इन्डक्सन र सिंक्रोनस मोटरहरूको डायनेमिक्स के हुन्छन्?
इन्डक्शन मोटर र सिंक्रोनस मोटरको गतिशील विशेषताहरू
इन्डक्शन मोटर (Induction Motor) र सिंक्रोनस मोटर (Synchronous Motor) दुई प्रकारका सामान्य AC मोटरहरू हुन्। यी दुई प्रकारका मोटरहरूको संरचना, कार्यप्रणाली र गतिशील विशेषताहरूमा ठूलो अन्तर छ। निम्न यी दुई प्रकारका मोटरहरूको गतिशील विशेषताहरूको विश्लेषण छ:
१. शुरुवाती विशेषताहरू
इन्डक्शन मोटर:
इन्डक्शन मोटरमा आमतौरले उच्च शुरुवाती विद्युत धारा छ, जो आमतौरले रेटेड धाराको ५ देखि ७ गुना छ। यो बाटो शुरुवातमा रोटर अस्थिर रहने र स्लिप s=1 भएकोले रोटर वाइनिङमा ठूलो आरोपित धारा उत्पन्न हुन्छ।
शुरुवाती टोकः आमतौरले निम्न छ, विशेष गरी पूर्ण लोडमा, र यो रेटेड टोकःको १.५ देखि २ गुना हुन सक्छ। शुरुवाती प्रदर्शनलाई सुधार गर्न, सफ्ट स्टार्टर वा स्टार-डेल्टा स्टार्टर प्रयोग गरी शुरुवाती धारालाई घटाउन र शुरुवाती टोकःलाई बढाउन सकिन्छ।
इन्डक्शन मोटरको शुरुवाती प्रक्रिया एसिंक्रोनस हुन्छ; मोटर अस्थिर अवस्थाबाट निकट सिंक्रोनस गतिसम्म धीरे-धीरे तेजी ल्याउँछ, तर यो ठिक सिंक्रोनस गतिमा पुग्दैन।
सिंक्रोनस मोटर:
सिंक्रोनस मोटरको शुरुवाती विशेषताहरू उनीहरूको प्रकारमा निर्भर छ। आत्म-शुरुवाती सिंक्रोनस मोटरहरू (जस्तै नित्यचित्र सिंक्रोनस मोटर वा शुरुवाती वाइनिङ भएका सिंक्रोनस मोटर) इन्डक्शन मोटरको जस्तै एसिंक्रोनस रूपमा शुरु हुन सक्छ तर यी सिंक्रोनस गतिसम्म पुग्दा एक्साइटेशन सिस्टमले यसलाई सिंक्रोनस गतिमा ल्याउँछ।
अ-आत्म-शुरुवाती सिंक्रोनस मोटरहरूको लागि, बाह्य उपकरणहरू (जस्तै फ्रिक्वेन्सी कन्वर्टर वा सहायक मोटर) आमतौरले शुरुवाती गर्न आवश्यक छ, जसले मोटरलाई सिंक्रोनस गतिसम्म पुग्न र त्यसपछि सिंक्रोनस ऑपरेशनमा प्रवेश गर्न सहयोग गर्छ।
सिंक्रोनस मोटरहरू आमतौरले उच्च शुरुवाती टोकः प्रदान गर्छ, विशेष गरी एक्साइटेशन सिस्टमसहित यी मोटरहरू, जसले शुरुवातीमा ठूलो टोकः प्रदान गर्छ।
२. स्थिर अवस्थाको कार्य विशेषताहरू
इन्डक्शन मोटर:
इन्डक्शन मोटरको गति आपूर्ति फ्रिक्वेन्सीको साथ आनुपातिक छ तर यो सधैं सिंक्रोनस गतिभन्दा थोरै निम्न छ। स्लिप s वास्तविक गति र सिंक्रोनस गतिबीचको फरक जनाउँछ, जो आमतौरले ०.०१ देखि ०.०५ (यानी १% देखि ५%) भित्र रहन्छ। निम्न स्लिप उच्च दक्षता दिन्छ, तर टोकः उत्पादन अनुरूप घट्छ।
इन्डक्शन मोटरको टोकः-गति विशेषता अर्धवृत्ताकार हुन्छ, जहाँ अधिकतम टोकः एउटा विशिष्ट स्लिप मान (सामान्यतया महत्वपूर्ण स्लिप) मा घटने छ। जब लोड बढ्दा, गति थोरै घट्छ, तर मोटर स्थिर ऑपरेशन बनाएको छ।
इन्डक्शन मोटरको पावर फैक्टर आमतौरले निम्न छ, विशेष गरी हल्का वा कोई लोड छैन भएको समय, यो ०.७ सम्म पनि निम्न हुन सक्छ। जब लोड बढ्दा, पावर फैक्टर सुधार हुन्छ।
सिंक्रोनस मोटर:
सिंक्रोनस मोटरको गति आपूर्ति फ्रिक्वेन्सीको साथ ठूलो रूपमा आनुपातिक छ र यो लोड परिवर्तनको बावजुद सिंक्रोनस गतिमा निरन्तर रहन्छ। यो उच्च रूपमा स्थिर गति निश्चित गर्छ, जसले सिंक्रोनस मोटरलाई निश्चित गति नियन्त्रण आवश्यक अनुप्रयोगहरूको लागि उपयुक्त बनाउँछ।
सिंक्रोनस मोटरको टोकः-गति विशेषता एउटा लम्बा रेखा हुन्छ, जसले योलाई सिंक्रोनस गतिमा निरन्तर टोकः प्रदान गर्न सक्षम बनाउँछ र गतिमा कुनै परिवर्तन छैन। यदि लोड मोटरको अधिकतम टोकः क्षमताभन्दा बढ्दा, मोटर सिंक्रोनिसम गुमाउँदा र रुक्दा छ।
सिंक्रोनस मोटरहरू एक्साइटेशन धारा बदल्न द्वारा पावर फैक्टर नियन्त्रण गर्न सक्छ, जसले यी मोटरहरूलाई कैपेसिटिव वा इन्डक्टिव मोडमा काम गर्न सक्षम बनाउँछ। यो विशेषता सिंक्रोनस मोटरहरूलाई विद्युत ग्रिडको पावर फैक्टर सुधार गर्न मद्दत गर्छ।
३. गतिशील प्रतिक्रिया विशेषताहरू
इन्डक्शन मोटर:
इन्डक्शन मोटरको गतिशील प्रतिक्रिया आमतौरले धीरे छ, विशेष गरी लोड परिवर्तन अचानक भएको समय। रोटरको इनेर्जिया र विद्युत इनेर्जियाको कारण, मोटरले नयाँ लोड परिस्थितिमा अनुकूलन गर्न लाग्ने लागतो। यो लागत विशेष गरी भारी लोड वा बार-बार शुरु-बन्द अनुप्रयोगहरूमा गति झटकाहरू उत्पन्न गर्छ।
इन्डक्शन मोटरको गति नियन्त्रण विस्तार सीमित छ, जो आमतौरले आपूर्ति फ्रिक्वेन्सी बदल्न द्वारा (जस्तै वेरिएबल फ्रिक्वेन्सी ड्राइव प्रयोग गर्दा) प्राप्त गरिन्छ। तर यो निम्न गतिमा टोकः घटाउन सक्षम छ।
सिंक्रोनस मोटर:
सिंक्रोनस मोटरको गतिशील प्रतिक्रिया त्वरित छ, विशेष गरी लोड परिवर्तन भएको समय। यदि मोटरको गति सधैं आपूर्ति फ्रिक्वेन्सीसँग सिंक्रोनिस रहन्छ, यो लोड परिवर्तनको बावजुद निरन्तर गति बनाएको छ। अतिरिक्त, सिंक्रोनस मोटरको टोकः प्रतिक्रिया त्वरित छ, जसले लघु समयमा आवश्यक टोकः प्रदान गर्छ।
सिंक्रोनस मोटरहरू एक्साइटेशन धारा बदल्न द्वारा टोकः र पावर फैक्टर नियन्त्रण गर्न सक्छ, जसले अधिक लचीलो नियन्त्रण प्रदान गर्छ। उन्नत नियन्त्रण विधिहरू जस्तै भेक्टर नियन्त्रण वा डाइरेक्ट टोकः नियन्त्रण (DTC) प्रयोग गर्दा निश्चित गति र टोकः नियन्त्रण प्राप्त गर्न सकिन्छ।
४. ओवरलोड क्षमता र सुरक्षा
इन्डक्शन मोटर:
इन्डक्शन मोटरहरूको एक निश्चित ओवरलोड क्षमता छ र यी छोटो समयमा रेटेड लोडको १.५ देखि २ गुना बढ्न सक्छ। तर लामो समयसम्म ओवरलोड गर्ने ले गर्मी उत्पन्न गर्छ, जसले इन्सुलेशन सामग्रीको नुकसान गर्छ। यसकारण, इन्डक्शन मोटरहरू आमतौरले ओवरलोड सुरक्षा उपकरणहरू, जस्तै थर्मल रिले वा तापक्रम सेन्सर, सँग लगाएको छन्, जसले गर्मी नियन्त्रण गर्छ।
इन्डक्शन मोटरहरूको ओवरलोड क्षमता उनीहरूको डिजाइनले निर्धारित छ। उदाहरणका लागि, वाइन्डिंग रोटर इन्डक्शन मोटरहरू आमतौरले स्क्विरेल-केज मोटरहरूभन्दा बेहतर ओवरलोड प्रदर्शन गर्छ, किनकि रोटर धारा बाह्य प्रतिरोधक द्वारा नियन्त्रण गरिन सक्छ।
सिंक्रोनस मोटर:
सिंक्रोनस मोटरहरूको मजबूत ओवरलोड क्षमता छ, विशेष गरी एक्साइटेशन सिस्टमसहित यी मोटरहरू, जसले छोटो समयमा रेटेड लोडको २ देखि ३ गुना बढ्न सक्छ। तर लामो समयसम्म ओवरलोड गर्ने ले गर्मी उत्पन्न गर्छ।
सिंक्रोनस मोटरहरू विभिन्न तरिकाले सुरक्षित छन्, जसमा ओवरकरंट सुरक्षा, लोस-ऑफ-स्टेप सुरक्षा र एक्साइटेशन फाउल्ट सुरक्षा समावेश छ। लोस-ऑफ-स्टेप सुरक्षा अतिशय लोडमा मोटरलाई सिंक्रोनिस गुमाउन रोक्छ, र एक्साइटेशन फाउल्ट सुरक्षा एक्साइटेशन सिस्टमको ठीक फंक्शनिंग सुनिश्चित गर्छ।
५. अनुप्रयोग दृश्यहरू
इन्डक्शन मोटर:
इन्डक्शन मोटरहरू औद्योगिक, कृषि र घरेलू उपकरणहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ, विशेष गरी उच्च-परिशुद्ध गति नियन्त्रण आवश्यक छैन भएका अनुप्रयोगहरूमा। उदाहरणहरूमा फान, पंप र कंप्रेसर समावेश छ।
साधारण संरचना, निम्न लागत र आसान रखरखावको कारण, इन्डक्शन मोटरहरू धेरै अनुप्रयोगहरूको लागि प्राथमिक विकल्प हुन्छन्।
सिंक्रोनस मोटर:
सिंक्रोनस मोटरहरू उच्च-परिशुद्ध गति नियन्त्रण आवश्यक अनुप्रयोगहरूको लागि उपयुक्त छन्, जस्तै परिशुद्ध मशीन टूल, जनरेटर र ठूलो कंप्रेसर। यी मोटरहरूको निरन्तर गति र उच्च पावर फैक्टर बनाउने क्षमता ग्रिड दक्षता सुधार गर्न विद्युत प्रणालीमा मूल्यवान बनाउँछ।
सिंक्रोनस मोटरहरू उच्च-परिशुद्ध गति नियन्त्रण र त्वरित गतिशील प्रतिक्रिया आवश्यक अनुप्रयोगहरूमा पनि व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ, जस्तै सर्वो सिस्टम र रोबोटिक्स।
सारांश
इन्डक्शन मोटर: उच्च शुरुवाती धारा, निम्न शुरुवाती टोकः, सिंक्रोनस गतिभन्दा थोरै निम्न गति, धीरे गतिशील प्रतिक्रिया, सामान्य औद्योगिक र घरेलू अनुप्रयोगहरूको लागि उपयुक्त।
सिंक्रोनस मोटर: शुरुवाती विशेषताहरू प्रकारमा निर्भर छ, ठूलो सिंक्रोनस गति, त्वरित गतिशील प्रतिक्रिया, उच्च-परिशुद्ध गति नियन्त्रण र पावर फैक्टर सुधार आवश्यक अनुप्रयोगहरूको लागि उपयुक्त।
