XIX અને XX સદીઓમાં વીજળીના ક્ષેત્રમાં વિજ્ઞાન, ઝડપથી વિકસતું રહ્યું, જેના કારણે વિદ્યુત અસુમેળ મોટર્સનું નિર્માણ થયું. આવા ઉપકરણોની મદદથી, ઔદ્યોગિક ઉદ્યોગનો વિકાસ આગળ વધ્યો છે અને હવે અસુમેળ ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સનો ઉપયોગ કરીને પાવર મશીનો વિના પ્લાન્ટ અને ફેક્ટરીઓની કલ્પના કરવી અશક્ય છે.
સામગ્રી
ઇતિહાસ
અસુમેળ મોટરનો ઇતિહાસ 1888 માં શરૂ થાય છે જ્યારે નિકોલા ટેસ્લા ઈલેક્ટ્રિક મોટર સર્કિટનું પેટન્ટ કર્યું, તે જ વર્ષે બીજા વિદ્યુત વૈજ્ઞાનિક ગેલિલિયો ફેરારિસ એસિંક્રોનસ મશીનના સૈદ્ધાંતિક પાસાઓ પર એક લેખ પ્રકાશિત કર્યો.
1889 માં, રશિયન ભૌતિકશાસ્ત્રી મિખાઇલ ઓસિપોવિચ ડોલિવો-ડોબ્રોવોલ્સ્કી અસુમેળ થ્રી-ફેઝ ઇલેક્ટ્રિક મોટર માટે જર્મનીમાં પેટન્ટ મેળવ્યું.
આ તમામ શોધોએ ઇલેક્ટ્રિક મશીનોને સુધારવાની મંજૂરી આપી અને પરિણામે ઉદ્યોગમાં ઇલેક્ટ્રિક મશીનોનો વ્યાપક ઉપયોગ થયો, જેણે ઉત્પાદનમાં તમામ તકનીકી પ્રક્રિયાઓને નોંધપાત્ર રીતે વેગ આપ્યો, કાર્યની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કર્યો અને તેની શ્રમ તીવ્રતામાં ઘટાડો કર્યો.
હાલમાં, ઉદ્યોગમાં ઉપયોગમાં લેવાતી સૌથી સામાન્ય ઇલેક્ટ્રિક મોટર એ ડોલિવો-ડોબ્રોવોલ્સ્કી દ્વારા બનાવેલ ઇલેક્ટ્રિક મશીનનો પ્રોટોટાઇપ છે.
અસુમેળ મોટરના સંચાલનનું માળખું અને સિદ્ધાંત
અસુમેળ ઇલેક્ટ્રિક મોટરના મુખ્ય ઘટકો સ્ટેટર અને રોટર છે, જે હવાના અંતર દ્વારા એકબીજાથી અલગ પડે છે. મોટરમાં સક્રિય કાર્ય વિન્ડિંગ્સ અને રોટર કોર દ્વારા કરવામાં આવે છે.
અસુમેળ મોટરનો અર્થ થાય છે રોટર ગતિ અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રની ગતિ વચ્ચેનો તફાવત.
સ્ટેટર - મોટરનો એક નિશ્ચિત ભાગ છે જેનો કોર ઇલેક્ટ્રિકલ સ્ટીલનો બનેલો છે અને બેડમાં માઉન્ટ થયેલ છે. ફ્રેમ એવી સામગ્રીમાંથી કાસ્ટ કરવામાં આવે છે જે ચુંબકીય નથી (કાસ્ટ આયર્ન, એલ્યુમિનિયમ). સ્ટેટર વિન્ડિંગ્સ એ ત્રણ-તબક્કાની સિસ્ટમ છે જેમાં વાયર 120 ડિગ્રીના ડિફ્લેક્શન એંગલ સાથે સ્લોટમાં નાખવામાં આવે છે. વિન્ડિંગ તબક્કાઓ પ્રમાણભૂત તરીકે સ્ટાર અથવા ડેલ્ટા સર્કિટમાં નેટવર્ક સાથે જોડાયેલા છે.
રોટર - મોટરનો ફરતો ભાગ છે. અસુમેળ ઇલેક્ટ્રિક મોટર રોટર્સ બે પ્રકારના હોય છે: ખિસકોલી-કેજ અને ફેઝ રોટર્સ. રોટર વિન્ડિંગની ડિઝાઇન દ્વારા આ પ્રકારો એકબીજાથી અલગ પડે છે.
ખિસકોલી કેજ રોટર સાથે ઇન્ડક્શન મોટર
આ પ્રકારના ઇલેક્ટ્રિક મશીનને સૌપ્રથમ પેટન્ટ M.O. ડોલિવો-ડોબ્રોવોલ્સ્કી અને લોકપ્રિય રીતે કહેવામાં આવે છે "ખિસકોલી વ્હીલ" ડિઝાઇનના દેખાવને કારણે. શોર્ટ-સર્ક્યુટેડ રોટર વિન્ડિંગમાં તાંબાના શોર્ટ-સર્ક્યુટેડ સળિયા હોય છે (એલ્યુમિનિયમ, પિત્તળ) અને રોટર કોર વિન્ડિંગના સ્લોટમાં દાખલ કરવામાં આવે છે. આ પ્રકારના રોટરમાં કોઈ ફરતા સંપર્કો નથી, તેથી આવી મોટર્સ કામગીરીમાં ખૂબ જ વિશ્વસનીય અને ટકાઉ હોય છે.
ફેઝ રોટર સાથે અસુમેળ મોટર
આવા ઉપકરણ તમને વિશાળ શ્રેણીમાં કામગીરીની ઝડપને સમાયોજિત કરવાની મંજૂરી આપે છે. ફેઝ રોટર એ ત્રણ-તબક્કાનું વિન્ડિંગ છે, જે સ્ટાર અથવા ડેલ્ટા સર્કિટ દ્વારા જોડાયેલ છે. આવા મોટર્સમાં તેમની ડિઝાઇનમાં વિશિષ્ટ બ્રશ હોય છે, જેનો ઉપયોગ રોટરની ગતિને નિયંત્રિત કરવા માટે થઈ શકે છે. જો આવી મોટરની મિકેનિઝમમાં વિશિષ્ટ રિઓસ્ટેટ ઉમેરવામાં આવે છે, તો મોટરની શરૂઆતમાં સક્રિય પ્રતિકાર ઘટાડવામાં આવશે અને આ રીતે પ્રારંભિક પ્રવાહો, જે ઇલેક્ટ્રિકલ નેટવર્ક અને ઉપકરણ પર જ નુકસાનકારક અસર કરે છે, તે ઘટાડવામાં આવશે.
ઓપરેશનનો સિદ્ધાંત
જ્યારે સ્ટેટર વિન્ડિંગ્સ પર ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ લાગુ થાય છે, ત્યારે ચુંબકીય પ્રવાહ થાય છે. તબક્કાઓ એકબીજાના સંબંધમાં 120 ડિગ્રીથી સરભર થયા હોવાથી, આ વિન્ડિંગ્સમાં પ્રવાહને ફેરવવાનું કારણ બને છે. જો રોટર શોર્ટ-સર્ક્યુટેડ હોય, તો આ પરિભ્રમણ રોટરમાં પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરે છે જે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્ર બનાવે છે. એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા, રોટર અને સ્ટેટરના ચુંબકીય ક્ષેત્રો ઇલેક્ટ્રિક મોટરના રોટરને ફેરવવાનું કારણ બને છે. તબક્કા-તબક્કાના રોટરના કિસ્સામાં, સ્ટેટર અને રોટરને વારાફરતી વોલ્ટેજ લાગુ કરવામાં આવે છે, દરેક મિકેનિઝમમાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર દેખાય છે, તેઓ એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે અને રોટરને ફેરવે છે.
અસુમેળ મોટર્સના ફાયદા
| શોર્ટ-સર્કિટ રોટર | આંશિક તબક્કાના રોટર |
|---|---|
| 1. સરળ સ્ટાર્ટ-અપ ઉપકરણ અને સર્કિટ | 1. નીચા પ્રારંભિક વર્તમાન |
| 2. ઓછી ઉત્પાદન કિંમત | 2. પરિભ્રમણ ગતિને સમાયોજિત કરવાની ક્ષમતા |
| 3. વધતા લોડ સાથે શાફ્ટની ઝડપ બદલાતી નથી | 3. ઝડપ બદલ્યા વિના નાના ઓવરલોડ્સ સાથે કામગીરી |
| 4. ટૂંકા ગાળાના ઓવરલોડનો સામનો કરવામાં સક્ષમ | 4. આપોઆપ શરૂઆત લાગુ કરી શકો છો |
| 5. કામગીરીમાં વિશ્વસનીય અને ટકાઉ | 5. ઉચ્ચ ટોર્ક ધરાવે છે |
| 6. કોઈપણ કામ કરવાની પરિસ્થિતિઓ માટે યોગ્ય | |
| 7. ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા ધરાવે છે |
અસુમેળ મોટર્સના ગેરફાયદા
| ખિસકોલી કેજ રોટર સાથે | તબક્કા-ઘા રોટર સાથે |
|---|---|
| 1. રોટર ઝડપ એડજસ્ટ કરી શકાતી નથી | મોટું કદ 1. |
| 2. નીચા પ્રારંભિક ટોર્ક 2. | 2. કાર્યક્ષમતા ઓછી છે |
| 3.ઉચ્ચ પ્રારંભિક વર્તમાન | બ્રશ પહેરવાને કારણે વારંવાર જાળવણી |
| 4. કેટલીક ડિઝાઇન જટિલતા અને ફરતા સંપર્કો |
ઇન્ડક્શન મોટર્સ ઉત્તમ યાંત્રિક લાક્ષણિકતાઓ સાથે ખૂબ જ કાર્યક્ષમ ઉપકરણો છે, જે તેમને ઉપયોગની આવર્તનમાં અગ્રણી બનાવે છે.
ઓપરેટિંગ મોડ્સ
અસિંક્રોનસ પ્રકારની ઇલેક્ટ્રિક મોટર એ એક સાર્વત્રિક પદ્ધતિ છે અને તેની અવધિની દ્રષ્ટિએ ઘણા ઓપરેટિંગ મોડ્સ છે:
- સતત;
- ટૂંકા સમય;
- તૂટક તૂટક; સામયિક;
- વારંવાર-ટૂંક સમય;
- ખાસ.
સતત મોડ - અસુમેળ ઉપકરણોના સંચાલનનું મુખ્ય મોડ છે, જે સતત લોડ સાથે શટડાઉન કર્યા વિના ઇલેક્ટ્રિક મોટરના સતત સંચાલન દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. આ ઓપરેટિંગ મોડ સૌથી સામાન્ય છે, તેનો ઉપયોગ દરેક જગ્યાએ ઔદ્યોગિક સાહસોમાં થાય છે.
ટૂંકા સમયની કામગીરી - નિર્દિષ્ટ સમય માટે સ્થિર લોડ ન પહોંચે ત્યાં સુધી કાર્ય કરે છે (10 થી 90 મિનિટ સુધી), ગરમ થવા માટે પૂરતો સમય નથી. આ પછી તે બંધ થઈ જાય છે. કાર્યકારી પદાર્થોની સપ્લાય કરતી વખતે આ મોડનો ઉપયોગ થાય છે (પાણી, તેલ, ગેસ) અને અન્ય પરિસ્થિતિઓ.
સામયિક કામગીરી - ઓપરેશનની અવધિનું નિર્ધારિત મૂલ્ય હોય છે, અને કાર્યનું ચક્ર પૂર્ણ કર્યા પછી તે બંધ થાય છે. ઓપરેશન મોડ સ્ટાર્ટ-ઓપરેટ-સ્ટોપ. આ કિસ્સામાં, બાહ્ય તાપમાને ઠંડુ થવાનો સમય મળે તે પહેલાં તે અમુક સમય માટે બંધ થઈ શકે છે અને પછી ફરીથી સ્વિચ કરી શકે છે.
તૂટક તૂટક કામગીરી - મોટર મહત્તમ સુધી ગરમ થતી નથી, પરંતુ આસપાસના તાપમાને ઠંડુ થવાનો સમય નથી. તેનો ઉપયોગ એલિવેટર્સ, એસ્કેલેટર અને અન્ય ઉપકરણોમાં થાય છે.
ખાસ મોડ - સક્રિયકરણની અવધિ અને અવધિ મનસ્વી.
વિદ્યુત ઇજનેરીમાં વિદ્યુત મશીનોની ઉલટાવી શકાય તેવો સિદ્ધાંત છે - આનો અર્થ એ છે કે ઉપકરણ વિદ્યુત ઊર્જાને યાંત્રિક ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરી શકે છે અને વિપરીત ક્રિયા કરી શકે છે.
અસુમેળ ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ પણ આ સિદ્ધાંતને અનુરૂપ છે અને તેમાં મોટર અને જનરેટરના ઓપરેશન મોડ્સ છે.
મોટર કામગીરી - એ સિંક્રનસ ઇલેક્ટ્રિક મોટરના સંચાલનનો મૂળભૂત મોડ છે.જ્યારે વિન્ડિંગ્સ પર વોલ્ટેજ લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ટોર્ક જનરેટ થાય છે, રોટરને શાફ્ટ સાથે જોડે છે અને આ રીતે શાફ્ટ ફરવાનું શરૂ કરે છે, મોટર સતત ગતિએ જાય છે, ઉપયોગી કાર્ય કરે છે.
જનરેટર મોડ - રોટર ફરે ત્યારે મોટર વિન્ડિંગ્સમાં ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહના ઉત્તેજનાના સિદ્ધાંત પર આધારિત છે. જો તમે મોટરના રોટરને યાંત્રિક રીતે ફેરવો છો, તો સ્ટેટર વિન્ડિંગ્સમાં ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ ઉત્પન્ન થાય છે, વિન્ડિંગ્સમાં કેપેસિટરની હાજરીમાં કેપેસિટીવ પ્રવાહ હોય છે. જો કેપેસિટર ક્ષમતા ચોક્કસ મૂલ્ય હોય, તો મોટરની લાક્ષણિકતાઓના આધારે, જનરેટરની સ્વ-ઉત્તેજના હશે અને વોલ્ટેજની ત્રણ-તબક્કાની સિસ્ટમ થશે. તેથી ખિસકોલી કેજ મોટર જનરેટરની જેમ કામ કરશે.
અસુમેળ મોટર્સનું ઝડપ નિયંત્રણ
અસુમેળ ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સની પરિભ્રમણ ગતિને નિયંત્રિત કરવા અને તેમના ઓપરેશન મોડને નિયંત્રિત કરવાની નીચેની રીતો છે:
- આવર્તન - વિદ્યુત નેટવર્કમાં વર્તમાનની આવર્તન બદલીને, ઇલેક્ટ્રિક મોટરના પરિભ્રમણની આવર્તન બદલાય છે. આ પદ્ધતિ માટે, ફ્રીક્વન્સી કન્વર્ટર નામના ઉપકરણનો ઉપયોગ થાય છે;
- રિઓસ્ટેટ - રોટરમાં રિઓસ્ટેટના પ્રતિકારને બદલીને, રોટેશનલ આવર્તન બદલાય છે. આ પદ્ધતિ પ્રારંભિક ટોર્ક અને જટિલ સ્લિપને વધારે છે;
- ઇમ્પલ્સ - નિયંત્રણ પદ્ધતિ, જેમાં મોટર પર એક ખાસ પ્રકારનો વોલ્ટેજ લાગુ કરવામાં આવે છે.
- ઇલેક્ટ્રિક મોટરના ઓપરેશન દરમિયાન વિન્ડિંગ્સને "સ્ટાર" સર્કિટમાંથી "ડેલ્ટા" સર્કિટમાં ફેરવવું, જે પ્રારંભિક પ્રવાહોને ઘટાડે છે;
- ટૂંકા-સર્કિટવાળા રોટર્સ માટે ધ્રુવ જોડીના ફેરફાર સાથે નિયંત્રણ;
- તબક્કા-રોટર મોટર્સ માટે ઇન્ડક્ટિવ રેઝિસ્ટરનું જોડાણ.
ઇલેક્ટ્રોનિક સિસ્ટમ્સના વિકાસ સાથે, વિવિધ અસુમેળ ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સનું નિયંત્રણ વધુને વધુ કાર્યક્ષમ અને ચોક્કસ બની રહ્યું છે.આવા મોટર્સનો ઉપયોગ વિશ્વમાં દરેક જગ્યાએ થાય છે, આવા મિકેનિઝમ્સ દ્વારા કરવામાં આવતા વિવિધ કાર્યો દરરોજ વધી રહ્યા છે, અને તેમની જરૂરિયાત ઓછી થઈ રહી નથી.
સંબંધિત લેખો:
