آرمیچر: تعریف، کارکرد اور حصے (برقی موتر اور جنریٹر)

آرمیچر کیا ہے؟

آرمیچر ایک الیکٹرک مشین (مثلاً، موتار یا جنریٹر) کا ایک حصہ ہے جو متبادل کرنٹ (AC) لے جاتا ہے۔ آرمیچر DC (ڈائریکٹ کرنٹ) مشینوں پر بھی AC کو کنڈکٹ کرتا ہے جسے کامیوٹیٹر (جو منظم طور پر کرنٹ کی سمت کو منتقل کرتا ہے) یا الیکٹرانک کامیوٹیشن (مثلاً، برشلیس DC موٹر میں) کے ذریعے کیا جاتا ہے۔

آرمیچر آرمیچر وائنڈنگ کو محفوظ رکھنے اور حمایت فراہم کرتا ہے، جو اسٹیٹر اور روتر کے درمیان هوائی کے رقبے میں تشکیل شدہ مغناطیسی میدان کے ساتھ تفاعل کرتا ہے۔ اسٹیٹر یا تو گردش کرتا حصہ (روتر) یا ثابت قسم کا حصہ (اسٹیٹر) ہو سکتا ہے۔

آرمیچر کا اصطلاح 19ویں صدی میں "میگنیٹ کا کیپر" کے معنوں میں ایک ٹیکنیکل اصطلاح کے طور پر متعارف کروائی گئی تھی۔

الیکٹرک موٹر میں آرمیچر کیسے کام کرتا ہے؟

ایک الیکٹرک موٹر الیکٹرومیگنیٹک انڈکشن کے اصول کا استعمال کرتے ہوئے الیکٹرک توانائی کو میکانیکی توانائی میں تبدیل کرتا ہے۔ جب کرنٹ کیریئنگ کنڈکٹر کو مغناطیسی میدان میں رکھا جاتا ہے، تو یہ فلیمنگ کے بائیں ہاتھ کے قانون کے مطابق ایک قوت کا تجربہ کرتا ہے۔

الیکٹرک موٹر میں، اسٹیٹر میں دائمی میگنیٹس یا الیکٹروماگنیٹس کا استعمال کرتے ہوئے ایک گردش کرتا ہوا مغناطیسی میدان بناتا ہے۔ آرمیچر، جو عام طور پر روتر ہوتا ہے، کامیوٹیٹر اور برشس سے منسلک آرمیچر وائنڈنگ کو رکھتا ہے۔ کامیوٹیٹر آرمیچر وائنڈنگ میں کرنٹ کی سمت کو گردش کرتے وقت منتقل کرتا ہے تاکہ یہ مغناطیسی میدان کے ساتھ ہم آہنگ رہے۔

مغناطیسی میدان اور آرمیچر وائنڈنگ کے درمیان تفاعل آرمیچر کو گردش کرنے کے لیے ایک ٹارک پیدا کرتا ہے۔ آرمیچر سے منسلک شافٹ دیگر دستیابوں کو میکانیکی توانائی منتقل کرتا ہے۔

الیکٹرک جنریٹر میں آرمیچر کیسے کام کرتا ہے؟

ایک الیکٹرک جنریٹر الیکٹرومیگنیٹک انڈکشن کے اصول کا استعمال کرتے ہوئے میکانیکی توانائی کو الیکٹرک توانائی میں تبدیل کرتا ہے۔ جب کنڈکٹر کو مغناطیسی میدان میں منتقل کیا جاتا ہے، تو فاراڈے کے قانون کے مطابق ایک الیکٹروموٹیو فورس (EMF) پیدا ہوتی ہے۔

الیکٹرک جنریٹر میں، آرمیچر عام طور پر ڈیزل انجن یا ٹربائن جیسے پرائم موور کی طرف سے چلانے والا روتر ہوتا ہے۔ آرمیچر کامیوٹیٹر اور برشس سے منسلک آرمیچر وائنڈنگ کو رکھتا ہے۔ اسٹیٹر دائمی میگنیٹس یا الیکٹروماگنیٹس کا استعمال کرتے ہوئے ایک مستقیم مغناطیسی میدان پیدا کرتا ہے۔

مغناطیسی میدان اور آرمیچر وائنڈنگ کے درمیان نسبی حرکت آرمیچر وائنڈنگ میں EMF کو پیدا کرتی ہے، جس کی وجہ سے بیرونی کرکٹ میں ایک الیکٹرک کرنٹ چلتا ہے۔ کامیوٹیٹر آرمیچر وائنڈنگ میں کرنٹ کی سمت کو گردش کرتے وقت منتقل کرتا ہے تاکہ یہ متبادل کرنٹ (AC) پیدا کرے۔

