एक डीसी मोटर क्या है

आधुनिक उद्योग और जीवन में, हालांकि हम मोटर्स को नहीं देख सकते हैं, हम हर दिन उनके साथ व्यवहार करते हैं, और डीसी मोटर्स सबसे क्लासिक और आम हैं। चाहे वह आपका होम इलेक्ट्रिक फैन हो, बच्चों के खिलौने, कार वाइपर, या यहां तक ​​कि एक स्वचालित रोबोटिक आर्म के पीछे का बिजली स्रोत, यह एक डीसी मोटर द्वारा संचालित किया जा सकता है।

 

तो, एक डीसी मोटर क्या है? सीधे शब्दों में कहें, यह एक ऐसा उपकरण है जो डीसी विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है। यद्यपि डीसी मोटर्स के इतिहास को 19 वीं शताब्दी में वापस पता लगाया जा सकता है, इसे टाइम्स द्वारा समाप्त नहीं किया गया है। इसके बजाय, यह छोटी ड्राइव और उच्च-सटीक नियंत्रण के क्षेत्रों में सक्रिय रहता है। इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, डीसी मोटर्स के प्रकारों को लगातार समृद्ध किया जाता है, जैसे कि ब्रश डीसी मोटर्स, ब्रशलेस डीसी मोटर्स, कोरलेस डीसी मोटर्स, गियर मोटर्स, आदि विभिन्न प्रकार के विभिन्न परिदृश्यों और उपकरणों के लिए उपयुक्त हैं।

 

इस लेख में, हम आपको डीसी मोटर्स के काम करने वाले तंत्र और अनुप्रयोग परिदृश्यों को पूरी तरह से समझने के लिए सिद्धांतों, संरचनाओं और वर्गीकरणों के माध्यम से ले जाएंगे, जिससे आपको इस महत्वपूर्ण इलेक्ट्रोमैकेनिकल उत्पाद के साथ जल्दी से शुरू करने में मदद मिलेगी।

 

 

डीसी मोटर्स कैसे काम करते हैं: चुंबकीय क्षेत्र और धाराएं रोटेशन कैसे पैदा करती हैं?

एक डीसी मोटर के कार्य सिद्धांत को समझने के लिए, हम इसे एक वाक्य में संक्षेप में प्रस्तुत कर सकते हैं: तार के माध्यम से वर्तमान प्रवाह, तार चुंबकीय क्षेत्र में बल के अधीन है, जिससे रोटर को घूमने के लिए ड्राइविंग किया जाता है।

 

दूसरे शब्दों में, एक डीसी मोटर एक "ऊर्जा रूपांतरण कारखाने" की तरह है: यह एक बिजली स्रोत से डीसी शक्ति प्राप्त करता है, और फिर चुंबकीय क्षेत्र की कार्रवाई के तहत आंतरिक आर्मेचर घुमावदार के माध्यम से विद्युत चुम्बकीय टोक़ उत्पन्न करता है, जिससे यांत्रिक भाग को घुमाने के लिए चलाया जाता है।

 

कार्य सिद्धांत आरेख

 

यह क्यों घूम सकता है? सिद्धांत वास्तव में "बाएं हाथ के नियम" से आता है

जब वर्तमान एक चुंबकीय क्षेत्र में एक तार से गुजरता है, तो तार को वर्तमान और चुंबकीय क्षेत्र की दिशा के लिए एक बल के अधीन किया जाएगा। यह प्रसिद्ध "एम्पीयर फोर्स" है। बल की दिशा निर्धारित करने के लिए आप "बाएं हाथ के नियम" का उपयोग कर सकते हैं।

 

एक डीसी मोटर में, यह बल आर्मेचर पर कई कॉइल पर काम करता है, अंततः एक निरंतर घूर्णी बल में परिवर्तित होता है।

 

कम्यूटेटर: निरंतर रोटेशन की कुंजी

लेकिन एक समस्या है: यदि कॉइल हमेशा चुंबकीय क्षेत्र में एक दिशा रखता है, तो मोटर आधे मोड़ के बाद रुक जाएगी। इस समस्या को हल करने के लिए, डीसी मोटर - कम्यूटेटर में एक बहुत महत्वपूर्ण उपकरण जोड़ा जाता है।

 

कम्यूटेटर आर्मेचर के रोटेशन के दौरान वर्तमान की दिशा को लगातार स्विच करेगा, ताकि कॉइल को हमेशा चुंबकीय क्षेत्र में एक ही दिशा में मजबूर किया जाए, जिससे निरंतर रोटेशन प्राप्त हो सके।

 

यह सरल और कुशल संरचना एक महत्वपूर्ण कारण है कि डीसी मोटर्स का व्यापक रूप से उपयोग क्यों किया जाता है। यदि आप अधिक जानना चाहते हैं: वर्तमान और चुंबकीय क्षेत्र टॉर्क क्यों उत्पन्न करते हैं? कम्यूटेटर वास्तव में कम्यूटेशन कैसे प्राप्त करता है? आर्मेचर फोर्स प्रक्रिया निरंतर आउटपुट कैसे प्राप्त करती है? तब आप इस लेख को पढ़ सकते हैं "डीसी मोटर्स का कार्य सिद्धांत: चुंबकीय क्षेत्र और वर्तमान का अद्भुत संयोजन"

 

 

एक डीसी मोटर से बना क्या है? मुझे आपको प्रमुख घटक दिखाते हैं

यद्यपि कई प्रकार के डीसी मोटर्स हैं (जैसे कि ब्रश, ब्रशलेस, स्थायी चुंबक, आदि), उनकी बुनियादी संरचनाएं लगभग समान हैं। आइए एक ब्रश डीसी मोटर को एक उदाहरण के रूप में इसके मुख्य घटकों और कार्यों को एक -एक करके समझने के लिए लें।

 

1। आर्मेचर: विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करने का मुख्य चरित्र

आर्मेचर मोटर का घूर्णन हिस्सा है, आमतौर पर इसके चारों ओर तांबे के तार के घाव के साथ एक लोहे के कोर से बना होता है। इसे कॉइल पर रखा जाता है, और जब प्रत्यक्ष वर्तमान आर्मेचर से होकर गुजरता है, तो यह चुंबकीय क्षेत्र की कार्रवाई के तहत टोक़ उत्पन्न करता है, जिससे मोटर को घूमने के लिए ड्राइविंग होती है।

 

आर्मेचर दोनों "पावर आउटपुट एंड" और इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फोर्स के प्रत्यक्ष वाहक दोनों हैं। इसका डिजाइन मोटर की दक्षता और प्रदर्शन को प्रभावित करता है।

 

2। कम्यूटेटर: एक "स्विच" जो निरंतर रोटेशन को सक्षम करता है

कम्यूटेटर एक उपकरण है जो आर्मेचर और ब्रश को जोड़ता है, आमतौर पर एक खंडित तांबा की अंगूठी। इसका कार्य स्वचालित रूप से वर्तमान की दिशा को स्विच करने के लिए है जब आर्मेचर घूमता है, जिससे आर्मेचर लगातार घूमता रहता है। यह ब्रश मोटर्स में एक अपरिहार्य घटक है।

 

3। ब्रश: प्रवाहकीय पुल

ब्रश एक प्रमुख घटक है जो बाहरी शक्ति स्रोत से आर्मेचर वाइंडिंग में प्रत्यक्ष वर्तमान का परिचय देता है। सामान्य सामग्री ग्रेफाइट या धातु-ग्राफाइट कंपोजिट हैं। यह कम्यूटेटर के साथ संपर्क करता है और स्लाइड करता है, जिससे वर्तमान को घूर्णन आर्मेचर तक पहुंचाने की अनुमति मिलती है।

 

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ब्रश भागों को पहने हुए हैं और दीर्घकालिक उपयोग के बाद बाहर पहनेंगे। उन्हें नियमित रूप से प्रतिस्थापित करने की आवश्यकता है, जो ब्रश मोटर रखरखाव का एक महत्वपूर्ण हिस्सा भी है।

 

4। स्टेटर: स्टेटिक पार्ट जो चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है

स्टेटर मोटर का स्थिर हिस्सा है, जो आर्मेचर के लिए एक निरंतर चुंबकीय क्षेत्र प्रदान करने के लिए जिम्मेदार है। स्टेटर एक स्थायी चुंबक (यानी एक स्थायी चुंबक डीसी मोटर) या एक संचालित कॉइल (यानी एक उत्तेजना डीसी मोटर) हो सकता है। इसे चुंबकीय क्षेत्र को उत्पन्न करने के विभिन्न तरीकों के अनुसार विभिन्न प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है।

 

5। आवास और बीयरिंग: संरचना और समर्थन

मोटर आवरण मुख्य रूप से एक सुरक्षात्मक और फिक्सिंग भूमिका निभाता है, जबकि आंतरिक असर आर्मेचर के चिकनी और कम-घर्षण रोटेशन को सुनिश्चित करता है, जो मोटर के जीवन और स्थिरता को सुनिश्चित करने के लिए मूल संरचना है।

 

सारांश: एक डीसी मोटर की मुख्य संरचना में शामिल हैं: आर्मेचर, कम्यूटेटर, ब्रश, स्टेटर, बीयरिंग, आदि। ये घटक विद्युत ऊर्जा के रूपांतरण को यांत्रिक ऊर्जा में रूपांतरण को पूरा करने के लिए एक साथ काम करते हैं, जो मोटर के कुशल संचालन के लिए गारंटी है।

 

 

जब कई लोगों को पहली बार एक डीसी मोटर का पता चल जाता है, तो वे सोच सकते हैं कि यह सिर्फ एक छोटी मोटर है जिसे पावरिंग द्वारा चालू किया जा सकता है। लेकिन वास्तव में, डीसी मोटर्स को कई आयामों से वर्गीकृत किया जा सकता है, जैसे कि कम्यूटेशन विधि, चुंबकीय क्षेत्र स्रोत, घुमावदार संरचना, आदि। निम्नलिखित तीन सबसे आम वर्गीकरण विधियां हैं:

 

कम्यूटेशन विधि के अनुसार:

ब्रश डीसी मोटर

यह एक साधारण संरचना और कम लागत के साथ, डीसी मोटर का सबसे क्लासिक प्रकार है। यह मोटर के निरंतर रोटेशन को बनाए रखने के लिए ब्रश और कम्यूटेटर के बीच यांत्रिक संपर्क के माध्यम से वर्तमान की दिशा को बदल देता है।

 

लाभ: सरल संरचना, नियंत्रण में आसान, कम लागत, खिलौने के लिए उपयुक्त, छोटे उपकरण, आदि।

 

नुकसान: ब्रश पहनना आसान है, छोटा जीवन, जोर से संचालन शोर, लगातार रखरखाव।

 

ब्रशलेस डीसी मोटर

ब्रशलेस मोटर ब्रश और कम्यूटेटर को समाप्त कर देता है और कम्यूटेशन के लिए एक इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणाली का उपयोग करता है, जो इसे अधिक कुशल बनाता है और इसका जीवन लंबा होता है।

 

लाभ: उच्च दक्षता और शांतता, लंबा जीवन, मूल रूप से रखरखाव-मुक्त, मध्य-से-उच्च अंत उपकरण जैसे ड्रोन और बिजली उपकरण के लिए उपयुक्त है।

 

नुकसान: एक समर्पित नियंत्रक, उच्च लागत, जटिल नियंत्रण प्रणाली की आवश्यकता है

 

चुंबकीय क्षेत्र के स्रोत के अनुसार:

स्थायी चुंबक डीसी मोटर (पीएमडीसी मोटर)

चुंबकीय क्षेत्र को उत्पन्न करने के लिए क्षेत्र घुमावदार को बदलने के लिए स्थायी मैग्नेट का उपयोग किया जाता है। उनके पास एक कॉम्पैक्ट संरचना और तेजी से प्रतिक्रिया है। वे आमतौर पर इलेक्ट्रिक वाहनों, स्वचालित दरवाजों, रोबोट आदि में उपयोग किए जाते हैं। वे या तो ब्रश या ब्रशलेस मोटर्स हो सकते हैं।

 

लाभ: सरल संरचना, छोटे आकार, उच्च दक्षता, तेजी से गतिशील प्रतिक्रिया

 

नुकसान: चुंबकीय क्षेत्र की ताकत को समायोजित नहीं किया जा सकता है, और शक्ति की ऊपरी सीमा चुंबकीय सामग्री द्वारा सीमित है।

 

उत्साहित डीसी मोटर

चुंबकीय क्षेत्र विद्युत चुम्बकीय कुंडल (उत्तेजना घुमावदार) द्वारा उत्पन्न होता है, जिसे श्रृंखला उत्तेजना, समानांतर उत्तेजना, यौगिक उत्तेजना आदि में विभाजित किया जा सकता है। यह औद्योगिक उपकरणों के लिए उपयुक्त है जिसमें बड़े शुरुआती टॉर्क या एक व्यापक गति विनियमन सीमा की आवश्यकता होती है।

 

लाभ: समायोज्य चुंबकीय क्षेत्र, मजबूत टोक़, उच्च शक्ति स्थितियों के लिए उपयुक्त

 

नुकसान: जटिल संरचना, नियंत्रण में मुश्किल, अपेक्षाकृत बड़े आकार

 

घुमावदार संरचना या बिजली की आपूर्ति चरणों की संख्या (ज्यादातर ब्रशलेस मोटर्स के लिए उपयोग की जाती है) के अनुसार:

एक मोटर का "चरण संख्या" उन चैनलों की संख्या को संदर्भित करता है जिनके माध्यम से वर्तमान घुमावदार से गुजरता है। सामान्य प्रकारों में एकल-चरण, दो-चरण और तीन-चरण शामिल हैं। यह वर्गीकरण ब्रशलेस डीसी मोटर्स (BLDCs) में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, क्योंकि विभिन्न चरण संख्याओं का मोटर की चलने वाली स्थिरता, नियंत्रण विधियों और अनुप्रयोग क्षेत्रों पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।

 

एकल-चरण ब्रशलेस डीसी मोटर

एकल-चरण मोटर्स में सबसे सरल संरचना होती है और आमतौर पर केवल दो तारों को नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है। ड्राइव सर्किट की कम लागत होती है, इसलिए वे अक्सर कम प्रदर्शन आवश्यकताओं के साथ सूक्ष्म उपकरणों में उपयोग किए जाते हैं।

लाभ: सरलतम संरचना, कम लागत, कम टोक़ अनुप्रयोगों जैसे छोटे प्रशंसकों और पोर्टेबल उपकरणों के लिए उपयुक्त है

 

नुकसान: बड़े टोक़ में उतार-चढ़ाव, शुरू होने पर बहु-चरण मोटर्स के रूप में चिकनी नहीं

 

दो-चरण ब्रशलेस डीसी मोटर

यह एकल-चरण की तुलना में अधिक जटिल है, आमतौर पर चार-तार या छह-तार संरचना का उपयोग करते हुए, और नियंत्रण में अधिक लचीला होता है। यह स्टेपर मोटर संरचना के समान है, लेकिन ड्राइव विधि अलग है।

लाभ: कॉम्पैक्ट संरचना, स्थिर संचालन, आमतौर पर सूक्ष्म उपकरणों और चिकित्सा उपकरणों में उपयोग किया जाता है

 

नुकसान: तीन-चरण मोटर्स की तुलना में, अभी भी एक निश्चित टोक़ में उतार-चढ़ाव है

 

