রোটর-স্টেটার নিকटতা তাপ উৎপাদনের উপর কী প্রভাব ফেলে?
রোটর এবং স্টেটরের মধ্যে দূরত্বের উপর তাপ প্রভাব
ইলেকট্রিক মোটরে, রোটর এবং স্টেটরের মধ্যে দূরত্ব (যা এয়ার গ্যাপ নামে পরিচিত) মোটরের তাপমাত্রা পরিবর্তনে গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব ফেলে। এয়ার গ্যাপের আকার মোটরের ইলেকট্রোম্যাগনেটিক, মেকানিক্যাল এবং থার্মাল বৈশিষ্ট্যগুলির উপর সরাসরি প্রভাব ফেলে। নিম্নলিখিত হল এয়ার গ্যাপের তাপমাত্রার উপর স্পষ্ট প্রভাব:
১. ইলেকট্রোম্যাগনেটিক পারফরম্যান্সের উপর প্রভাব
ফ্লাক্স ঘনত্বের পরিবর্তন: এয়ার গ্যাপের আকার মোটরের মধ্যে চৌম্বকীয় ফ্লাক্স ঘনত্বের উপর সরাসরি প্রভাব ফেলে। ছোট এয়ার গ্যাপ অর্থ চৌম্বকীয় ফ্লাক্স সহজে পার হতে পারে, যা চৌম্বকীয় রিলাকট্যান্স কমিয়ে ফ্লাক্স ঘনত্ব বাড়ায়। বড় এয়ার গ্যাপ চৌম্বকীয় রিলাকট্যান্স বাড়িয়ে ফ্লাক্স ঘনত্ব কমিয়ে দেয়।
মাধ্যমিক চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের শক্তির দুর্বলতা: যখন এয়ার গ্যাপ বড়, তখন চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের শক্তি দুর্বল হয়, যা রোটর এবং স্টেটরের মধ্যে ইলেকট্রোম্যাগনেটিক কোপলিংকে খারাপ করে। এটি মোটরের দক্ষতা কমিয়ে শক্তি হার বাড়িয়ে তাপ উৎপাদন বাড়ায়।
উচ্চ উদ্দীপনা বিদ্যুৎ: একই ফ্লাক্স ঘনত্ব রাখতে বড় এয়ার গ্যাপ বেশি উদ্দীপনা বিদ্যুৎ প্রয়োজন। উদ্দীপনা বিদ্যুৎ বাড়ালে তামা হার্ট (I²R হার্ট) বাড়ে, যা তাপ বাড়ায়।
২. মেকানিক্যাল পারফরম্যান্সের উপর প্রভাব
ভারসাম্যহীন বা বড় এয়ার গ্যাপ রোটর এবং স্টেটরের মধ্যে ভুল সাজানো ঘটাতে পারে, যা মেকানিক্যাল ভায়ব্রেশন এবং শব্দ বাড়ায়। ভায়ব্রেশন মোটরের স্থিতিশীলতার উপর প্রভাব ফেলে এবং বেয়ারিং ও অন্যান্য মেকানিক্যাল কম্পোনেন্টের পরিপাক ত্বরান্বিত করে, যা অতিরিক্ত তাপ উৎপাদন করতে পারে।
ঘর্ষণের ঝুঁকি: যদি এয়ার গ্যাপ খুব ছোট হয়, তাহলে উচ্চ গতিতে পরিচালনা বা ভার পরিবর্তনের সময় রোটর এবং স্টেটরের মধ্যে সংস্পর্শ বা ঘর্ষণের ঝুঁকি থাকে। এই ঘর্ষণ বেশি তাপ উৎপাদন করে এবং মোটরকে গুরুতরভাবে ক্ষতি করতে পারে।
৩. থার্মাল পারফরম্যান্সের উপর প্রভাব
তাপ বিকিরণের দক্ষতা কমে: বড় এয়ার গ্যাপ মোটরের মধ্যে তাপীয় রিজিস্ট্যান্স বাড়ায়, যা তাপ পরিবহনকে কঠিন করে মোটরের অভ্যন্তর থেকে বাইরের পরিবেশে। এটি মোটরের অভ্যন্তরীণ তাপমাত্রা, বিশেষ করে কুইন্ডিং এবং কোরে বাড়ায়, যা ইনসুলেশন মেটেরিয়ালের বয়স্করণ ত্বরান্বিত করে এবং মোটরের জীবনকাল কমিয়ে দেয়।
