ఎలక్ట్రికల్ మోటార్లు అనేది విద్యుత్ శక్తిని యాంత్రిక శక్తిగా మార్చడం ద్వారా యాంత్రిక కార్యకలాపాలను నిర్వహించే యంత్రాలు. ఈ మోటార్లు ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ (AC) లేదా డైరెక్ట్ కరెంట్ (DC)పై పనిచేసేలా రూపొందించబడ్డాయి. AC మోటార్లు రెండు రకాలు: సింక్రోనస్ మోటార్లు మరియు అసమకాలిక మోటార్లు. ఈ రెండు యంత్రాలు వాటి నిర్మాణం వంటి కొన్ని సారూప్యతలను పంచుకుంటాయి, కానీ అవి పనితీరు మరియు పనితీరు విషయానికి వస్తే చాలా భిన్నంగా ఉంటాయి.
మేము ప్రాథమికాలను చర్చించబోతున్నాము సింక్రోనస్ మోటర్ మరియు మేము వాటి తేడాలను చూసే ముందు అసమకాలిక మోటార్.
ఒక ఇండక్షన్ లేదా AC మోటార్ ఒక అసమకాలిక మోటార్. స్లిప్ కారణంగా ఇండక్షన్-మోటార్ ఆపరేషన్ అసమకాలికంగా ఉంటుంది, దీని కారణంగా స్టేటర్ ఫీల్డ్ యొక్క భ్రమణ వేగం రోటర్ ఫీల్డ్ వేగం కంటే కొంచెం తక్కువగా ఉంటుంది.
నేడు చాలా ఇండక్షన్ మోటార్లు యొక్క రోటర్ను స్క్విరెల్ కేజ్ అంటారు. స్థూపాకార ఉడుత పంజరం భారీ రాగి, అల్యూమినియం లేదా ఇత్తడి కడ్డీలతో గ్రూవ్లుగా అమర్చబడి, రెండు చివర్లలో ఎలక్ట్రికల్ షార్ట్గా ఉంటుంది. ఘన కోర్ ఎలక్ట్రికల్ స్టీల్ లామినేషన్ల యొక్క బహుళ పొరలతో నిర్మించబడింది. స్టేటర్ రోటర్ కంటే ఎక్కువ స్లాట్లను కలిగి ఉంటుంది. రోటర్ స్లాట్ల సంఖ్య స్టేటర్ స్లాట్ల యొక్క నాన్-ఇంటెగ్రల్ మల్టిపుల్గా ఉండాలి, తద్వారా మోటారు ఆన్ చేయబడినప్పుడు రోటర్ మరియు స్టేటర్ యొక్క దంతాలు అయస్కాంతంగా ఇంటర్లాక్ చేయబడవు.
ఇండక్షన్ మోటార్లు ఉడుత బోనుల కంటే వైండింగ్లతో చేసిన రోటర్లతో కూడా కనుగొనవచ్చు. ఈ గాయం-రోటర్ డిజైన్ యొక్క ఉద్దేశ్యం మోటారు తిప్పడం ప్రారంభించినప్పుడు రోటర్ కరెంట్ని తగ్గించడం. ప్రతి రోటర్ వైండింగ్ను సిరీస్లో రెసిస్టర్తో కనెక్ట్ చేయడం ద్వారా ఇది సాధించబడుతుంది. స్లిప్-రింగ్ అమరిక వైండింగ్లకు కరెంట్ను అందిస్తుంది. రోటర్ గరిష్ట వేగాన్ని చేరుకున్న తర్వాత, రోటర్ స్తంభాలు షార్ట్-సర్క్యూట్ చేయబడి ఉంటాయి, కాబట్టి ఇది విద్యుత్తుగా స్క్విరెల్-కేజ్ రోటర్ వలె పనిచేస్తుంది.
మోటారు వైండింగ్ల యొక్క స్టేటర్ లేదా ఆర్మేచర్ అనేది మోటారు యొక్క స్థిరమైన భాగం. AC సరఫరా స్టేటర్ వైండింగ్లకు అనుసంధానించబడి ఉంది. స్టేటర్ వైండింగ్కు వోల్టేజ్ వర్తించినప్పుడు, స్టేటర్లో కరెంట్ ప్రవహించడం ప్రారంభమవుతుంది. ప్రస్తుత ప్రవాహం రోటర్ను ప్రభావితం చేసే అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టిస్తుంది, ఇది రోటర్ వైండింగ్లో ప్రవహించే వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ను ఏర్పాటు చేస్తుంది.
స్టేటర్లోని ఉత్తర ధ్రువం రోటర్లో దక్షిణ ధ్రువాన్ని ప్రేరేపిస్తుంది. అయినప్పటికీ, AC వోల్టేజ్ వ్యాప్తి మరియు ధ్రువణతలో మారినప్పుడు స్టేటర్ పోల్ తిరుగుతుంది. ప్రేరేపిత రోటర్ పోల్ అది తిరిగేటప్పుడు స్టేటర్ పోల్ను అనుసరించడానికి ప్రయత్నిస్తుంది. ఏది ఏమయినప్పటికీ, తక్కువ బలం ఉన్న అయస్కాంత-క్షేత్రం నుండి అధిక బలం ఉన్న అయస్కాంత క్షేత్రానికి వైర్ యొక్క లూప్ కదులుతున్నప్పుడు ఎలక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ ఉత్పన్నమవుతుందని ఫెరడే చట్టం పేర్కొంది. రోటర్ కదిలే స్టేటర్ పోల్ను అనుసరిస్తే అయస్కాంత క్షేత్రం స్థిరంగా ఉంటుంది. అందువల్ల, రోటర్ ఫీల్డ్ రొటేషన్ ఎల్లప్పుడూ స్టేటర్ ఫీల్డ్ రొటేషన్ కంటే వెనుకబడి ఉంటుంది. రోటర్ ఫీల్డ్ ఎల్లప్పుడూ వెనుకబడి మరియు స్టేటర్ ఫీల్డ్ వెనుక నడుస్తుంది. దీని ఫలితంగా భ్రమణం స్టేటర్ కంటే కొంత తక్కువ వేగంతో జరుగుతుంది. స్లిప్ అనేది రెండు ఫీల్డ్ల మధ్య వేగంలో తేడా.
స్లిప్ మొత్తం వేరియబుల్ కావచ్చు. ఇది ప్రధానంగా మోటారు నడిపే లోడ్ మరియు రోటర్ సర్క్యూట్ యొక్క నిరోధకత మరియు స్టేటర్ ఫ్లక్స్ ద్వారా ప్రేరేపించబడిన ఫీల్డ్ యొక్క బలం ద్వారా కూడా ప్రభావితమవుతుంది.
సింక్రోనస్ మోటార్స్ యొక్క వివరణ
సిన్క్రోనస్ మోటార్లు ప్రత్యేక రోటర్ నిర్మాణాన్ని ఉపయోగిస్తాయి, అవి స్టేటర్ ఫీల్డ్ వలె అదే వేగంతో స్పిన్ చేయడానికి వీలు కల్పిస్తాయి - కాబట్టి మోటార్లు స్టేటర్ ఫీల్డ్తో సమకాలీకరించబడతాయి. సాధారణంగా స్థాన నియంత్రణ అవసరమయ్యే అప్లికేషన్ల కోసం సింక్రోనస్ మోటార్లు ఉపయోగించబడతాయి. సిన్క్రోనస్ మోటార్కు మంచి ఉదాహరణ స్టెప్పర్ మోటార్. ఏది ఏమైనప్పటికీ, పవర్-కంట్రోల్ సర్క్యూట్రీ అభివృద్ధి అనేది సిన్క్రోనస్-మోటార్ డిజైన్ల అభివృద్ధికి దారితీసింది, ఇవి అధిక-పవర్ అప్లికేషన్లలో ఉపయోగించడానికి అనుకూలీకరించబడిన ఫ్యాన్లు, బ్లోయర్లు మరియు ఆఫ్-రోడ్ వాహనాల్లో డ్రైవింగ్ యాక్సిల్లు వంటివి.
