డీసీ మోటర్ యొక్క పనిచేపలు ఏంట్టాయి?
డీసీ మోటర్ నిర్వచనం
డీసీ మోటర్ అనేది ఒక పరికరం ద్వారా చేయబడుతుంది, ఇది సరళ విద్యుత్ శక్తిని రసాయన క్షేత్రాలు మరియు విద్యుత్ ప్రవాహాలను ఉపయోగించి మెకానికల్ శక్తిగా మార్చుతుంది.
డీసీ మోటర్లు ఆధునిక వ్యవసాయంలో ప్రముఖ పాత్రను పోషిస్తాయి. ఈ వ్యాసంలో విశ్లేషించబోయే డీసీ మోటర్ యొక్క పనిచేపలను అర్థం చేసుకోవడం దాని మూల ఒక లూప్ నిర్మాణంతో మొదలుకొని ప్రారంభించబోతుంది.
డీసీ మోటర్ యొక్క చాలా ప్రాథమిక నిర్మాణం ఒక ప్రవాహం తీసుకునే ఆర్మేచర్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది సంప్రదాయ చివరి వద్ద కమ్యుటేటర్ భాగాల మరియు బ్రష్ల ద్వారా కనెక్ట్ చేయబడుతుంది. ఆర్మేచర్ పైన చూపిన చిత్రంలో చూపినట్లు ఒక నిర్దిష్ట మాగ్నెట్ లేదా ఎలక్ట్రోమాగ్నెట్ యొక్క ఉత్తర పోలు మరియు దక్షిణ పోలు మధ్య ఉంటుంది.
డైరెక్ట్ కరెంట్ ఆర్మేచర్ వద్ద ప్రవహిస్తే, ఇది చుట్టుముట్టు మాగ్నెట్ల నుండి ఒక మెకానికల్ శక్తిని అనుభవిస్తుంది. డీసీ మోటర్ ఎలా పనిచేస్తుందో పూర్తిగా అర్థం చేసుకోవడానికి, ఫ్లెమింగ్ లెఫ్ట్-హ్యాండ్ నియమాన్ని అర్థం చేసుకోవడం అవసరం. ఇది ఆర్మేచర్ పై శక్తి దిశను నిర్ధారించడానికి సహాయపడుతుంది.
ఒక ప్రవాహం తీసుకునే కండక్టర్ ను ఒక మాగ్నెటిక్ క్షేత్రంలో లంబంగా ఉంచినప్పుడు, కండక్టర్ నుండి మాగ్నెటిక్ క్షేత్రం మరియు ప్రవాహం దిశలను ప్రతిపరమైన దిశలో ఒక శక్తిని అనుభవిస్తుంది.
ఫ్లెమింగ్ లెఫ్ట్-హ్యాండ్ నియమం మోటర్ యొక్క ఘూర్ణన దిశను నిర్ధారించవచ్చు. ఈ నియమం ప్రకారం, మన ఎడమ హాండ్ యొక్క అంగుళం, మధ్యఅంగుళం మరియు గుంచు అలా ప్రతిపరమైన దిశలో ఉంటాయి, మధ్యఅంగుళం కండక్టర్ వద్ద ప్రవాహం దిశలో ఉంటుంది, మరియు అంగుళం మాగ్నెటిక్ క్షేత్రం దిశలో ఉంటుంది, అంటే ఉత్తర నుండి దక్షిణ పోలు వరకు, అప్పుడు గుంచు నిర్మాణించిన మెకానికల్ శక్తి దిశను సూచిస్తుంది.
డీసీ మోటర్ యొక్క ప్రమాణాన్ని స్పష్టంగా అర్థం చేసుకోవడానికి, క్రింది చిత్రంను పరిగణించాలి.
మనకు తెలుసు, ఒక అనంతంగా చిన్న చార్జ్ dq ను విద్యుత్ క్షేత్రం E మరియు మాగ్నెటిక్ క్షేత్రం B యొక్క ప్రభావం వద్ద 'v' వేగంతో ప్రవహించినప్పుడు, చార్జ్ ద్వారా అనుభవించబడున్న లోరెంట్స్ శక్తి dF ఇది ఇలా ఇవ్వబడుతుంది:-
డీసీ మోటర్ యొక్క పనికి ప్రకారం, E = 0 అనుకుందాం.
అంటే, ఇది dq v మరియు మాగ్నెటిక్ క్షేత్రం B యొక్క క్రాస్ ఉత్పాదన అవుతుంది.
ఇక్కడ, dL చార్జ్ q ను తీసుకునే కండక్టర్ యొక్క పొడవు.
మొదటి చిత్రం నుండి మనకు తెలుసు, డీసీ మోటర్ యొక్క నిర్మాణం అలా ఉంటుంది కాబట్టి ఆర్మేచర్ కండక్టర్ వద్ద ప్రవాహం ఎప్పుడైనా క్షేత్రం కు లంబంగా ఉంటుంది. అందువల్ల, శక్తి ఆర్మేచర్ కండక్టర్ పై ప్రవాహం మరియు సమానంగా ఉంటుంది.
కాబట్టి, మనం ఆర్మేచర్ కండక్టర్ యొక్క ఎడమ వైపు ప్రవాహం I అనుకుందాం, మరియు ఆర్మేచర్ కండక్టర్ యొక్క కుడి వైపు -I, కారణం వాటి ప్రవాహం విపరీత దిశలో ఉంటాయి.
అప్పుడు, ఎడమ వైపు ఆర్మేచర్ కండక్టర్ పై శక్తి,
అదేవిధంగా, కుడి వైపు కండక్టర్ పై శక్తి,
కాబట్టి, మనకు తెలుసు, ఆ స్థానంలో రెండు వైపులా శక్తి పరిమాణంలో సమానం కానీ దిశలో విపరీతం. కారణం రెండు కండక్టర్లు w = ఆర్మేచర్ టర్న్ యొక్క వైడ్తో విభజించబడుతాయి, రెండు విపరీత శక్తులు ఘూర్ణన శక్తి లేదా టార్క్ ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి, ఇది ఆర్మేచర్ కండక్టర్ యొక్క ఘూర్ణనాన్ని ఫలితంగా ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
ఇప్పుడు ఆర్మేచర్ టర్న్ యొక్క మొదటి స్థానంతో α (అల్ఫా) కోణం ఉంటే, టార్క్ యొక్క వ్యక్తీకరణను పరిశీలిద్దాం.ఉత్పత్తి చేయబడున్న టార్క్ ఇలా ఇవ్వబడుతుంది,
ఇక్కడ α (అల్ఫా) ఆర్మేచర్ టర్న్ యొక్క ప్లేన్ మరియు ప్రారంభ స్థానం లేదా ఆర్మేచర్ యొక్క ప్రారంభ స్థానం యొక్క ప్లేన్ మధ్య కోణం, ఇక్కడ మాగ్నెటిక్ క్షేత్రం దిశలో ఉంటుంది.
టార్క్ యొక్క వైపు పరివర్తనం మరియు మోటర్ యొక్క ఘూర్ణన ప్రమాణాన్ని వివరించడానికి, మనం ఒక ప్రత్యేక విశ్లేషణను చేయాలి.
పద్ధతి 1:
మొదట, ఆర్మేచర్ యొక్క ప్రారంభ స్థానంలో లేదా ప్రారంభ స్థానంలో ఉంటుంది, ఇక్కడ కోణం α = 0.
కారణం, α = 0, టర్మ్ cos α = 1, లేదా గరిష్ట విలువ, కాబట్టి ఈ స్థానంలో టార్క్ గరిష్టం τ = BILw. ఈ ఎత్తైన ప్రారంభ టార్క్ ఆర్మేచర్ యొక్క ప్రారంభ స్థితి ను ఓవర్కం చేయడానికి మరియు ఇది ఘూర్ణనానికి ప్రారంభం చేస్తుంది.
పద్ధతి 2:
ఒకసారి ఆర్మేచర్ చలనంలో ఉంటే, ఆర్మేచర్ యొక్క నిజమైన స్థానం మరియు దాని ప్రారంభ ప్రారంభ స్థానం మధ్య కోణం α ఆర్మేచర్ యొక్క ఘూర్ణన పథంలో 90 o వరకు పెరిగిపోతుంది. అందువల్ల, టర్మ్ cosα తగ్గిపోతుంది మరియు టార్క్ విలువ కూడా తగ్గిపోతుంది.
ఈ కేసులో టార్క్ τ = BILwcosα, ఇది α యొక్క 0o కంటే ఎక్కువ ఉంటే BIL w కన్నా తక్కువ.
పద్ధతి 3: