آرمیچر: تعریف، کامال اور حصے

آرمیچر کیا ہے؟

آرمیچر ایک برقی مشین (یعنی موتروں یا جنریٹرز) کا ایک حصہ ہوتا ہے جو متوازی توانائی (AC) لے جاتا ہے۔ آرمیچر نیز DC (مستقیم توانائی) مشینوں پر بھی AC کو کام کرتا ہے کیونکہ کمیوٹیٹر (جو مسلسل توانائی کی سمت کو موٹا دیتا ہے) یا الیکٹرانک کمیوٹیشن (جیسے کہ بریشلس DC موتروں میں) کی وجہ سے۔

آرمیچر آرمیچر وائنڈنگ کے لئے رہن اور حمایت فراہم کرتا ہے، جو اسٹیٹر اور روتر کے درمیان ہوا کے رخ میں تشکیل شدہ میگنیٹک فیلڈ کے ساتھ تعامل کرتا ہے۔ اسٹیٹر یا تو گردش کرنے والا حصہ (روتر) یا مستقیم حصہ (اسٹیٹر) ہو سکتا ہے۔

آرمیچر کا مفہوم 19ویں صدی میں ایک ٹیکنیکل مفہوم کے طور پر متعارف کروایا گیا تھا جس کا مطلب "میگنیٹ کا حافظ" ہوتا ہے۔

ایک برقی موتروں میں آرمیچر کیسے کام کرتا ہے؟

ایک برقی موتروں برقی توانائی کو مکینکل توانائی میں تبدیل کرتا ہے الیکٹرومیگنیٹک انڈکشن کے ذریعے۔ یہ وقت پر ہوتا ہے جب ایک توانائی کیریئر کنڈکٹر میگنیٹک فیلڈ کے اندر مجبور ہوتا ہے کہ حرکت کرے، جیسے کہ فلمنگ کے بائیں ہاتھ کے قانون کے ذریعے سمجھایا گیا ہے۔

ایک برقی موتروں میں، اسٹیٹر مستقل میگنیٹس یا الیکٹرو میگنیٹس کا استعمال کرتے ہوئے ایک گردش کرنے والا میگنیٹک فیلڈ تیار کرتا ہے۔ آرمیچر، جو عام طور پر روتر ہوتا ہے، آرمیچر وائنڈنگ کو کمیوٹیٹر اور بریشس سے منسلک کرتا ہے۔ کمیوٹیٹر آرمیچر وائنڈنگ میں توانائی کی سمت کو گردش کرتے وقت تبدیل کرتا ہے تاکہ یہ میگنیٹک فیلڈ کے ساتھ ہم آہنگ رہے۔

میگنیٹک فیلڈ اور آرمیچر وائنڈنگ کے درمیان تعامل کیسے کام کرتا ہے جو آرمیچر کو گردش کرتا ہے۔ آرمیچر سے منسلک شدہ شافٹ مکینکل توانائی کو دیگر ڈیوائسز تک منتقل کرتا ہے۔

ایک برقی جنریٹر میں آرمیچر کیسے کام کرتا ہے؟

ایک الیکٹرک جنریٹر میکانیکی توانائی کو الیکٹرک توانائی میں تبدیل کرتا ہے الیکٹرومیگنیٹک القاء کے اصول کا استعمال کرتے ہوئے۔ جب کونڈکٹر میگنیٹک فیلڈ میں حرکت کرتا ہے تو یہ فاراڈے کے قانون کے مطابق الیکٹروموٹیو فورس (EMF) پیدا کرتا ہے۔

ایک الیکٹرک جنریٹر میں، آرمیچر عام طور پر روتھ ہوتا ہے جسے میکانیکی موثر چالک، جیسے ڈیزل انجن یا ٹربین سے چلانا ہوتا ہے۔ آرمیچر آرمیچر وائنڈنگ کو کمیوٹیٹر اور برشز سے منسلک کرتا ہے۔ سٹیٹر پرماننٹ میگنیٹس یا الیکٹرومیگنیٹس کا استعمال کرتے ہوئے ایک سٹیشنری میگنیٹک فیلڈ پیدا کرتا ہے۔

میگنیٹک فیلڈ اور آرمیچر وائنڈنگ کے درمیان نسبی حرکت آرمیچر وائنڈنگ میں EMF پیدا کرتی ہے، جس سے بیرونی سرکٹ میں الیکٹرک کرنٹ کی گھسیٹ ہوتی ہے۔ کمیوٹیٹر آرمیچر وائنڈنگ میں کرنٹ کی دائرہ کار کو اس وقت تبدیل کرتا ہے جب یہ گھومتا ہے تاکہ ایک متبادل کرنٹ (AC) پیدا ہو۔

آرمیچر کے حصے و دیاگرام

آرمیچر کو چار بنیادی حصوں سے متشکل ہوتا ہے: کور، وائنڈنگ، کمیوٹیٹر، اور شافٹ۔ نیچے ان حصوں کی تصویر کی تشریح کی گئی ہے۔

آرمیچر کی نقصانات

الیکٹرک مشینوں میں آرمیچر کو کئی نقصانات ہوتے ہیں، جو اس کی کارکردگی اور کاریگی کو کمزور کرتے ہیں۔ ان نقصانات میں شامل ہیں:

• کپر نقصان: یہ آرمیچر وائنڈنگ کی رزسٹنس کی وجہ سے پاور نقصان ہوتا ہے۔ یہ آرمیچر کرنٹ کے مربع کے تناسب میں ہوتا ہے اور اسے محفوظ کرنے کے لیے مکمل تار یا متوازی راستے استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ کپر نقصان کو نیچے دی گئی فارمولہ کے ذریعے کیلکولیٹ کیا جا سکتا ہے:

جہاں Pc کپر نقصان ہے، Ia آرمیچر کرنٹ ہے، اور Ra آرمیچر رزسٹنس ہے۔

ایڈی کرنٹ نقصان: یہ آرمیچر کے کور میں القاء ہونے والے کرنٹ کی وجہ سے پاور نقصان ہوتا ہے۔ یہ کرنٹ میگنیٹک فلکس کی تبدیلی کی وجہ سے پیدا ہوتے ہیں اور گرمی اور میگنیٹک نقصانات پیدا کرتے ہیں۔ ایڈی کرنٹ نقصان کو لیمنیٹڈ کور میٹریلز کا استعمال کرتے ہوئے یا ہوا کے فاصلے کو بڑھا کر کم کیا جا سکتا ہے۔ ایڈی کرنٹ نقصان کو نیچے دی گئی فارمولہ کے ذریعے کیلکولیٹ کیا جا سکتا ہے:

جہاں Pe ایڈی کرنٹ نقصان ہے، ke کور کے میٹریل اور شکل پر منحصر ایک دائمی عدد ہے، Bm زیادہ سے زیادہ فلکس ڈینسٹی ہے، f فلکس کے معکوس کی فریکوئنسی ہے، t ہر لیمنیشن کی موٹائی ہے، اور V کور کا حجم ہے۔

• ہسٹریسس کا نقصان: یہ آرمیچر کے کोئر کے مکرر میگناٹائزشن اور ڈیمیگناٹائزشن کے باعث پیدا ہونے والا طاقت کا نقصان ہے۔ اس عمل سے کوئر مواد کی مولکولی ساخت میں دھبہ اور گرمی پیدا ہوتی ہے۔ ہسٹریسس کا نقصان کم کرنے کے لئے کم کوسیوٹی اور زیادہ پیرمیئبیلٹی والے نرم میگنیٹک مواد کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ہسٹریسس کا نقصان مندرجہ ذیل فارمولہ استعمال کرتے ہوئے کاٹا جا سکتا ہے:

جہاں Ph ہسٹریسس کا نقصان، kh کوئر مواد پر منحصر ایک دائمی عدد ہے، Bm زیادہ سے زیادہ فلکس گنجائش، f فلکس کے معکوس کی تعدد، اور V کوئر کا حجم ہے۔

کل آرمیچر کا نقصان ان تینوں نقصانات کو جمع کر کے حاصل کیا جا سکتا ہے:

آرمیچر کی کارکردگی کو آرمیچر کی آؤٹ پٹ طاقت کے آؤٹ پٹ طاقت کے تناسب کے طور پر تعریف کیا جا سکتا ہے:

جہاں ηa آرمیچر کی کارکردگی، Po آؤٹ پٹ طاقت، اور Pi آرمیچر کی آؤٹ پٹ طاقت ہے۔

آرمیچر کا ڈیزائن

آرمیچر کا ڈیزائن برقی مشین کی کارکردگی اور کارکردگی کے لئے اہم ہے، جو کئی کلیدی عوامل پر منحصر ہے:

• سلوٹس کی تعداد: سلوٹس آرمیچر ونڈنگ کو سماجتے ہیں اور مکینکل سپورٹ فراہم کرتے ہیں۔ سلوٹس کی تعداد ونڈنگ کی قسم، پولز کی تعداد، اور مشین کا سائز پر منحصر ہے۔ عموماً زیادہ سلوٹس فلکس اور کرنٹ کی بہتر تقسیم، کم ریاکٹنس اور نقصانات، اور مہنگی دھچکا فراہم کرتے ہیں۔ تاہم، زیادہ سلوٹس آرمیچر کا وزن اور قیمت بڑھا دیتے ہیں، عزل اور کولنگ کے لئے خلا کم کرتے ہیں، اور لیکیج فلکس اور آرمیچر ریاکشن بڑھاتے ہیں۔

• سلوٹس کی شکل: سلوٹس کھلے یا بند ہو سکتے ہیں، یہ ان کے آئر گیپ کے ساتھ مواجه ہونے پر منحصر ہے۔ کھلے سلوٹس ونڈنگ اور کولنگ کے لئے آسان ہیں، لیکن وہ آئر گیپ میں ریلکٹنس اور لیکیج فلکس بڑھاتے ہیں۔ بند سلوٹس ونڈنگ اور کولنگ کے لئے مشکل ہیں، لیکن وہ آئر گیپ میں ریلکٹنس اور لیکیج فلکس کم کرتے ہیں۔

• ونڈنگ کی قسم: ونڈنگ لپ ونڈنگ یا ویو ونڈنگ ہو سکتی ہے، یہ کوائل کو کامیوٹیٹر سیگمنٹس سے کیسے جوڑا جاتا ہے پر منحصر ہے۔ لپ ونڈنگ کرنٹ اور کم ولٹیج کی مشینوں کے لئے موزوں ہے، کیونکہ یہ کرنٹ کے لئے متعدد متوازی راستے فراہم کرتی ہے۔ ویو ونڈنگ کم کرنٹ اور زیادہ ولٹیج کی مشینوں کے لئے موزوں ہے، کیونکہ یہ کوائل کو سیریز کنیکشن میں جوڑتی ہے اور ولٹیجز کو شامل کرتی ہے۔

• کنڈکٹر کا سائز: کنڈکٹر آرمیچر ونڈنگ میں کرنٹ کو کیری کرنے کے لئے استعمال ہوتا ہے۔ کنڈکٹر کا سائز کرنٹ ڈینسٹی پر منحصر ہے، جو کرنٹ کا کراس سیکشنل علاقے کا تناسب ہے۔ زیادہ کرنٹ ڈینسٹی زیادہ کپر نقصان اور ٹیمپریچر کی بڑھتی ہوئی ریٹ، لیکن کم کنڈکٹر کی قیمت اور وزن کے ساتھ ہوتی ہے۔ کم کرنٹ ڈینسٹی کم کپر نقصان اور ٹیمپریچر کی بڑھتی ہوئی ریٹ، لیکن زیادہ کنڈکٹر کی قیمت اور وزن کے ساتھ ہوتی ہے۔

• ہوا کا فاصلہ: ہوا کا فاصلہ سٹیٹر اور روتر کے دھاتوں کے درمیان کا فاصلہ ہے۔ ہوا کے فاصلے کی لمبائی مشین میں فلکس کثافت، مخالفة، لیکیج فلکس اور آرمیچر ری ایکشن پر اثر ڈالتی ہے۔ چھوٹا ہوا کا فاصلہ زیادہ فلکس کثافت، کم مخالفة، کم لیکیج فلکس اور زیادہ آرمیچر ری ایکشن کا نتیجہ دیتا ہے۔ بڑا ہوا کا فاصلہ کم فلکس کثافت، زیادہ مخالفة، زیادہ لیکیج فلکس اور کم آرمیچر ری ایکشن کا نتیجہ دیتا ہے۔

آرمیچر ڈیزائن (جاری)

آرمیچر کے ڈیزائن کے لئے استعمال کیے جانے والے کچھ طریقے یہ ہیں:

• EMF مساوات: یہ مساوات آرمیچر میں پیدا ہونے والے EMF کو فلکس، رفتار، اور ونڈنگ کے تعداد سے متعلق کرتی ہے۔ یہ مخصوص آؤٹ پٹ ولٹیج اور پاور کے لئے آرمیچر کے ضروری ابعاد اور پیرامیٹرز کا تعین کرنے کے لئے استعمال کی جا سکتی ہے۔

جہاں Ea ولٹز میں پیدا ہونے والا EMF ہے، ϕ ویبرز میں ہر دھات پر فلکس ہے، Z سیریز میں کل کنڈکٹرز کی تعداد ہے، N rpm میں گردش کی رفتار ہے، P دھاتوں کی تعداد ہے، اور A متوازی راستوں کی تعداد ہے۔

• MMF مساوات: یہ مساوات آرمیچر ونڈنگ سے پیدا ہونے والے میگناٹوموٹیو فورس (MMF) کو کرنٹ اور ونڈنگ کے تعداد سے متعلق کرتی ہے۔ یہ مخصوص MMF اور فلکس کے لئے درکار کرنٹ اور ونڈنگ کے تعداد کا تعین کرنے کے لئے استعمال کی جا سکتی ہے۔

جہاں Fa امپیر-ٹرنز میں MMF ہے، Ia امپیر میں آرمیچر کرنٹ ہے، Z سیریز میں کل کنڈکٹرز کی تعداد ہے، اور A متوازی راستوں کی تعداد ہے۔

• ٹورک مساوات: یہ مساوات آرمیچر سے پیدا ہونے والے ٹورک کو پاور اور گردش کی رفتار سے متعلق کرتی ہے۔ یہ مخصوص ٹورک اور لوڈ کے لئے درکار پاور اور رفتار کا تعین کرنے کے لئے استعمال کی جا سکتی ہے۔

جہاں T نیوٹن میٹر میں ٹورک ہے، P وٹس میں پاور ہے، اور ω ریڈیئنز فی سیکنڈ میں زاویہ رفتار ہے۔

نتیجہ

آرمیچر، برقی مشینوں کا ایک اہم حصہ، متبادل کرنٹ کو منتقل کرتا ہے اور مغناطیسی میدان کے ساتھ تفاعل کرتا ہے۔ یہ ایک کور، ونڈنگ، کمیوٹیٹر، اور شافٹ پر مشتمل ہوتا ہے، اور یہ انجن کے طور پر یا جنریٹر کے طور پر کام کرتا ہے تاکہ توانائی کے اقسام کو تبدیل کرے۔

آرمیچر کا ڈیزائن مشین کی کارکردگی اور کارکردگی کو متاثر کرتا ہے، اور یہ EMF، MMF، اور ٹورک سے متعلق مختلف مساوات کا استعمال کرتے ہوئے تعین کیا جا سکتا ہے۔ آرمیچر کو کپر لاگ، ایڈی کرنٹ لاگ، اور ہسٹریسس لاگ جیسے مختلف نقصانات کا سامنا کرنا پڑتا ہے، جو اس کی آؤٹ پٹ پاور کو کم کرتے ہیں اور اس کی درجہ حرارت میں اضافہ کرتے ہیں۔ آرمیچر کو کسی خرابی یا نقصان کے لئے مقاومت، مستمری، اور عایقی کی پیمائش کے ذریعے ٹیسٹ کیا جا سکتا ہے۔ آرمیچر صنعتی مشینوں، گھریلو آلات، گاڑیوں، اور برقی تولید میں مختلف اطلاقیوں میں وسیع طور پر استعمال ہوتا ہے۔۔

بیان: اصل کو سمجھنا، اچھے مضامین شیر کرنے کے قابل ہیں، اگر کوئی تخلف ہے تو متعلقہ حذف کرنے کی درخواست دیں۔