস্থান পরিবর্তন করতে পারে।

একটি চক্রের উপর উত্পন্ন টর্ক দুটি শক্তির উল্লম্ব বিভাজনের সাথে পরিবর্তিত হয়।তাই এটি কয়েল এবং ক্ষেত্রের অক্ষের মধ্যে কোণের সাইনের উপর নির্ভর করে।যাইহোক, বিভক্ত রিং এর কারণে, এটি সবসময় একই অর্থে থাকে।নীচের অ্যানিমেশনটি সময়ের মধ্যে তার পরিবর্তন দেখায় এবং আপনি যেকোনো পর্যায়ে এটি বন্ধ করতে পারেন এবং ডান হাতের নিয়ম প্রয়োগ করে দিকটি পরীক্ষা করতে পারেন।
 

মোটর এবং জেনারেটর

আপনি যদি চৌম্বক ক্ষেত্রে অভিন্ন কৌণিক বেগ ωতে কুণ্ডলী (N বাঁক, এলাকা A) ঘোরানোর জন্য যান্ত্রিক শক্তি ব্যবহার করেনখ, এটি কয়েলে একটি সাইনোসয়েডাল ইএমএফ তৈরি করবে।emf (একটি emf বা ইলেক্ট্রোমোটিভ ফোর্স একটি ভোল্টেজ হিসাবে প্রায় একই জিনিস)।θ এর মধ্যে কোণ হতে দিনখএবং কয়েলের স্বাভাবিক, তাই চৌম্বক প্রবাহ φ হল NAB.cos θ।ফ্যারাডে আইন দেয়:

• emf = − dφ/dt = − (d/dt) (NBA cos θ)

  = NBA sin θ (dθ/dt) = NBAω sin ωt.

একজন অল্টারনেটর

পরবর্তী অ্যানিমেশনে, দুটি ব্রাশ দুটি অবিচ্ছিন্ন রিংয়ের সাথে যোগাযোগ করে, তাই দুটি বাহ্যিক টার্মিনাল সবসময় কয়েলের একই প্রান্তের সাথে সংযুক্ত থাকে।ফলাফল হল NBAω sin ωt দ্বারা প্রদত্ত অসংশোধিত, সাইনোসয়েডাল ইএমএফ, যা পরবর্তী অ্যানিমেশনে দেখানো হয়েছে।

পিছনে emf

তাই এখানে একটি আকর্ষণীয় ফলাফল.প্রতিটি মোটর একটি জেনারেটর.এটি সত্য, এক অর্থে, এমনকি যখন এটি একটি মোটর হিসাবে কাজ করে।একটি মোটর যে emf তৈরি করে তাকে বলা হয়ফিরে emf.ফ্যারাডে আইনের কারণে পিছনের emf গতির সাথে বৃদ্ধি পায়।সুতরাং, যদি মোটরটির কোনো লোড না থাকে, তবে এটি খুব দ্রুত ঘুরবে এবং পিছনের ইএমএফ পর্যন্ত গতি বাড়ে, এবং ক্ষতির কারণে ভোল্টেজ ড্রপ, সরবরাহ ভোল্টেজের সমান।পিছনের ইএমএফকে একটি 'নিয়ন্ত্রক' হিসাবে ভাবা যেতে পারে: এটি মোটরকে অসীমভাবে দ্রুত ঘোরানো বন্ধ করে দেয় (এর ফলে পদার্থবিদদের কিছুটা বিব্রতকর অবস্থা সঞ্চয় হয়)।যখন মোটর লোড করা হয়, তখন ভোল্টেজের পর্যায়টি কারেন্টের কাছাকাছি হয়ে যায় (এটি প্রতিরোধী দেখাতে শুরু করে) এবং এই আপাত প্রতিরোধ একটি ভোল্টেজ দেয়।তাই পিছনের ইএমএফটি ছোট, এবং মোটরটি আরও ধীরে ধীরে ঘোরে।(ব্যাক ইএমএফ, যা ইন্ডাকটিভ, রেজিস্টিভ কম্পোনেন্টে যোগ করতে, আপনাকে ফেজের বাইরে থাকা ভোল্টেজ যোগ করতে হবে। দেখুনএসি সার্কিট.)

কয়েলে সাধারণত কোর থাকে

অনুশীলনে, (এবং আমাদের আঁকা চিত্রের বিপরীতে), জেনারেটর এবং ডিসি মোটরগুলির প্রায়শই কয়েলের ভিতরে একটি উচ্চ ব্যাপ্তিযোগ্য কোর থাকে, যাতে বড় চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি পরিমিত স্রোত দ্বারা উত্পাদিত হয়।এটি নীচের চিত্রে বামে দেখানো হয়েছে যেখানেস্টেটর(চৌম্বক যা স্ট্যাট-আয়নারি) স্থায়ী চুম্বক।

'ইউনিভার্সাল' মোটর

স্টেটর চুম্বকগুলিও, ইলেক্ট্রোম্যাগনেট হিসাবে তৈরি করা যেতে পারে, যেমনটি উপরে ডানদিকে দেখানো হয়েছে।দুটি স্টেটর একই দিকে ক্ষতবিক্ষত হয় যাতে একই দিকে একটি ক্ষেত্র দেওয়া যায় এবং রটারের একটি ক্ষেত্র রয়েছে যা প্রতি চক্রে দুইবার বিপরীত হয় কারণ এটি ব্রাশের সাথে সংযুক্ত, যা এখানে বাদ দেওয়া হয়েছে।একটি মোটরে ক্ষত স্টেটর থাকার একটি সুবিধা হল যে কেউ এমন একটি মোটর তৈরি করতে পারে যা এসি বা ডিসিতে চলে, একটি তথাকথিতসার্বজনীন মোটর.আপনি যখন এসি দিয়ে এই জাতীয় মোটর চালান, তখন প্রতিটি চক্রে কুণ্ডলীর কারেন্ট দুবার পরিবর্তিত হয় (ব্রাশ থেকে পরিবর্তন ছাড়াও), তবে স্টেটরগুলির পোলারিটি একই সময়ে পরিবর্তিত হয়, তাই এই পরিবর্তনগুলি বাতিল হয়ে যায়।(দুর্ভাগ্যবশত, যাইহোক, এখনও ব্রাশ আছে, যদিও আমি সেগুলিকে এই স্কেচে লুকিয়ে রেখেছি।) স্থায়ী চুম্বক বনাম ক্ষত স্টেটরের সুবিধা এবং অসুবিধাগুলির জন্য, দেখুননিচে.এছাড়াও দেখুনসার্বজনীন মোটর আরো.

একটি সাধারণ মোটর তৈরি করুন

শক্ত তামার তার থেকে কুণ্ডলী তৈরি করুন, যাতে এটির কোনও বাহ্যিক সমর্থনের প্রয়োজন হয় না।প্রায় 20 মিমি ব্যাসের একটি বৃত্তে 5 থেকে 20 বাঁক নিয়ে বাতাস বয়ে যায়, এবং দুটি প্রান্ত বিপরীত দিকে র‌্যাডিয়ালি বাইরের দিকে থাকে।এই প্রান্তগুলি অক্ষ এবং পরিচিতি উভয়ই হবে।যদি তারে বার্ণিশ বা প্লাস্টিকের নিরোধক থাকে, তাহলে এটিকে প্রান্তে ছিঁড়ে ফেলুন।

এসি মোটর

একটি এসি মোটরে প্রথম কাজটি হল একটি ঘূর্ণায়মান ক্ষেত্র তৈরি করা।একটি 2 বা 3 পিন সকেট থেকে 'সাধারণ' এসি হল একক ফেজ এসি--এটিতে শুধুমাত্র দুটি তারের মধ্যে একটি একক সাইনোসাইডাল সম্ভাব্য পার্থক্য তৈরি হয়-- সক্রিয় এবং নিরপেক্ষ।(উল্লেখ্য যে বৈদ্যুতিক ত্রুটির ঘটনা ছাড়া আর্থ ওয়্যার কোনো কারেন্ট বহন করে না।) সিঙ্গেল ফেজ এসি-র সাহায্যে, একটি ক্যাপাসিটর ব্যবহার করে ফেজের বাইরে থাকা দুটি কারেন্ট তৈরি করে একটি ঘূর্ণন ক্ষেত্র তৈরি করতে পারে।দেখানো উদাহরণে, দুটি স্রোত ফেজের বাইরে 90°, তাই চৌম্বক ক্ষেত্রের উল্লম্ব উপাদানটি সাইনোসাইডাল, যখন অনুভূমিকটি cosusoidal, যেমন দেখানো হয়েছে।এটি একটি ক্ষেত্র ঘড়ির কাঁটার বিপরীত দিকে ঘোরানো দেয়।

(* আমাকে এটি ব্যাখ্যা করতে বলা হয়েছে: সহজ থেকেএসি তত্ত্ব, কয়েল বা ক্যাপাসিটর উভয়েরই কারেন্টের সাথে ফেজে ভোল্টেজ নেই।একটি ক্যাপাসিটরে, ভোল্টেজ সর্বাধিক হয় যখন চার্জটি ক্যাপাসিটরের উপর প্রবাহিত হওয়া শেষ হয় এবং প্রবাহিত হতে শুরু করে।এভাবে ভোল্টেজ কারেন্টের পিছনে থাকে।একটি বিশুদ্ধভাবে প্রবর্তক কুণ্ডলীতে, ভোল্টেজ ড্রপ সবচেয়ে বেশি হয় যখন কারেন্ট সবচেয়ে দ্রুত পরিবর্তন হয়, যা তখনও হয় যখন কারেন্ট শূন্য হয়।ভোল্টেজ (ড্রপ) কারেন্টের চেয়ে এগিয়ে।মোটর কয়েলে, ফেজ কোণটি 90¡ এর চেয়ে কম, কারণ বৈদ্যুতিক শক্তি যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তরিত হচ্ছে।)

এই অ্যানিমেশনে, গ্রাফগুলি উল্লম্ব এবং অনুভূমিক কয়েলগুলিতে স্রোতের সময়ের পরিবর্তন দেখায়।ক্ষেত্রের উপাদানগুলির প্লট বি_এক্সএবং বি_yদেখায় যে এই দুটি ক্ষেত্রের ভেক্টর যোগফল একটি ঘূর্ণমান ক্ষেত্র।প্রধান ছবি ঘূর্ণন ক্ষেত্র দেখায়.এটি চুম্বকের মেরুতাও দেখায়: উপরের মত, নীল একটি উত্তর মেরু এবং লাল একটি দক্ষিণ মেরুকে প্রতিনিধিত্ব করে।

যদি আমরা ঘূর্ণায়মান ক্ষেত্রের এই এলাকায় একটি স্থায়ী চুম্বক রাখি, অথবা যদি আমরা এমন একটি কয়েলে রাখি যার কারেন্ট সবসময় একই দিকে চলে, তাহলে এটি একটি হয়ে যায়সিঙ্ক্রোনাস মোটর.বিস্তৃত অবস্থার অধীনে, মোটরটি চৌম্বক ক্ষেত্রের গতিতে ঘুরবে।এখানে দেখানো দুটি জোড়ার পরিবর্তে যদি আমাদের কাছে প্রচুর স্টেটর থাকে, তাহলে আমরা একে স্টেপার মোটর হিসেবে বিবেচনা করতে পারি: প্রতিটি পালস রটারকে পরবর্তী জোড়া সক্রিয় খুঁটিতে নিয়ে যায়।আদর্শ জ্যামিতি সম্পর্কে আমার সতর্কতা মনে রাখবেন: বাস্তব স্টেপার মোটরগুলিতে কয়েক ডজন খুঁটি এবং বেশ জটিল জ্যামিতি রয়েছে!

ইন্ডাকশন মোটর

ডানদিকের অ্যানিমেশন একটি প্রতিনিধিত্ব করেকাঠবিড়ালি খাঁচা মোটর.কাঠবিড়ালি খাঁচায় (এই সরলীকৃত জ্যামিতিতে, যাইহোক!) দুটি বৃত্তাকার পরিবাহী বেশ কয়েকটি সরল দন্ড দ্বারা যুক্ত।যেকোন দুটি বার এবং তাদের সাথে যুক্ত আর্কগুলি একটি কুণ্ডলী তৈরি করে – অ্যানিমেশনে নীল ড্যাশ দ্বারা নির্দেশিত।(সরলতার জন্য অনেক সম্ভাব্য সার্কিটের মধ্যে শুধুমাত্র দুটি দেখানো হয়েছে।)

এই পরিকল্পিত পরামর্শ দেয় কেন তাদের কাঠবিড়ালি খাঁচা মোটর বলা যেতে পারে।বাস্তবতা ভিন্ন: ফটো এবং আরও বিশদ বিবরণের জন্য, দেখুনইন্ডাকশন মোটর.এই অ্যানিমেশনে দেখানো ইন্ডাকশন এবং কাঠবিড়ালি খাঁচা মোটরগুলির সমস্যা হল যে উচ্চ মান এবং উচ্চ ভোল্টেজ রেটিং এর ক্যাপাসিটরগুলি ব্যয়বহুল।একটি সমাধান হল 'শেডেড পোল' মোটর, তবে এর ঘূর্ণায়মান ক্ষেত্রের কিছু দিক রয়েছে যেখানে টর্ক ছোট, এবং এটি কিছু পরিস্থিতিতে পিছনের দিকে চালানোর প্রবণতা রয়েছে।এটি এড়ানোর সবচেয়ে সহজ উপায় হল একাধিক ফেজ মোটর ব্যবহার করা।

তিন ফেজ এসি ইন্ডাকশন মোটর

যদি কেউ এই ধরনের স্টেটরের সেটে একটি স্থায়ী চুম্বক রাখে তবে এটি a হয়ে যায়সিঙ্ক্রোনাস তিন ফেজ মোটর.অ্যানিমেশনটি একটি কাঠবিড়ালি খাঁচা দেখায়, যেখানে সরলতার জন্য অনেকগুলি প্ররোচিত বর্তমান লুপের মধ্যে শুধুমাত্র একটি দেখানো হয়েছে।কোন যান্ত্রিক লোড ছাড়া, এটি ঘূর্ণমান ক্ষেত্রের সাথে কার্যত পর্যায়ে বাঁক করছে।রটার একটি কাঠবিড়ালি খাঁচা হতে হবে না: প্রকৃতপক্ষে যে কোনো পরিবাহী যে এডি স্রোত বহন করবে ঘোরানো হবে, ঘূর্ণমান ক্ষেত্র অনুসরণ করার প্রবণতা।এই ব্যবস্থা একটি দিতে পারেনআবেশ মোটরউচ্চ দক্ষতা, উচ্চ শক্তি এবং ঘূর্ণন হার একটি পরিসীমা উপর উচ্চ টর্ক সক্ষম.

লিনিয়ার মোটর