চৌম্বকীয় ক্ষেত্র থেকে ঘূর্ণন পর্যন্ত: ডিসি মোটরগুলি কেন ঘোরান তা বোঝার জন্য একটি নিবন্ধ

পূর্ববর্তী নিবন্ধে, আমরা ইতিমধ্যে একটি প্রাথমিক বোঝার ছিলএকটি ডিসি মোটর কি, এর মূল কাঠামোটি কী অংশগুলি নিয়ে গঠিত এবং জীবন এবং শিল্পে এর বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে। এই নিবন্ধে, আমরা আরও গভীরতায় ব্যাখ্যা করব "কেন একটি ডিসি মোটর ঘোরাতে পারে এবং এর কার্যকরী নীতিটি কী"।

 

আমরা ইতিমধ্যে জানি যে একটি ডিসি মোটরের আবর্তনের জন্য বৈদ্যুতিক প্রবাহ, একটি চৌম্বকীয় ক্ষেত্র এবং একটি জটিল কয়েল কাঠামো প্রয়োজন, তবে বিদ্যুৎ, চৌম্বকীয়তা এবং কয়েলগুলি কীভাবে একে অপরের প্রতি প্রতিক্রিয়া দেখায় এবং কোন শারীরিক আইনগুলি একটি আপাতদৃষ্টিতে স্থির উপাদানকে অবিচ্ছিন্নভাবে ঘোরানো শুরু করতে দেয়?

 

আমরা নিম্নলিখিত বিষয়বস্তুতে একের পর এক এই বিষয়গুলি ব্যাখ্যা করব, সুতরাং আসুন শুরু করা যাক।

 

 

ডিসি মোটরগুলি কেন ঘোরাতে পারে তা সত্যই বুঝতে, আমাদের পদার্থবিজ্ঞানের একটি খুব প্রাথমিক আইন জানতে হবে -আম্পিয়ারের আইন।

 

বৈদ্যুতিক মোটরগুলির প্রাথমিক নীতিগুলি: অ্যাম্পিয়ারের ফোর্স আইন (এফ=বিল)

পদার্থবিদ্যার একটি সূত্র আছে যা বলে:

যখন বিদ্যুৎ একটি তারের মধ্য দিয়ে যায় এবং এটি একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্যে থাকে, তখন এটি একটি চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা ক্রিয়া করবে।

 

এই বলের মাত্রা নিম্নলিখিত সূত্র দ্বারা নির্ধারিত হয়:

F = B × I × L × sinθ

F: বল

B: চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি

I: বিদ্যুৎ তীব্রতা

L: তারের দৈর্ঘ্য

θ: বিদ্যুৎ দিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের দিকের মধ্যে কোণ

এই বলটিকে আমরা প্রায়শই "অ্যাম্পিয়ার বল" বলি।

 

এটি রহস্যময় নয়, ঠিক যেমন আপনি যখন একটি চুম্বককে একটি পরিবাহী কয়েলের কাছে রাখেন, তখন আপনি একটি "ধাক্কা" বা "টান" বল অনুভব করবেন, যা বৈদ্যুতিক প্রবাহ এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া।

 

সহজ ভাষায়: বিদ্যুৎ একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্য দিয়ে যায় → তারে বল প্রয়োগ করা হয় → তারটি সরে যায়

 

এটি মোটরটির চলাচলের ভিত্তি।

 

একটি ডিসি মোটর কীভাবে এই বলকে "নিরন্তর ঘূর্ণন"-এ রূপান্তরিত করে?

আমরা আগেই বলেছিলাম যে একটি তার বল প্রয়োগের শিকার হয়। কিন্তু মোটরে, এটি একটি তার নয়, বরং কয়েল উইন্ডিংয়ের একটি গ্রুপ - আমরা এগুলিকে আর্মেচার কয়েল বলি, যা একটি রটারে ইনস্টল করা থাকে যা অবাধে ঘুরতে পারে।

 

বিদ্যুৎ উৎস থেকে কয়েলে কারেন্ট প্রবাহিত হয়, কয়েল বল উৎপন্ন করে এবং রটারটি ঘুরতে শুরু করে। এখানে একটি প্রশ্ন রয়েছে:

যদি বলটি কেবল একবার প্রয়োগ করা হয়, তাহলে রটারটি কেবল একবার ঘোরবে এবং তারপর থামবে, এবং ক্রমাগত ঘুরতে পারবে না?

 

হ্যাঁ, তাই ডিসি মোটরের ভিতরে একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ কাঠামো তৈরি করা হয়েছে - কমিউটেটর।

 

এই ছোট উপাদানটির কাজ হল আর্মেচারের ঘূর্ণনের সময় কয়েলে কারেন্টের দিক স্বয়ংক্রিয়ভাবে পরিবর্তন করা। এর সুবিধা হল যদিও কারেন্ট দিক পরিবর্তন করে, চৌম্বক ক্ষেত্রের "বলের দিক" সামঞ্জস্যপূর্ণ থাকে, যা রটারকে ঘোরাতে দেয়।

 

আপনি কমিউটেটরকে একটি সুইচ হিসাবে ভাবতে পারেন যা ঘূর্ণনের সময় "নিরন্তর উল্টে যায়"। এটি ব্রাশের সাথে কাজ করে যাতে স্রোতকে সর্বদা "সঠিক দিকে প্রবাহিত" রাখা যায় এবং স্থিতিশীল ঘূর্ণন বজায় রাখা যায়।

 

 

ডিসি মোটর কেন স্থিরভাবে "সরানো" করতে পারে তার কারণটি কেবল বর্তমান এবং চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের কারণে নয়, তবে "আর্ম্যাচার কয়েল", "কমিটেটর" এবং "ব্রাশ" সহ এর অভ্যন্তরে একাধিক নির্ভুলতার উপাদানগুলির সমন্বিত কাজের কারণে। একটি সহজ বোঝার জন্য, এখানে ব্যাখ্যাটি ব্রাশযুক্ত ডিসি মোটরের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হবে।

 

১. আর্মেচার কয়েল: কারেন্টের "ট্র্যাক"

একটি ডিসি মোটরে, আর্মেচার কয়েল (যাকে রটার উইন্ডিংও বলা হয়) হল অ্যাম্পিয়ার বলের সরাসরি বাহক। যখন বাহ্যিক শক্তি উৎস থেকে মোটরে কারেন্ট প্রবেশ করে, তখন স্লটে বিতরণ করা এই কয়েলগুলির মাধ্যমেই চৌম্বক ক্ষেত্রে বল প্রয়োগ করা হয়। যেহেতু কয়েলগুলি রোটারে প্রতিসমভাবে বিতরণ করা হয়, তাই এই বলগুলি একে অপরের সাথে সহযোগিতা করে একটি স্থিতিশীল এবং সুষম ঘূর্ণন টর্ক (টর্ক) তৈরি করবে।

 

এটি নিম্নরূপ বোঝা যেতে পারে:

তারের প্রতিটি অংশ একটি "ট্র্যাক" এর মতো যেখানে কারেন্ট চলে এবং চৌম্বক ক্ষেত্র "চালক শক্তি" প্রয়োগ করার জন্য রেফারি হিসাবে কাজ করে। যখন একাধিক কয়েল একসাথে একত্রিত হয়, তখন তারা একটি দলের মতো থাকে, ছন্দবদ্ধভাবে বৃত্তে চলমান এবং অবশেষে ক্রমাগত টর্ক তৈরি করে।

 

এছাড়াও, যত বেশি আর্মেচার কয়েল থাকবে, মোটর তত মসৃণভাবে চলবে এবং আউটপুট টর্কের ওঠানামা তত কম হবে।

 

২. কমিউটেটর এবং ব্রাশ: জাদুকর যিনি কারেন্টকে বিপরীত করেন
কয়েলের মধ্য দিয়ে কেবল কারেন্ট প্রবাহিত থাকা যথেষ্ট নয় - আর্মেচারকে একই দিকে ধ্রুবক বলের অধীনে রাখার জন্য, প্রতি অর্ধেক বাঁকের মধ্যে কারেন্টের দিকটি বিপরীত করতে হবে, যা কমিউটেটরের কাজ।

 

কমিউটেটর হল শ্যাফটের সাথে সংযুক্ত তামার প্লেটের একটি কাঠামো যা স্টেটরের ব্রাশের সাথে যোগাযোগ রাখে। রটার ঘোরার সাথে সাথে, ব্রাশগুলি বিভিন্ন তামার প্লেটের উপর দিয়ে স্লাইড করে, যার ফলে কারেন্ট "স্বয়ংক্রিয়ভাবে বিপরীত" হয়। এই কারণেই কয়েল অর্ধেক বাঁক নেওয়ার পরেও তারের উপর বল একই দিকে থাকে।

 

অন্য কথায়, কমিউটেটর হল এমন একটি সিস্টেমের মতো যা স্বয়ংক্রিয়ভাবে ট্র্যাফিক লাইটগুলিকে সামঞ্জস্য করে যাতে কারেন্ট "মসৃণভাবে প্রবাহিত হয়" এবং ঘূর্ণন ছন্দ বজায় থাকে।

 

তাহলে কেন ব্রাশ এবং কমিউটেটর প্রায়শই দ্রুততম ক্ষয়প্রাপ্ত অংশ?
যেহেতু তারা ক্রমাগত যোগাযোগ এবং ঘর্ষণ অবস্থায় থাকে, তাই তারা উচ্চ গতি এবং উচ্চ স্রোতে স্পার্কিং এবং উত্তপ্ত হওয়ার ঝুঁকিতে থাকে এবং দীর্ঘমেয়াদী অপারেশনের অধীনে তাদের আয়ুষ্কাল সীমিত হয়। অতএব, উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন মোটরগুলিতে (যেমন ব্রাশবিহীন ডিসি মোটর), লোকেরা কাঠামোর এই অংশটি প্রতিস্থাপনের জন্য ইলেকট্রনিক কমিউটেশন ব্যবহার করে।

 

 

একটি ডিসি মোটর কেবল "ঘূর্ণন" সম্পর্কে নয়, এটি "দ্রুত ঘুরতে", "হিংস্রভাবে ঘুরতে" এবং এমনকি বিভিন্ন লোডের অধীনে স্থিতিশীল আউটপুট বজায় রাখতে পারে। তাহলে, মোটরের গতি (RPM) এবং টর্ক (টর্ক) কীভাবে নিয়ন্ত্রিত হয়? আমরা নিম্নলিখিত দিকগুলি থেকে এটি বুঝতে পারি:

 

১. ভোল্টেজ, কারেন্ট, গতি এবং টর্কের মধ্যে সম্পর্ক
একটি ডিসি মোটরের আউটপুট বৈশিষ্ট্যগুলি ইনপুট ভোল্টেজ এবং কারেন্টের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত:

 

ভোল্টেজ গতি নির্ধারণ করে
লোড অপরিবর্তিত থাকে এই ধারণার অধীনে, ডিসি মোটরের গতি ভোল্টেজের সাথে প্রায় সমানুপাতিক।

ভোল্টেজ হ্রাস → গতি হ্রাস
· ভোল্টেজ বৃদ্ধি → গতি বৃদ্ধি

 

কারেন্ট টর্ককে প্রভাবিত করে
কারেন্ট যত বেশি হবে, কয়েলের মাধ্যমে উৎপন্ন অ্যাম্পিয়ার বল তত বেশি হবে এবং আউটপুট টর্ক তত বেশি হবে।

· বেশি কারেন্ট → বেশি টর্ক (কিন্তু অতিরিক্ত গরম হওয়ার প্রবণতাও বেশি)

 

এই কারণেই বৈদ্যুতিক যানবাহনগুলিকে ত্বরণের সময় আরও কারেন্টের প্রয়োজন হয়, যখন স্থির গতিতে ক্রুজ করার সময় কারেন্ট হ্রাস পায়।

 

২. লোডের নিচে মোটর "স্ব-নিয়ন্ত্রিত" কীভাবে পরিবর্তিত হয়?

যখন মোটর দ্বারা চালিত লোড ভারী হয়ে যায় (যেমন দুইজন বৈদ্যুতিক সাইকেলে বসে থাকে), তখন রটারের চলাচল বেশি প্রতিরোধের সম্মুখীন হবে এবং গতি স্বাভাবিকভাবেই হ্রাস পাবে। এই সময়ে, আর্মেচার কয়েলের পিছনের ইলেক্ট্রোমোটিভ বল হ্রাস পাবে, যার ফলে মোটরে আরও বেশি কারেন্ট প্রবাহিত হবে, যা স্বয়ংক্রিয়ভাবে আউটপুট টর্ক বৃদ্ধি করবে, লোড প্রতিরোধ করবে এবং ঘূর্ণন বজায় রাখবে।

 

এই "অভিযোজিত" প্রক্রিয়াটি ডিসি মোটরগুলি খুব ব্যবহারিক হওয়ার একটি কারণ।

 

৩. PWM নিয়ন্ত্রণ: ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণের একটি বৈচিত্র্য

বর্তমান মোটর নিয়ন্ত্রণে, পাওয়ার সাপ্লাই ভোল্টেজ সরাসরি সামঞ্জস্য করা হয় না। পরিবর্তে, "পরিবর্তনশীল ভোল্টেজ" প্রভাব অনুকরণ করার জন্য PWM (পালস প্রস্থ মডুলেশন) নামক একটি পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়।

 

সহজ ভাষায়:

কন্ট্রোলার দ্রুত পাওয়ার চালু এবং বন্ধ করে, মোটরটিকে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি "অন-অফ-অন-অফ" সুইচিং চক্রে কাজ করতে দেয়।

"অন" সময় অনুপাত (ডিউটি ​​চক্র) সামঞ্জস্য করে, বিভিন্ন গড় ভোল্টেজ অনুকরণ করা যেতে পারে।

 

উদাহরণস্বরূপ:

৫০% ডিউটি ​​চক্র ≈ অর্ধ ভোল্টেজ সরবরাহ → গতি পূর্ণ গতির প্রায় অর্ধেক

৯০% ডিউটি ​​চক্র ≈ উচ্চ ভোল্টেজ সরবরাহ → পূর্ণ গতির কাছাকাছি গতি

 

PWM কেবল সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণই দেয় না বরং শক্তির ক্ষতিও কমায়। এটি আধুনিক ডিসি মোটর নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার মূল মাধ্যম।

 

 

পূর্ববর্তী বিষয়বস্তুতে, আমরা কাজের নীতি ব্যাখ্যা করার জন্য ব্রাশড স্থায়ী চুম্বক ডিসি মোটরকে উদাহরণ হিসেবে ব্যবহার করেছি, কিন্তু প্রকৃতপক্ষে, "ডিসি মোটর" কোনও একক কাঠামো নয়। এটি পরিবর্তন পদ্ধতি, চৌম্বক ক্ষেত্রের উৎস ইত্যাদির উপর ভিত্তি করে নকশা আকারে পরিবর্তিত হতে পারে।

 

তাহলে, এই বিভিন্ন ধরণের ডিসি মোটর কি একইভাবে কাজ করে? মূল পার্থক্যগুলি কী কী? আসুন একবার দেখে নেওয়া যাক।

 

১. ব্রাশড বনাম ব্রাশলেস: পরিবর্তন প্রক্রিয়ার পার্থক্য
ব্রাশড ডিসি মোটর
পরিবহন পদ্ধতি: বর্তমান দিক বিপরীত করতে যান্ত্রিক পরিবর্তনকারী + ব্রাশের উপর নির্ভর করুন।

বৈশিষ্ট্য: সহজ গঠন, নিয়ন্ত্রণ করা সহজ, কম দাম, কিন্তু ব্রাশগুলি পরিধান করা সহজ এবং নিয়মিত রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন।

 

ব্রাশলেস ডিসি মোটর (BLDC)
পরিবহন পদ্ধতি: ইলেকট্রনিক পরিবর্তন, পজিশন সেন্সর এবং কন্ট্রোলারের মাধ্যমে রটারের অবস্থান নির্ধারণ এবং শক্তিযুক্ত কয়েল পরিবর্তন করা।

বৈশিষ্ট্য: উচ্চ দক্ষতা, দীর্ঘ জীবন, কম শব্দ, উচ্চ কর্মক্ষমতা প্রয়োজন এমন পরিস্থিতির জন্য উপযুক্ত (যেমন ড্রোন, পাওয়ার টুল, বৈদ্যুতিক যানবাহন ইত্যাদি)।

 

মূল পার্থক্যের সংক্ষিপ্তসার:

প্রকল্প	ব্রাশ মোটর	ব্রাশহীন মোটর
যাতায়াত পদ্ধতি	যান্ত্রিক যাত্রী	বৈদ্যুতিন নিয়ন্ত্রণ
রক্ষণাবেক্ষণ ফ্রিকোয়েন্সি	উচ্চ	কম
পরিষেবা জীবন	তুলনামূলকভাবে সংক্ষিপ্ত	দীর্ঘ
ব্যয়	কম	উচ্চতর
অসুবিধা নিয়ন্ত্রণ করুন	কম	মাঝারি থেকে উচ্চ

 

২. স্থায়ী চুম্বক বনাম উত্তেজনা: চৌম্বক ক্ষেত্রের বিভিন্ন উৎস
স্থায়ী চুম্বক ডিসি মোটর (PMDC মোটর)
· চৌম্বক ক্ষেত্রের উৎস: স্থায়ী চুম্বক ব্যবহার করা হয়, স্থিতিশীল চৌম্বক ক্ষেত্র এবং কম্প্যাক্ট কাঠামো সহ।

সুবিধা: ছোট আকার, উচ্চ দক্ষতা, সাধারণত মাইক্রো মোটর, পোর্টেবল ডিভাইস, বৈদ্যুতিক যানবাহন ইত্যাদিতে ব্যবহৃত হয়।

অসুবিধা: চুম্বকের তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা সীমিত এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি সামঞ্জস্য করা যায় না।

 

উত্তেজিত ডিসি মোটর
· চৌম্বক ক্ষেত্রের উৎস: চৌম্বক ক্ষেত্র উত্তেজনা কয়েল দ্বারা উৎপন্ন হয়, যা সিরিজ উত্তেজনা, সমান্তরাল উত্তেজনা, যৌগিক উত্তেজনা এবং অন্যান্য কাঠামো হতে পারে।

সুবিধা: চৌম্বক ক্ষেত্র সামঞ্জস্যযোগ্য, বৃহৎ প্রারম্ভিক টর্ক বা পরিবর্তনশীল গতির প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত, যেমন শিল্প উত্তোলন সরঞ্জাম, লিফট ইত্যাদি।

অসুবিধা: আরও জটিল গঠন, বৃহত্তর আয়তন, সামান্য বেশি শক্তি খরচ।

 

চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের পার্থক্য তুলনা:

প্রকল্প	স্থায়ী চৌম্বক মোটর	উত্তেজনা মোটর
চৌম্বকীয় ক্ষেত্র উত্স	স্থায়ী চৌম্বক	উত্তেজনা কয়েল
চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের সামঞ্জস্যতা	সামঞ্জস্যযোগ্য নয়	সামঞ্জস্যযোগ্য
ব্যয়	তুলনামূলকভাবে কম	কিছুটা উঁচু
প্রয়োগের দৃশ্য	ছোট এবং বহনযোগ্য	শিল্প, ভারী দায়িত্ব

 

তুলনা করে, এটি দেখা যায় যে যদিও বিভিন্ন ধরণের ডিসি মোটরগুলি পরিবহন প্রক্রিয়া এবং চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের উত্সগুলিতে পৃথক হলেও তাদের মূল নীতিগুলি একই: টর্ক গঠনের জন্য চৌম্বকীয় ক্ষেত্রে বর্তমান বহনকারী কন্ডাক্টরের উপর প্রয়োগ করা বলটি ব্যবহার করে, যার ফলে ড্রাইভিং ঘূর্ণন।

 

 

এই মুহুর্তে, আমি মনে করি আপনার সম্পর্কে সম্পূর্ণ উপলব্ধি আছেএকটি ডিসি মোটর কিএবং কেন একটি ডিসি মোটর ঘোরাতে পারে তার পুরো প্রক্রিয়া। শারীরিক নীতি (অ্যাম্পিয়ারের আইন) থেকে শুরু করে মূল উপাদানগুলির সমন্বিত কাজ (আর্ম্যাচার কয়েল, যাত্রীবাহী, ব্রাশ), বিভিন্ন ধরণের মোটর (ব্রাশ\/ব্রাশলেস, স্থায়ী চৌম্বক\/উত্তেজনা) এর কার্যনির্বাহী ব্যবস্থার পার্থক্যের জন্য, এটি বলা যেতে পারে যে ডিসি মোটরগুলি "আপাতদৃষ্টিতে সহজ তবে স্বচ্ছ নকশাযুক্ত" রয়েছে।

 

 

আপনি যদি আপনার প্রকল্পের জন্য একটি দক্ষ এবং নির্ভরযোগ্য ডিসি মোটর খুঁজছেন, তাহলে কেন আমাদের সাথে যোগাযোগ করবেন না - VSD ডিসি মোটর প্রস্তুতকারক।

আমরা বিভিন্ন ডিসি মোটরের নকশা এবং কাস্টমাইজেশনের উপর মনোযোগ দিই, যার মধ্যে রয়েছে ব্রাশড, ব্রাশলেস, স্থায়ী চুম্বক, গিয়ার, ইলেকট্রনিক নিয়ন্ত্রণ এবং অন্যান্য সিরিজ, যা স্মার্ট হোম অ্যাপ্লায়েন্স, রোবট, অটোমেশন সরঞ্জাম, চিকিৎসা নির্ভুলতা এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

 

আমাদের সুবিধা:

কাস্টমাইজড ডেভেলপমেন্ট এবং ছোট ব্যাচ ট্রায়াল উৎপাদন সমর্থন

স্বাধীন পেটেন্ট প্রযুক্তি এবং কঠোর মানের সার্টিফিকেশনের অধিকারী

বিশ্বের অনেক দেশে গ্রাহকদের সেবা প্রদান করা হয়

 

পণ্য ম্যানুয়াল বা প্রযুক্তিগত পরামর্শের জন্য আমাদের সাথে যোগাযোগ করতে দ্বিধা করবেন না। এটি আপনার মোটর নির্বাচনকে সহজ এবং আপনার প্রকল্পকে আরও দক্ষ করে তুলবে!