डीसी जनरेटर में आर्मेचर प्रतिक्रिया कैसे उत्पन्न होती है? - deesee janaretar mein aarmechar pratikriya kaise utpann hotee hai?

में इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग , एक कवच एक के घटक है इलेक्ट्रिक मशीन जो किया जाता है वर्तमान बारी । [१] आर्मेचर वाइंडिंग डीसी मशीनों पर भी एसी का संचालन करती है, कम्यूटेटर क्रिया के कारण (जो समय-समय पर वर्तमान दिशा को उलट देती है) या इलेक्ट्रॉनिक कम्यूटेशन के कारण, जैसा कि ब्रशलेस डीसी मोटर्स में होता है । आर्मेचर इलेक्ट्रिक मशीन के प्रकार के आधार पर रोटर (घूर्णन भाग) या स्टेटर (स्थिर भाग) पर हो सकता है।

लघु मोटर (या जनरेटर) का डीसी आर्मेचर

आंशिक रूप से निर्मित डीसी आर्मेचर, (अपूर्ण) वाइंडिंग दिखा रहा है

आर्मेचर वाइंडिंग वायु-अंतराल में चुंबकीय क्षेत्र ( चुंबकीय प्रवाह ) के साथ परस्पर क्रिया करती है ; चुंबकीय क्षेत्र या तो स्थायी चुम्बकों द्वारा उत्पन्न होता है, या विद्युत चुम्बक एक संवाहक कुंडल द्वारा निर्मित होता है।

आर्मेचर में करंट होना चाहिए , इसलिए यह हमेशा एक कंडक्टर या एक प्रवाहकीय कॉइल होता है, जो दोनों क्षेत्र और गति, टॉर्क (घूर्णन मशीन), या बल (रैखिक मशीन) की दिशा में सामान्य होता है । आर्मेचर की भूमिका दुगनी है। पहला है पूरे क्षेत्र में करंट ले जाना, इस प्रकार एक घूर्णन मशीन में शाफ्ट टॉर्क या एक रैखिक मशीन में बल बनाना। दूसरी भूमिका इलेक्ट्रोमोटिव बल (ईएमएफ) उत्पन्न करना है ।

आर्मेचर में, आर्मेचर और क्षेत्र की सापेक्ष गति से एक इलेक्ट्रोमोटिव बल बनाया जाता है। जब मशीन या मोटर का उपयोग मोटर के रूप में किया जाता है, तो यह EMF आर्मेचर करंट का विरोध करता है, और आर्मेचर विद्युत शक्ति को टॉर्क के रूप में यांत्रिक शक्ति में परिवर्तित करता है , और इसे शाफ्ट के माध्यम से स्थानांतरित करता है। जब मशीन को जनरेटर के रूप में उपयोग किया जाता है, तो आर्मेचर ईएमएफ आर्मेचर करंट को चलाता है, और शाफ्ट की गति विद्युत शक्ति में परिवर्तित हो जाती है। एक प्रेरण जनरेटर में , उत्पन्न शक्ति स्टेटर से खींची जाती है ।

छोटे और खुले सर्किट और जमीन पर रिसाव के लिए आर्मेचर की जांच के लिए एक ग्रोलर का उपयोग किया जाता है।

आर्मेचर शब्द का प्रयोग पहली बार इसके विद्युत अर्थ में किया गया था, अर्थात चुंबक का रक्षक , 19वीं शताब्दी के मध्य में। [2]

एक अल्टरनेटर या संबंधित उपकरण के भागों को यांत्रिक शब्दों या विद्युत शब्दों में व्यक्त किया जा सकता है। यद्यपि स्पष्ट रूप से अलग-अलग शब्दावली के इन दो सेटों को अक्सर एक दूसरे के स्थान पर या संयोजनों में उपयोग किया जाता है जिसमें एक यांत्रिक शब्द और एक विद्युत शब्द शामिल होता है। ब्रशलेस अल्टरनेटर जैसी कंपाउंड मशीनों के साथ काम करते समय या अलग तरह से कॉन्फ़िगर की गई मशीनरी के साथ काम करने के आदी लोगों के बीच बातचीत में यह भ्रम पैदा कर सकता है।

अधिकांश जनरेटर में, क्षेत्र चुंबक घूम रहा है, और रोटर का हिस्सा है , जबकि आर्मेचर स्थिर है, और स्टेटर का हिस्सा है । [३] मोटर और जनरेटर दोनों को या तो एक स्थिर आर्मेचर और एक घूर्णन क्षेत्र या एक घूर्णन आर्मेचर और एक स्थिर क्षेत्र के साथ बनाया जा सकता है। एक स्थायी चुंबक या इलेक्ट्रोमैग्नेट का ध्रुव टुकड़ा और एक सोलनॉइड का गतिमान, लोहे का हिस्सा , खासकर अगर बाद वाला स्विच या रिले के रूप में कार्य करता है , को भी आर्मेचर के रूप में संदर्भित किया जा सकता है।

एक डीसी मशीन में चुंबकीय फ्लक्स के दो स्रोत मौजूद होते हैं; 'आर्मेचर फ्लक्स' और 'मेन फील्ड फ्लक्स'। मुख्य फील्ड फ्लक्स पर आर्मेचर फ्लक्स के प्रभाव को "आर्मेचर रिएक्शन" कहा जाता है। आर्मेचर प्रतिक्रिया चुंबकीय क्षेत्र के वितरण को बदल देती है, जो मशीन के संचालन को प्रभावित करती है। आर्मेचर फ्लक्स के प्रभाव को मुख्य ध्रुवों पर क्षतिपूर्ति वाइंडिंग जोड़कर या कुछ मशीनों में आर्मेचर सर्किट में जुड़े मध्यवर्ती चुंबकीय ध्रुवों को जोड़कर ऑफसेट किया जा सकता है।

एम्प्लिडाइन घूर्णन एम्पलीफायरों में आर्मेचर प्रतिक्रिया आवश्यक है ।

आर्मेचर रिएक्शन ड्रॉप एक जनरेटर के मुख्य ध्रुवों के नीचे फ्लक्स के वितरण पर चुंबकीय क्षेत्र का प्रभाव है । [४]

चूंकि आर्मेचर तार के कॉइल से घाव होता है, जब भी कॉइल में करंट प्रवाहित होता है तो आर्मेचर में एक चुंबकीय क्षेत्र स्थापित हो जाता है। यह क्षेत्र जनरेटर क्षेत्र के समकोण पर है और इसे आर्मेचर का क्रॉस मैग्नेटाइजेशन कहा जाता है। आर्मेचर क्षेत्र का प्रभाव जनरेटर क्षेत्र को विकृत करना और तटस्थ विमान को स्थानांतरित करना है। न्यूट्रल प्लेन वह स्थिति है जहाँ आर्मेचर वाइंडिंग चुंबकीय फ्लक्स लाइनों के समानांतर चलती है, इसीलिए इस प्लेन में पड़ी एक धुरी को मैग्नेटिक न्यूट्रल एक्सिस (MNA) कहा जाता है। [५] इस प्रभाव को आर्मेचर रिएक्शन के रूप में जाना जाता है और आर्मेचर कॉइल में बहने वाली धारा के समानुपाती होता है।

ज्यामितीय तटस्थ अक्ष (GNA) वह अक्ष है जो आसन्न ध्रुवों की केंद्र रेखा के बीच के कोण को समद्विभाजित करता है। चुंबकीय तटस्थ अक्ष (MNA) आर्मेचर के केंद्र से गुजरने वाले फ्लक्स की माध्य दिशा के लंबवत खींची गई धुरी है। इस अक्ष के अनुदिश आर्मेचर कंडक्टरों में कोई ईएमएफ उत्पन्न नहीं होता है क्योंकि तब वे कोई फ्लक्स नहीं काटते हैं। [६] जब आर्मेचर कंडक्टरों में कोई करंट नहीं होता है, तो MNA GNA के साथ मेल खाता है।

एक जनरेटर के ब्रश को तटस्थ तल में स्थापित किया जाना चाहिए; अर्थात्, उन्हें कम्यूटेटर के उन खंडों से संपर्क करना चाहिए जो बिना प्रेरित ईएमएफ वाले आर्मेचर कॉइल से जुड़े होते हैं। यदि ब्रश तटस्थ विमान के बाहर कम्यूटेटर सेगमेंट से संपर्क कर रहे थे, तो वे शॉर्ट-सर्किट "लाइव" कॉइल्स का कारण बनेंगे और बिजली की कमी और हानि का कारण बनेंगे।

आर्मेचर प्रतिक्रिया के बिना, चुंबकीय तटस्थ अक्ष (MNA) ज्यामितीय तटस्थ अक्ष (GNA) के साथ मेल खाएगा। आर्मेचर प्रतिक्रिया के कारण न्यूट्रल प्लेन रोटेशन की दिशा में शिफ्ट हो जाता है, और अगर ब्रश बिना लोड के न्यूट्रल प्लेन में हैं, यानी जब कोई आर्मेचर करंट प्रवाहित नहीं हो रहा है, तो आर्मेचर करंट प्रवाहित होने पर वे न्यूट्रल प्लेन में नहीं होंगे। . इस कारण से जनरेटर डिजाइन में सुधारात्मक प्रणाली को शामिल करना वांछनीय है।

ये दो प्रमुख विधियाँ हैं जिनके द्वारा आर्मेचर अभिक्रिया के प्रभाव को दूर किया जाता है। पहली विधि ब्रश की स्थिति को स्थानांतरित करना है ताकि वे तटस्थ विमान में हों जब जनरेटर अपने सामान्य लोड करंट का उत्पादन कर रहा हो। दूसरी विधि में, आर्मेचर प्रतिक्रिया के प्रभाव का प्रतिकार करने के लिए जनरेटर में विशेष फील्ड पोल, जिन्हें इंटरपोल कहा जाता है, स्थापित किए जाते हैं।

ब्रश-सेटिंग विधि उन प्रतिष्ठानों में संतोषजनक है जिनमें जनरेटर काफी स्थिर भार के तहत संचालित होता है। यदि भार एक चिह्नित डिग्री तक भिन्न होता है, तो तटस्थ विमान आनुपातिक रूप से स्थानांतरित हो जाएगा, और ब्रश हर समय सही स्थिति में नहीं होंगे। ब्रश-सेटिंग विधि छोटे जनरेटर (लगभग 1000 डब्ल्यू या उससे कम उत्पादन करने वाले) में आर्मेचर प्रतिक्रिया के लिए सुधार करने का सबसे आम साधन है। बड़े जनरेटर को इंटरपोल के उपयोग की आवश्यकता होती है।

वाइंडिंग के कॉइल हवा के अंतराल की पूरी सतह पर वितरित किए जाते हैं, जो मशीन का रोटर या स्टेटर हो सकता है। एक "लैप" वाइंडिंग में, ब्रश (या लाइन) कनेक्शन के बीच उतने ही वर्तमान पथ होते हैं जितने फील्ड वाइंडिंग में पोल ​​होते हैं। एक "लहर" वाइंडिंग में, केवल दो रास्ते होते हैं, और श्रृंखला में उतने ही कॉइल होते हैं जितने ध्रुवों की संख्या के आधे होते हैं। तो, मशीन की दी गई रेटिंग के लिए, बड़ी धाराओं और कम वोल्टेज के लिए एक तरंग घुमावदार अधिक उपयुक्त है। [7]

वाइंडिंग रोटर या आर्मेचर में स्लॉट्स में स्टेटर मैग्नेट द्वारा कवर किए जाते हैं। वाइंडिंग का सटीक वितरण और क्षेत्र के प्रति पोल स्लॉट की संख्या का चयन मशीन के डिजाइन और उसके प्रदर्शन को बहुत प्रभावित करता है, ऐसे कारकों को प्रभावित करता है जैसे डीसी मशीन में कम्यूटेशन या एसी मशीन का तरंग।

एक डीसी मशीन के लिए एक कम्यूटेटर के साथ एक योजनाबद्ध घुमावदार आरेख, एक लहर घुमावदार दिखा रहा है - जैसे दिखाया गया है कि आर्मेचर की सतह को चपटा किया गया था।

आर्मेचर वायरिंग कॉपर या एल्युमिनियम से बनाई जाती है । कॉपर आर्मेचर वायरिंग इसकी उच्च विद्युत चालकता के कारण विद्युत क्षमता को बढ़ाती है । एल्युमिनियम आर्मेचर वायरिंग तांबे की तुलना में हल्की और कम खर्चीली होती है।

लैप वाइंडिंग

लैप वाइंडिंग लो वोल्टेज हाई करंट मशीनों के लिए उपयोगी है।

समानांतर पथों की संख्या (ए) = ध्रुवों की संख्या (पी)

लैप वाइंडिंग में आर्मेचर कंडक्टरों को P समूहों में विभाजित किया जाता है। एक समूह में सभी कंडक्टर श्रृंखला में जुड़े हुए हैं और ऐसे सभी समूह समानांतर में जुड़े हुए हैं।

वेव वाइंडिंग

वेव वाइंडिंग हाई वोल्टेज लो करंट मशीनों के लिए उपयोगी है।

संख्या पीएफ समानांतर पथ (ए) = 2

एक तरंग वाइंडिंग में, सभी कंडक्टर एक एकल बंद सर्किट बनाने के लिए श्रृंखला में जुड़े होते हैं। इस सर्किट को विभिन्न बिंदुओं पर टैप किया जाता है। दो ब्रश आर्मेचर वाइंडिंग के दो बिल्कुल विपरीत टैपिंग को स्पर्श करते हैं। [8]

• संतुलन मशीन
• कम्यूटेटर

• आर्मेचर कॉइल का उदाहरण आरेख और आर्मेचर कॉइल पैरामीटर निर्दिष्ट करने के लिए उपयोग किया जाने वाला डेटा
• क्षतिग्रस्त विंडिंग्स के लिए मोटर आर्मेचर की जांच कैसे करें