इंडक्शन मोटर में स्टेटर और रोटर क्या है?

स्टेटर इंडक्शन मोटर का स्थिर (स्थिर) हिस्सा है, जो मोटर के फ्रेम पर लगा होता है। इसका प्राथमिक कार्य एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र (आरएमएफ) उत्पन्न करना है जब एक एसी आपूर्ति इससे जुड़ी होती है। यह घूमता हुआ चुंबकीय क्षेत्र वह प्रेरक शक्ति है जो रोटर में गति उत्पन्न करती है।

1.स्टेटर की संरचना

स्टेटर में तीन मुख्य भाग होते हैं:

•स्टेटर कोर: पतली, लेमिनेटेड सिलिकॉन स्टील शीट (0.35-0.5 मिमी मोटी) को एक साथ जोड़कर बनाया गया है। बदलते चुंबकीय क्षेत्र के कारण कोर में प्रेरित भंवर धारा हानियों-धाराओं को कम करने के लिए लेमिनेशन किया जाता है, जो अन्यथा गर्मी उत्पन्न करेगा और ऊर्जा बर्बाद करेगा। स्टेटर वाइंडिंग्स को पकड़ने के लिए कोर की आंतरिक सतह पर स्लॉट होते हैं।

•स्टेटर वाइंडिंग्स: तांबे या एल्युमीनियम कॉइल्स स्टेटर कोर के स्लॉट में घाव हो जाते हैं। अधिकांश इंडक्शन मोटरों में, स्टेटर एक तीन चरण वाइंडिंग (स्टार या डेल्टा कॉन्फ़िगरेशन में जुड़ा हुआ) होता है, जिसे तीन चरण एसी पावर के साथ आपूर्ति की जाती है। इन वाइंडिंग्स की व्यवस्था इस तरह से डिज़ाइन की गई है कि जब एसी उनके माध्यम से प्रवाहित होता है, तो एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है जो एक स्थिर गति (तुल्यकालिक गति) पर घूमता है।

•स्टेटर फ्रेम: एक कठोर बाहरी संरचना (आमतौर पर कच्चा लोहा या एल्यूमीनियम से बनी) जो स्टेटर कोर को सहारा देती है और आंतरिक घटकों की सुरक्षा करती है। यह ऑपरेशन के दौरान उत्पन्न गर्मी को खत्म करने के लिए हीट सिंक के रूप में भी काम करता है।

2. स्टेटर का कार्य

जब स्टेटर वाइंडिंग्स को तीन - चरण एसी की आपूर्ति की जाती है, तो प्रत्येक चरण एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है जो समय के साथ साइनसॉइडल रूप से बदलता रहता है। इन तीन चरण चुंबकीय क्षेत्रों के संयोजन से एक एकल घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र (आरएमएफ) बनता है जो स्टेटर की धुरी के चारों ओर एक गति से घूमता है जिसे कहा जाता हैतुल्यकालिक गति(एनएस)। सिंक्रोनस गति एसी आपूर्ति की आवृत्ति (एफ) और स्टेटर में पोल ​​जोड़े (पी) की संख्या पर निर्भर करती है, जो सूत्र द्वारा दी गई है: एनएस=(120एफ)/पी। यह घूमता हुआ चुंबकीय क्षेत्र रोटर कंडक्टरों को काटता है, जिससे रोटर में एक इलेक्ट्रोमोटिव बल (ईएमएफ) उत्पन्न होता है। -यह मोटर में विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का आधार है।

रोटर इंडक्शन मोटर का घूमने वाला हिस्सा है, जो एक शाफ्ट पर लगा होता है जो मोटर फ्रेम के बाहर फैला होता है। यह स्टेटर के अंदर स्थित होता है, स्टेटर और रोटर कोर के बीच एक छोटा वायु अंतर (आमतौर पर 0.2-2 मिमी) होता है। रोटर का कार्य स्टेटर के घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र द्वारा प्रेरित विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करना है, जो भार (जैसे, पंप, पंखे, कन्वेयर) को चलाता है।

रोटर के प्रकार और संरचना

इंडक्शन मोटरों में दो मुख्य प्रकार के रोटर्स का उपयोग किया जाता है, जो उनके निर्माण और अनुप्रयोग में भिन्न होते हैं:

1. गिलहरी पिंजरे रोटर

यह रोटर का सबसे सामान्य प्रकार है, जिसका नाम गिलहरी के पिंजरे जैसा दिखने के कारण रखा गया है। इसकी संरचना में शामिल हैं:

•रोटर कोर: स्टेटर कोर के समान, यह लेमिनेटेड सिलिकॉन स्टील शीट से बना होता है जिसकी बाहरी सतह पर स्लॉट होते हैं।

•रोटर्स बार्स: रोटर कोर के स्लॉट में तांबे या एल्यूमीनियम की छड़ें डाली गईं। ये छड़ें छोटी होती हैं -दोनों सिरों पर दो मोटे तांबे या एल्यूमीनियम के छल्ले (जिन्हें अंत के छल्ले कहा जाता है) से घिरे होते हैं, जिससे एक बंद लूप बनता है।

गिलहरी पिंजरे का रोटर सरल, मजबूत, कम लागत वाला है और इसे न्यूनतम रखरखाव की आवश्यकता होती है, जो इसे अधिकांश औद्योगिक और घरेलू अनुप्रयोगों (उदाहरण के लिए, पंखे, पंप, कंप्रेसर) के लिए उपयुक्त बनाता है।

2.घाव रोटर

घाव रोटर (जिसे स्लिप रिंग रोटर भी कहा जाता है) में एक अधिक जटिल संरचना होती है, जो उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन की जाती है जिनके लिए परिवर्तनीय गति या उच्च प्रारंभिक टोक़ (उदाहरण के लिए, क्रेन, लिफ्ट, क्रशर) की आवश्यकता होती है। इसकी संरचना में शामिल हैं:

•रोटर कोर: रोटर वाइंडिंग को पकड़ने के लिए स्लॉट के साथ लेमिनेटेड सिलिकॉन स्टील शीट।

•रोटर वाइंडिंग्स: स्टेटर वाइंडिंग के समान तीन -चरण वाइंडिंग, स्टार कॉन्फ़िगरेशन में जुड़े हुए हैं। वाइंडिंग के तीन सिरे रोटर शाफ्ट पर लगे तीन स्लिप रिंग से जुड़े होते हैं।

•स्लिप रिंग और ब्रश: स्लिप रिंग स्थिर कार्बन ब्रश के संपर्क में हैं, जो बाहरी प्रतिरोधों को रोटर वाइंडिंग से कनेक्ट करने की अनुमति देते हैं। यह रोटर करंट को नियंत्रित करने में सक्षम बनाता है, जिससे मोटर की गति और शुरुआती टॉर्क को समायोजित किया जा सकता है।

रोटर का कार्य

जब स्टेटर का घूमने वाला चुंबकीय क्षेत्र रोटर कंडक्टरों के माध्यम से कटता है, तो फैराडे का विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का नियम रोटर में एक ईएमएफ प्रेरित करता है। चूंकि रोटर कंडक्टर एक बंद लूप बनाते हैं (या तो स्क्विरल केज रोटर्स में अंतिम रिंगों के माध्यम से या घाव रोटर्स में बाहरी प्रतिरोधों के माध्यम से), यह प्रेरित ईएमएफ रोटर में एक करंट उत्पन्न करता है (जिसे रोटर करंट कहा जाता है)। रोटर धारा स्टेटर के घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र के साथ परस्पर क्रिया करती है, जिससे एक यांत्रिक बल (लोरेंत्ज़ बल) उत्पन्न होता है जो रोटर को घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र के समान दिशा में घूमने का कारण बनता है।

इंडक्शन मोटर्स की एक प्रमुख विशेषता यह है कि रोटर की गति (N) हमेशा स्टेटर के चुंबकीय क्षेत्र की तुल्यकालिक गति (Ns) से कम होती है। इस अंतर को कहा जाता है।फिसलना(s), सूत्र द्वारा दिया गया: s=(Ns - N)/Ns × 100%। इंडक्शन होने के लिए स्लिप आवश्यक है (यदि रोटर गति समकालिक गति के बराबर है, तो चुंबकीय क्षेत्र और रोटर कंडक्टर के बीच कोई सापेक्ष गति मौजूद नहीं है, इसलिए कोई ईएमएफ प्रेरित नहीं है)। इंडक्शन मोटर्स के लिए विशिष्ट स्लिप मान पूर्ण लोड के तहत 1% से 5% तक होता है।