रिलक्टेंस मोटर्स: Difference between revisions
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[[File:Reluktanzmotor.svg |thumb|6 | [[File:Reluktanzmotor.svg |thumb|6 स्थिरक और 4 रोटर ध्रुव के साथ स्विच्ड प्रतिष्ठंभ मशीन का प्रतिच्छेदन। स्थिरक ध्रुवों पर केंद्रित कुंडली पर ध्यान देते हैं।]]'''रिलक्टेंस मोटर्स''' (प्रतिष्ठंभ मोटर) एक प्रकार की [[ विद्युत मोटर ]]है जो [[ लौह-चुंबकीय |लौह-चुंबकीय]] रोटर पर अस्थायी चुंबकीय ध्रुवों को प्रेरित करती है। रोटर में कोई कुंडली नहीं है। यह [[चुंबकीय अनिच्छा|चुंबकीय प्रतिष्ठंभ]] के माध्यम से आघूर्ण उत्पन्न करता है। | ||
रिलक्टेंस मोटर्स उपप्रकारों में समकालिक, चर, स्विच्ड और चर प्रारम्भ सम्मिलित हैं। | |||
प्रतिष्ठंभ मोटर्स कम लागत पर उच्च [[शक्ति घनत्व]] प्रदान कर सकते हैं, जिससे वे कई अनुप्रयोगों के लिए आकर्षक बन जाते हैं। प्रतिकूल स्थिति में कम गति पर संचालित होने पर उच्च [[ टॉर्क तरंग |आघूर्ण तरंग]] (एक परिक्रमण के समय अधिकतम और न्यूनतम आघूर्ण के बीच का अंतर) और आघूर्ण तरंग के कारण ध्वनि सम्मिलित है।<ref>{{Cite web|url=https://e2e.ti.com/blogs_/b/motordrivecontrol/archive/2016/02/18/acoustic-noise-in-home-appliances-due-to-torque-ripple-in-motor-drives-part-1|title=Acoustic noise in home appliances due to torque ripple in motor drives – part 1 - Motor Drive & Control - Blogs - TI E2E Community|website=e2e.ti.com|access-date=2019-04-09}}</ref> | |||
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इक्कीसवीं सदी की प्रारम्भ तक, उनका उपयोग डिजाइन और नियंत्रण की जटिलता के कारण सीमित था। सिद्धांत में प्रगति, कंप्यूटर डिज़ाइन टूल और नियंत्रण के लिए कम लागत वाली [[ अंतः स्थापित प्रणाली |अंतः स्थापित प्रणाली]] ने इन बाधाओं पर नियंत्रण कर लिया हैं। [[ microcontroller |माइक्रोकंट्रोलर्स]] रोटर स्थिति और धारा/वोल्टेज फीडबैक के अनुसार ड्राइव तरंगों को तैयार करने के लिए [[वास्तविक समय कंप्यूटिंग]] नियंत्रण एल्गोरिदम का उपयोग करते हैं। [[बड़े पैमाने पर एकीकरण|बड़े पैमाने पर एकीकृत सर्किट]] के विकास से पहले, नियंत्रण विद्युतीय अत्यधिक महंगे थे। | |||
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[[स्टेटर]] में एक | [[स्टेटर|'''स्थिरक''']] में एक कुंडलित क्षेत्र [[ब्रश डीसी इलेक्ट्रिक मोटर|ब्रश डीसी विद्युत् मोटर]] के समान कई प्रक्षेपी (प्रमुख) विद्युतचुंबकीय ध्रुव होते हैं। रोटर में मृदु [[चुंबक|चुंबकीय]] पदार्थ होता हैं, जैसे लेमिनेटेड [[सिलिकॉन स्टील]], जिसमें कई प्रक्षेपण होते हैं जो चुंबकीय प्रतिष्ठंभ के माध्यम से प्रमुख चुंबकीय ध्रुवों के रूप में कार्य करते हैं। स्विच्ड प्रतिष्ठंभ मोटर्स के लिए, रोटर ध्रुवो की संख्या साधारण तौर पर स्थिरक ध्रुवो की संख्या से कम होती है, जो आघूर्ण तरंग को कम करती है और सभी ध्रुवो को एक साथ संरेखित होने से रोकती है - ऐसी स्थिति जो आघूर्ण उत्पन्न नहीं कर सकती है। | ||
जब एक | जब एक स्थिरक ध्रुव दो आसन्न रोटर ध्रुव से समान दूरी पर होता है, तो स्थिरक ध्रुव को <nowiki>''पूरी तरह से असंरेखित स्थिति''</nowiki> में कहा जाता है। यह रोटर ध्रुव के लिए अधिकतम चुंबकीय प्रतिष्ठंभ की स्थिति है। संरेखित स्थिति में, दो (या अधिक) रोटर ध्रुव पूरी तरह से दो (या अधिक) स्थिरक ध्रुव के साथ संरेखित होते हैं, (जिसका अर्थ है कि रोटर ध्रुव पूरी तरह से स्थिरक ध्रुव का सामना करते हैं) और यह न्यूनतम प्रतिष्ठंभ की स्थिति है। | ||
जब एक | जब एक स्थिरक ध्रुव सक्रिय होता है, तो रोटर आघूर्ण उस दिशा में होता है जो प्रतिष्ठंभ को कम करता है। इस प्रकार, निकटतम रोटर ध्रुव को असंरेखित स्थिति से स्थिरक क्षेत्र (निम्न प्रतिष्ठंभ की स्थिति) के साथ संरेखण में खींच लिया जाता है। (यह वही प्रभाव है जो [[सोलनॉइड (इंजीनियरिंग)]] द्वारा उपयोग, या चुंबक के साथ लौहचुंबकीय [[धातु]] उठाते समय किया जाता है।) चक्रण को बनाए रखने के लिए, स्थिरक क्षेत्र को रोटर ध्रुवों से पहले घूमना चाहिए, इस प्रकार रोटर को लगातार "खींचना" (पुल्लिंग) होता हैं। कुछ मोटर परिवर्ती [[Index.php?title=3-चरण एसी शक्ति|3-चरण एसी शक्ति]] पर चलते हैं (नीचे समकालिक प्रतिष्ठंभ देखते हैं)। अधिकांश आधुनिक डिज़ाइन स्विच्ड प्रतिष्ठंभ प्रकार के होते हैं, क्योंकि विद्युतीय [[कम्यूटेटर (इलेक्ट्रिक)|विनिमय (विद्युत्)]] मोटर प्रारम्भ, गति नियंत्रण और सुचारू संचालन (निम्न आघूर्ण तरंग) के लिए महत्वपूर्ण नियंत्रण लाभ देता है। | ||
मोटर में प्रत्येक चरण | मोटर में प्रत्येक चरण कुंडलन का [[अधिष्ठापन]] स्थिति के साथ बदलता रहता है, क्योंकि प्रतिष्ठंभ भी स्थिति के साथ बदलती रहती है। यह एक [[नियंत्रण प्रणाली]] आक्षेप प्रस्तुत करता है। | ||
==प्रकार== | ==प्रकार== | ||
=== | ===समकालिक प्रतिष्ठंभ === | ||
समकालिक प्रतिष्ठंभ मोटर्स (सीनआरएम्) में स्थिरक और रोटर ध्रुवो की समान संख्या होती है। रोटर पर प्रक्षेपण को आंतरिक प्रवाह "बाधाओं" को प्रदर्शित करने के लिए व्यवस्थित किया जाता है, रंध्र जो तथाकथित प्रत्यक्ष अक्ष के साथ चुंबकीय प्रवाह को निर्देशित करते हैं। ध्रुवो की संख्या सम, सामान्यतः 4 या 6 होती हैं। | |||
रोटर वर्तमान-संचालन भागों के बिना समकालिक गति से संचालित होता है। [[इंडक्शन मोटर]] की तुलना में रोटर का | रोटर वर्तमान-संचालन भागों के बिना समकालिक गति से संचालित होता है। [[इंडक्शन मोटर|प्रेरण मोटर]] की तुलना में रोटर का हानि न्यूनतम होता है, यद्यपि की इसमें साधारण तौर पर बहुत अधिक[[ टॉर्कः | आघूर्ण]] नहीं होता है।<ref>{{Cite web |last=Magazine |first=Smithsonian |last2=Osborne |first2=Margaret |title=This 17-Year-Old Designed a Motor That Could Potentially Transform the Electric Car Industry |url=https://www.smithsonianmag.com/innovation/this-17-year-old-designed-a-motor-that-could-potentially-transform-the-electric-car-industry-180980550/ |access-date=2022-08-19 |website=Smithsonian Magazine |language=en}}</ref><ref>{{Cite web |title=ETSD014 - Investigating a Novel Electric Motor Design |url=https://projectboard.world/isef/project/etsd014---investigating-a-novel-electric-motor-design |access-date=2022-08-19 |website=Society for Science}}</ref> | ||
एक बार समकालिक गति से प्रारम्भ होने पर, मोटर ज्यावक्रीय वोल्टेज के साथ कार्य कर सकता है। गति नियंत्रण के लिए परिवर्त्य-आवृत्ति चालन की आवश्यकता होती है। | |||
एसआरएम में चरण | ===स्विच्ड प्रतिष्ठंभ या परिवर्तनशील प्रतिष्ठंभ=== | ||
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स्विच्ड रिलक्टेंस मोटर्स (एसआरएम) [[स्टेपर मोटर|सोपानक मोटर]] का एक रूप है जो कम ध्रुवों का उपयोग करता है। एसआरएम के सबसे प्राथमिक रूप में इसकी सरल संरचना के कारण किसी भी विद्युत् मोटर की निर्माण लागत सबसे कम है, और यहां तक कि रोटर कुंडलन या स्थायी चुम्बक की कमी के कारण औद्योगिक मोटरों की लागत में कुछ कमी हो सकती है। सामान्य उपयोगों में ऐसे अनुप्रयोग सम्मिलित हैं जहां रोटर को लंबे समय तक स्थिर रखा जाना चाहिए, और खनन जैसे विस्फोटक क्षेत्रों में संभावित विद्युत उपकरण में क्योंकि यह यांत्रिक क्रमविनिमयक के बिना संचालित होता है। | |||
एसआरएम में चरण कुंडलन को विद्युत रूप से एक दूसरे से अलग किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप इन्वर्टर-चालित एसी प्रेरण मोटर्स की तुलना में अधिक दोष सहनशीलता होती है। रोटर विस्थापन के सापेक्ष अरेखीय आघूर्ण और स्थिरक चरण कुंडलन की अत्यधिक स्थिति-निर्भर प्रेरण के कारण इष्टतम चालन तरंग शुद्ध ज्यावक्र तरंग नहीं है। | |||
==अनुप्रयोग== | ==अनुप्रयोग== | ||
*एनालॉग विद्युत मीटर | *एनालॉग विद्युत मीटर | ||
*एनालॉग | *एनालॉग विद्युतीय घड़ियाँ | ||
*[[वॉशिंग मशीन]] के कुछ डिज़ाइन | *[[वॉशिंग मशीन]] के कुछ डिज़ाइन | ||
* | *नाभिकीय रिएक्टरों के रॉड चालन तंत्र को नियंत्रित करते हैं। | ||
*[[हार्ड डिस्क ड्राइव]] मोटर | *[[हार्ड डिस्क ड्राइव]] मोटर | ||
* | *विद्युत् वाहन<ref>[17-Year-Old Boy’s Electric Motor Design Could Revolutionize EVs | ||
Story by Dustin Wheelen • Aug 16, 2022, CNN.com https://www.msn.com/en-ca/autos/news/17-year-old-boy-s-electric-motor-design-could-revolutionize-evs/ar-AA10Ju0j]</ref> | Story by Dustin Wheelen • Aug 16, 2022, CNN.com https://www.msn.com/en-ca/autos/news/17-year-old-boy-s-electric-motor-design-could-revolutionize-evs/ar-AA10Ju0j]</ref> | ||
* | *विद्युत् उपकरण जैसे ड्रिल प्रेस, खराद और पट्टी आरा मशीन में उपयोग होता हैं। | ||
== यह भी देखें == | == यह भी देखें == | ||
* | * विद्युत् वाहन मोटर | ||
* [[फ्लक्स स्विचिंग अल्टरनेटर]], एक समान मशीन व्यवस्था, जिसका उपयोग जनरेटर के रूप में किया जाता है। | * [[फ्लक्स स्विचिंग अल्टरनेटर|प्रद्रावक स्विचन प्रत्यावर्ती]], एक समान मशीन व्यवस्था, जिसका उपयोग जनरेटर के रूप में किया जाता है। | ||
* स्विचड | * स्विचड रिलक्टेंस मोटर्स | ||
* [[मोटर कदम]] | * [[मोटर कदम|मोटर सोपानन]] | ||
==संदर्भ== | ==संदर्भ== | ||
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== बाहरी संबंध == | == बाहरी संबंध == | ||
* Real-Time Simulation of Switched Reluctance Motor Drives [https://web.archive.org/web/20110105191414/http://www.opal-rt.com/sites/default/files/technical_papers/toptec_switched_reluctance.pdf Technical Paper] | * Real-Time Simulation of Switched Reluctance Motor Drives [https://web.archive.org/web/20110105191414/http://www.opal-rt.com/sites/default/files/technical_papers/toptec_switched_reluctance.pdf Technical Paper] | ||
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रिलक्टेंस मोटर्स (प्रतिष्ठंभ मोटर) एक प्रकार की विद्युत मोटर है जो लौह-चुंबकीय रोटर पर अस्थायी चुंबकीय ध्रुवों को प्रेरित करती है। रोटर में कोई कुंडली नहीं है। यह चुंबकीय प्रतिष्ठंभ के माध्यम से आघूर्ण उत्पन्न करता है।
रिलक्टेंस मोटर्स उपप्रकारों में समकालिक, चर, स्विच्ड और चर प्रारम्भ सम्मिलित हैं।
प्रतिष्ठंभ मोटर्स कम लागत पर उच्च शक्ति घनत्व प्रदान कर सकते हैं, जिससे वे कई अनुप्रयोगों के लिए आकर्षक बन जाते हैं। प्रतिकूल स्थिति में कम गति पर संचालित होने पर उच्च आघूर्ण तरंग (एक परिक्रमण के समय अधिकतम और न्यूनतम आघूर्ण के बीच का अंतर) और आघूर्ण तरंग के कारण ध्वनि सम्मिलित है।[1]
इक्कीसवीं सदी की प्रारम्भ तक, उनका उपयोग डिजाइन और नियंत्रण की जटिलता के कारण सीमित था। सिद्धांत में प्रगति, कंप्यूटर डिज़ाइन टूल और नियंत्रण के लिए कम लागत वाली अंतः स्थापित प्रणाली ने इन बाधाओं पर नियंत्रण कर लिया हैं। माइक्रोकंट्रोलर्स रोटर स्थिति और धारा/वोल्टेज फीडबैक के अनुसार ड्राइव तरंगों को तैयार करने के लिए वास्तविक समय कंप्यूटिंग नियंत्रण एल्गोरिदम का उपयोग करते हैं। बड़े पैमाने पर एकीकृत सर्किट के विकास से पहले, नियंत्रण विद्युतीय अत्यधिक महंगे थे।
प्रारूप और संचालन के मुलभुत सिद्धांत
स्थिरक में एक कुंडलित क्षेत्र ब्रश डीसी विद्युत् मोटर के समान कई प्रक्षेपी (प्रमुख) विद्युतचुंबकीय ध्रुव होते हैं। रोटर में मृदु चुंबकीय पदार्थ होता हैं, जैसे लेमिनेटेड सिलिकॉन स्टील, जिसमें कई प्रक्षेपण होते हैं जो चुंबकीय प्रतिष्ठंभ के माध्यम से प्रमुख चुंबकीय ध्रुवों के रूप में कार्य करते हैं। स्विच्ड प्रतिष्ठंभ मोटर्स के लिए, रोटर ध्रुवो की संख्या साधारण तौर पर स्थिरक ध्रुवो की संख्या से कम होती है, जो आघूर्ण तरंग को कम करती है और सभी ध्रुवो को एक साथ संरेखित होने से रोकती है - ऐसी स्थिति जो आघूर्ण उत्पन्न नहीं कर सकती है।
जब एक स्थिरक ध्रुव दो आसन्न रोटर ध्रुव से समान दूरी पर होता है, तो स्थिरक ध्रुव को ''पूरी तरह से असंरेखित स्थिति'' में कहा जाता है। यह रोटर ध्रुव के लिए अधिकतम चुंबकीय प्रतिष्ठंभ की स्थिति है। संरेखित स्थिति में, दो (या अधिक) रोटर ध्रुव पूरी तरह से दो (या अधिक) स्थिरक ध्रुव के साथ संरेखित होते हैं, (जिसका अर्थ है कि रोटर ध्रुव पूरी तरह से स्थिरक ध्रुव का सामना करते हैं) और यह न्यूनतम प्रतिष्ठंभ की स्थिति है।
जब एक स्थिरक ध्रुव सक्रिय होता है, तो रोटर आघूर्ण उस दिशा में होता है जो प्रतिष्ठंभ को कम करता है। इस प्रकार, निकटतम रोटर ध्रुव को असंरेखित स्थिति से स्थिरक क्षेत्र (निम्न प्रतिष्ठंभ की स्थिति) के साथ संरेखण में खींच लिया जाता है। (यह वही प्रभाव है जो सोलनॉइड (इंजीनियरिंग) द्वारा उपयोग, या चुंबक के साथ लौहचुंबकीय धातु उठाते समय किया जाता है।) चक्रण को बनाए रखने के लिए, स्थिरक क्षेत्र को रोटर ध्रुवों से पहले घूमना चाहिए, इस प्रकार रोटर को लगातार "खींचना" (पुल्लिंग) होता हैं। कुछ मोटर परिवर्ती 3-चरण एसी शक्ति पर चलते हैं (नीचे समकालिक प्रतिष्ठंभ देखते हैं)। अधिकांश आधुनिक डिज़ाइन स्विच्ड प्रतिष्ठंभ प्रकार के होते हैं, क्योंकि विद्युतीय विनिमय (विद्युत्) मोटर प्रारम्भ, गति नियंत्रण और सुचारू संचालन (निम्न आघूर्ण तरंग) के लिए महत्वपूर्ण नियंत्रण लाभ देता है।
मोटर में प्रत्येक चरण कुंडलन का अधिष्ठापन स्थिति के साथ बदलता रहता है, क्योंकि प्रतिष्ठंभ भी स्थिति के साथ बदलती रहती है। यह एक नियंत्रण प्रणाली आक्षेप प्रस्तुत करता है।
प्रकार
समकालिक प्रतिष्ठंभ
समकालिक प्रतिष्ठंभ मोटर्स (सीनआरएम्) में स्थिरक और रोटर ध्रुवो की समान संख्या होती है। रोटर पर प्रक्षेपण को आंतरिक प्रवाह "बाधाओं" को प्रदर्शित करने के लिए व्यवस्थित किया जाता है, रंध्र जो तथाकथित प्रत्यक्ष अक्ष के साथ चुंबकीय प्रवाह को निर्देशित करते हैं। ध्रुवो की संख्या सम, सामान्यतः 4 या 6 होती हैं।
रोटर वर्तमान-संचालन भागों के बिना समकालिक गति से संचालित होता है। प्रेरण मोटर की तुलना में रोटर का हानि न्यूनतम होता है, यद्यपि की इसमें साधारण तौर पर बहुत अधिक आघूर्ण नहीं होता है।[2][3]
एक बार समकालिक गति से प्रारम्भ होने पर, मोटर ज्यावक्रीय वोल्टेज के साथ कार्य कर सकता है। गति नियंत्रण के लिए परिवर्त्य-आवृत्ति चालन की आवश्यकता होती है।
स्विच्ड प्रतिष्ठंभ या परिवर्तनशील प्रतिष्ठंभ
स्विच्ड रिलक्टेंस मोटर्स (एसआरएम) सोपानक मोटर का एक रूप है जो कम ध्रुवों का उपयोग करता है। एसआरएम के सबसे प्राथमिक रूप में इसकी सरल संरचना के कारण किसी भी विद्युत् मोटर की निर्माण लागत सबसे कम है, और यहां तक कि रोटर कुंडलन या स्थायी चुम्बक की कमी के कारण औद्योगिक मोटरों की लागत में कुछ कमी हो सकती है। सामान्य उपयोगों में ऐसे अनुप्रयोग सम्मिलित हैं जहां रोटर को लंबे समय तक स्थिर रखा जाना चाहिए, और खनन जैसे विस्फोटक क्षेत्रों में संभावित विद्युत उपकरण में क्योंकि यह यांत्रिक क्रमविनिमयक के बिना संचालित होता है।
एसआरएम में चरण कुंडलन को विद्युत रूप से एक दूसरे से अलग किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप इन्वर्टर-चालित एसी प्रेरण मोटर्स की तुलना में अधिक दोष सहनशीलता होती है। रोटर विस्थापन के सापेक्ष अरेखीय आघूर्ण और स्थिरक चरण कुंडलन की अत्यधिक स्थिति-निर्भर प्रेरण के कारण इष्टतम चालन तरंग शुद्ध ज्यावक्र तरंग नहीं है।
अनुप्रयोग
- एनालॉग विद्युत मीटर
- एनालॉग विद्युतीय घड़ियाँ
- वॉशिंग मशीन के कुछ डिज़ाइन
- नाभिकीय रिएक्टरों के रॉड चालन तंत्र को नियंत्रित करते हैं।
- हार्ड डिस्क ड्राइव मोटर
- विद्युत् वाहन[4]
- विद्युत् उपकरण जैसे ड्रिल प्रेस, खराद और पट्टी आरा मशीन में उपयोग होता हैं।
यह भी देखें
- विद्युत् वाहन मोटर
- प्रद्रावक स्विचन प्रत्यावर्ती, एक समान मशीन व्यवस्था, जिसका उपयोग जनरेटर के रूप में किया जाता है।
- स्विचड रिलक्टेंस मोटर्स
- मोटर सोपानन
संदर्भ
- ↑ "Acoustic noise in home appliances due to torque ripple in motor drives – part 1 - Motor Drive & Control - Blogs - TI E2E Community". e2e.ti.com. Retrieved 2019-04-09.
- ↑ Magazine, Smithsonian; Osborne, Margaret. "This 17-Year-Old Designed a Motor That Could Potentially Transform the Electric Car Industry". Smithsonian Magazine (in English). Retrieved 2022-08-19.
- ↑ "ETSD014 - Investigating a Novel Electric Motor Design". Society for Science. Retrieved 2022-08-19.
- ↑ [17-Year-Old Boy’s Electric Motor Design Could Revolutionize EVs Story by Dustin Wheelen • Aug 16, 2022, CNN.com https://www.msn.com/en-ca/autos/news/17-year-old-boy-s-electric-motor-design-could-revolutionize-evs/ar-AA10Ju0j]
बाहरी संबंध
- Real-Time Simulation of Switched Reluctance Motor Drives Technical Paper
