ब्रशलेस डीसी इलेक्ट्रिक मोटर

नम्यिका चक्रिका अंतर्नोद में 3.5 से मोटर। कुण्डली, रेडियल रूप से व्यवस्थित, नीले ऊष्मा रोधन के साथ लेपित तांबे के तार से बने होते हैं। घूर्णक (ऊपरी दाएं) को हटा दिया गया है और सक्रिय कर दिया गया है।इसके कप के अंदर भूरा रंग का वलय एक स्थायी चुम्बक है। घूर्णक के अंदर स्थिरक के साथ यह विशेष मोटर अवस्थापक है।

दिष्ट धारा ब्रश-रहित वाहिनी पंखा। मुद्रित परिपथ बोर्ड पर दो कुण्डली पंखे की संयोजन में छह गोल स्थायी चुम्बकों के साथ परस्पर क्रिया करते हैं।

ब्रश-रहित दिष्ट धारा विद्युत मोटर जिसे इलेक्ट्रॉनिक रूप से दिक्परिवर्तन मोटर के रूप में भी जाना जाता है, दिष्ट धारा (डीसी) विद्युत शक्ति आपूर्ति का उपयोग करके एक तुल्यकालिक मोटर है। यह चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने वाली मोटर कुंडली में डीसी धाराओं को स्विच करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रक का उपयोग करता है जो प्रभावी रूप से अंतरिक्ष में घूमते हैं और जो स्थायी चुंबक घूर्णक का अनुसरण करते हैं। नियंत्रक मोटर की गति और बलाघूर्ण को नियंत्रित करने के लिए दिष्ट धारा स्पंद प्रवर्धक के चरण और आयाम को समायोजित करता है। यह नियंत्रण प्रणाली कई पारंपरिक विद्युत मोटरों में उपयोग किए जाने वाले यांत्रिक दिक्परिवर्तक (विद्युत) (ब्रश) का विकल्प है।

ब्रश-रहित मोटर प्रणाली का निर्माण सामान्य रूप में स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर (पीएमएसएम) के समान होता है, लेकिन यह स्विचन विमुखता मोटर या प्रवर्तन मोटर (अतुल्यकालिक) मोटर भी हो सकता है। वे नियोडिमियम चुंबक का भी उपयोग कर सकते हैं और जल्द चलनेवाले हो सकते हैं (स्थिरक घूर्णक से घिरा हुआ है), अवस्थापक (घूर्णक स्थिरक से घिरा हुआ है), या अक्षीय ( घूर्णक और स्थिरक समतल और समानांतर हैं)।

ब्रशरहित मोटर की तुलना में ब्रश रहित मोटर के लाभ उच्च शक्ति-से-भार अनुपात, उच्च गति, गति (आरपीएम) और आघूर्ण बल का लगभग तात्कालिक नियंत्रण, उच्च दक्षता और कम संरक्षित हैं। ब्रश-रहित मोटर को कंप्यूटर के बाह्य उपकरणों (चक्रिका अंतर्नोद, मुद्रण यंत्र), हाथ से चलने वाले विद्युत के उपकरण और मॉडल विमान से लेकर मोटर-वाहन तक के वाहनों जैसे अनुप्रयोगों में मिलता है। आधुनिक वाशिंग मशीन में, ब्रश-रहित दिष्ट धारा मोटर ने प्रत्यक्ष-चालन डिज़ाइन द्वारा रबर बेल्ट और गियरबॉक्स (उपकरण-बॉक्स) को बदलने की स्वीकृति दी है।

भूमिका

ब्रश दिष्ट धारा मोटर का आविष्कार 19वीं शताब्दी में किया गया था और अभी भी सामान्य हैं। 1960 के दशक में ठोस अवस्था इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास से ब्रश-रहित दिष्ट धारा मोटर संभव हुई।

घूर्णक (मशीन का घूमने वाला भाग) और स्थिरक (मशीन का निर्धारित भाग) के चुंबकीय क्षेत्र को गलत तरीके से रखकर एक विद्युतीय मोटर बलाघूर्ण विकसित करता है। चुम्बकों के एक या दोनों समूह विद्युत चुम्बक होते हैं, जो एक लोहे की कोर के चारों ओर विलोपित गए तार के कुंडल से बने होते हैं। तार कुंडली के माध्यम से चलने वाला दिष्ट धारा चुंबकीय क्षेत्र बनाता है, जो मोटर को चलाने वाली शक्ति प्रदान करता है। अपसंरेखण आघूर्ण बल उत्पन्न करता है जो क्षेत्र को फिर से पुनर्निर्माण करने की कोशिश करता है। जैसे ही घूर्णक चलता है, और क्षेत्र संरेखण में आते हैं, अपसंरेखण को बनाए रखने और बलाघूर्ण और गतिविधि उत्पन्न करने के लिए या तो घूर्णक या स्थिरक के क्षेत्र को स्थानांतरित करना आवश्यक है। घूर्णक की स्थिति के आधार पर क्षेत्र को स्थानांतरित करने वाले उपकरण को दिक्परिवर्तक कहा जाता है।

ब्रश दिक्परिवर्तक

ब्रश्ड मोटर में यह मोटर के किरण पर घूर्णिक स्विच के साथ किया जाता है जिसे दिक्परिवर्तक (विद्युत) कहा जाता है। इसमें घूर्णन सिलेंडर या चक्रिका होती है जो घूर्णक पर कई धातु संपर्क खंडों में विभाजित होती है। खंड घूर्णक पर परिचालक कुंडलन से जुड़े होते हैं। दो या अधिक स्थिर संपर्क जिन्हें ब्रश (विद्युत) कहा जाता है, ग्रेफाइट जैसे नरम परिचालक से बने होते हैं, दिक्परिवर्तक के विपरीत बाध्य करते हैं, घूर्णक के मुड़ने पर क्रमिक खंडों के साथ विद्युत संपर्क बनाते हैं। ब्रश चयनात्मक रूप से कुंडली को विद्युत प्रवाह प्रदान करते हैं। जैसे ही घूर्णक घूमता है, दिक्परिवर्तक अलग-अलग कुंडली का चयन करता है और किसी दिए गए कुंडलन पर दिशात्मक धारा लगाई जाती है, ताकि घूर्णक का चुंबकीय क्षेत्र स्थिरक के साथ गलत तरीके से बना रहे और दिशा में आघूर्ण बल बनाता है।

दिक्परिवर्तक के नुकसान

दिक्परिवर्तक के नुकसान हैं जिसके कारण ब्रश्ड मोटर के उपयोग में कमी आई है। ये नुकसान हैं:

• घूर्णन दिक्परिवर्तक खंडों के साथ फिसलने वाले ब्रशों का घर्षण विद्युत के नुकसान का कारण बनता है जो कम विद्युत की मोटर में महत्वपूर्ण हो सकता है।

• नरम ब्रश सामग्री घर्षण के कारण खराब हो जाती है, धूल उत्पन्न करती है, और अंत में ब्रश को बदलना पड़ता है। यह दिक्परिवर्तक मोटर को अनम्य चक्रिका मोटर जैसे कम कणमय या मुद्रांकित अनुप्रयोगों के लिए अनुपयुक्त बनाता है, और उन अनुप्रयोगों के लिए जिन्हें संरक्षण-मुक्त संचालन की आवश्यकता होती है।
• अस्थिर ब्रश संपर्क के विद्युत प्रतिरोध के कारण मोटर परिपथ में विद्युत-दाब कमी का कारण बनता है जिसे ब्रश घटाव कहा जाता है जो ऊर्जा की उपभोग करता है।
• कुंडलन के प्रवर्तन के माध्यम से धारा के बार-बार असम्बद्ध स्विच करने से दिक्परिवर्तक संपर्कों में चिंगारी निकलती है, जो विस्फोटक वातावरण में आग का जोखिम है और इलेक्ट्रॉनिक रव का स्रोत है, जो पास के सूक्ष्म इलेक्ट्रॉनिक परिपथ में विद्युत चुम्बकीय अंतःक्षेप का कारण बन सकता है।

पिछले सौ वर्षों के समय, उच्च-शक्ति दिष्ट धारा ब्रश मोटर, बार उद्योग का मुख्य आधार, प्रत्यावर्ती धारा (एसी) तुल्यकालिक मोटर द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था। आज, ब्रश मोटर का उपयोग केवल कम विद्युत वाले अनुप्रयोगों में या जहां केवल दिष्ट धारा उपलब्ध है, लेकिन उपरोक्त कमियां इन अनुप्रयोगों में भी उनके उपयोग को सीमित करती हैं।

ब्रश रहित समाधान

ब्रश-रहित दिष्ट धारा मोटर में, इलेक्ट्रॉनिक सर्वो प्रणाली यांत्रिक दिक्परिवर्तक संपर्कों प्रतिस्थापित करता है। इलेक्ट्रॉनिक संवेदित्र घूर्णक के कोण का पता लगाता है और प्रतिरोधान्तरित्र जैसे अर्ध-चालक स्विच को नियंत्रित करता है जो कुंडलन के माध्यम से धारा को स्विच करता है, या तो धारा की दिशा को उलट देता है या, कुछ मोटरों में इसे सही कोण पर बंद कर देता है, इसलिए विद्युत-चुंबक एक दिशा में आघूर्ण बल बना सके। अस्थिर संपर्क के उन्मूलन से ब्रश-रहित मोटर को कम घर्षण और दीर्घकालिक होता है; उनका प्रचालन केवल उनके वहन (यांत्रिक) के जीवनकाल तक ही सीमित है।

ब्रश दिष्ट धारा मोटर स्थिर होने पर अधिकतम बलाघूर्ण विकसित करते हैं, वेग बढ़ने के साथ रैखिक रूप से घटते हैं। ब्रश-रहित मोटर की कुछ सीमाओं को ब्रश-रहित मोटर द्वारा दूर किया जा सकता है; उनमें यांत्रिक वहन के लिए उच्च दक्षता और कम संवेदनशीलता सम्मिलित है। ये लाभ संभावित रूप से कम कठोर, अधिक जटिल, और अधिक कीमती नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स की कीमत पर आते हैं।

विशिष्ट ब्रश-रहित मोटर में स्थायी चुम्बक होते हैं जो निश्चित आर्मेचर (विद्युतीय अभियांत्रिकी) के चारों ओर घूमते हैं, सक्रिय आर्मेचर से धारा को जोड़ने से जुड़ी समस्याओं को दूर करते हैं। इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रक ब्रश दिष्ट धारा मोटर की दिक्परिवर्तक (विद्युत) संयोजन को बदल देता है, जो मोटर को सक्रिय रखने के लिए निरंतर चरण को कुंडलन में बदल देता है। नियंत्रक दिक्परिवर्तक प्रणाली के अतिरिक्त ठोस-अवस्था परिपथ का उपयोग करके समान समयबद्ध विद्युत वितरण करता है।

ब्रश-रहित मोटर ब्रश दिष्ट धारा मोटर पर कई लाभ प्रदान करते हैं, जिसमें उच्च बलाघूर्ण से भार अनुपात, प्रति वाट अधिक बलाघूर्ण का उत्पादन करने वाली दक्षता में वृद्धि, विश्वसनीयता में वृद्धि, कम रव, ब्रश (विद्युत) और दिक्परिवर्तक क्षरण को नष्ट करने, दिक्परिवर्तक से आयनकारी चिंगारी को खत्म करने के लिए लंबे समय तक जीवनकाल सम्मिलित है। और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) की समग्र कमी होती है)। घूर्णक पर कोई कुंडलन नहीं होने से, वे केन्द्रापसारक बलों के अधीन नहीं होते हैं, और क्योंकि कुंडलन को आवासन द्वारा समर्थित किया जाता है, उन्हें चालन द्वारा ठंडा किया जा सकता है, जिससे शीतलन के लिए मोटर के अंदर वायु प्रवाह की आवश्यकता नहीं होती है। बदले में इसका तात्पर्य है कि मोटर के आंतरिक भाग को पूरी तरह से बंद किया जा सकता है और गंदगी या अन्य बाहरी पदार्थों से सुरक्षित किया जा सकता है।

ब्रश-रहित मोटर समपरिवर्तन को सूक्ष्‍म नियंत्रक का उपयोग करके सॉफ्टवेयर में लागू किया जा सकता है, या वैकल्पिक रूप से एनालॉग या डिजिटल परिपथ का उपयोग करके लागू किया जा सकता है। ब्रश के अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ समपरिवर्तन ब्रश दिष्ट धारा मोटर के साथ उपलब्ध अधिक नम्य और क्षमताओं की स्वीकृति देता है, जिसमें गति सीमित करना, धीमी और ठीक गति नियंत्रण के लिए सूक्ष्म-सोपान संचालन और स्थिर होने पर क्षेत्र आघूर्ण बल सम्मिलित है। नियंत्रक सॉफ़्टवेयर को अनुप्रयोग में उपयोग की जा रही विशिष्ट मोटर के लिए अनुकूलित किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप अधिक समपरिवर्तन दक्षता होती है।

ब्रश-रहित मोटर पर लागू की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति लगभग विशेष रूप से गर्मी से सीमित होती है; बहुत अधिक पारा तापमान और कुंडली के ऊष्मा रोधन को नुकसान पहुंचाएगा।

विद्युत को यांत्रिक शक्ति में परिवर्तित करते समय, ब्रश-रहित मोटर मुख्य रूप से ब्रश की अनुपस्थिति के कारण ब्रश मोटर की तुलना में अधिक कुशल होती हैं, जो घर्षण के कारण यांत्रिक ऊर्जा हानि को कम करती हैं। बढ़ी हुई दक्षता मोटर के प्रदर्शन वक्र के भार रहित और कम-स्फोटक क्षेत्रों में सबसे अधिक है।

वातावरण और आवश्यकताएं जिनमें निर्माता ब्रश-रहित-टाइप दिष्ट धारा मोटर का उपयोग करते हैं, उनमें संरक्षण-मुक्त संचालन, उच्च गति और संचालन सम्मिलित हैं जहां चिनगारी संकटमय है (अर्थात विस्फोटक वातावरण) या इलेक्ट्रॉनिक रूप से संवेदनशील उपकरण को प्रभावित कर सकता है।

ब्रश-रहित मोटर का निर्माण सोपानी मोटर जैसा दिखता है, लेकिन कार्यान्वयन और संचालन में अंतर के कारण मोटर में महत्वपूर्ण अंतर होता है। जबकि सोपानी मोटर को प्रायः घूर्णक के साथ परिभाषित कोणीय स्थिति में रोका जाता है, ब्रश-रहित मोटर का उद्देश्य सामान्य रूप में निरंतर घुमाव उत्पन्न करना होता है। आंतरिक प्रतिक्रिया के लिए दोनों मोटर प्रकारों में घूर्णक स्थिति संवेदित्र हो सकता है। सोपानी मोटर और अच्छी तरह से डिज़ाइन की गई ब्रश-रहित मोटर दोनों शून्य आरपीएम पर परिमित आघूर्ण बल धारण कर सकती हैं।

नियंत्रक कार्यान्वयन

चूंकि नियंत्रक पारंपरिक ब्रश की कार्यक्षमता को लागू करता है, इसलिए इसे स्थिरक कुंडली के सापेक्ष घूर्णक के अभिविन्यास को जानने की आवश्यकता होती है। घूर्णक किरण और ब्रश की निश्चित ज्यामिति के कारण ब्रश मोटर में यह स्वचालित है। घूर्णक की स्थिति को प्रत्यक्ष मापने के लिए कुछ डिज़ाइन हॉल प्रभाव संवेदित्र या घूर्णिक एनकोडर का उपयोग करते हैं। अन्य घूर्णक की स्थिति का अनुमान लगाने के लिए अलग-अलग हॉल प्रभाव संवेदित्र की आवश्यकता को समाप्त करने के लिए, असंचालित कुंडली में वापस विद्युत वाहक बल को मापते हैं। इसलिए इन्हें प्रायःसंवेदनहीन नियंत्रक कहा जाता है।

वापस विद्युत वाहक बल के आधार पर घूर्णक की स्थिति को समझने वाले नियंत्रकों को गति प्रारंभ करने में अतिरिक्त चुनौतियां होती हैं क्योंकि घूर्णक स्थिर होने पर कोई वापस विद्युत वाहक बल उत्पन्न नहीं होता है। यह सामान्य रूप से एकपक्षीय चरण से घूर्णन प्रारंभ करके पूरा किया जाता है, और फिर गलत होने पर सही चरण पर छोड़ दिया जाता है। यह प्रवर्तन अनुक्रम में और भी अधिक जटिलता जोड़ते हुए, मोटर को संक्षेप में पीछे की ओर चलाने का कारण बन सकता है। अन्य संवेदित्र रहित नियंत्रक घूर्णक की स्थिति का अनुमान लगाने के लिए चुंबक की स्थिति के कारण कुंडलन संतृप्ति को मापने में सक्षम हैं।

विशिष्ट नियंत्रक में तर्क परिपथ द्वारा नियंत्रित तीन ध्रुवीयता-प्रतिवर्ती उत्पादन होते हैं। सरल नियंत्रक अभिविन्यास संवेदित्र से काम कर रहे तुलनित्रों को यह निर्धारित करने के लिए नियुक्त करते हैं कि उत्पादन चरण कब उन्नत होना चाहिए। अधिक उन्नत नियंत्रक त्वरण, नियंत्रण मोटर गति और पूर्ण विवरण दक्षता को प्रबंधित करने के लिए सूक्ष्‍म नियंत्रक का उपयोग करते हैं।

ब्रश-रहित दिष्ट धारा मोटर के दो प्रमुख प्रदर्शन पैरामीटर मोटर स्थिरांक हैं $K_{T}$ (बलाघूर्ण स्थिर) और $K_{e}$ (वापस विद्युत वाहक बल स्थिरांक, $K_{V}={1 \over K_{e}}$) जिसे गति स्थिरांक के रूप में भी जाना जाता है।

निर्माण में परिवर्तन

डेल्टा और वाई कुंडलन शैलियों के लिए योजनाबद्ध। (यह छवि मोटर के आगमनात्मक और जनित्र जैसी गुणों का वर्णन नहीं करती है)

ब्रश-रहित मोटर का निर्माण कई अलग-अलग भौतिक विन्यासों में किया जा सकता है। पारंपरिक इनरनर व्यवस्था का प्रारूप में, स्थायी चुंबक घूर्णक का भाग होते हैं। तीन स्थिरक कुंडलन घूर्णक को घेरे रहते हैं। बाहरी- घूर्णक आउटरनर व्यवस्था का प्रारूप में, कुण्डली और चुंबक के बीच रेडियल संबंध उत्क्रमित होता है; स्थिरक कुंडली मोटर के केंद्र (कोर) का निर्माण करते हैं, जबकि स्थायी चुंबक कोर के चारों ओर घूमने वाले घूर्णक के अंदर घूमते हैं। आउटरनर के पास सामान्य रूप में अधिक ध्रुव बिन्दु होते हैं, जो तीन समूहों के कुंडलन को बनाए रखने के लिए त्रिक में स्थापित होते हैं, और कम आरपीएम पर उच्च आघूर्ण बल होता है। समतल अक्षीय प्रवाह प्रकार में, जहां जगह या आकार की कमी होती है, स्थिरक और घूर्णक प्लेट्स को आमने-सामने रखा जाता है। सभी ब्रश-रहित मोटरों में, कुण्डली स्थिर होती हैं।

दो सामान्य विद्युत घुमावदार विन्यास हैं; डेल्टा व्यवस्था का प्रारूप तीन कुंडली को त्रिकोण-समान परिपथ में दूसरे से जोड़ता है, और प्रत्येक संयोजन पर शक्ति लागू होती है। वाई (Y- आकार) विन्यास, जिसे कभी-कभी तारा कुंडलन कहा जाता है, सभी कुंडली को केंद्रीय बिंदु से जोड़ता है, और प्रत्येक कुंडलन के शेष सिरे पर शक्ति लागू होती है। डेल्टा व्यवस्था का प्रारूप में कुंडलन वाली मोटर कम गति पर कम आघूर्ण बल कर देती है लेकिन उच्च गति दे सकती है। वाई व्यवस्था का प्रारूप कम गति पर उच्च बलाघूर्ण देता है, लेकिन उच्च गति के रूप में नहीं। वाई कुंडलन सामान्य रूप में अधिक कुशल होती है। डेल्टा-संयोजन कुंडली उच्च-आवृत्ति पराश्रयिक विद्युत धाराओं को मोटर के अंदर पूरी तरह से प्रसारित करने की स्वीकृति दे सकती हैं। Y-संयोजक कुंडलन में बंद कुंडली नहीं होता है जिसमें पराश्रयिक धाराएं प्रवाहित हो सकती हैं, जिससे इस तरह के नुकसान को रोका जा सकता है। वाई व्यवस्था का प्रारूप के उच्च प्रतिबाधा के अतिरिक्त, नियंत्रक दृष्टिकोण से, दो कुंडलन व्यवस्था का प्रारूप को समान माना जा सकता है।

अनुप्रयोग

दो-घुमावदार एकल-चरण ब्रश-रहित मोटर के स्थिरक पर चार ध्रुव। यह कंप्यूटर शीतलन पंखा (यांत्रिक) का भाग है; घूर्णक हटा दिया गया है।

ब्रश-रहित मोटर मूल रूप से ब्रश दिष्ट धारा मोटर द्वारा किए गए कई कार्यों को पूरा करते हैं, लेकिन कीमत और नियंत्रण जटिलता ब्रश-रहित मोटर को ब्रश मोटर को पूरी तरह से सबसे कम कीमत वाले क्षेत्रों में बदलने से रोकती है। फिर भी, ब्रश-रहित मोटर कई अनुप्रयोगों पर प्रभावी हो गई हैं, विशेष रूप से कंप्यूटर अनम्य चक्रिका और सीडी/डीवीडी प्लेयर जैसे उपकरण इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में छोटे शीतलन पंखे विशेष रूप से ब्रश-रहित मोटर द्वारा संचालित होते हैं। वे ताररहित विद्युत उपकरणों में पाए जा सकते हैं जहां बैटरी को चार्ज करने से पहले मोटर की बढ़ी हुई दक्षता लंबे समय तक उपयोग की ओर ले जाती है। ग्रामोफोन रिकॉर्ड के लिए प्रत्यक्ष अंतर्नोद घूर्णिका में कम गति, कम शक्ति ब्रश-रहित मोटर का उपयोग किया जाता है।

परिवहन

ब्रश-रहित मोटर विद्युत वाहन, हाइब्रिड वाहन, व्यक्तिगत परिवाहक और विद्युत विमान में पाए जाते हैं। अधिकांश विद्युत साइकिल ब्रश-रहित मोटर का उपयोग करती हैं जो कभी-कभी पहिया हब में ही निर्मित होती हैं, जिसमें स्थिरक अक्षीय के लिए ठोस रूप से निर्धारित होता है और चुंबक पहिया से जुड़ा होता है और घूमता है। स्व-संतुलन वाले स्कूटर के पहियों में भी यही सिद्धांत लागू होता है। अधिकांश विद्युत चालित रेडियो-नियंत्रित मॉडल अपनी उच्च दक्षता के कारण ब्रश रहित मोटरों का उपयोग करते हैं।

ताररहित उपकरण

ब्रश-रहित मोटर कई आधुनिक ताररहित उपकरणों में पाए जाते हैं, जिनमें कुछ श्रृंखला सूक्ष्मसमंजक, पर्ण धमित्र, आरी (परिपत्र और पारस्परिक) और अभ्यास/चालक सम्मिलित हैं। ब्रश-रहित मोटरों पर ब्रश-रहित का भार और दक्षता लाभ हाथ से चलने वाले, बैटरी से चलने वाले उपकरणों के लिए अधिक महत्वपूर्ण हैं, जो प्रत्यावर्ती धारा निर्गम में बड़े, स्थिर उपकरणों से जुड़े होते हैं।

ताप और वायु-संचार

ऊष्मा, वायु-संचार और वातानुकूलक (एचवीएसी) और प्रशीतन उद्योगों में विभिन्न प्रकार की प्रत्यावर्ती धारा मोटरों के अतिरिक्त ब्रश-रहित मोटरों का उपयोग करने का चलन है। ब्रश-रहित मोटर पर स्विच करने का सबसे महत्वपूर्ण कारण विशिष्ट प्रत्यावर्ती धारा मोटर की तुलना में उन्हें संचालित करने के लिए आवश्यक शक्ति में कमी है। ब्रश-रहित मोटर की उच्च दक्षता के अतिरिक्त, एचवीएसी प्रणाली, विशेष रूप से चर-गति या भार प्रतिरुपण की विशेषता वाले, ब्रश-रहित मोटर का उपयोग अंतर्निहित सूक्ष्मसंसाधित्र को शीतलन और वायुप्रवाह पर निरंतर नियंत्रण देने के लिए करते हैं।

औद्योगिकअभियांत्रिकी

औद्योगिकअभियांत्रिकी के अंदर ब्रश-रहित दिष्ट धारा मोटर का अनुप्रयोग मुख्य रूप से अभियांत्रिकी या औद्योगिक स्वचालन डिजाइन के निर्माण पर केंद्रित है। ब्रश-रहित मोटर अपने उच्च शक्ति घनत्व, अच्छी गति-बलाघूर्ण विशेषताओं, उच्च दक्षता, विस्तृत गति सीमा और कम संरक्षण के कारण विनिर्माण अनुप्रयोगों के लिए आदर्श रूप से अनुकूल हैं। औद्योगिक अभियांत्रिकी में ब्रश-रहित दिष्ट धारा मोटर का सबसे सामान्य उपयोग गति नियंत्रण, रैखिक प्रेरक, सर्वो मोटर, औद्योगिक रोबोटों के लिए, उत्सारित्र चालक मोटर और सीएनसी मशीन उपकरण के लिए प्रबंध चालक हैं।

ब्रश-रहित मोटर को सामान्य रूप में समायोज्य या चर गति अनुप्रयोगों में पंप, पंखे और तंतु चालक के रूप में उपयोग किया जाता है क्योंकि वे अच्छी गति प्रतिक्रिया के साथ उच्च बलाघूर्ण विकसित करने में सक्षम होते हैं। इसके अतिरिक्त, उन्हें दूरस्थ नियंत्रण के लिए आसानी से स्वचालित किया जा सकता है। उनके निर्माण के कारण, उनके पास अच्छी तापीय विशेषताएं और उच्च ऊर्जा दक्षता है। चर गति प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए, ब्रश-रहित मोटर विद्युतयांत्रिक प्रणाली में काम करती हैं जिसमें इलेक्ट्रॉनिक मोटर नियंत्रक और घूर्णक स्थिति प्रतिक्रिया संवेदित्र सम्मिलित होता है। ब्रश-रहित दिष्ट धारा मोटर का व्यापक रूप से मशीन उपकरण सर्वो अंतर्नोद के लिए सर्वोमोटर्स के रूप में उपयोग किया जाता है। सर्वोमोटर्स का उपयोग यांत्रिक विस्थापन, स्थिति या परिशुद्ध गति नियंत्रण के लिए किया जाता है। दिष्ट धारा सोपानी मोटर को सर्वोमोटर के रूप में भी उपयोग किया जा सकता है; हालाँकि, चूंकि वे खुले कुंडली नियंत्रक के साथ संचालित होते हैं, वे सामान्य रूप में बलाघूर्ण स्पंदन प्रदर्शित करते हैं।

ब्रश-रहित मोटर का उपयोग औद्योगिक स्थिति और प्रवर्तन अनुप्रयोगों में किया जाता है। संयोजन रोबोट के लिए, रैखिक मोटर बनाने के लिए ब्रश-रहित तकनीक का उपयोग किया जा सकता है। रैखिक मोटर का लाभ यह है कि वे गोल पेंच, प्रमुख पेंच, रैक और पिनियन रैक एवं पिनियन संचालन, सांचा, गियर या बेल्ट जैसे संचरण (यांत्रिकी) प्रणाली की आवश्यकता के बिना रैखिक गति उत्पन्न कर सकते हैं, जो आवश्यक होगा घूर्णिक मोटर के लिए संचरण प्रणाली कम जवाबदेही और कम परिशुद्धता का परिचय देने के लिए जाने जाते हैं। प्रत्यक्ष चालक, ब्रश-रहित दिष्ट धारा रैखिक मोटर में चुंबकीय दिशा के साथ साँचेदार स्थिरक और गतिक संचालक होता है, जिसमें स्थायी चुंबक और कुण्डली कुंडलन होते हैं। रैखिक गति प्राप्त करने के लिए, मोटर नियंत्रक संचालक में कुण्डली को उत्तेजित करता है जिससे चुंबकीय क्षेत्र की परस्पर क्रिया होती है जिसके परिणामस्वरूप रैखिक गति होती है। नलिकीय रैखिक मोटर समान तरीके से संचालित रैखिक मोटर डिज़ाइन का दूसरा रूप है।

विमान मॉडल

एक सूक्ष्मसंसाधित्र-नियंत्रित बीएलडीसी मोटर एक सूक्ष्म रेडियो-नियंत्रित हवाई जहाज को शक्ति प्रदान करती है। इस बाहरी घूर्णक मोटर का भार 5 ग्राम है और लगभग 11 वाट की उपभोग करता है।

मॉडल हेलीकॉप्टर और मानव रहित हवाई वाहन सहित मॉडल विमान के लिए ब्रश-रहित मोटर लोकप्रिय मोटर विकल्प बन गए हैं। उनके अनुकूल शक्ति से-भार अनुपात और उपलब्ध आकारों की विस्तृत श्रृंखला ने विद्युत-संचालित विमान मॉडल के लिए विक्रय में आमूल परिवर्तित करता है, लगभग सभी ब्रश विद्युत मोटर को विस्थापित कर दिया है, कम शक्ति वाले प्रायः साधारण श्रेणी विमानों को छोड़कर उन्होंने प्रोत्साहित भी किया। बड़े और भारी मॉडलों को शक्ति देने वाले पिछले मॉडल इंजनों के अतिरिक्त सरल, हल्के विद्युत मॉडल विमान के विकास को भी प्रोत्साहित किया है। आधुनिक बैटरियों और ब्रश-रहित मोटर का बढ़ा हुआ शक्ति से भार अनुपात मॉडल को धीरे-धीरे आरोहण के अतिरिक्त लंबवत आरोहण की स्वीकृति देता है। कम चमक वाले ईंधन आंतरिक दहन इंजनों की तुलना में कम रव और द्रव्यमान की कमी उनकी लोकप्रियता का अन्य कारण है।

कुछ देशों में दहन इंजन चालित मॉडल विमान के उपयोग के लिए कानूनी प्रतिबंध, प्रायः ध्वनि प्रदूषण की संभावना के कारण- यहां तक ​​​​कि हाल के दशकों में लगभग सभी मॉडल इंजनों के लिए उद्देश्य से डिज़ाइन किए गए मफलरों के साथ-साथ उच्च-शक्ति विद्युत प्रणालियों में परिवर्तन का समर्थन किया है।

रेडियो नियंत्रित कारें

रेडियो नियंत्रित कार (आरसी) कार क्षेत्र में भी उनकी लोकप्रियता बढ़ी है। ब्रश-रहित मोटर 2006 से रेडियो संचालित स्वतः रेसिंग (आरओएआर) के अनुसार उत्तर अमेरिकी रेडियो नियंत्रित कार रेसिंग में वैधिक हैं। ये मोटर रेडियो नियंत्रित कार रेसर को बहुत अधिक शक्ति प्रदान करते हैं और, यदि उपयुक्त गियरन और उच्च-उन्मोचन लिथियम बहुरूपी ( Li-Po) या लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी (LiFePO4) बैटरी के साथ जोड़ा जाए तो ये कारें 160 किलोमीटर प्रति घंटे (99 मील प्रति घंटे) से अधिक की गति प्राप्त कर सकती हैं। )

ब्रश-रहित मोटर अधिक बलाघूर्ण उत्पन्न करने में सक्षम हैं और नाइट्रो- या गैसोलीन-संचालित इंजनों की तुलना में तीव्र अधिकतम घूर्णी गति है। नाइट्रो इंजन लगभग 46,800 प्रति मिनट घूर्णन और 2.2 किलोवाट (3.0 अश्व शक्ति) अधिकतम पर है, जबकि एक छोटी ब्रश-रहित मोटर 50,000 प्रति मिनट घूर्णन और 3.7 किलोवाट (5.0 अश्व शक्ति) तक पहुंच सकती है। बड़े ब्रश-रहित रेडियो नियंत्रित कार मोटर एक-पांचवें पैमाने के मॉडल को विद्युत देने के लिए 10 किलोवाट (13 अश्व शक्ति) और 28,000 प्रति मिनट घूर्णन तक पहुंच सकते हैं।

यह भी देखें

• पीजोइलेक्ट्रिक मोटर
• गिलहरी-पिंजरे घूर्णक

आगे की पढाई

• Jacek F. Gieras; Mitchell Wing (2002), Permanent magnet motor technology: design and applications, CRC Press, ISBN 9780824743949
• Krishnan Ramu (2009), Permanent Magnet Synchronous and Brushless DC Motors, CRC Press, ISBN 9781420014235
• Howard E. Jordan (1994), Energy-efficient electric motors and their applications, Springer, ISBN 9780306446986
• Bobby A. Bassham (2003), An Evaluation of Electric Motors for Ship Propulsion, Naval Postgraduate School, archived from the original on April 8, 2013
• Duane Hanselman (2012), Brushless Motors: Magnetic Design, Performance, and Control, E-Man Press, ISBN 9780982692615

बाहरी कड़ियाँ

• How Motors Work (brushed and brushless RC airplane motors) at the Wayback Machine (archived 2013-10-02)
• BLDC Motor Fan Advantages And Disadvantages at the Wayback Machine (archived 2022-01-17)
• Animation of BLDC Motor in different commutation (Block, Star, Sinus (sine) & Sensorless) – compared to stepper motors at the Wayback Machine (archived 2020-02-05) Flash
• Electric Drives – Brushless DC / प्रत्यावर्ती धारा and Reluctance Motors with useful diagrams
• How Brushless Motor and ESC Work – Video explanation how Brushless DC Motor works, plus how to control one with an Arduino micro-controller.