19મી અને 20મી સદીમાં વીજળીના ક્ષેત્રમાં વિજ્ઞાનનો ઝડપથી વિકાસ થયો, જેના કારણે ઇલેક્ટ્રિક ઇન્ડક્શન મોટર્સનું નિર્માણ થયું. આવા ઉપકરણોની મદદથી, ઔદ્યોગિક ઉદ્યોગનો વિકાસ ખૂબ આગળ વધી ગયો છે અને હવે અસુમેળ ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સનો ઉપયોગ કરીને પાવર મશીનો વિના પ્લાન્ટ અને ફેક્ટરીઓની કલ્પના કરવી અશક્ય છે.
સામગ્રી
દેખાવનો ઇતિહાસ
અસુમેળ ઇલેક્ટ્રિક મોટરની રચનાનો ઇતિહાસ 1888 માં શરૂ થાય છે, જ્યારે નિકોલા ટેસ્લા ઇલેક્ટ્રિક મોટર સર્કિટનું પેટન્ટ કર્યું, તે જ વર્ષે ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગ ક્ષેત્રના અન્ય વૈજ્ઞાનિક ગેલિલિયો ફેરારિસ એસિંક્રોનસ મશીનની કામગીરીના 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 વિદ્યુત મશીનોને સુધારવાનું શક્ય બનાવ્યું અને ઉદ્યોગમાં વિદ્યુત મશીનોનો વ્યાપક ઉપયોગ થયો, જેણે ઉત્પાદનમાં તમામ તકનીકી પ્રક્રિયાઓને નોંધપાત્ર રીતે વેગ આપ્યો, કાર્યક્ષમતામાં વધારો કર્યો અને તેની શ્રમ તીવ્રતામાં ઘટાડો કર્યો.
આ ક્ષણે, ઉદ્યોગમાં ઉપયોગમાં લેવાતી સૌથી સામાન્ય ઇલેક્ટ્રિક મોટર એ ડોલિવો-ડોબ્રોવોલ્સ્કી દ્વારા બનાવેલ ઇલેક્ટ્રિક મશીનનો પ્રોટોટાઇપ છે.
અસુમેળ મોટરના સંચાલનનું ઉપકરણ અને સિદ્ધાંત
ઇન્ડક્શન મોટરના મુખ્ય ઘટકો સ્ટેટર અને રોટર છે, જે હવાના અંતર દ્વારા એકબીજાથી અલગ પડે છે. એન્જિનમાં સક્રિય કાર્ય વિન્ડિંગ્સ અને રોટરના કોર દ્વારા કરવામાં આવે છે.
એન્જિનના અસુમેળને રોટરની ગતિ અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રના પરિભ્રમણની આવર્તન વચ્ચેના તફાવત તરીકે સમજવામાં આવે છે.
સ્ટેટર - આ એન્જિનનો એક નિશ્ચિત ભાગ છે, જેનો મુખ્ય ભાગ ઇલેક્ટ્રિકલ સ્ટીલથી બનેલો છે અને ફ્રેમમાં માઉન્ટ થયેલ છે. બેડ એવી સામગ્રીમાંથી કાસ્ટ રીતે બનાવવામાં આવે છે જે ચુંબકીય નથી (કાસ્ટ આયર્ન, એલ્યુમિનિયમ). સ્ટેટર વિન્ડિંગ્સ એ ત્રણ-તબક્કાની સિસ્ટમ છે જેમાં વાયર 120 ડિગ્રીના ડિફ્લેક્શન એંગલ સાથે ગ્રુવ્સમાં નાખવામાં આવે છે. વિન્ડિંગ્સના તબક્કાઓ "સ્ટાર" અથવા "ત્રિકોણ" યોજનાઓ અનુસાર નેટવર્ક સાથે પ્રમાણભૂત રીતે જોડાયેલા છે.
રોટર તે એન્જિનનો ફરતો ભાગ છે. અસુમેળ ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સના રોટર્સ બે પ્રકારના હોય છે: ખિસકોલી-કેજ અને તબક્કાના રોટર્સ સાથે. રોટર વિન્ડિંગની ડિઝાઇનમાં આ પ્રકારો એકબીજાથી અલગ પડે છે.
