روٹر اور سٹیٹر کے درمیان فاصلہ گرمی کی تولید پر کیسے اثر انداز ہوتا ہے؟
روٹر اور سٹیٹر کے درمیان فاصلہ پر گرمی کا اثر
بجلی کے موتروں میں، روٹر اور سٹیٹر کے درمیان فاصلہ (جسے ائیر گیپ کہا جاتا ہے) موتروں کی گرمی کی کارکردگی پر بڑا اثر ڈالتا ہے۔ ائیر گیپ کا سائز موتروں کی الیکٹرومیگنٹک، مکینکل اور ٹھیرمل خصوصیات پر مستقیماً اثر ڈالتا ہے۔ نیچے ائیر گیپ کے گرمی پر مشخص اثرات درج ہیں:
1. الیکٹرومیگنٹک کارکردگی پر اثر
فلکس ڈینسٹی کے تبدیلات: ائیر گیپ کا سائز موتروں میں میگنٹک فلکس ڈینسٹی پر مستقیماً اثر ڈالتا ہے۔ چھوٹا ائیر گیپ یہ ضامن دیتا ہے کہ میگنٹک فلکس آسانی سے گذرتا ہے، میگنٹک ریلکٹنس کو کم کرتا ہے اور فلکس ڈینسٹی کو بڑھاتا ہے۔ بڑا ائیر گیپ میگنٹک ریلکٹنس کو بڑھاتا ہے، جس سے فلکس ڈینسٹی میں کمی ہوتی ہے۔
مزید کمزور میگنٹک فیلڈ کی طاقت: جب ائیر گیپ زیادہ ہوتا ہے، تو میگنٹک فیلڈ کی طاقت کمزور ہوجاتی ہے، جس کے نتیجے میں روٹر اور سٹیٹر کے درمیان الیکٹرومیگنٹک کپلنگ کی کیفیت کم ہوجاتی ہے۔ یہ موتروں کی کارکردگی کو کم کرتا ہے اور توانائی کی نقصانات کو بڑھاتا ہے، جس سے زیادہ گرمی پیدا ہوتی ہے۔
زیادہ ایکسائٹیشن کرنٹ: وہی فلکس ڈینسٹی برقرار رکھنے کے لیے، بڑا ائیر گیپ زیادہ ایکسائٹیشن کرنٹ کی ضرورت ہوتی ہے۔ ایکسائٹیشن کرنٹ کی اضافہ کرنٹ کے نتیجے میں کپر نقصانات (I²R نقصانات) میں اضافہ ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں گرمی میں اضافہ ہوتا ہے۔
2. مکینکل کارکردگی پر اثر
زیادہ لرزش اور شور: اگر ائیر گیپ نامساوی ہو یا بہت بڑا ہو، تو یہ روٹر اور سٹیٹر کے درمیان عدم تطابق کا باعث بن سکتا ہے، جس کے نتیجے میں مکینکل لرزش اور شور میں اضافہ ہوتا ہے۔ لرزش صرف موتروں کی استحکام کو متاثر نہیں کرتی بلکہ برآمد کرنے والے اور دیگر مکینکل کمپوننٹس پر فرسودگی کو بھی تیز کرتی ہے، جس سے ممکنہ طور پر مزید گرمی پیدا ہوسکتی ہے۔
فرکشن کا خطرہ: اگر ائیر گیپ بہت چھوٹا ہو، تو روٹر اور سٹیٹر کے درمیان رابطہ یا فرکشن کا خطرہ ہوتا ہے، خصوصاً اعلی رفتار کے عمل یا متغیر بوجھ کے تحت۔ یہ فرکشن مثبت طور پر گرمی پیدا کرتا ہے اور موتروں کو شدید نقصان پہنچا سکتا ہے۔
3. ٹھیرمل کارکردگی پر اثر
گرمی کے ذخیرہ کرنے کی کارکردگی کی کمی: بڑا ائیر گیپ موتروں میں ٹھیرمل ریزسٹنس میں اضافہ کرتا ہے، جس کے نتیجے میں موتروں کے اندر سے باہر تک گرمی کو منتقل کرنا مشکل ہو جاتا ہے۔ یہ داخلی درجات حرارت کو بڑھاتا ہے، خصوصاً وائنڈنگز اور کور میں، جس سے عایق مواد کی پرانی کی رفتار بڑھتی ہے اور موتروں کی لمبائی کو کم کرتا ہے۔
مقامی طور پر زیادہ گرمی: اگر ائیر گیپ نامساوی ہو، تو کچھ علاقوں میں ائیر گیپ بہت چھوٹا ہو سکتا ہے، جس کے نتیجے میں مقامی طور پر میگنٹک فلکس کی تمرکز ہو سکتی ہے اور مقامی طور پر زیادہ گرمی پیدا ہوسکتی ہے۔ یہ علاقوں میں عایق مواد کی پرانی کی رفتار بڑھاتا ہے، جس سے نقصان کا خطرہ بڑھ جاتا ہے۔
درجات حرارت کی اضافہ: بڑے ائیر گیپ کے نتیجے میں میگنٹک فیلڈ کی طاقت کم ہو جاتی ہے اور ایکسائٹیشن کرنٹ میں اضافہ ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں کپر نقصانات اور آئرن نقصانات میں اضافہ ہوتا ہے، جس سے کل درجات حرارت کی اضافہ ہوتی ہے۔ زیادہ درجات حرارت موتروں کی کارکردگی اور قابلیت کو متاثر کرتی ہے اور ممکنہ طور پر موتروں کی اوور ہیٹ حفاظت کو تحریک دے سکتی ہے، جس کے نتیجے میں موتروں کو بند کرنا پڑ سکتا ہے۔
4. کارکردگی اور پاور فیکٹر پر اثر
کارکردگی کی کمی: بڑا ائیر گیپ مزید توانائی کی نقصانات کا باعث بناتا ہے، خصوصاً ایکسائٹیشن کرنٹ کی اضافہ اور میگنٹک فلکس ڈینسٹی کی کمی کی وجہ سے۔ یہ نقصانات گرمی کی شکل میں ظاہر ہوتے ہیں، جس سے موتروں کی کل کارکردگی کم ہوجاتی ہے۔
پاور فیکٹر کی کمی: بڑا ائیر گیپ موتروں کی ریاکٹیو توانائی کی مانگ میں اضافہ کرتا ہے، جس کے نتیجے میں پاور فیکٹر کم ہوجاتا ہے۔ کم پاور فیکٹر یہ ضامن دیتا ہے کہ موتروں کو وہی آؤٹ پٹ توانائی پیدا کرنے کے لیے زیادہ کرنٹ کی ضرورت ہوتی ہے، جس سے لائن نقصانات اور ٹرانسفر کی بوجھ میں اضافہ ہوتا ہے، جس سے گرمی کے مسائل کو مزید خراب کیا جاتا ہے۔
خلاصہ
روٹر اور سٹیٹر کے درمیان فاصلہ (ئیر گیپ) بجلی کے موتروں کی گرمی پر بڑا اثر ڈالتا ہے۔ چھوٹا ائیر گیپ میگنٹک فلکس ڈینسٹی اور الیکٹرومیگنٹک کپلنگ کی کارکردگی کو بہتر بناتا ہے، ایکسائٹیشن کرنٹ اور توانائی کی نقصانات کو کم کرتا ہے، اور یہ گرمی کو کم کرتا ہے۔ تاہم، بہت چھوٹا ائیر گیپ مکینکل فرکشن اور مقامی طور پر زیادہ گرمی کے خطرات کا باعث بنتا ہے۔ بڑا ائیر گیپ میگنٹک فیلڈ کی طاقت کو کمزور کرتا ہے، ایکسائٹیشن کرنٹ اور توانائی کی نقصانات کو بڑھاتا ہے، جس کے نتیجے میں زیادہ گرمی پیدا ہوتی ہے، اور موتروں کی کارکردگی اور پاور فیکٹر کو کم کرتا ہے۔ اس لیے، ائیر گیپ کے سائز کو درست طور پر ڈیزائن کرنا اور کنٹرول کرنا موتروں کی کارکردگی کو بہتر بنانے اور اس کی لمبائی کو بڑھانے کے لیے ضروری ہے۔
