कम्युटेशन सुधारने की विधियाँ क्या हैं?

कम्युटेशन सुधारने की विधियाँ क्या हैं?

कम्युटेशन परिभाषा

कम्युटेशन कोईल में धारा को उलटने की प्रक्रिया है ताकि मोटर दक्षतापूर्वक चल सके।

कम्युटेशन सुधारने की तीन मुख्य विधियाँ हैं। 

• प्रतिरोध कम्युटेशन

• E.M.F. कम्युटेशन

• संशोधन वाइंडिंग

प्रतिरोध कम्युटेशन

इस कम्युटेशन विधि में हम चिंगारी रहित कम्युटेशन प्राप्त करने के लिए उच्च विद्युत प्रतिरोध ब्रश का उपयोग करते हैं। यह कम प्रतिरोध तांबे के ब्रश को उच्च प्रतिरोध कार्बन ब्रश से बदलकर प्राप्त किया जा सकता है।

चित्र से स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है कि कम्युटेशन अवधि में कोईल C से धारा IC ब्रश तक दो रास्तों से पहुँच सकती है। एक रास्ता सीधे कम्युटेटर खंड b और ब्रश के माध्यम से है और दूसरा रास्ता पहले शॉर्ट-सर्किट कोईल B के माध्यम से फिर कम्युटेटर खंड a और ब्रश के माध्यम से है। जब ब्रश का प्रतिरोध कम होता है, तो कोईल C से धारा IC छोटे रास्ते, अर्थात् पहले रास्ते का अनुसरण करेगी क्योंकि इसका विद्युत प्रतिरोध तुलनात्मक रूप से कम होता है क्योंकि यह दूसरे रास्ते से छोटा होता है।

जब उच्च प्रतिरोध ब्रश का उपयोग किया जाता है, तो ब्रश कम्युटेटर खंडों की ओर बढ़ने पर ब्रश और खंड b का संपर्क क्षेत्र कम होता है और खंड a के साथ संपर्क क्षेत्र बढ़ता है। अब, जैसे-जैसे ब्रश चलता है, तो विद्युत प्रतिरोध संपर्क क्षेत्र के व्युत्क्रमानुपाती होता है, तो Rb बढ़ेगा और Ra कम होगा। फिर धारा ब्रश तक पहुँचने के लिए दूसरे रास्ते का अनुसरण करेगी।

यह विधि धारा को वांछित दिशा में तेजी से उलटने की गारंटी देती है, जिससे कम्युटेशन में सुधार होता है।

ρ चालक का प्रतिरोधकता है।

l चालक की लंबाई है।

A चालक का अनुप्रस्थ काट (यहाँ यह वर्णन में संपर्क क्षेत्र के रूप में उपयोग किया जाता है) है।

 E.M.F. कम्युटेशन

कम्युटेशन अवधि के दौरान शॉर्ट-सर्किट कोईल में धारा को उलटने के समय में देरी का मुख्य कारण कोईल की स्वप्रेरित गुण है। इस प्रकार की कम्युटेशन में, कोईल की स्वप्रेरित गुण के कारण उत्पन्न प्रतिक्रिया वोल्टेज को कम्युटेशन अवधि के दौरान शॉर्ट-सर्किट कोईल में उत्पन्न होने वाले उलटन विद्युत द्वारा निरक्षरित किया जाता है।

प्रतिक्रिया वोल्टेज

कम्युटेशन अवधि के दौरान शॉर्ट-सर्किट कोईल में धारा को उलटने के विरोध के लिए कोईल की स्वप्रेरित गुण के कारण उत्पन्न वोल्टेज को प्रतिक्रिया वोल्टेज कहा जाता है।

हम उलटन विद्युत को दो तरीकों से उत्पन्न कर सकते हैं

• ब्रश विस्थापन द्वारा।

• अंतर-पोल या कम्युटेटिंग पोल के उपयोग द्वारा।

 ब्रश विस्थापन विधि कम्युटेशन

 इस कम्युटेशन सुधार विधि में, DC जनित्र के लिए ब्रश को आगे की दिशा में और मोटर के लिए पीछे की दिशा में विस्थापित किया जाता है ताकि प्रतिक्रिया वोल्टेज को निरक्षरित करने के लिए पर्याप्त उलटन विद्युत उत्पन्न किया जा सके। जब ब्रश को आगे या पीछे की ओर विस्थापित किया जाता है, तो यह शॉर्ट-सर्किट कोईल को विपरीत ध्रुवता वाले अगले पोल के प्रभाव के तहत लाता है। फिर कोईल के दोनों तरफ विपरीत ध्रुवता वाले मुख्य पोल से आवश्यक फ्लक्स को काटकर पर्याप्त उलटन विद्युत उत्पन्न किया जाता है। यह विधि बहुत कम उपयोग की जाती है क्योंकि बेहतर परिणाम के लिए, लोड के प्रत्येक परिवर्तन के साथ, ब्रश को विस्थापित करना पड़ता है।

अंतर-पोल का उपयोग करने की विधि

 इस विधि में, छोटे पोल, जिन्हें अंतर-पोल कहा जाता है, योक के साथ लगाए जाते हैं और मुख्य पोलों के बीच रखे जाते हैं। जनित्रों के लिए, उनकी ध्रुवता आसन्न मुख्य पोलों की ध्रुवता के साथ मेल खाती है, और मोटरों के लिए, यह पूर्ववर्ती मुख्य पोलों की ध्रुवता के साथ मेल खाती है। अंतर-पोल कम्युटेशन अवधि के दौरान शॉर्ट-सर्किट कोईल में एक विद्युत उत्पन्न करते हैं, जो प्रतिक्रिया वोल्टेज का विरोध करता है और चिंगारी रहित कम्युटेशन सुनिश्चित करता है।

संशोधन वाइंडिंग

यह आर्मेचर प्रतिक्रिया और फ्लैश ओवर की समस्या को दूर करने का सबसे प्रभावी साधन है, जिसमें आर्मेचर mmf को संतुलित किया जाता है। संशोधन वाइंडिंग को पोल फेस में दिए गए स्लॉट में आरोपित किया जाता है, जो रोटर (आर्मेचर) चालकों के समानांतर होता है।

संशोधन वाइंडिंग की प्रमुख दुर्गुण उनकी उच्च लागत है। वे मुख्य रूप से भारी ओवरलोड या प्लगिंग के लिए विषय बड़ी मशीनों और तेज उलटन और उच्च त्वरण की आवश्यकता वाले छोटे मोटरों में उपयोग किए जाते हैं।