અસુમેળ ખિસકોલી-કેજ મોટર
આ પ્રકારના ઇલેક્ટ્રિક મશીનને સૌપ્રથમ પેટન્ટ M.O. ડોલિવો-ડોબ્રોવોલ્સ્કી અને લોકપ્રિય રીતે કહેવામાં આવે છે "ખિસકોલી વ્હીલ" રચનાના દેખાવને કારણે. શોર્ટ-સર્કિટવાળા રોટર વિન્ડિંગમાં કોપર સળિયાનો સમાવેશ થાય છે જેમાં રિંગ્સ સાથે શોર્ટ-સર્ક્યુટ હોય છે (એલ્યુમિનિયમ, પિત્તળ) અને રોટર કોરના વિન્ડિંગના ગ્રુવ્સમાં દાખલ કરવામાં આવે છે. આ પ્રકારના રોટરમાં ફરતા સંપર્કો હોતા નથી, તેથી આ મોટરો કામગીરીમાં ખૂબ જ વિશ્વસનીય અને ટકાઉ હોય છે.
તબક્કા રોટર સાથે ઇન્ડક્શન મોટર
આવા ઉપકરણ તમને વિશાળ શ્રેણીમાં કામની ઝડપને સમાયોજિત કરવાની મંજૂરી આપે છે. ફેઝ રોટર એ ત્રણ-તબક્કાનું વિન્ડિંગ છે, જે "સ્ટાર" અથવા ત્રિકોણ યોજનાઓ અનુસાર જોડાયેલ છે. આવા ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સમાં, ડિઝાઇનમાં વિશિષ્ટ પીંછીઓ હોય છે, જેની મદદથી તમે રોટરની ગતિને સમાયોજિત કરી શકો છો. જો આવા એન્જિનના મિકેનિઝમમાં વિશેષ રિઓસ્ટેટ ઉમેરવામાં આવે છે, તો જ્યારે એન્જિન શરૂ થાય છે, ત્યારે સક્રિય પ્રતિકાર ઘટશે અને ત્યાંથી પ્રારંભિક પ્રવાહો ઘટશે, જે વિદ્યુત નેટવર્ક અને ઉપકરણને જ પ્રતિકૂળ અસર કરે છે.
ઓપરેટિંગ સિદ્ધાંત
જ્યારે સ્ટેટર વિન્ડિંગ્સ પર ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે ચુંબકીય પ્રવાહ થાય છે. તબક્કાઓ એકબીજાની તુલનામાં 120 ડિગ્રી દ્વારા સ્થાનાંતરિત હોવાથી, આને કારણે, વિન્ડિંગ્સમાં પ્રવાહ ફરે છે. જો રોટર શોર્ટ-સર્કિટ કરે છે, તો પછી આવા પરિભ્રમણ સાથે, રોટરમાં વર્તમાન દેખાય છે, જે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્ર બનાવે છે. એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા, રોટર અને સ્ટેટરના ચુંબકીય ક્ષેત્રો ઇલેક્ટ્રિક મોટરના રોટરને ફેરવવાનું કારણ બને છે. જો રોટર તબક્કો છે, તો પછી સ્ટેટર અને રોટર પર એક સાથે વોલ્ટેજ લાગુ થાય છે, દરેક મિકેનિઝમમાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર દેખાય છે, તેઓ એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે અને રોટરને ફેરવે છે.
