डीसी मशीन में आर्मेचर प्रतिक्रिया क्या है?
आर्मेचर प्रतिक्रिया की परिभाषा
डीसी मोटर में आर्मेचर प्रतिक्रिया, आर्मेचर चुंबकीय प्रवाह के प्रभाव से मुख्य चुंबकीय क्षेत्र के वितरण और तीव्रता में परिवर्तन होता है।
पार्श्विक चुम्बकीकरण
आर्मेचर धारा के कारण पार्श्विक चुम्बकीकरण, चुंबकीय न्यूट्रल अक्ष को घुमाकर चुंबकीय क्षेत्र को प्रभावित करता है, जिससे दक्षता संबंधी समस्याएं पैदा होती हैं।
ब्रश शिफ्ट
समस्या का एक प्राकृतिक समाधान ब्रश को जनरेटर कार्य में घूर्णन की दिशा में और मोटर कार्य में घूर्णन की विपरीत दिशा में खिसकाना है, जिससे वायु अंतर का चुंबकीय प्रवाह कम हो जाएगा। यह जनरेटर में प्रेरित वोल्टेज को कम करेगा और मोटर में गति बढ़ाएगा। इस प्रकार उत्पन्न डीमैग्नेटाइजिंग mmf (चुंबकीय उत्तेजन बल) निम्नलिखित द्वारा दिया जाता है:
जहाँ,
Ia = आर्मेचर धारा,
Z = चालकों की कुल संख्या,
P = ध्रुवों की कुल संख्या,
β = कार्बन ब्रशों का कोणीय शिफ्ट (विद्युत डिग्री में)।
ब्रश शिफ्ट की गंभीर सीमाएं होती हैं, इसलिए लोड के परिवर्तन, घूर्णन की दिशा के परिवर्तन या कार्यावधि के परिवर्तन के साथ-साथ ब्रशों को हर बार नए स्थान पर खिसकाना पड़ता है। इस दृष्टिकोण से, ब्रश शिफ्ट केवल बहुत छोटी मशीनों तक सीमित है। यहाँ भी, ब्रशों को इसके सामान्य लोड और कार्यावधि के संगत स्थिति पर ठहराया जाता है। इन सीमाओं के कारण, यह विधि सामान्य रूप से पसंद नहीं की जाती है।
इंटर पोल
ब्रश शिफ्ट की सीमाओं के कारण, लगभग सभी मध्यम और बड़े आकार के डीसी मशीनों में इंटर पोल का उपयोग किया जाता है। इंटर पोल लंबे लेकिन संकरी पोल होते हैं, जो इंटर पोलर अक्ष पर स्थित होते हैं। वे जनरेटर कार्य में आगामी पोल (घूर्णन क्रम में अगला) और मोटर कार्य में पिछले (जो घूर्णन क्रम में पीछे गया है) पोल की ध्रुवता रखते हैं। इंटर पोल को इंटर पोलर अक्ष में आर्मेचर प्रतिक्रिया mmf को निष्क्रिय करने के लिए डिजाइन किया जाता है। क्योंकि इंटर पोल आर्मेचर के श्रृंखला में जुड़े होते हैं, आर्मेचर धारा की दिशा में परिवर्तन इंटर पोल की दिशा में परिवर्तन करता है।
यह इसलिए है क्योंकि आर्मेचर प्रतिक्रिया mmf की दिशा इंटर पोलर अक्ष में होती है। यह भी कम्युटेशन वोल्टेज प्रदान करता है, जो कम्युटेशन वोल्टेज लगातार कम्युटेशन वोल्टेज (L × di/dt) को पूरी तरह से निष्क्रिय करता है। इस प्रकार, कोई चमक नहीं होती।
इंटर पोलर वाइंडिंग को हमेशा आर्मेचर के श्रृंखला में रखा जाता है, इसलिए इंटर पोलर वाइंडिंग आर्मेचर धारा को ले जाती है; इसलिए लोड, घूर्णन की दिशा या कार्यावधि के बावजूद यह दक्षतापूर्वक काम करती है। इंटर पोल को संकरी बनाया जाता है ताकि वे केवल कम्युटेशन ग्रस्त कोइल को प्रभावित करें और इसका प्रभाव अन्य कोइलों तक न फैले। इंटर पोल के आधार को विस्तारित बनाया जाता है ताकि बहुतायत और प्रतिक्रिया को बेहतर बनाया जा सके।
कम्पेंसेटिंग वाइंडिंग
कम्युटेशन समस्या डीसी मशीनों में एकमात्र समस्या नहीं है। भारी लोड पर, पार्श्विक चुम्बकीकरण आर्मेचर प्रतिक्रिया जनरेटर कार्य में ट्रेलिंग पोल टिप और मोटर कार्य में लीडिंग पोल टिप में बहुत उच्च फ्लक्स घनत्व उत्पन्न कर सकती है।
परिणामस्वरूप, इस टिप के नीचे की कोइल में उत्पन्न वोल्टेज इतना ऊंचा हो सकता है कि इसके संबंधित निकटवर्ती कम्युटेटर सेगमेंटों के बीच फ्लैश ऑवर हो सकता है, विशेष रूप से, क्योंकि यह कोइल शारीरिक रूप से कम्युटेशन जोन (ब्रशों पर) के निकट होती है, जहाँ वायु का तापमान कम्युटेशन प्रक्रिया के कारण पहले से ही उच्च हो सकता है।
कम्पेंसेटिंग वाइंडिंग की प्रमुख कमजोरियाँ
भारी ओवरलोड या प्लगिंग के लिए विशाल मशीनों में
चरम विपरीत और उच्च त्वरण के लिए छोटे मोटरों में।