मोटर कैसे काम करती है: छात्रों के लिए एक विस्तृत विवरण
परिचय
एक इलेक्ट्रिक मोटर एक ऐसा उपकरण है जो विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में बदलता है। यह परिवर्तन इलेक्ट्रोमैग्नेटिज़्म (electromagnetism) के सिद्धांतों पर आधारित होता है। इस पोस्ट में हम मोटर के प्रमुख घटकों और इसके काम करने के सिद्धांतों को विस्तार से समझेंगे।
मूल सिद्धांत
इलेक्ट्रिक मोटर का मूल सिद्धांत electromagnetism है। जब एक विद्युत धारा एक तार से बहती है, तो इसके चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है। यदि इस तार को एक बाहरी चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाए, तो दोनों क्षेत्रों के बीच आपसी क्रिया होती है, जिससे एक बल उत्पन्न होता है जो तार को हिला देता है। मोटरों में इस बल को घूर्णनात्मक गति (rotational motion) उत्पन्न करने के लिए उपयोग किया जाता है।
मोटर के मुख्य घटक
स्टेटर (Stator):
- स्टेटर मोटर का स्थिर भाग होता है।
- इसमें आमतौर पर धातु के कोर के चारों ओर लिपटे हुए तारों की कॉइल्स होती हैं।
- जब इन कॉइल्स में विद्युत धारा प्रवाहित होती है, तो एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है।
रोटर (Rotor):
- रोटर मोटर का घूमने वाला भाग होता है।
- इसे स्टेटर के अंदर रखा जाता है और यह एक शाफ्ट पर माउंट किया जाता है।
- रोटर स्टेटर द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र के साथ इंटरैक्ट करता है, जिससे यह घूमने लगता है।
कम्यूटेटर (Commutator) (DC मोटर्स में):
- कम्यूटेटर एक स्विच होता है जो रोटर की विंडिंग्स में धारा के प्रवाह की दिशा को पलटता है, ताकि रोटर लगातार एक ही दिशा में घूमता रहे।
- यह सेगमेंटेड कंडक्टिव सामग्री से बना होता है और ब्रशेस के साथ जुड़ा होता है जो विद्युत संपर्क बनाए रखते हैं।
पावर सप्लाई (Power Supply):
- पावर सप्लाई वह स्रोत है जो मोटर की विंडिंग्स में विद्युत धारा प्रदान करता है।
- DC मोटर्स के लिए, यह आमतौर पर एक बैटरी या DC पावर स्रोत होता है। AC मोटर्स के लिए, यह एक AC पावर स्रोत होता है।
मोटर कैसे काम करती है
चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करना:
- जब विद्युत धारा स्टेटर की कॉइल्स में प्रवाहित होती है, तो एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है।
- इस चुंबकीय क्षेत्र की दिशा को धारा के प्रवाह की दिशा द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है।
गति उत्पन्न करना:
- स्टेटर द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र रोटर के चुंबकीय क्षेत्र के साथ इंटरैक्ट करता है।
- लॉरेन्ट्ज़ बल कानून (Lorentz Force Law) के अनुसार, रोटर पर एक बल लगाया जाता है, जिससे वह घूमने लगता है।
लगातार घूर्णन:
- DC मोटर्स में, कम्यूटेटर यह सुनिश्चित करता है कि रोटर की विंडिंग्स में धारा की दिशा सही समय पर बदल जाए, जिससे रोटर लगातार एक ही दिशा में घूमता रहे।
- AC मोटर्स में, AC धारा स्वाभाविक रूप से दिशा बदलती रहती है, जिससे एक घूमता हुआ चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है जो रोटर को घुमाता है।
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