અસુમેળ મોટર્સના ફાયદા
| ખિસકોલી-કેજ રોટર સાથે | તબક્કા રોટર સાથે |
|---|---|
| 1. સરળ ઉપકરણ અને લોન્ચ સર્કિટ | 1. નાનો પ્રારંભિક પ્રવાહ |
| 2. ઓછી ઉત્પાદન કિંમત | 2. પરિભ્રમણ ગતિને સમાયોજિત કરવાની ક્ષમતા |
| 3. વધતા ભાર સાથે, શાફ્ટની ઝડપ બદલાતી નથી | 3. ઝડપ બદલ્યા વિના નાના ઓવરલોડ્સ સાથે કામ કરો |
| 4. ટૂંકા ગાળાના ઓવરલોડનો સામનો કરવામાં સક્ષમ | 4. આપોઆપ શરૂઆત લાગુ કરી શકાય છે |
| 5. કામગીરીમાં વિશ્વસનીય અને ટકાઉ | 5. મોટી ટોર્ક ધરાવે છે |
| 6. તમામ કામ કરવાની પરિસ્થિતિઓ માટે યોગ્ય | |
| 7. ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા ધરાવે છે |
અસુમેળ મોટર્સના ગેરફાયદા
| ખિસકોલી-કેજ રોટર સાથે | તબક્કા રોટર સાથે |
|---|---|
| 1. રોટર ઝડપ એડજસ્ટેબલ નથી | 1. મોટા પરિમાણો |
| 2. નાના શરૂ ટોર્ક | 2. કાર્યક્ષમતા ઓછી છે |
| 3. ઉચ્ચ પ્રારંભિક વર્તમાન | 3. બ્રશ પહેરવાને કારણે વારંવાર જાળવણી |
| 4. કેટલીક ડિઝાઇન જટિલતા અને ફરતા સંપર્કોની હાજરી |
અસિંક્રોનસ મોટર્સ ઉત્તમ યાંત્રિક લાક્ષણિકતાઓ સાથે ખૂબ જ કાર્યક્ષમ ઉપકરણો છે, જે તેમને ઉપયોગની આવર્તનમાં અગ્રણી બનાવે છે.
ઓપરેટિંગ મોડ્સ
અસુમેળ પ્રકારની ઇલેક્ટ્રિક મોટર એ એક સાર્વત્રિક પદ્ધતિ છે અને તેની કામગીરીના સમયગાળા માટે ઘણા મોડ્સ છે:
- સતત;
- ટુંકી મુદત નું;
- સામયિક;
- પુનરાવર્તિત-ટૂંકા ગાળાના;
- ખાસ.
સતત મોડ - અસુમેળ ઉપકરણોના સંચાલનનો મુખ્ય મોડ, જે સતત લોડ સાથે શટડાઉન વિના ઇલેક્ટ્રિક મોટરના સતત સંચાલન દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. ઑપરેશનનો આ મોડ સૌથી સામાન્ય છે, દરેક જગ્યાએ ઔદ્યોગિક સાહસોમાં વપરાય છે.
ક્ષણિક મોડ - જ્યાં સુધી ચોક્કસ સમય સુધી સતત ભાર ન પહોંચે ત્યાં સુધી કામ કરે છે (10 થી 90 મિનિટ), શક્ય તેટલો ગરમ થવા માટે સમય ન મળવો. તે પછી તે બંધ થઈ જાય છે. કાર્યકારી પદાર્થોની સપ્લાય કરતી વખતે આ મોડનો ઉપયોગ થાય છે (પાણી, તેલ, ગેસ) અને અન્ય પરિસ્થિતિઓ.
સામયિક મોડ - કામનો સમયગાળો ચોક્કસ મૂલ્ય ધરાવે છે અને કામના ચક્રના અંતે બંધ થાય છે. ઓપરેટિંગ મોડ સ્ટાર્ટ-વર્ક-સ્ટોપ. તે જ સમયે, તે તે સમય માટે બંધ થઈ શકે છે જે દરમિયાન તેની પાસે બાહ્ય તાપમાને ઠંડુ થવાનો અને ફરીથી ચાલુ થવાનો સમય નથી.
તૂટક તૂટક મોડ - એન્જિન મહત્તમ સુધી ગરમ થતું નથી, પરંતુ બાહ્ય તાપમાને ઠંડુ થવાનો સમય પણ નથી. તેનો ઉપયોગ એલિવેટર્સ, એસ્કેલેટર અને અન્ય ઉપકરણોમાં થાય છે.
ખાસ શાસન - સમાવેશ કરવાની અવધિ અને અવધિ મનસ્વી છે.
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 ક્રિયાઓ કરી શકે છે.
અસિંક્રોનસ ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ પણ આ સિદ્ધાંતને અનુરૂપ છે અને તેમાં મોટર અને જનરેટર મોડ છે.
મોટર મોડ - અસુમેળ ઇલેક્ટ્રિક મોટરના સંચાલનનો મુખ્ય મોડ. જ્યારે વિન્ડિંગ્સ પર વોલ્ટેજ લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ટોર્ક ઉદ્ભવે છે, શાફ્ટ સાથે રોટરને ખેંચીને, અને આમ શાફ્ટ ફેરવવાનું શરૂ કરે છે, એન્જિન ઉપયોગી કાર્ય કરીને, સતત ગતિએ પહોંચે છે.
જનરેટર મોડ - રોટરના પરિભ્રમણ દરમિયાન મોટર વિન્ડિંગ્સમાં ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહના ઉત્તેજનાના સિદ્ધાંત પર આધારિત. જો મોટર રોટરને યાંત્રિક રીતે ફેરવવામાં આવે છે, તો સ્ટેટર વિન્ડિંગ્સ પર ઇલેક્ટ્રોમોટિવ ફોર્સ રચાય છે, વિન્ડિંગ્સમાં કેપેસિટરની હાજરીમાં, કેપેસિટીવ પ્રવાહ થાય છે.જો કેપેસિટરની કેપેસિટીન્સ ચોક્કસ મૂલ્ય છે, જે એન્જિનની લાક્ષણિકતાઓને આધારે છે, તો જનરેટર સ્વ-ઉત્તેજિત થશે અને ત્રણ-તબક્કાની વોલ્ટેજ સિસ્ટમ દેખાશે. આમ, ખિસકોલી-કેજ મોટર જનરેટર તરીકે કામ કરશે.
અસુમેળ મોટર્સનું ઝડપ નિયંત્રણ
અસુમેળ ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સના પરિભ્રમણની ગતિને નિયંત્રિત કરવા અને તેમના ઓપરેટિંગ મોડ્સને નિયંત્રિત કરવા માટે, નીચેની પદ્ધતિઓ છે:
- આવર્તન - જ્યારે ઇલેક્ટ્રિકલ નેટવર્કમાં વર્તમાનની આવર્તન બદલાય છે, ત્યારે ઇલેક્ટ્રિક મોટરના પરિભ્રમણની આવર્તન બદલાય છે. આ પદ્ધતિ માટે, ફ્રીક્વન્સી કન્વર્ટર તરીકે ઓળખાતા ઉપકરણનો ઉપયોગ થાય છે;
- રિઓસ્ટેટિક - જ્યારે રોટરમાં રિઓસ્ટેટનો પ્રતિકાર બદલાય છે, ત્યારે રોટેશનલ સ્પીડ બદલાય છે. આ પદ્ધતિ પ્રારંભિક ટોર્ક અને જટિલ સ્લિપને વધારે છે;
- પલ્સ - એક નિયંત્રણ પદ્ધતિ જેમાં મોટર પર ખાસ પ્રકારનો વોલ્ટેજ લાગુ કરવામાં આવે છે.
- ઇલેક્ટ્રિક મોટરના ઓપરેશન દરમિયાન વિન્ડિંગ્સને "સ્ટાર" સર્કિટમાંથી "ત્રિકોણ" સર્કિટ પર સ્વિચ કરવું, જે પ્રારંભિક પ્રવાહોને ઘટાડે છે;
- ખિસકોલી-કેજ રોટર્સ માટે ધ્રુવ જોડી ફેરફાર નિયંત્રણ;
- ઘા રોટર સાથે મોટર્સ માટે પ્રેરક પ્રતિક્રિયાનું જોડાણ.
ઇલેક્ટ્રોનિક સિસ્ટમ્સના વિકાસ સાથે, વિવિધ અસુમેળ પ્રકારના ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સનું નિયંત્રણ વધુ કાર્યક્ષમ અને સચોટ બની રહ્યું છે. આવા એન્જિનનો ઉપયોગ વિશ્વમાં દરેક જગ્યાએ થાય છે, આવા મિકેનિઝમ્સ દ્વારા કરવામાં આવતા વિવિધ કાર્યો દરરોજ વધી રહ્યા છે, અને તેમની જરૂરિયાત ઓછી થઈ રહી નથી.
સમાન લેખો:
