XIX आणि XX शतकांमध्ये विजेच्या क्षेत्रात विज्ञान, वेगाने विकसित होत आहे, ज्यामुळे इलेक्ट्रिकल एसिंक्रोनस मोटर्सची निर्मिती झाली. अशा उपकरणांच्या मदतीने, औद्योगिक उद्योगाचा विकास पुढे गेला आहे आणि आता अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर्स वापरून पॉवर मशीनशिवाय वनस्पती आणि कारखान्यांची कल्पना करणे अशक्य आहे.
सामग्री
इतिहास
असिंक्रोनस मोटरचा इतिहास 1888 मध्ये सुरू होतो जेव्हा निकोला टेस्ला इलेक्ट्रिक मोटर सर्किटचे पेटंट घेतले, त्याच वर्षी आणखी एक विद्युत शास्त्रज्ञ गॅलिलिओ फेरारिस एसिंक्रोनस मशीनच्या सैद्धांतिक पैलूंवर एक लेख प्रकाशित केला.
1889 मध्ये, रशियन भौतिकशास्त्रज्ञ मिखाईल ओसिपोविच डोलिवो-डोब्रोव्होल्स्की एसिंक्रोनस थ्री-फेज इलेक्ट्रिक मोटरसाठी जर्मनीमध्ये पेटंट प्राप्त केले.
या सर्व आविष्कारांमुळे इलेक्ट्रिक मशीन्स सुधारण्यास परवानगी मिळाली आणि परिणामी उद्योगात इलेक्ट्रिक मशीनचा मोठ्या प्रमाणात वापर झाला, ज्यामुळे उत्पादनातील सर्व तांत्रिक प्रक्रियांना लक्षणीय गती मिळाली, कामाची कार्यक्षमता सुधारली आणि श्रम तीव्रता कमी झाली.
सध्या, उद्योगात वापरली जाणारी सर्वात सामान्य इलेक्ट्रिक मोटर ही डोलिव्हो-डोब्रोव्होल्स्कीने तयार केलेल्या इलेक्ट्रिक मशीनचा नमुना आहे.
एसिंक्रोनस मोटरच्या ऑपरेशनची रचना आणि तत्त्व
एसिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटरचे मुख्य घटक स्टेटर आणि रोटर आहेत, जे हवेच्या अंतराने एकमेकांपासून वेगळे केले जातात. मोटरमधील सक्रिय कार्य विंडिंग्ज आणि रोटर कोरद्वारे केले जाते.
एसिंक्रोनस मोटर म्हणजे रोटरचा वेग आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्ड स्पीडमधील फरक.
स्टेटर - हा मोटरचा एक निश्चित भाग आहे ज्याचा कोर इलेक्ट्रिकल स्टीलचा बनलेला आहे आणि बेडमध्ये बसवला आहे. फ्रेम चुंबकीय नसलेल्या सामग्रीपासून कास्ट केली जाते (कास्ट लोह, अॅल्युमिनियम). स्टेटर विंडिंग्स ही तीन-चरण प्रणाली आहे ज्यामध्ये तारा 120 अंशांच्या विक्षेपण कोनासह स्लॉटमध्ये घातल्या जातात. तारा किंवा डेल्टा सर्किटमध्ये वळणाचे टप्पे मानक म्हणून नेटवर्कशी जोडलेले आहेत.
रोटर - मोटरचा फिरणारा भाग आहे. एसिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर रोटर्स दोन प्रकारचे असतात: गिलहरी-पिंजरा आणि फेज रोटर्स. रोटर विंडिंगच्या रचनेनुसार हे प्रकार एकमेकांपासून वेगळे आहेत.
गिलहरी पिंजरा रोटरसह इंडक्शन मोटर
या प्रकारच्या इलेक्ट्रिक मशीनचे प्रथम पेटंट एम.ओ. Dolivo-Dobrovolsky आणि लोकप्रियपणे म्हणतात "गिलहरी चाक" डिझाइनच्या देखाव्यामुळे. शॉर्ट-सर्किट रोटर वाइंडिंगमध्ये तांब्याच्या शॉर्ट-सर्किट रॉड्स असतात (अॅल्युमिनियम, पितळ) आणि रोटर कोर विंडिंगच्या स्लॉटमध्ये घातले. या प्रकारच्या रोटरमध्ये कोणतेही हलणारे संपर्क नाहीत, म्हणून अशा मोटर्स ऑपरेशनमध्ये अतिशय विश्वासार्ह आणि टिकाऊ असतात.
फेज रोटरसह असिंक्रोनस मोटर
असे डिव्हाइस आपल्याला विस्तृत श्रेणीमध्ये ऑपरेशनची गती समायोजित करण्यास अनुमती देते. फेज रोटर हे तीन-फेज विंडिंग आहे, जे स्टार किंवा डेल्टा सर्किटद्वारे जोडलेले आहे. अशा मोटर्समध्ये त्यांच्या डिझाइनमध्ये विशेष ब्रशेस असतात, ज्याचा वापर रोटरच्या गतीचे नियमन करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. जर अशा मोटरच्या यंत्रणेमध्ये एक विशेष रियोस्टॅट जोडला गेला असेल, तर मोटरच्या सुरूवातीस सक्रिय प्रतिकार कमी होईल आणि अशा प्रकारे विद्युत नेटवर्कवर आणि डिव्हाइसवरच हानिकारक प्रभाव पाडणारे प्रारंभिक प्रवाह कमी केले जातील.
ऑपरेशनचे तत्त्व
जेव्हा स्टेटर विंडिंग्सवर विद्युत प्रवाह लागू केला जातो तेव्हा चुंबकीय प्रवाह होतो. टप्पे एकमेकांच्या संबंधात 120 अंशांनी ऑफसेट केल्यामुळे, यामुळे विंडिंग्समधील फ्लक्स फिरतात. जर रोटर शॉर्ट-सर्किट असेल तर, या रोटेशनमुळे रोटरमध्ये विद्युत प्रवाह निर्माण होतो ज्यामुळे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्ड तयार होते. एकमेकांशी संवाद साधताना, रोटर आणि स्टेटरच्या चुंबकीय क्षेत्रांमुळे इलेक्ट्रिक मोटरचे रोटर फिरते. फेज-फेज रोटरच्या बाबतीत, स्टेटर आणि रोटरवर एकाच वेळी व्होल्टेज लागू केले जाते, प्रत्येक यंत्रणेमध्ये चुंबकीय क्षेत्र दिसून येते, ते एकमेकांशी संवाद साधतात आणि रोटर फिरवतात.
असिंक्रोनस मोटर्सचे फायदे
| शॉर्ट-सर्किट रोटर | आंशिक-फेज रोटर |
|---|---|
| 1. साधे स्टार्ट-अप डिव्हाइस आणि सर्किट | 1. कमी सुरू होणारा प्रवाह |
| 2. कमी उत्पादन किंमत | 2. रोटेशन गती समायोजित करण्याची क्षमता |
| 3. वाढत्या भाराने शाफ्टची गती बदलत नाही | 3. वेग न बदलता लहान ओव्हरलोडसह ऑपरेशन |
| 4. कमी कालावधीचे ओव्हरलोड सहन करण्यास सक्षम | 4. स्वयंचलित प्रारंभ लागू करू शकता |
| 5. ऑपरेशनमध्ये विश्वसनीय आणि टिकाऊ | 5. उच्च टॉर्क आहे |
| 6. कोणत्याही कामाच्या परिस्थितीसाठी योग्य | |
| 7. उच्च कार्यक्षमता आहे |
असिंक्रोनस मोटर्सचे तोटे
| गिलहरी पिंजरा रोटर सह | फेज-जखमेच्या रोटरसह |
|---|---|
| 1. रोटर गती समायोजित केली जाऊ शकत नाही | मोठा आकार १. |
| 2. कमी सुरू होणारा टॉर्क 2. | 2. कार्यक्षमता कमी आहे |
| 3.उच्च प्रारंभिक प्रवाह | ब्रशच्या परिधानामुळे वारंवार देखभाल |
| 4. काही डिझाइनची जटिलता आणि हलणारे संपर्क |
इंडक्शन मोटर्स उत्कृष्ट यांत्रिक वैशिष्ट्यांसह अतिशय कार्यक्षम उपकरणे आहेत, ज्यामुळे ते वापराच्या वारंवारतेमध्ये आघाडीवर आहेत.
ऑपरेटिंग मोड्स
असिंक्रोनस प्रकारची इलेक्ट्रिक मोटर ही एक सार्वत्रिक यंत्रणा आहे आणि कालावधीच्या दृष्टीने अनेक ऑपरेटिंग मोड आहेत:
- सतत;
- अल्प वेळ;
- अधूनमधून; नियतकालिक;
- वारंवार-अल्प वेळ;
- विशेष.
सतत मोड - असिंक्रोनस डिव्हाइसेसच्या ऑपरेशनचे मुख्य मोड आहे, जे सतत लोडसह शटडाउनशिवाय इलेक्ट्रिक मोटरच्या सतत ऑपरेशनद्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहे. हा ऑपरेटिंग मोड सर्वात सामान्य आहे, तो सर्वत्र औद्योगिक उपक्रमांमध्ये वापरला जातो.
अल्पकालीन ऑपरेशन - निर्दिष्ट वेळेसाठी स्थिर भार पोहोचेपर्यंत चालते (10 ते 90 मिनिटांपर्यंत), गरम होण्यासाठी पुरेसा वेळ नसणे. यानंतर ते बंद केले जाते. कार्यरत पदार्थांचा पुरवठा करताना हा मोड वापरला जातो (पाणी, तेल, वायू) आणि इतर परिस्थिती.
नियतकालिक ऑपरेशन - ऑपरेशनच्या कालावधीचे एक परिभाषित मूल्य आहे आणि कामाचे एक चक्र पूर्ण केल्यानंतर ते बंद केले जाते. ऑपरेशन मोड स्टार्ट-ऑपरेट-स्टॉप. या प्रकरणात, बाह्य तापमानात थंड होण्यासाठी वेळ येण्यापूर्वी ते काही काळासाठी बंद होऊ शकते आणि नंतर पुन्हा चालू होऊ शकते.
मधूनमधून ऑपरेशन - मोटार जास्तीत जास्त गरम होत नाही, परंतु सभोवतालच्या तापमानापर्यंत थंड होण्यास वेळ नाही. हे लिफ्ट, एस्केलेटर आणि इतर उपकरणांमध्ये वापरले जाते.
विशेष मोड - सक्रियतेचा कालावधी आणि कालावधी अनियंत्रित.
इलेक्ट्रिकल इंजिनीअरिंगमध्ये इलेक्ट्रिकल मशीन्सच्या रिव्हर्सिबिलिटीचे एक तत्त्व आहे - याचा अर्थ असा आहे की डिव्हाइस विद्युत उर्जेचे यांत्रिक उर्जेमध्ये रूपांतर करू शकते आणि उलट क्रिया करू शकते.
असिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर्स देखील या तत्त्वाचे पालन करतात आणि त्यांच्या ऑपरेशनचे मोटर आणि जनरेटर मोड असतात.
मोटर ऑपरेशन - असिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटरच्या ऑपरेशनचा मूलभूत मोड आहे.जेव्हा विंडिंग्सवर व्होल्टेज लागू केले जाते, तेव्हा इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक टॉर्क तयार होतो, रोटरला शाफ्टमध्ये प्रवेश करतो आणि अशा प्रकारे शाफ्ट फिरू लागतो, मोटर उपयुक्त कार्य करत स्थिर वेगाने जाते.
जनरेटर मोड - रोटर फिरत असताना मोटर विंडिंगमध्ये विद्युत प्रवाहाच्या उत्तेजनाच्या तत्त्वावर आधारित आहे. जर तुम्ही मोटरचा रोटर यांत्रिक पद्धतीने फिरवला तर स्टेटर विंडिंग्समध्ये इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स तयार होतो, विंडिंग्समध्ये कॅपेसिटरच्या उपस्थितीत कॅपेसिटिव्ह करंट असतो. जर कॅपेसिटरची क्षमता विशिष्ट मूल्य असेल तर, मोटरच्या वैशिष्ट्यांवर अवलंबून, जनरेटरची स्वयं-उत्तेजना होईल आणि व्होल्टेजची तीन-चरण प्रणाली उद्भवेल. त्यामुळे गिलहरी पिंजरा मोटर जनरेटर सारखे काम करेल.
असिंक्रोनस मोटर्सचे वेग नियंत्रण
एसिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर्सच्या रोटेशन गतीचे नियमन करण्याचे आणि त्यांचे ऑपरेशन मोड नियंत्रित करण्याचे खालील मार्ग आहेत:
- वारंवारता - इलेक्ट्रिकल नेटवर्कमधील विद्युत् प्रवाहाची वारंवारता बदलून, इलेक्ट्रिक मोटरच्या रोटेशनची वारंवारता बदलते. या पद्धतीसाठी, फ्रिक्वेन्सी कन्व्हर्टर नावाचे उपकरण वापरले जाते;
- रिओस्टॅट - रोटरमधील रिओस्टॅटचा प्रतिकार बदलून, रोटेशनल वारंवारता बदलते. ही पद्धत प्रारंभिक टॉर्क आणि गंभीर स्लिप वाढवते;
- आवेग - नियंत्रण पद्धत, ज्यामध्ये मोटरवर एक विशेष प्रकारचे व्होल्टेज लागू केले जाते.
- इलेक्ट्रिक मोटरच्या ऑपरेशन दरम्यान "स्टार" सर्किटमधून "डेल्टा" सर्किटमध्ये विंडिंग स्विच करणे, ज्यामुळे सुरुवातीचे प्रवाह कमी होतात;
- शॉर्ट-सर्किट रोटर्ससाठी ध्रुव जोड्यांच्या बदलासह नियंत्रण;
- फेज-रोटर मोटर्ससाठी प्रेरक रेझिस्टरचे कनेक्शन.
इलेक्ट्रॉनिक प्रणालींच्या विकासासह, विविध असिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर्सचे नियंत्रण अधिकाधिक कार्यक्षम आणि अचूक होत आहे.अशा मोटर्सचा वापर जगात सर्वत्र केला जातो, अशा यंत्रणांद्वारे केल्या जाणार्‍या कार्यांची विविधता दररोज वाढत आहे आणि त्यांची गरज कमी होत नाही.
संबंधित लेख:
