আজ বিদ্যুৎ ছাড়া মানব সভ্যতা এবং উচ্চ প্রযুক্তির সমাজ কল্পনা করা অসম্ভব। বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতির অপারেশন নিশ্চিত করে এমন প্রধান ডিভাইসগুলির মধ্যে একটি হল ইঞ্জিন। এই মেশিনটি বিস্তৃত বিতরণ খুঁজে পেয়েছে: শিল্প (ফ্যান, ক্রাশার, কম্প্রেসার) থেকে গার্হস্থ্য ব্যবহার (ওয়াশিং মেশিন, ড্রিল ইত্যাদি)। কিন্তু বৈদ্যুতিক মোটর চালানোর নীতি কি?
গন্তব্য
বৈদ্যুতিক মোটর পরিচালনার নীতি এবং এর প্রধান লক্ষ্যগুলি হল প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়াগুলির কার্যকারিতার জন্য প্রয়োজনীয় যান্ত্রিক শক্তিকে কার্যকারী সংস্থাগুলিতে স্থানান্তর করা। নেটওয়ার্ক থেকে বিদ্যুত খরচ হওয়ার কারণে ইঞ্জিন নিজেই এটি তৈরি করে। মূলত বলতে গেলে, বৈদ্যুতিক মোটর পরিচালনার নীতি হল বৈদ্যুতিক শক্তিকে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তর করা। সময়ের এক ইউনিটে এটির দ্বারা যে পরিমাণ যান্ত্রিক শক্তি উৎপন্ন হয় তাকে শক্তি বলে।
ভিউইঞ্জিন
সরবরাহ নেটওয়ার্কের বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে, দুটি প্রধান ধরণের মোটরকে আলাদা করা যায়: সরাসরি এবং বিকল্প কারেন্টের উপর। সর্বাধিক সাধারণ ডিসি মেশিনগুলি সিরিজ, স্বাধীন এবং মিশ্র উত্তেজনা সহ মোটর। এসি মোটরগুলির উদাহরণ হল সিঙ্ক্রোনাস এবং অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মেশিন। আপাত বৈচিত্র্য থাকা সত্ত্বেও, যে কোনো উদ্দেশ্যে একটি বৈদ্যুতিক মোটর পরিচালনার যন্ত্র এবং নীতিটি বর্তমান এবং একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে একটি কন্ডাকটরের মিথস্ক্রিয়া বা চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে একটি স্থায়ী চুম্বক (ফেরোম্যাগনেটিক অবজেক্ট) এর উপর ভিত্তি করে।
বর্তমান লুপ - ইঞ্জিনের একটি প্রোটোটাইপ
একটি বৈদ্যুতিক মোটর পরিচালনার নীতির মতো একটি বিষয়ে প্রধান পয়েন্টটিকে টর্কের উপস্থিতি বলা যেতে পারে। এই ঘটনাটিকে একটি কারেন্ট সহ একটি ফ্রেমের উদাহরণ ব্যবহার করে বিবেচনা করা যেতে পারে, যা দুটি কন্ডাক্টর এবং একটি চুম্বক নিয়ে গঠিত। কন্টাক্ট রিংগুলির মাধ্যমে কন্ডাক্টরগুলিতে কারেন্ট সরবরাহ করা হয়, যা ঘূর্ণায়মান ফ্রেমের অক্ষে স্থির থাকে। বিখ্যাত বাম হাতের নিয়ম অনুসারে, বাহিনী ফ্রেমের উপর কাজ করবে, যা অক্ষ সম্পর্কে একটি টর্ক তৈরি করবে। এই মোট শক্তির ক্রিয়ায় এটি ঘড়ির কাঁটার বিপরীত দিকে ঘুরবে। এটা জানা যায় যে ঘূর্ণনের এই মুহূর্তটি চৌম্বকীয় আবেশ (B), বর্তমান শক্তি (I), ফ্রেম এরিয়া (S) এর সাথে সরাসরি সমানুপাতিক এবং ক্ষেত্ররেখা এবং পরেরটির অক্ষের মধ্যে কোণের উপর নির্ভর করে। যাইহোক, একটি মুহুর্তের কর্মের অধীনে যা তার দিক পরিবর্তন করে, ফ্রেমটি দোদুল্যমান হবে। একটি স্থায়ী তৈরি করতে কি করা যেতে পারেনির্দেশাবলী? এখানে দুটি বিকল্প আছে:
- ফ্রেমে বৈদ্যুতিক প্রবাহের দিক এবং চুম্বকের খুঁটির সাপেক্ষে পরিবাহীর অবস্থান পরিবর্তন করুন;
- ক্ষেত্রের দিক নিজেই পরিবর্তন করুন, যখন ফ্রেমটি একই দিকে ঘোরে।
প্রথম বিকল্পটি ডিসি মোটরগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়। এবং দ্বিতীয়টি হল এসি মোটরের নীতি।
চুম্বকের সাপেক্ষে বর্তমানের দিক পরিবর্তন করা
কারেন্টের সাথে ফ্রেমের কন্ডাক্টরে চার্জযুক্ত কণার চলাচলের দিক পরিবর্তন করার জন্য, আপনার একটি ডিভাইস দরকার যা কন্ডাকটরগুলির অবস্থানের উপর নির্ভর করে এই দিকটি নির্ধারণ করবে। এই নকশা স্লাইডিং পরিচিতি ব্যবহারের মাধ্যমে বাস্তবায়িত হয়, যা লুপে কারেন্ট সরবরাহ করে। যখন একটি রিং দুটি প্রতিস্থাপন করে, যখন ফ্রেমটি অর্ধেক বাঁক ঘোরে, তখন স্রোতের দিকটি বিপরীত হয় এবং টর্ক এটি ধরে রাখে। এটি লক্ষ্য করা গুরুত্বপূর্ণ যে একটি রিং দুটি অংশ থেকে একত্রিত হয়, যা একে অপরের থেকে বিচ্ছিন্ন।
ডিসি মেশিন ডিজাইন
উপরের উদাহরণটি একটি ডিসি মোটরের কাজের নীতি। প্রকৃত মেশিনের, অবশ্যই, একটি আরও জটিল নকশা রয়েছে, যেখানে কয়েক ডজন ফ্রেম আর্মেচার উইন্ডিং তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। এই উইন্ডিংয়ের কন্ডাক্টরগুলি একটি নলাকার ফেরোম্যাগনেটিক কোরে বিশেষ খাঁজে স্থাপন করা হয়। উইন্ডিংগুলির প্রান্তগুলি উত্তাপযুক্ত রিংয়ের সাথে সংযুক্ত থাকে যা একটি সংগ্রাহক গঠন করে।ওয়াইন্ডিং, কমিউটেটর এবং কোর হল একটি আর্মেচার যা মোটরের শরীরে বিয়ারিং-এ ঘোরানো। উত্তেজনা চৌম্বক ক্ষেত্রটি স্থায়ী চুম্বকের খুঁটি দ্বারা তৈরি করা হয়, যা হাউজিংয়ে অবস্থিত। উইন্ডিংটি মেইনগুলির সাথে সংযুক্ত থাকে এবং এটি আর্মেচার সার্কিট থেকে স্বাধীনভাবে বা সিরিজে চালু করা যেতে পারে। প্রথম ক্ষেত্রে, বৈদ্যুতিক মোটরের স্বাধীন উত্তেজনা থাকবে, দ্বিতীয়টিতে - অনুক্রমিক। একটি মিশ্র উত্তেজনা নকশাও রয়েছে, যখন দুই ধরনের উইন্ডিং সংযোগ একবারে ব্যবহার করা হয়।
সিঙ্ক্রোনাস মেশিন
একটি সিঙ্ক্রোনাস মোটরের অপারেশনের নীতি হল একটি ঘূর্ণায়মান চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করা। তারপরে আপনাকে এই ক্ষেত্রটিতে কন্ডাক্টরগুলি স্থাপন করতে হবে যা একটি ধ্রুবক স্রোতের দিক দিয়ে সুবিন্যস্ত হয়। একটি সিঙ্ক্রোনাস মোটর পরিচালনার নীতি, যা শিল্পে খুব ব্যাপক হয়ে উঠেছে, উপরের উদাহরণের উপর ভিত্তি করে বর্তমানের সাথে একটি লুপ রয়েছে। চুম্বক দ্বারা তৈরি ঘূর্ণমান ক্ষেত্রটি মেইনগুলির সাথে সংযুক্ত উইন্ডিংগুলির একটি সিস্টেম ব্যবহার করে গঠিত হয়। থ্রি-ফেজ উইন্ডিংগুলি সাধারণত ব্যবহার করা হয়, তবে, একটি একক-ফেজ এসি মোটর পরিচালনার নীতিটি একটি তিন-ফেজ এক থেকে আলাদা হবে না, সম্ভবত পর্যায়গুলির সংখ্যা ছাড়া, যা নকশা বৈশিষ্ট্যগুলি বিবেচনা করার সময় উল্লেখযোগ্য নয়। পরিধির চারপাশে কিছু স্থানান্তর সহ ওয়াইন্ডিংগুলি স্টেটর স্লটে স্থাপন করা হয়। এটি গঠিত বায়ু ফাঁকে একটি ঘূর্ণমান চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করতে করা হয়৷
সিঙ্ক্রোনিজম
একটি খুব গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল বৈদ্যুতিক মোটরের সিঙ্ক্রোনাস অপারেশনউপরের নির্মাণ। যখন চৌম্বক ক্ষেত্রটি রটার উইন্ডিং-এ কারেন্টের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, তখন মোটর ঘূর্ণনের প্রক্রিয়াটি নিজেই গঠিত হয়, যা স্টেটরে গঠিত চৌম্বক ক্ষেত্রের ঘূর্ণনের সাপেক্ষে সিঙ্ক্রোনাস হবে। সর্বাধিক ঘূর্ণন সঁচারক বল না পৌঁছানো পর্যন্ত সিঙ্ক্রোনিজম বজায় রাখা হবে, যা প্রতিরোধের কারণে হয়। লোড বেড়ে গেলে, মেশিনটি সিঙ্কের বাইরে চলে যেতে পারে।
ইন্ডাকশন মোটর
একটি অ্যাসিঙ্ক্রোনাস বৈদ্যুতিক মোটর পরিচালনার নীতি হল একটি ঘূর্ণায়মান চৌম্বক ক্ষেত্র এবং রটারে বন্ধ ফ্রেম (কন্টুর) - ঘূর্ণমান অংশের উপস্থিতি। চৌম্বকীয় ক্ষেত্রটি একটি সিঙ্ক্রোনাস মোটরের মতো একইভাবে গঠিত হয় - স্টেটরের খাঁজে অবস্থিত উইন্ডিংয়ের সাহায্যে, যা একটি বিকল্প ভোল্টেজ নেটওয়ার্কের সাথে সংযুক্ত থাকে। রটার উইন্ডিংগুলি এক ডজন বন্ধ লুপ-ফ্রেম নিয়ে গঠিত এবং সাধারণত দুটি ধরণের এক্সিকিউশন থাকে: ফেজ এবং শর্ট-সার্কিট। উভয় সংস্করণে এসি মোটর পরিচালনার নীতি একই, শুধুমাত্র নকশা পরিবর্তন। কাঠবিড়ালি-খাঁচা রটারের ক্ষেত্রে (একটি কাঠবিড়ালি খাঁচা নামেও পরিচিত), স্লটগুলিতে গলিত অ্যালুমিনিয়াম দিয়ে উইন্ডিং ঢেলে দেওয়া হয়। ফেজ ওয়াইন্ডিং তৈরিতে, স্লাইডিং কন্টাক্ট রিং ব্যবহার করে প্রতিটি ফেজের প্রান্তগুলিকে বের করে আনা হয়, কারণ এটি সার্কিটে অতিরিক্ত প্রতিরোধকদের অন্তর্ভুক্ত করার অনুমতি দেবে, যা ইঞ্জিনের গতি নিয়ন্ত্রণের জন্য প্রয়োজনীয়।
ট্র্যাকশন মেশিন
ট্র্যাকশন মোটরের অপারেশনের নীতিটি ডিসি মোটরের মতোই। সরবরাহ নেটওয়ার্ক থেকে, কারেন্ট একটি স্টেপ-আপ ট্রান্সফরমারে সরবরাহ করা হয়। আরওতিন-ফেজ বিকল্প কারেন্ট বিশেষ ট্র্যাকশন সাবস্টেশনে প্রেরণ করা হয়। একটি সংশোধনকারী আছে। এটি এসিকে ডিসিতে রূপান্তর করে। স্কিম অনুসারে, এটি যোগাযোগের তারের সাথে তার একটি পোলারিটি সহ বাহিত হয়, দ্বিতীয়টি - সরাসরি রেলগুলিতে। এটা অবশ্যই মনে রাখতে হবে যে অনেক ট্র্যাকশন মেকানিজম প্রতিষ্ঠিত শিল্প (50 Hz) থেকে ভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সিতে কাজ করে। অতএব, একটি বৈদ্যুতিক মোটরের জন্য একটি ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার ব্যবহার করা হয়, যার অপারেশনের নীতি হল ফ্রিকোয়েন্সি রূপান্তর করা এবং এই বৈশিষ্ট্যটি নিয়ন্ত্রণ করা৷
উত্থিত প্যান্টোগ্রাফে, ভোল্টেজ সেই চেম্বারে সরবরাহ করা হয় যেখানে প্রারম্ভিক রিওস্ট্যাট এবং কন্টাক্টরগুলি অবস্থিত। কন্ট্রোলারগুলির সাহায্যে, রিওস্ট্যাটগুলি ট্র্যাকশন মোটরগুলির সাথে সংযুক্ত থাকে, যা বগিগুলির অক্ষগুলিতে অবস্থিত। তাদের থেকে, কারেন্ট টায়ারের মধ্য দিয়ে রেলের দিকে প্রবাহিত হয় এবং তারপরে ট্র্যাকশন সাবস্টেশনে ফিরে আসে, এইভাবে বৈদ্যুতিক সার্কিটটি সম্পূর্ণ করে।
