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इलेक्ट्रिक मोटर्स और जेनरेटर कैसे काम करते हैं

इलेक्ट्रिक मोटर्स और जेनरेटर कैसे काम करते हैं

इलेक्ट्रिक वाहन विशेष रूप से प्रणोदन के लिए इलेक्ट्रिक मोटर्स पर निर्भर करते हैं, और लोकोमोशन के लिए अपने आंतरिक दहन इंजनों की सहायता के लिए संकर इलेक्ट्रिक मोटर्स का उपयोग करते हैं। लेकिन वह सब नहीं है। ये बहुत ही मोटर्स इन वाहनों की ऑनबोर्ड बैटरी चार्ज करने के लिए बिजली उत्पन्न करने के लिए (पुनर्योजी ब्रेक लगाने की प्रक्रिया के माध्यम से) हो सकते हैं।

सबसे आम सवाल है: "यह कैसे हो सकता है ... यह कैसे काम करता है?" ज्यादातर लोग समझते हैं कि काम करने के लिए एक मोटर बिजली से चलती है-वे इसे अपने घरेलू उपकरणों (वॉशिंग मशीन, वैक्यूम क्लीनर, फूड प्रोसेसर) में हर दिन देखते हैं।

लेकिन यह विचार कि एक मोटर "पिछड़े को चला सकती है," वास्तव में उपभोग करने के बजाय बिजली पैदा करना लगभग जादू जैसा लगता है। लेकिन एक बार जब मैग्नेट और बिजली (विद्युत चुंबकत्व) और ऊर्जा के संरक्षण की अवधारणा को समझा जाता है, तो रहस्य गायब हो जाता है।

विद्युत चुंबकत्व

मोटर बिजली और बिजली उत्पादन विद्युत चुंबकत्व की संपत्ति से शुरू होता है-एक चुंबक और बिजली के बीच शारीरिक संबंध। इलेक्ट्रोमैग्नेट एक ऐसा उपकरण है जो चुंबक की तरह काम करता है, लेकिन इसकी चुंबकीय शक्ति बिजली द्वारा प्रकट और नियंत्रित होती है।

जब कंडक्टिंग मैटेरियल (कॉपर, उदाहरण के लिए) से बने तार एक चुंबकीय क्षेत्र से गुजरते हैं, तो तार में करंट बनता है (रूडिमेंट जनरेटर)। इसके विपरीत, जब बिजली एक तार के माध्यम से पारित की जाती है जो लोहे के कोर के चारों ओर घाव होता है, और यह कोर एक चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति में होता है, तो यह स्थानांतरित हो जाएगा और मुड़ जाएगा (एक बहुत ही मूल मोटर)।

मोटर / जनरेटर

मोटर / जनरेटर वास्तव में एक उपकरण है जो दो विपरीत मोड में चल सकता है। कभी-कभी लोग जो सोचते हैं, उसके विपरीत, इसका मतलब यह नहीं है कि मोटर / जनरेटर के दो मोड एक-दूसरे से पीछे की ओर चलते हैं (कि मोटर के रूप में डिवाइस एक दिशा में बदल जाता है और एक जनरेटर के रूप में, यह विपरीत दिशा बदल जाता है)।

शाफ़्ट हमेशा उसी तरह घूमता है। "दिशा का परिवर्तन" बिजली के प्रवाह में है। मोटर के रूप में, यह यांत्रिक शक्ति बनाने के लिए बिजली (प्रवाह) का उपभोग करता है, और एक जनरेटर के रूप में, यह बिजली पैदा करने के लिए यांत्रिक शक्ति का उपभोग करता है (बाहर बहता है)।

इलेक्ट्रोमैकेनिकल रोटेशन

इलेक्ट्रिक मोटर / जनरेटर आम तौर पर दो प्रकारों में से एक होते हैं, या तो एसी (अल्टरनेटिंग करंट) या डीसी (डायरेक्ट करंट) और वे पदनाम, उस बिजली के प्रकार का संकेत होते हैं जिसका वे उपभोग करते हैं और उत्पन्न करते हैं।

बहुत अधिक विस्तार में आने और मुद्दे को बादल दिए बिना, यह अंतर है: एसी वर्तमान परिवर्तन दिशा (वैकल्पिक) जैसा कि यह एक सर्किट से बहता है। डीसी धाराएं यूनी-डायरेक्टली (समान रहती हैं) क्योंकि यह एक सर्किट से गुजरती हैं।

वर्तमान उपयोग का प्रकार अधिकतर यूनिट की लागत और इसकी दक्षता से संबंधित है (एक एसी मोटर / जनरेटर आम तौर पर अधिक महंगा है, लेकिन बहुत अधिक कुशल है)। यह कहने के लिए पर्याप्त है कि अधिकांश संकर और कई बड़े ऑल-इलेक्ट्रिक वाहन एसी मोटर / जनरेटर का उपयोग करते हैं-इस प्रकार हम इस स्पष्टीकरण पर ध्यान केंद्रित करेंगे।

एक एसी मोटर / जनरेटर मुख्य 4 भागों से मिलकर बनता है:

  • एक शाफ्ट-माउंटेड वायर घाव आर्मेचर (रोटर)
  • मैग्नेट का एक क्षेत्र जो एक आवास (स्टेटर) में विद्युत ऊर्जा के साथ-साथ खड़ी ऊर्जा को प्रेरित करता है
  • स्लिप रिंग्स जो AC करंट को / से आर्मेचर पर ले जाती हैं
  • ऐसे ब्रश जो स्लिप रिंग से संपर्क करते हैं और विद्युत परिपथ से धारा को / में स्थानांतरित करते हैं

एक्शन में एसी जेनरेटर

आर्मेचर शक्ति के एक यांत्रिक स्रोत द्वारा संचालित है (उदाहरण के लिए, वाणिज्यिक विद्युत उत्पादन में यह एक भाप टरबाइन होगा)। जैसा कि यह घाव रोटर घूमता है, इसके तार का तार स्टेटर में स्थायी मैग्नेट के ऊपर से गुजरता है और आर्मेचर के तारों में एक विद्युत प्रवाह बनाया जाता है।

लेकिन क्योंकि कॉइल में प्रत्येक व्यक्तिगत लूप पहले उत्तरी ध्रुव से गुजरता है, तो प्रत्येक चुंबक का दक्षिणी ध्रुव क्रमिक रूप से अपनी धुरी पर घूमता है, जो लगातार चालू होता है, और तेजी से, दिशा बदलता है। दिशा के प्रत्येक परिवर्तन को एक चक्र कहा जाता है, और इसे चक्र-प्रति-सेकंड या हर्ट्ज (हर्ट्ज) में मापा जाता है।

संयुक्त राज्य अमेरिका में, चक्र दर 60 हर्ट्ज (प्रति सेकंड 60 बार) है, जबकि दुनिया के अधिकांश अन्य विकसित हिस्सों में यह 50 हर्ट्ज है। व्यक्तिगत स्लिप रिंग को रोटर के वायर लूप के दो सिरों में से प्रत्येक के लिए फिट किया जाता है ताकि आर्मेचर को छोड़ने के लिए वर्तमान के लिए एक मार्ग प्रदान किया जा सके। ब्रश (जो वास्तव में कार्बन संपर्क होते हैं) पर्ची के छल्ले के खिलाफ सवारी करते हैं और सर्किट में वर्तमान के लिए पथ को पूरा करते हैं जिससे जनरेटर जुड़ा हुआ है।

एक्शन में एसी मोटर

मोटर कार्रवाई (यांत्रिक शक्ति की आपूर्ति), संक्षेप में, जनरेटर कार्रवाई का उल्टा है। बिजली बनाने के लिए आर्मेचर को स्पिन करने के बजाय, एक सर्किट द्वारा ब्रश और स्लिप रिंग के माध्यम से और आर्मेचर में करंट को फीड किया जाता है। कुंडल घाव रोटर (आर्मेचर) के माध्यम से बहने वाली यह धारा इसे विद्युत चुंबक में बदल देती है। स्टेटर में स्थायी मैग्नेट इस विद्युत चुम्बकीय बल को पीछे हटाता है जिससे आर्मेचर स्पिन होता है। जब तक बिजली सर्किट से बहती है, तब तक मोटर चलेगी।