স্থানীয় অতিরিক্ত তাপ: যদি এয়ার গ্যাপ ভারসাম্যহীন হয়, তাহলে কিছু এলাকায় খুব ছোট গ্যাপ থাকতে পারে, যা স্থানীয় চৌম্বকীয় ফ্লাক্স ঘনত্ব বাড়ায় এবং স্থানীয় অতিরিক্ত তাপ উৎপাদন করে। এটি ঐ এলাকার ইনসুলেশন মেটেরিয়ালের অবনতি ত্বরান্বিত করে এবং ব্যর্থতার ঝুঁকি বাড়ায়।
তাপমাত্রা বৃদ্ধি: বড় এয়ার গ্যাপ দ্বারা দুর্বল চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের শক্তি এবং বেশি উদ্দীপনা বিদ্যুৎ দ্বারা তামা এবং লোহার হার্ট বাড়ে, যা মোট তাপমাত্রা বৃদ্ধি করে। অতিরিক্ত তাপমাত্রা বৃদ্ধি মোটরের দক্ষতা এবং বিশ্বসনীয়তার উপর প্রভাব ফেলতে পারে এবং মোটরের অতিরিক্ত তাপ প্রোটেকশন ট্রিগার করতে পারে, যা মোটরকে বন্ধ করে দিতে পারে।
৪. দক্ষতা এবং পাওয়ার ফ্যাক্টরের উপর প্রভাব
দক্ষতা কমে: বড় এয়ার গ্যাপ বেশি শক্তি হার কারণে, মুখ্যত বেশি উদ্দীপনা বিদ্যুৎ এবং কম চৌম্বকীয় ফ্লাক্স ঘনত্বের কারণে। এই হার তাপ হিসেবে প্রকাশ পায়, যা মোটরের মোট দক্ষতা কমায়।
পাওয়ার ফ্যাক্টর কমে: বড় এয়ার গ্যাপ মোটরের রিএকটিভ পাওয়ার চাহিদা বাড়ায়, যা পাওয়ার ফ্যাক্টর কমায়। কম পাওয়ার ফ্যাক্টর মানে মোটর একই আউটপুট পাওয়ার উৎপাদনের জন্য বেশি বিদ্যুৎ প্রয়োজন, যা লাইন হার্ট এবং ট্রান্সফরমারের বোঝা বাড়ায়, যা তাপ সমস্যাকে আরও বাড়িয়ে তোলে।
সারাংশ
রোটর এবং স্টেটরের মধ্যে দূরত্ব (এয়ার গ্যাপ) ইলেকট্রিক মোটরের তাপমাত্রার উপর গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব ফেলে। ছোট এয়ার গ্যাপ চৌম্বকীয় ফ্লাক্স ঘনত্ব এবং ইলেকট্রোম্যাগনেটিক কোপলিং দক্ষতা বাড়ায়, উদ্দীপনা বিদ্যুৎ এবং শক্তি হার কমায়, এবং তাপ কমায়। তবে, খুব ছোট এয়ার গ্যাপ মেকানিক্যাল ঘর্ষণ এবং স্থানীয় অতিরিক্ত তাপের ঝুঁকি তৈরি করতে পারে। বড় এয়ার গ্যাপ চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের শক্তি দুর্বল করে, উদ্দীপনা বিদ্যুৎ এবং শক্তি হার বাড়ায়, বেশি তাপ উৎপাদন করে, এবং মোটরের দক্ষতা এবং পাওয়ার ফ্যাক্টর কমায়। সুতরাং, এয়ার গ্যাপের আকার সঠিকভাবে ডিজাইন এবং নিয়ন্ত্রণ করা মোটরের দক্ষতা, বিশ্বসনীয়তা এবং জীবনকাল বাড়ানোর জন্য গুরুত্বপূর্ণ।
