आर्मेचर: परिभाषा, कार्य और भाग
आर्मेचर क्या है?
आर्मेचर एक विद्युतीय मशीन (जैसे, एक मोटर या जनरेटर) का वह घटक है जो प्रत्यावर्ती धारा (AC) ले जाता है। आर्मेचर स्टीरिंग धारा (DC) मशीनों पर भी AC चलाता है, जिसमें कम्यूटेटर (जो नियमित रूप से धारा की दिशा बदलता है) या इलेक्ट्रॉनिक कम्यूटेशन (जैसे, एक ब्रशलेस DC मोटर में) के कारण होता है।
आर्मेचर आर्मेचर वाइंडिंग के लिए आवास और समर्थन प्रदान करता है, जो स्टेटर और रोटर के बीच के वायु अंतराल में बने चुंबकीय क्षेत्र के साथ अंतःक्रिया करता है। स्टेटर या तो एक घूमने वाला हिस्सा (रोटर) या एक स्थिर हिस्सा (स्टेटर) हो सकता है।
आर्मेचर शब्द 19वीं शताब्दी में एक तकनीकी शब्द के रूप में पेश किया गया था, जिसका अर्थ "चुंबक का रखने वाला" है।
एक विद्युतीय मोटर में आर्मेचर कैसे काम करता है?
एक विद्युतीय मोटर विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में बदलता है इलेक्ट्रोमैग्नेटिक उत्प्रेरण के माध्यम से। यह तब होता है जब एक चालक एक चुंबकीय क्षेत्र में धारा लेता है, जैसा कि फ्लेमिंग के बाएं हाथ के नियम द्वारा समझाया गया है।
एक विद्युतीय मोटर में, स्टेटर स्थायी चुंबक या इलेक्ट्रोमैग्नेट का उपयोग करके एक घूमने वाला चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है। आर्मेचर, जो आमतौर पर रोटर होता है, आर्मेचर वाइंडिंग को ले जाता है, जो कम्यूटेटर और ब्रशों से जुड़ा होता है। कम्यूटेटर आर्मेचर वाइंडिंग में धारा की दिशा को घूमते समय बदलता है ताकि यह हमेशा चुंबकीय क्षेत्र के साथ एकरेख हो।
चुंबकीय क्षेत्र और आर्मेचर वाइंडिंग के बीच की अंतःक्रिया एक टोक उत्पन्न करती है जो आर्मेचर को घूमने का कारण बनती है। आर्मेचर से जुड़ी छड़ यांत्रिक शक्ति को अन्य उपकरणों तक स्थानांतरित करती है।
एक विद्युत जनरेटर में आर्मेचर कैसे काम करता है?
एक विद्युत जनरेटर यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदलता है इलेक्ट्रोमैग्नेटिक उत्प्रेरण के सिद्धांत का उपयोग करके। जब एक चालक एक चुंबकीय क्षेत्र में चलता है, तो यह फैराडे के नियम के अनुसार एक विद्युत विभव (EMF) उत्पन्न करता है।
एक विद्युत जनरेटर में, आर्मेचर आमतौर पर रोटर होता है, जो डीजल इंजन या टर्बाइन जैसे प्राइम मूवर द्वारा चलाया जाता है। आर्मेचर आर्मेचर वाइंडिंग को ले जाता है, जो कम्यूटेटर और ब्रशों से जुड़ा होता है। स्टेटर स्थायी चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है, जिसमें स्थिर चुंबक या इलेक्ट्रोमैग्नेट का उपयोग किया जाता है।
चुंबकीय क्षेत्र और आर्मेचर वाइंडिंग के बीच की सापेक्ष गति आर्मेचर वाइंडिंग में EMF उत्पन्न करती है, जो बाहरी परिपथ में विद्युत धारा को चलाती है। कम्यूटेटर आर्मेचर वाइंडिंग में धारा की दिशा को घूमते समय बदलता है ताकि यह एक प्रत्यावर्ती धारा (AC) उत्पन्न कर सके।
आर्मेचर के भाग और आरेख
आर्मेचर चार महत्वपूर्ण घटकों से बना होता है: कोर, वाइंडिंग, कम्यूटेटर और छड़। नीचे इन भागों का एक आरेख दिया गया है।
आर्मेचर की हानियाँ
विद्युतीय मशीनों में आर्मेचर कई हानियों का सामना करता है, जो इसकी दक्षता और प्रदर्शन को कम करती हैं। ये हानियाँ शामिल हैं:
कॉपर हानि: यह आर्मेचर वाइंडिंग के प्रतिरोध के कारण शक्ति की हानि है। यह आर्मेचर धारा के वर्ग के समानुपाती होती है और यह गाढ़ी तारों या समानांतर पथों का उपयोग करके कम की जा सकती है। कॉपर हानि की गणना निम्न सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है:
जहाँ Pc कॉपर हानि, Ia आर्मेचर धारा, और Ra आर्मेचर प्रतिरोध है।
इडी करंट हानि: यह आर्मेचर के कोर में उत्पन्न धाराओं के कारण शक्ति की हानि है। ये धाराएँ बदलते चुंबकीय फ्लक्स के कारण होती हैं और गर्मी और चुंबकीय हानियाँ उत्पन्न करती हैं। इडी करंट हानि लेमिनेटेड कोर सामग्रियों का उपयोग करके या हवा के अंतराल को बढ़ाकर कम की जा सकती है। इडी करंट हानि की गणना निम्न सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है:
जहाँ Pe इडी करंट हानि, ke कोर सामग्री और आकार पर निर्भर एक स्थिरांक, Bm अधिकतम फ्लक्स घनत्व, f फ्लक्स उलटन की आवृत्ति, t प्रत्येक लेमिनेशन की मोटाई, और V कोर का आयतन है।
हिस्टरीसिस हानि: यह आर्मेचर के कोर के लगातार चुंबकीकरण और अचुंबकीकरण के कारण शक्ति की हानि है। यह प्रक्रिया कोर सामग्री की अणु संरचना में घर्ष और गर्मी का कारण बनती है। हिस्टरीसिस हानि को माध्यमिक चुंबकीय सामग्रियों का उपयोग करके कम किया जा सकता है, जिनमें कम कोअर्सिविटी और उच्च परमेयता होती है। हिस्टरीसिस हानि की गणना निम्न सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है:
