आर्मेचर: परिभाषा फंक्शन र भागहरू (इलेक्ट्रिक मोटर र जनरेटर)

अर्मेचर क्या है?

अर्मेचर एक विद्युत मशीन (जैसे, मोटर या जनित्र) का एक घटक है जो वैद्युत वाहक (AC) को ले जाता है। अर्मेचर DC (Direct Current) मशीनों पर भी AC चलाता है, कम्यूटेटर (जो नियमित रूप से धारा की दिशा बदलता है) या इलेक्ट्रोनिक कम्यूटेशन (जैसे, ब्रशलेस DC मोटर में) के माध्यम से।

अर्मेचर अर्मेचर वाइंडिंग को आवास और समर्थन प्रदान करता है, जो स्टेटर और रोटर के बीच की हवा की फ़िसल में बने चुंबकीय क्षेत्र के साथ प्रतिक्रिया करता है। स्टेटर या तो घूर्णन भाग (रोटर) या स्थिर भाग (स्टेटर) हो सकता है।

अर्मेचर शब्द 19वीं शताब्दी में एक तकनीकी शब्द के रूप में पेश किया गया था, जिसका अर्थ "चुंबक का रखवाला" था।

विद्युत मोटर में अर्मेचर कैसे काम करता है?

एक विद्युत मोटर विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है, इलेक्ट्रोमैग्नेटिक उत्प्रेरण के सिद्धांत का उपयोग करके। जब एक धारा-वहन करने वाला चालक एक चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है, तो यह फ्लेमिंग के बायें हाथ के नियम के अनुसार एक बल का अनुभव करता है।

विद्युत मोटर में, स्टेटर स्थायी चुंबक या इलेक्ट्रोमैग्नेट का उपयोग करके एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है। अर्मेचर, जो आमतौर पर रोटर होता है, कम्यूटेटर और ब्रश से जुड़े अर्मेचर वाइंडिंग को ले जाता है। कम्यूटेटर अर्मेचर वाइंडिंग में धारा की दिशा को घूर्णन के साथ बदलता है ताकि यह हमेशा चुंबकीय क्षेत्र के साथ संरेखित रहे।

चुंबकीय क्षेत्र और अर्मेचर वाइंडिंग के बीच की प्रतिक्रिया एक टोक उत्पन्न करती है जो अर्मेचर को घूमने का कारण बनती है। अर्मेचर से जुड़ा शाफ्ट यांत्रिक शक्ति को अन्य उपकरणों को स्थानांतरित करता है।

विद्युत जनित्र में अर्मेचर कैसे काम करता है?

एक विद्युत जनित्र विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है, इलेक्ट्रोमैग्नेटिक उत्प्रेरण के सिद्धांत का उपयोग करके। जब एक चालक एक चुंबकीय क्षेत्र में चलता है, तो यह फैराडे के नियम के अनुसार एक विद्युत विभव (EMF) उत्पन्न करता है।

विद्युत जनित्र में, अर्मेचर आमतौर पर रोटर होता है जो डीजल इंजन या टर्बाइन जैसे प्राइम मूवर द्वारा चलाया जाता है। अर्मेचर कम्यूटेटर और ब्रश से जुड़े अर्मेचर वाइंडिंग को ले जाता है। स्टेटर स्थायी चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है, स्थायी चुंबक या इलेक्ट्रोमैग्नेट का उपयोग करके।

चुंबकीय क्षेत्र और अर्मेचर वाइंडिंग के बीच की सापेक्ष गति अर्मेचर वाइंडिंग में EMF उत्पन्न करती है, जो बाहरी परिपथ में विद्युत धारा को चलाती है। कम्यूटेटर अर्मेचर वाइंडिंग में धारा की दिशा को घूर्णन के साथ बदलता है ताकि यह वैद्युत वाहक (AC) उत्पन्न करे।

अर्मेचर के भाग और आरेख

अर्मेचर में चार मुख्य भाग होते हैं: कोर, वाइंडिंग, कम्यूटेटर, और शाफ्ट। नीचे अर्मेचर का एक आरेख दिया गया है।

अर्मेचर के नुकसान

विद्युत मशीन का अर्मेचर विभिन्न प्रकार के नुकसानों से ग्रस्त होता है जो इसकी दक्षता और प्रदर्शन को कम करते हैं। अर्मेचर के मुख्य प्रकार के नुकसान हैं:

• तांबे का नुकसान: यह अर्मेचर वाइंडिंग की प्रतिरोध के कारण होने वाला शक्ति नुकसान है। यह अर्मेचर धारा के वर्ग के अनुपात में होता है और गाढ़े तारों या समानांतर पथों का उपयोग करके कम किया जा सकता है। तांबे का नुकसान निम्नलिखित सूत्र द्वारा गणना की जा सकती है:

जहाँ Pc तांबे का नुकसान, Ia अर्मेचर धारा, और Ra अर्मेचर प्रतिरोध है।

• ईडी करंट नुकसान: यह अर्मेचर के कोर में उत्पन्न धाराओं के कारण होने वाला शक्ति नुकसान है। ये धाराएँ बदलते चुंबकीय फ्लक्स के कारण होती हैं और गर्मी और चुंबकीय नुकसान उत्पन्न करती हैं। ईडी करंट नुकसान लेमिनेटेड कोर सामग्रियों का उपयोग करके या हवा की फिसल को बढ़ाकर कम किया जा सकता है। ईडी करंट नुकसान निम्नलिखित सूत्र द्वारा गणना की जा सकती है:

जहाँ Pe ईडी करंट नुकसान, ke कोर सामग्री और आकार पर निर्भर करने वाला एक स्थिरांक, Bm अधिकतम फ्लक्स घनत्व, f फ्लक्स उलटन की आवृत्ति, t प्रत्येक लेमिनेशन की मोटाई, और V कोर का आयतन है।

• हिस्टरीसिस नुकसान: यह अर्मेचर के कोर की बार-बार चुंबकीकरण और अचुंबकीकरण के कारण होने वाला शक्ति नुकसान है। यह प्रक्रिया कोर सामग्री की अणु संरचना में घर्षण और गर्मी का कारण बनती है। हिस्टरीसिस नुकसान निम्न कोइरेसिविटी और उच्च परमेयता वाली नरम चुंबकीय सामग्रियों का उपयोग करके कम किया जा सकता है। हिस्टरीसिस नुकसान निम्नलिखित सूत्र द्वारा गणना की जा सकती है:

जहाँ Ph हिस्टरीसिस नुकसान, kh कोर सामग्री पर निर्भर करने वाला एक स्थिरांक, Bm अधिकतम फ्लक्स घनत्व, f फ्लक्स उलटन की आवृत्ति, और V कोर का आयतन है।

कुल अर्मेचर नुकसान इन तीन नुकसानों को जोड़कर प्राप्त किया जा सकता है:

अर्मेचर की दक्षता को अर्मेचर के आउटपुट शक्ति और इनपुट शक्ति के अनुपात के रूप में परिभाषित