آرمیچر کے حصے اور نقشہ

آرمیچر کے چار اہم حصے ہیں: کور، وائنڈنگ، کامیوٹیٹر، اور شافٹ۔ آرمیچر کا ایک نقشہ نیچے دکھایا گیا ہے۔

آرمیچر کے نقصانات

الیکٹرک مشین کے آرمیچر کو مختلف قسم کے نقصانات ہوتے ہیں جو اس کی کارکردگی اور کاریگی کو کم کرتے ہیں۔ آرمیچر کے اہم نقصانات یہ ہیں:

• کپر نقصان: یہ آرمیچر وائنڈنگ کی مقاومت کی وجہ سے ہونے والا توانائی کا نقصان ہے۔ یہ آرمیچر کرنٹ کے مربع کے تناسب میں ہوتا ہے اور اسے موتی خند کی رسیوں یا متوازی راستوں کا استعمال کرتے ہوئے کم کیا جا سکتا ہے۔ کپر نقصان کا حساب کتاب کرنے کے لیے فارمولہ استعمال کیا جا سکتا ہے:

جہاں Pc کپر نقصان ہے، Ia آرمیچر کرنٹ ہے، اور Ra آرمیچر مقاومت ہے۔

• ایڈی کرنٹ نقصان: یہ آرمیچر کے کور میں موجب ہونے والے القاء شدہ کرنٹس کی وجہ سے ہونے والا توانائی کا نقصان ہے۔ یہ کرنٹس مغناطیسی فلکس کی تبدیلی کی وجہ سے ہوتے ہیں اور گرمی اور مغناطیسی نقصانات پیدا کرتے ہیں۔ ایڈی کرنٹ نقصان کو لیمنیٹڈ کور میٹریل کا استعمال یا ہوا کے رقبے کو بڑھا کر کم کیا جا سکتا ہے۔ ایڈی کرنٹ نقصان کا حساب کتاب کرنے کے لیے فارمولہ استعمال کیا جا سکتا ہے:

جہاں Pe ایڈی کرنٹ نقصان ہے، ke کور میٹریل اور شکل پر منحصر کنستانٹ ہے، Bm زیادہ سے زیادہ فلاکس گنجائش ہے، f فلاکس واپسی کی فریکوئنسی ہے، t ہر لیمنیشن کی لمبائی ہے، اور V کور کا حجم ہے۔

• ہسٹریسس نقصان: یہ آرمیچر کے کور کی دہرانہ میگنیٹائزیشن اور ڈی میگنیٹائزیشن کی وجہ سے ہونے والا توانائی کا نقصان ہے۔ یہ عمل کور میٹریل کی مولکولی ساخت میں گرسن اور گرمی پیدا کرتا ہے۔ ہسٹریسس نقصان کو کم کرنے کے لیے کم کوششیت اور زیادہ پیروی کے ساتھ نرم میگنیٹک میٹریل کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ہسٹریسس نقصان کا حساب کتاب کرنے کے لیے فارمولہ استعمال کیا جا سکتا ہے:

جہاں Ph ہسٹریسس نقصان ہے، kh کور میٹریل پر منحصر کنستانٹ ہے، Bm زیادہ سے زیادہ فلاکس گنجائش ہے، f فلاکس واپسی کی فریکوئنسی ہے، اور V کور کا حجم ہے۔

کل آرمیچر نقصان ان تین نقصانات کو شامل کرتے ہوئے حاصل کیا جا سکتا ہے:

آرمیچر کاریگی کو آرمیچر کی آؤٹ پوٹ پاور کے ان پٹ پاور کے تناسب کے طور پر تعریف کیا جا سکتا ہے:

جہاں ηa آرمیچر کاریگی ہے، Po آؤٹ پوٹ پاور ہے، اور Pi آرمیچر کا ان پٹ پاور ہے۔

آرمیچر ڈیزائن

آرمیچر کا ڈیزائن الیکٹرک مشین کی کارکردگی اور کاریگی پر اثر ڈالتا ہے۔ آرمیچر ڈیزائن پر اثر ڈالنے والے کچھ عوامل یہ ہیں:

• سلوٹس کی تعداد: سلوٹس آرمیچر و