तीन-चरण ब्रशलेस डीसी मोटर

यह सुचारू संचालन और निरंतर टोक़ के साथ बाजार पर सबसे मुख्यधारा और सबसे अच्छा प्रदर्शन करने वाली ब्रशलेस मोटर संरचना है, और व्यापक रूप से विभिन्न मध्य-से-उच्च अंत अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है।

लाभ: निरंतर टोक़, उच्च दक्षता, शांत संचालन, यह ब्रशलेस मोटर का सबसे मुख्य प्रकार है, व्यापक रूप से इलेक्ट्रिक वाहनों, बिजली उपकरण, ड्रोन, आदि में उपयोग किया जाता है।

 

नुकसान: नियंत्रण प्रणाली जटिल है और लागत अपेक्षाकृत अधिक है

 

विभिन्न वर्गीकरण विधियाँ मोटर संरचना, प्रदर्शन और अनुप्रयोग में प्रमुख अंतर को प्रकट करती हैं। यह ध्यान देने योग्य है कि ये वर्गीकरण पारस्परिक रूप से अनन्य नहीं हैं। उदाहरण के लिए, एक मोटर एक तीन-चरण ब्रशलेस स्थायी चुंबक डीसी मोटर हो सकती है, जो सभी तीन वर्गीकरण आयामों को पूरा करती है। इन मूल बातों को समझने से बाद के चयन और आवेदन निर्णयों में मदद मिलेगी।

 

 

आधुनिक इंजीनियरिंग और जीवन में, डीसी मोटर्स हर जगह हैं। सरल नियंत्रण, तेजी से प्रतिक्रिया और विविध संरचनाओं के फायदों के साथ, डीसी मोटर्स का व्यापक रूप से विभिन्न उत्पादों और प्रणालियों में उपयोग किया जाता है। घरेलू उपकरणों से लेकर औद्योगिक स्वचालन तक, ड्रोन और चिकित्सा उपकरणों तक, डीसी मोटर्स सब कुछ "सशक्त"।

 

निम्नलिखित कई विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य हैं, जो उद्योग या कार्य से विभाजित हैं:

1। घर के उपकरण और दैनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण

छोटे घरेलू उपकरणों में डीसी मोटर्स सबसे आम हैं। वे कॉम्पैक्ट और शांत हैं, उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं जिनके लिए कम वोल्टेज, कम शोर और कम लागत की आवश्यकता होती है।

 

वैक्यूम क्लीनर, हेयर ड्रायर, ब्लेंडर (उच्च गति, अच्छी स्थिरता)

 

इलेक्ट्रिक टूथब्रश, इलेक्ट्रिक शेवर्स (ब्रश या कोरलेस मोटर्स का उपयोग करके)

 

इलेक्ट्रिक पर्दे, इलेक्ट्रिक डोर लॉक (कम वोल्टेज, कम बिजली की खपत अनुप्रयोग)

 

सामान्य प्रकार: ब्रश मोटर, कोरलेस मोटर, छोटे ब्रशलेस डीसी मोटर

 

2। खिलौने, मॉडल और मनोरंजन इलेक्ट्रॉनिक्स

रिमोट कंट्रोल कारों से लेकर ड्रोन तक, डीसी मोटर्स एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। उच्च गति, तेजी से प्रतिक्रिया, हल्के वजन और कॉम्पैक्टनेस ऐसे दृश्यों की बुनियादी आवश्यकताएं हैं।

 

रिमोट कंट्रोल कार और विमान (गति और धीरज बढ़ाने के लिए ब्रशलेस मोटर्स का उपयोग करके)

 

रोबोट, रोबोट आर्म्स (एनकोडर डीसी मोटर्स जिन्हें सटीक नियंत्रण की आवश्यकता होती है)

 

सामान्य प्रकार: ब्रशलेस डीसी मोटर, डीसी मोटर एनकोडर के साथ, कोरलेस मोटर

 

3। औद्योगिक स्वचालन और यांत्रिक ड्राइव

औद्योगिक वातावरण में मोटर्स के लिए प्रदर्शन आवश्यकताएं अधिक हैं, और उन्हें उच्च टोक़, मजबूत नियंत्रणीयता और लंबे जीवन जैसी विशेषताओं की आवश्यकता है।

 

स्वचालित उत्पादन लाइन (डीसी सर्वो मोटर, एनकोडर प्रतिक्रिया प्रणाली)

 

संदेश उपकरण, इलेक्ट्रिक पुश रॉड (स्थायी चुंबक डीसी मोटर, गियर मोटर संयोजन)

 

सीएनसी मशीन टूल्स (हाई-सटीक ब्रशलेस डीसी मोटर्स)

 

सामान्य प्रकार: सर्वो डीसी मोटर, उच्च टोक़ डीसी मोटर, कमी के साथ मोटर

 

4। परिवहन और हरी यात्रा

ग्रीन ट्रैवल टूल जैसे कि इलेक्ट्रिक साइकिल, इलेक्ट्रिक वाहन, और बैलेंस बाइक मूल रूप से डीसी मोटर्स को उनके पावर कोर, विशेष रूप से उच्च दक्षता वाले ब्रशलेस डीसी मोटर्स के रूप में उपयोग करते हैं।

 

इलेक्ट्रिक साइकिल (ब्रशलेस हब मोटर)

 

इलेक्ट्रिक स्कूटर (24V \/ 36V ब्रशलेस मोटर)

 

स्मार्ट बैलेंसिंग कार (नियंत्रण प्रणाली के साथ उच्च टोक़ डीसी मोटर)

 

सामान्य प्रकार: हब ब्रशलेस मोटर, 48V ब्रशलेस मोटर, उच्च दक्षता वाले डीसी मोटर

 

5। चिकित्सा उपकरण और सटीक उपकरण

डीसी मोटर्स, विशेष रूप से कोरलेस मोटर्स और सर्वो मोटर्स, का भी व्यापक रूप से चिकित्सा उपकरण क्षेत्र में उपयोग किया जाता है, जिसमें शोर, मात्रा और प्रतिक्रिया की गति पर अत्यधिक उच्च आवश्यकताएं होती हैं।

 

जलसेक पंप, माइक्रो वेंटिलेटर (कोरलेस मोटर, संवेदनशील प्रतिक्रिया)

 

इलेक्ट्रिक सर्जिकल इंस्ट्रूमेंट्स (हाई स्पीड, कम शोर ब्रशलेस मोटर)

 

नेत्र संबंधी परीक्षा उपकरण (अल्ट्रा-लो वाइब्रेशन सर्वो मोटर)

 

सामान्य प्रकार: कोरलेस डीसी मोटर्स, छोटे सर्वो डीसी मोटर्स, ब्रशलेस मोटर्स

 

डीसी मोटर्स को उनके लचीली संरचना, सरल नियंत्रण और त्वरित प्रतिक्रिया के कारण हमारे जीवन और औद्योगिक प्रणालियों में गहराई से अंतर्निहित किया गया है। बच्चों के खिलौनों से लेकर उच्च-सटीक चिकित्सा उपकरणों तक, स्वचालित उत्पादन लाइनों से लेकर इलेक्ट्रिक ट्रैवल टूल तक, सभी ड्राइव और बुद्धिमत्ता प्राप्त करने के लिए डीसी मोटर्स पर भरोसा करते हैं।

 

विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों में डीसी मोटर्स के वोल्टेज स्तर के लिए अलग -अलग आवश्यकताएं होती हैं। जानना चाहते हैं कि अपनी आवश्यकताओं के अनुसार 12V, 24V, 36V या 48V का चयन कैसे करें? आप हमारे लिए संदर्भित कर सकते हैं "डीसी मोटर वोल्टेज स्तर विश्लेषण गाइड".