ডিসি মোটরের কাজের নীতি

.একটি ডাইরেক্ট কারেন্ট মেশিন (ডিসি মেশিন) বলতে একটি ঘূর্ণায়মান মোটর বোঝায় যা সরাসরি প্রবাহ থেকে বৈদ্যুতিক শক্তিকে যান্ত্রিক শক্তিতে (ডিসি মোটর হিসাবে) রূপান্তর করতে সক্ষম বা যান্ত্রিক শক্তিকে সরাসরি বর্তমান বৈদ্যুতিক শক্তিতে (ডিসি জেনারেটর হিসাবে) রূপান্তর করতে সক্ষম। এটি এক ধরনের মোটর যা বৈদ্যুতিক এবং যান্ত্রিক শক্তির মধ্যে পারস্পরিক রূপান্তরকে সহজতর করে। একটি মোটর হিসাবে কাজ করার সময়, এটি একটি ডিসি মোটর হিসাবে কাজ করে, বৈদ্যুতিক শক্তিকে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তর করে; জেনারেটর হিসাবে কাজ করার সময়, এটি একটি ডিসি জেনারেটর হিসাবে কাজ করে, যান্ত্রিক শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করে।

 

রচনা কাঠামো

একটি ডিসি মোটরের গঠনে দুটি প্রধান অংশ থাকা উচিত: স্টেটর এবং রটার। অপারেশন চলাকালীন একটি ডিসি মোটরের স্থির অংশকে স্টেটর বলা হয়। স্টেটরের প্রধান কাজ হল একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করা, যা মোটর বেস, প্রধান চৌম্বকীয় খুঁটি, বিপরীত খুঁটি, শেষ ক্যাপ, বিয়ারিং এবং ব্রাশ ডিভাইসগুলির সমন্বয়ে গঠিত। অপারেশন চলাকালীন যে অংশটি ঘোরে তাকে রটার বলা হয়, যা প্রধানত ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক টর্ক এবং প্ররোচিত ইলেক্ট্রোমোটিভ বল তৈরি করে। এটি ডিসি মোটরগুলিতে শক্তি রূপান্তরের কেন্দ্রস্থল, তাই এটিকে সাধারণত আর্মেচার বলা হয়, এতে একটি শ্যাফ্ট, আর্মেচার কোর, আর্মেচার উইন্ডিং, কমিউটেটর এবং ফ্যান থাকে।

 

প্রধান চৌম্বক মেরু

প্রধান চৌম্বক মেরুর কাজ হল একটি বায়ু ফাঁক চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করা। প্রধান চৌম্বক মেরু দুটি অংশ নিয়ে গঠিত: প্রধান চৌম্বক মেরু লোহার কোর এবং উত্তেজনা উইন্ডিং। আয়রন কোর সাধারণত 0.5 মিমি থেকে 1.5 মিমি পুরু সিলিকন স্টিল প্লেট দিয়ে তৈরি হয়, যেগুলি একসাথে চাপা এবং রিভেটেড করা হয়। এটি দুটি অংশে বিভক্ত: পোল বডি এবং পোল জুতা। উত্তেজনা বালাইয়ের উপরের অংশটিকে পোল বডি বলা হয় এবং নীচের অংশটি প্রশস্ত করা হয় তাকে পোল জুতা বলা হয়। মেরু জুতা মেরু শরীরের তুলনায় চওড়া, যা বায়ু ফাঁকে চৌম্বক ক্ষেত্রের বন্টন সামঞ্জস্য করতে পারে এবং উত্তেজনা উইন্ডিং এর ফিক্সেশন সহজতর করতে পারে। উত্তেজনা উইন্ডিং উত্তাপযুক্ত তামার তার দিয়ে তৈরি এবং প্রধান চৌম্বকীয় মেরু কোরের চারপাশে মোড়ানো হয়। পুরো প্রধান চৌম্বক মেরুটি স্ক্রু দিয়ে মেশিনের বেসে স্থির করা হয়েছে,

বিপরীত মেরু

রিভার্সিং পোলের কাজ হল কম্যুটেশন উন্নত করা এবং মোটর অপারেশনের সময় বৈদ্যুতিক ব্রাশ এবং কমিউটারের মধ্যে সম্ভাব্য কম্যুটেশন স্পার্ক কমানো। এটি সাধারণত দুটি সংলগ্ন প্রধান চৌম্বক মেরুগুলির মধ্যে ইনস্টল করা হয় এবং এতে একটি বিপরীত মেরু লোহার কোর এবং একটি বিপরীত মেরু উইন্ডিং থাকে। রিভার্সিং পোল ওয়াইন্ডিং রিভার্সিং পোল আয়রন কোরের চারপাশে ক্ষত ক্ষত ক্ষত উত্তাপযুক্ত তার দিয়ে তৈরি এবং রিভার্সিং পোলের সংখ্যা প্রধান চৌম্বকীয় খুঁটির সমান।

 

মেশিন বেস

মোটর স্টেটরের বাইরের শেলটিকে বেস বলা হয়। মেশিন বেসের কাজ দ্বিগুণ:

একটি প্রধান চৌম্বক মেরু, বিপরীত মেরু এবং শেষ কভার ঠিক করতে এবং সম্পূর্ণ মোটরটিকে সমর্থন ও ঠিক করতে ব্যবহৃত হয়;

দ্বিতীয়ত, মেশিন বেস নিজেই চৌম্বকীয় সার্কিটের একটি অংশ, যা চৌম্বকীয় মেরুগুলির মধ্যে চৌম্বক পথ তৈরি করে। যে অংশের মধ্য দিয়ে চৌম্বকীয় প্রবাহ যায় তাকে চৌম্বক জোয়াল বলে। মেশিন বেস যথেষ্ট যান্ত্রিক শক্তি এবং ভাল চৌম্বক পরিবাহিতা আছে তা নিশ্চিত করার জন্য, এটি সাধারণত ঢালাই ইস্পাত দিয়ে তৈরি বা ইস্পাত প্লেট থেকে ঢালাই করা হয়।

 

বৈদ্যুতিক ব্রাশ ডিভাইস

বৈদ্যুতিক ব্রাশ ডিভাইসটি ডিসি ভোল্টেজ এবং ডিসি কারেন্ট প্রবর্তন বা নিষ্কাশন করতে ব্যবহৃত হয়। বৈদ্যুতিক ব্রাশ ডিভাইসটিতে একটি বৈদ্যুতিক ব্রাশ, একটি ব্রাশ ধারক, একটি ব্রাশ রড এবং একটি ব্রাশ রড ধারক থাকে। বৈদ্যুতিক ব্রাশটি ব্রাশ হোল্ডারে স্থাপন করা হয় এবং ব্রাশ এবং কমিউটারের মধ্যে ভাল স্লাইডিং যোগাযোগ নিশ্চিত করার জন্য একটি স্প্রিং দিয়ে সংকুচিত করা হয়। ব্রাশ ধারকটি ব্রাশ রডের উপর স্থির করা হয়, যা একটি বৃত্তাকার ব্রাশ রড সিটের উপর মাউন্ট করা হয় এবং একে অপরের থেকে উত্তাপ করা আবশ্যক। বুরুশ রড সীট শেষ কভার বা ভারবহন ভিতরের কভার ইনস্টল করা হয়, এবং পরিধি অবস্থান সামঞ্জস্য করা যেতে পারে. সমন্বয় করার পরে, এটি সংশোধন করা হয়।

 

(1) আর্মেচার আয়রন কোর

আর্মেচার কোর হল প্রধান চৌম্বকীয় সার্কিটের প্রধান অংশ এবং আর্মেচার উইন্ডিং এম্বেড করতে ব্যবহৃত হয়। সাধারণ আর্মেচার আয়রন কোরটি মোটর অপারেশনের সময় আর্মেচার আয়রন কোরে উত্পন্ন এডি কারেন্ট এবং হিস্টেরেসিস ক্ষতি কমাতে 0.5 মিমি পুরু সিলিকন ইস্পাত শীট দিয়ে তৈরি এবং স্তরিত করা হয়। স্তুপীকৃত লোহার কোর খাদ বা রটার বন্ধনী উপর সংশোধন করা হয়. আয়রন কোরের বাইরের বৃত্তে আর্মেচার স্লট রয়েছে, যেখানে আর্মেচার উইন্ডিংগুলি এম্বেড করা হয়েছে।

(2) আর্মেচার উইন্ডিং

আরমেচার উইন্ডিং এর কাজ হল ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক টর্ক এবং ইলেক্ট্রোমোটিভ ফোর্স তৈরি করা এবং এটি ডিসি মোটরগুলিতে শক্তি রূপান্তরের জন্য একটি মূল উপাদান, তাই একে আর্মেচার বলা হয়। এটি নির্দিষ্ট নিয়ম অনুসারে সংযুক্ত অনেকগুলি কয়েল (এর পরে উপাদান হিসাবে উল্লেখ করা হয়েছে) দ্বারা গঠিত। কয়েলগুলি উচ্চ-শক্তির এনামেলড তার বা গ্লাস ফাইবারে মোড়ানো সমতল তামার তার দিয়ে ক্ষতবিক্ষত হয়। বিভিন্ন কয়েলের কুণ্ডলীর প্রান্তগুলি উপরের এবং নীচের স্তরে বিভক্ত এবং আর্মেচার স্লটে এমবেড করা হয়। কয়েল এবং আয়রন কোরের মধ্যে, সেইসাথে উপরের এবং নীচের কয়েলের প্রান্তগুলির মধ্যে অন্তরণ অবশ্যই সঠিকভাবে বজায় রাখতে হবে। কেন্দ্রাতিগ শক্তিকে স্লট থেকে কুণ্ডলীর প্রান্তটি ছুঁড়ে ফেলা থেকে প্রতিরোধ করতে, স্লটটি স্লট ওয়েজ দিয়ে স্থির করা হয়। স্লটের বাইরে প্রসারিত কয়েলের শেষ সংযোগ অংশটি থার্মোসেটিং নন- বোনা কাঁচের টেপ দিয়ে বাঁধা।

 

(3) কমিউটার

একটি DC মোটরে, কমিউটেটরকে বৈদ্যুতিক ব্রাশ দিয়ে সজ্জিত করা হয়, যা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক টর্কের দিক স্থির রেখে আর্মেচার কয়েলে বাহ্যিক ডিসি শক্তিকে বিকল্প কারেন্টে রূপান্তর করতে পারে; একটি DC জেনারেটরে, কমিউটেটরকে বৈদ্যুতিক ব্রাশ দিয়ে সজ্জিত করা হয়, যা আর্মেচার কয়েলে প্রবর্তিত বিকল্প ইলেক্ট্রোমোটিভ বলকে ইতিবাচক এবং নেতিবাচক বৈদ্যুতিক ব্রাশ থেকে আঁকা সরাসরি ইলেক্ট্রোমোটিভ শক্তিতে রূপান্তর করতে পারে। একটি কমিউটেটর হল একটি নলাকার শরীর যা অনেকগুলি কমিউটেটর সেগমেন্টের সমন্বয়ে গঠিত, যেগুলি তাদের মধ্যে মাইকা শীট দ্বারা উত্তাপযুক্ত।

 

(4) ঘূর্ণন খাদ

শ্যাফ্ট রটারের ঘূর্ণনে একটি সহায়ক ভূমিকা পালন করে এবং একটি নির্দিষ্ট মাত্রার যান্ত্রিক শক্তি এবং দৃঢ়তা প্রয়োজন। এটি সাধারণত বৃত্তাকার ইস্পাত থেকে প্রক্রিয়া করা হয়

প্রধান বিভাগ

 

(5) ডিসি জেনারেটর

একটি ডিসি জেনারেটর একটি মেশিন যা যান্ত্রিক শক্তিকে ডিসি বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করে। এটি প্রধানত ডিসি মোটর, ইলেক্ট্রোলাইসিস, ইলেক্ট্রোপ্লেটিং, বৈদ্যুতিক গন্ধ, চার্জিং এবং এসি জেনারেটরের জন্য উত্তেজনা শক্তির উত্স হিসাবে ব্যবহৃত হয়। যদিও পাওয়ার রেকটিফায়ার উপাদানগুলি এমন জায়গায়ও ব্যবহার করা হয় যেখানে অল্টারনেটিং কারেন্টকে সরাসরি কারেন্টে রূপান্তর করতে সরাসরি কারেন্টের প্রয়োজন হয়, কিছু কার্যক্ষমতার দিকগুলির পরিপ্রেক্ষিতে, বিকল্প কারেন্ট রেকটিফায়ার পাওয়ার উত্সগুলি সরাসরি কারেন্ট জেনারেটরকে সম্পূর্ণরূপে প্রতিস্থাপন করতে পারে না।

(6) ডিসি মোটর

একটি ঘূর্ণায়মান যন্ত্র যা সরাসরি বর্তমান শক্তিকে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তর করে। বৈদ্যুতিক মোটরের স্টেটর একটি চৌম্বক ক্ষেত্র সরবরাহ করে, ডিসি পাওয়ার সাপ্লাই রটারের ঘুরতে কারেন্ট সরবরাহ করে এবং কমিউটেটর রটার কারেন্টের দিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের দ্বারা উত্পন্ন টর্ককে স্থির রাখে। ডিসি মোটরগুলি ব্রাশড ডিসি মোটর এবং ব্রাশবিহীন ডিসি মোটর সহ সাধারণভাবে ব্যবহৃত ব্রাশ কমিউটেটরগুলির সাথে সজ্জিত কিনা তার উপর ভিত্তি করে দুটি বিভাগে বিভক্ত করা যেতে পারে।

ব্রাশলেস ডিসি মোটর হল সাম্প্রতিক বছরগুলিতে মাইক্রোপ্রসেসর প্রযুক্তির বিকাশ, উচ্চ সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি এবং কম পাওয়ার খরচ সহ নতুন পাওয়ার ইলেকট্রনিক ডিভাইসের প্রয়োগ, সেইসাথে নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতির অপ্টিমাইজেশন এবং কম খরচে, উচ্চ চৌম্বকীয় শক্তি স্তরের স্থায়ী চুম্বক পদার্থের আবির্ভাবের সাথে একটি নতুন ধরনের ডিসি মোটর।

(7) নিয়ন্ত্রণ নীতি

একটি ব্রাশবিহীন ডিসি মোটরের নিয়ন্ত্রণ নীতি হল যে মোটরটিকে ঘোরানোর জন্য, কন্ট্রোল ইউনিটকে প্রথমে হল সেন্সর দ্বারা অনুভূত মোটর রটারের অবস্থান নির্ধারণ করতে হবে এবং তারপরে স্টেটর উইন্ডিং অনুসারে ইনভার্টারে পাওয়ার ট্রানজিস্টরগুলি চালু (বা বন্ধ) করার ক্রম নির্ধারণ করতে হবে। ইনভার্টারে AH, BH, CH (এগুলিকে বলা হয় আপার আর্ম পাওয়ার ট্রানজিস্টর) এবং AL, BL, CL (এগুলিকে নিম্ন আর্ম পাওয়ার ট্রানজিস্টর বলা হয়) একটি সামনের (বা বিপরীত) ঘূর্ণায়মান চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করার জন্য মোটর কয়েলের মধ্য দিয়ে কারেন্ট প্রবাহ তৈরি করে এবং রটরের চুম্বকের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, রটরকে সরোটেট করার জন্য। ঘড়ির কাঁটার দিকে/ঘড়ির কাঁটার বিপরীত দিকে। যখন মোটর রটার সেই অবস্থানে ঘোরে যেখানে হল সেন্সর দ্বারা সংকেতের আরেকটি সেট অনুভূত হয়, তখন কন্ট্রোল ইউনিট পাওয়ার ট্রানজিস্টরগুলির পরবর্তী সেট চালু করে, যাতে কন্ট্রোল ইউনিট মোটর রটার বন্ধ করার এবং পাওয়ার ট্রানজিস্টরগুলি বন্ধ করার সিদ্ধান্ত না নেওয়া পর্যন্ত চক্রীয় মোটর একই দিকে ঘুরতে পারে (অথবা শুধুমাত্র নীচের আর্ম পাওয়ার ট্রানজিস্টরগুলি চালু করে); যদি মোটর রটারকে বিপরীত করতে হয়, তাহলে পাওয়ার ট্রানজিস্টর সক্রিয়করণের ক্রম বিপরীত হয়।

 

মূলত, পাওয়ার ট্রানজিস্টর খোলার পদ্ধতিটি নিম্নরূপ উদাহরণ দেওয়া যেতে পারে: AH, BL গ্রুপ → AH, CL গ্রুপ → BH, CL গ্রুপ → BH, AL গ্রুপ → CH, AL গ্রুপ → CH, BL গ্রুপ, তবে এটি অবশ্যই AH, AL বা BH, BL বা CH, CL হিসাবে খোলা যাবে না। উপরন্তু, যেহেতু ইলেকট্রনিক উপাদানগুলিতে সবসময় সুইচের প্রতিক্রিয়া সময় থাকে, তাই বন্ধ এবং চালু করার সময় পাওয়ার ট্রানজিস্টরের প্রতিক্রিয়া সময় বিবেচনা করা উচিত। অন্যথায়, যখন উপরের বাহু (বা নীচের বাহু) সম্পূর্ণরূপে বন্ধ করা হয় না, তখন নীচের বাহুটি (বা উপরের বাহু) ইতিমধ্যেই চালু হয়ে যাবে, যার ফলে উপরের এবং নীচের বাহুগুলির মধ্যে একটি শর্ট সার্কিট হবে এবং পাওয়ার ট্রানজিস্টরটি জ্বলবে।

 

যখন মোটর ঘোরে, তখন কন্ট্রোল ইউনিট চালকের দ্বারা সেট করা গতি এবং ত্বরণ/মন্দন হারের সমন্বয়ে গঠিত কমান্ডের সাথে হল সেন্সর সংকেত পরিবর্তনের গতির সাথে তুলনা করবে (বা সফ্টওয়্যার দ্বারা গণনা করা হয়েছে) সুইচগুলির পরবর্তী সেট (AH, BL বা AH, CL বা BH, CL বা...) চালু করা উচিত কিনা এবং সময় চালু করা উচিত কিনা। গতি যথেষ্ট না হলে, এটি প্রসারিত করা হবে; গতি খুব বেশি হলে, এটি ছোট করা হবে। কাজের এই অংশটি PWM দ্বারা সম্পন্ন হয়। PWM হল মোটর গতি দ্রুত বা ধীর কিনা তা নির্ধারণ করার উপায় এবং আরও সুনির্দিষ্ট গতি নিয়ন্ত্রণ অর্জনের জন্য এই জাতীয় PWM কীভাবে তৈরি করা যায় তা হল মূল বিষয়।

 

সফ্টওয়্যার নির্দেশাবলীর প্রক্রিয়াকরণের সময় বোঝার জন্য সিস্টেমের CLOCK রেজোলিউশন যথেষ্ট কিনা তা উচ্চ গতির নিয়ন্ত্রণকে অবশ্যই বিবেচনা করতে হবে। এছাড়াও, হল সেন্সর সংকেত পরিবর্তনের জন্য ডেটা অ্যাক্সেস পদ্ধতি প্রসেসরের কার্যকারিতা, বিচারের নির্ভুলতা, এবং বাস্তব-সময় কার্যক্ষমতাকেও প্রভাবিত করে৷ কম-গতির গতি নিয়ন্ত্রণের জন্য, বিশেষত কম-গতি শুরু হওয়ার জন্য, হল সেন্সর সংকেতের পরিবর্তনগুলি ধীর হয়ে যায়। সংকেতটি বের করা, সঠিক সময়ে এটি প্রক্রিয়া করা এবং মোটরের বৈশিষ্ট্য অনুযায়ী নিয়ন্ত্রণ পরামিতি মানগুলি যথাযথভাবে কনফিগার করা খুবই গুরুত্বপূর্ণ। বিকল্পভাবে, ভাল নিয়ন্ত্রণের জন্য সংকেত রেজোলিউশন বাড়ানোর জন্য এনকোডার পরিবর্তনের উপর ভিত্তি করে গতির প্রতিক্রিয়া সামঞ্জস্য করা যেতে পারে। মোটরটি মসৃণভাবে কাজ করতে পারে এবং ভাল প্রতিক্রিয়া জানাতে পারে এবং পিআইডি নিয়ন্ত্রণের উপযুক্ততা উপেক্ষা করা যায় না। আগেই উল্লেখ করা হয়েছে, ব্রাশবিহীন ডিসি মোটর হল একটি বন্ধ-লুপ নিয়ন্ত্রণ, তাই ফিডব্যাক সংকেত নিয়ন্ত্রণ বিভাগকে বলার সমতুল্য যে মোটর গতি এখনও লক্ষ্য গতির থেকে কতটা আলাদা, যা ত্রুটি। ত্রুটিটি জানার জন্য স্বাভাবিকভাবেই ক্ষতিপূরণ প্রয়োজন, যা ঐতিহ্যগত প্রকৌশল নিয়ন্ত্রণ যেমন PID নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে অর্জন করা যেতে পারে। যাইহোক, রাজ্য এবং নিয়ন্ত্রণের পরিবেশ আসলে জটিল এবং সর্বদা পরিবর্তিত-৷ মজবুত এবং টেকসই নিয়ন্ত্রণ অর্জনের জন্য, যে বিষয়গুলি বিবেচনা করা প্রয়োজন তা ঐতিহ্যগত প্রকৌশল নিয়ন্ত্রণ দ্বারা সম্পূর্ণরূপে আয়ত্ত নাও হতে পারে। অতএব, অস্পষ্ট নিয়ন্ত্রণ, বিশেষজ্ঞ সিস্টেম, এবং নিউরাল নেটওয়ার্কগুলিও বুদ্ধিমান পিআইডি নিয়ন্ত্রণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ তত্ত্ব হিসাবে অন্তর্ভুক্ত করা হবে।