సింక్రోనస్ మోటార్లు రెండు ప్రాథమిక రకాలు:
- స్వీయ ఉత్తేజితం: ఇండక్షన్ మోటార్లు వలె అదే సూత్రాల ఆధారంగా,
- ప్రత్యక్షంగా ఉత్తేజితం: ఫీల్డ్ ఎక్కువగా శాశ్వత అయస్కాంతాలతో ఉంటుంది, కానీ ఎల్లప్పుడూ కాదు
స్విచ్డ్-రిలక్టెన్స్ మోటార్ అని పిలవడమే కాకుండా, స్వీయ-ఉత్తేజిత సింక్రోనస్ మోటారు ఉక్కు యొక్క రోటర్ తారాగణాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇందులో నోచ్లు లేదా దంతాలు ఉంటాయి, వీటిని సెలెంట్ పోల్స్ అని పిలుస్తారు. రోటర్పై ఉన్న నోచెస్ రోటర్ను స్టేటర్ ఫీల్డ్తో లాక్ చేసి, అదే వేగంతో నడుస్తుంది.
రోటర్ను ఒక స్థానం నుండి మరొక స్థానానికి తరలించడానికి, వరుస స్టేటర్ వైండింగ్లు/దశలు తప్పనిసరిగా స్టెప్పింగ్ మోటార్ల పద్ధతిలో వరుసగా మారాలి. నేరుగా ఉత్తేజిత సింక్రోనస్ మోటారును వివరించడానికి అనేక విభిన్న పేర్లను ఉపయోగించవచ్చు. సాధారణ పేర్లలో ECPM (ఎలక్ట్రానికల్గా మారిన శాశ్వత మాగ్నెట్), BLDC (బ్రష్లెస్ DC) మరియు బ్రష్లెస్ శాశ్వత మాగ్నెట్ మోటార్ ఉన్నాయి. ఈ డిజైన్లోని రోటర్ శాశ్వత అయస్కాంతాలను కలిగి ఉంటుంది. అయస్కాంతాలను రోటర్ ఉపరితలంపై అమర్చవచ్చు లేదా రోటర్ అసెంబ్లీలో చొప్పించవచ్చు.
ఈ డిజైన్ యొక్క శాశ్వత అయస్కాంతాలు జారకుండా నిరోధిస్తాయి మరియు ముఖ్యమైన స్తంభాలు. మైక్రోప్రాసెసర్ సాలిడ్-స్టేట్ స్విచ్లను ఉపయోగించి తగిన సమయాల్లో స్టేటర్ వైండింగ్లకు విద్యుత్ శక్తిని మారుస్తుంది, టార్క్ అలలను తగ్గిస్తుంది. ఇవన్నీ సింక్రోనస్ మోటార్లు అదే ఆపరేటింగ్ సూత్రాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ప్రాథమికంగా, స్టేటర్ దంతాలపై గాయపడిన కాయిల్స్కు శక్తిని ప్రయోగించినప్పుడు గణనీయమైన మొత్తంలో అయస్కాంత ప్రవాహం రోటర్ మరియు స్టేటర్ మధ్య గాలి అంతరాన్ని దాటుతుంది. ఫ్లక్స్ గాలి అంతరాన్ని లంబంగా దాటుతుంది. స్టేటర్ మరియు రోటర్ సంపూర్ణంగా సమలేఖనం చేయబడితే, టార్క్ ఉత్పత్తి చేయబడదు. రోటర్ దంతాన్ని స్టేటర్ టూత్కు కోణంలో ఉంచినట్లయితే, కనీసం కొంత ఫ్లక్స్ పంటి ఉపరితలాలకు లంబంగా లేని కోణంలో అంతరాన్ని దాటుతుంది. ఫలితంగా రోటర్పై టార్క్ ఉత్పత్తి అవుతుంది. అందువల్ల, సరైన సమయంలో శక్తిని స్టేటర్ వైండింగ్లకు మార్చడం వలన ఫ్లక్స్ నమూనాపై ఆధారపడి సవ్యదిశలో లేదా అపసవ్య దిశలో చలనం ఏర్పడుతుంది.