DC மோட்டாரின் செயல்பாட்டு தத்துவம் என்ன?

DC மோட்டாரின் செயல்பாட்டு தத்துவம் என்ன?

DC மோட்டாரின் வரையறை

DC மோட்டார் என்பது நேரடி மின்சாரத்தை காந்த தளங்கள் மற்றும் மின்னோட்டங்களை பயன்படுத்தி பொறியியல் உரிமைக்கு மாற்றும் ஒரு சாதனமாகும்.

DC மோட்டார்கள் தற்கால தொழிலில் ஒரு முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. DC மோட்டாரின் செயல்பாட்டு தத்துவத்தை அறியும், இந்த கட்டுரையில் ஆராயப்படும், அதன் அடிப்படையான ஒரு வளைய கட்டமைப்புடன் தொடங்குகிறது.

DC மோட்டாரின் மிக அடிப்படையான கட்டமைப்பு மின்னோட்டத்தை ஏற்படுத்தும் ஒரு அம்பீசர், கம்யூட்டேட்டர் பிரிவுகள் மற்றும் பிராஸ்கள் மூலம் ஆணை முனைக்கு இணைக்கப்பட்டுள்ளது. அம்பீசர் மேற்கொடுக்கப்பட்ட படத்தில் காட்டப்பட்டவாறு ஒரு நிலையான அல்லது மின்காந்தத்தின் வடக்கு மற்றும் தென்கிழக்கு தளங்களில் இடம்பெற்றுள்ளது.

நேரடி மின்னோட்டம் அம்பீசரில் செல்லும்போது, அது சுற்று காந்தத்திலிருந்து ஒரு பொறியியல் உரிமையை அனுபவிக்கும். DC மோட்டார் எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதை முறுக்க வேண்டுமானால், ஃப்லெமிங் இடது-கை விதியை அறிய அவசியமாகும், இது அம்பீசரில் உரிமையின் திசையை நிரூபிக்க உதவும்.

ஒரு மின்னோட்டத்தை ஏற்படுத்தும் கடத்திக்கு மின்னோட்டம் ஒரு காந்தத்தில் நேராக இருந்தால், அது காந்தத்தின் திசையும் மின்னோட்டத்தை ஏற்படுத்தும் கடத்தியின் திசையும் இரண்டுக்கும் பொதுவாக செங்குத்தான திசையில் ஒரு உரிமையை அனுபவிக்கும். 

ஃப்லெமிங் இடது-கை விதி மோட்டாரின் திசையை நிரூபிக்க முடியும். இந்த விதியின்படி, நமது இடது-கையின் துணைக்குலோர், மத்தியக்குலோர் மற்றும் விரிவுக்குலோர் மூன்றும் ஒருவருக்கொருவர் செங்குத்தாக இருக்குமாறு நீட்டப்படுகின்றன. மத்தியக்குலோர் கடத்தியில் மின்னோட்டத்தின் திசையில், துணைக்குலோர் காந்தத்தின் திசையில் (வடக்கு முதல் தென்கிழக்கு வரை), விரிவுக்குலோர் உருவாக்கப்பட்ட பொறியியல் உரிமையின் திசையை குறிக்கும்.

DC மோட்டாரின் தத்துவத்தை தெளிவாக அறிய நாம் கீழே உள்ள படத்தை கருத்தில் கொண்டு உரிமையின் அளவை நிரூபிக்க வேண்டும்.

நாம் அறிவது என்னவென்றால், ஒரு முடிவிலா சிறிய ஆவணம் dq ஒரு வேகத்தில் 'v' என்று மின்னோட்டத்தின் தளத்தில் E, மற்றும் காந்தத்தின் தளத்தில் B, இருந்து செல்லும்போது, அந்த ஆவணத்தின் மீது அதிர்விய உரிமை dF பின்வருமாறு கொடுக்கப்படுகிறது:

DC மோட்டாரின் செயல்பாட்டிற்காக, E = 0 எனக் கருதுக.

அதாவது, dq v மற்றும் காந்தத்தின் தளம் B இரண்டின் குறுக்குப் பெருக்கல்.

இங்கு, dL என்பது q ஆவணத்தை ஏற்படுத்தும் கடத்தியின் நீளமாகும்.

முதல் படத்திலிருந்து, DC மோட்டாரின் கட்டமைப்பு என்பது அம்பீசர் கடத்தியில் மின்னோட்டத்தின் திசை எப்போதும் காந்தத்தின் தளத்திற்கு செங்குத்தாக இருக்கும் என காணலாம். எனவே, உரிமை அம்பீசர் கடத்தியில் ஒரு சீரான காந்தத்திற்கு மற்றும் மின்னோட்டத்திற்கு இரண்டுக்கும் செங்குத்தான திசையில் செயல்படுகிறது.

எனவே, அம்பீசர் கடத்தியின் இடது பக்கத்தில் மின்னோட்டம் I என்று எடுத்துக்கொண்டால், அம்பீசர் கடத்தியின் வலது பக்கத்தில் மின்னோட்டம் -I என்று எடுத்துக்கொள்ளலாம், ஏனெனில் அவை ஒருவருக்கொருவர் எதிர் திசையில் செல்லும்.

இடது பக்க அம்பீசர் கடத்தியில் உரிமை,

இதேபோல, வலது பக்க கடத்தியில் உரிமை,

எனவே, அந்த நிலையில் எப்போதும் இரு பக்கங்களிலும் உரிமையின் அளவு சமமாக இருக்கும், ஆனால் திசை எதிராக இருக்கும். இரு கடத்திகளும் w = அம்பீசர் திருப்பின் அகலம் என்ற தொலைவில் பிரிந்து இருப்பதால், இரு எதிரான உரிமைகள் ஒரு திருப்பு உரிமை அல்லது டார்க்கை உருவாக்குகின்றன, இது அம்பீசர் கடத்தியின் திருப்பத்தை உருவாக்கும்.

இப்போது, அம்பீசர் திருப்பம் தனது ஆரம்ப நிலையிலிருந்து α (alpha) கோணத்தை உருவாக்கும்போது டார்க்கை வெளிப்படையாக ஆராய்கின்றோம்.டார்க்கை உருவாக்கப்படுகிறது:

இங்கு α (alpha) என்பது அம்பீசர் திருப்பத்தின் தளத்திற்கும் ஆரம்ப நிலை அல்லது மூல தளத்திற்கும் இடையிலான கோணமாகும், இது காந்தத்தின் திசையில் இருக்கும்.

டார்க்கை சமன்பாட்டில் cosα என்பதின் உள்ளத்தை விளங்குவது, உரிமை அனைத்து நிலைகளிலும் ஒரே அளவில் இல்லாமல், α (alpha) என்பதின் மாற்றத்துடன் மாறுபடுகிறது. டார்க்கையின் மாற்றத்தை மற்றும் மோட்டாரின் திருப்பத்தின் தத்துவத்தை விளக்க ஒரு படிப்படியான விஶ்ளேசம் செய்வோம்.

படி 1:

ஆரம்பத்தில், அம்பீசர் தனது ஆரம்ப நிலையில் அல்லது மூல நிலையில் இருக்கும்போது, கோணம் α = 0.

ஏனெனில், α = 0, அதாவது cos α = 1, அல்லது அதன் அதிகபட்ச மதிப்பு, எனவே இந்த நிலையில் டார்க்கை τ = BILw என்று அதிகபட்சமாக இருக்கும். இந்த உயர்நிலை ஆரம்ப டார்க்கை அம்பீசரின் ஆரம்ப நிறையை விட்டு அதன் திருப்பத்தை ஆரம்பிக்கும்.

படி 2:

அம்பீசர் திருப்பம் ஆரம்பித்து செல்லும்போது, அம்பீசரின் உண்மையான நிலையும் அதன் ஆரம்ப நிலையும் இடையிலான கோணம் α திருப்பத்தின் பாதையில் 90 ^o வரை அதிகரிக்கும். இதனால், cosα அதிகரிக்கும், டார்க்கையின் மதிப்பும் குறையும்.

இந்த வழியில், டார்க்கை τ = BILwcosα என்று கொடுக்கப்படுகிறது, இது α என்பது 0 ^o ஐ விட அதிகமாக இருக்கும்போது BIL w ஐ விட குறைவாக இருக்கும்.

படி 3:

அம்பீசரின் திருப்பத்தின் பாதையில், அம்பீசரின் உண்மையான நிலை தனது ஆரம்ப நிலையிற்கு நேராக இருக்கும் ஒரு புள்ளியை வெளிப்படையாக அடைகிறது, அதாவது α = 90 ^o, மற்றும் இதனால் cosα = 0.

இந்த நிலையில் கடத்தியில் செயல்படும் டார்க்கை,

அதாவது, இந்த நிலையில் அம்பீசரின் மீது திருப்பு டார்க்கை முடிவிலா சிறியதாக இருக்கும். ஆனால், அம்பீசர் நிறுத்தம் அடையாது, இது இந்த நிலையில் DC மோட்டாரின் செயல்பாடு இவ்வளவு நிறைய இருந்து இந்த நிலையை விட்டு செல்லும்.

ரோட்டர் இந்த நிலையை விட்டு சென்ற போது, அம்பீசரின் உண்மையான நிலையும் ஆரம்ப தளத்துக்கும் இடையிலான கோணம் மீண்டும் குறைந்து வரும், டார்க்கை மீண்டும் அதில