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 मोटर हो सकते हैं और बिजली की प्रक्रिया के माध्यम से उत्पन्न होते हैं पुनर्योजी ब्रेक लगाना) इन वाहनों की ऑनबोर्ड बैटरी चार्ज करने के लिए।

सबसे आम सवाल है: "यह कैसे हो सकता है... यह कैसे काम करता है? "अधिकांश लोग समझते हैं कि एक मोटर काम करने के लिए बिजली द्वारा संचालित होती 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 मैग्नेट और बिजली (विद्युत चुंबकत्व) और की अवधारणा के बीच संबंध ऊर्जा का संरक्षण समझा जाता है, रहस्य गायब हो जाता है।

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

जब प्रवाहकीय पदार्थ (तांबे, उदाहरण के लिए) से बने तार एक चुंबकीय क्षेत्र से गुजरते हैं, तो तार में विद्युत धारा (एक अल्पविकसित जनरेटर) बनाई जाती है। 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 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 पीछे की ओर चलते हैं एक दूसरे से (कि मोटर के रूप में उपकरण एक दिशा में और एक जनरेटर के रूप में बदल जाता है, यह विपरीत हो जाता है दिशा)।

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 का उत्पादन करने के लिए यांत्रिक शक्ति का उपभोग करता है (बाहर बहता है)।

इलेक्ट्रिक मोटर / जनरेटर आमतौर पर दो प्रकारों में से एक होते हैं, या तो एसी (वैकल्पिक चालू) या डीसी (डायरेक्ट) वर्तमान) और उन पदनामों का संकेत है कि वे किस प्रकार की बिजली का उपभोग करते हैं और उत्पन्न करते हैं।

बहुत अधिक विस्तार में आने और मुद्दे को बादल दिए बिना, यह अंतर है: एसी चालू दिशा बदलती है (alternates) चूंकि यह एक सर्किट से बहती है। डीसी धाराएं यूनी-डायरेक्टली (समान रहती हैं) क्योंकि यह एक सर्किट से गुजरती हैं।

वर्तमान उपयोग का प्रकार अधिकतर इकाई की लागत और इसकी दक्षता से संबंधित है (एक एसी मोटर / जनरेटर आमतौर पर अधिक महंगा है, लेकिन यह भी 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 - इसलिए इस प्रकार हम इस स्पष्टीकरण पर ध्यान केंद्रित करेंगे।

• 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

आर्मेचर शक्ति के एक यांत्रिक स्रोत द्वारा संचालित है (उदाहरण के लिए, वाणिज्यिक बिजली 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 कुंडल में प्रत्येक व्यक्तिगत लूप पहले उत्तरी ध्रुव और फिर प्रत्येक के दक्षिणी ध्रुव से गुजरता है चुंबकीय क्रमिक रूप से यह अपनी धुरी पर घूमता है, लगातार चालू गति से और तेजी से बदलता है दिशा। 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। रोटर के वायर लूप के दो सिरों में से प्रत्येक के लिए अलग-अलग स्लिप रिंग फिट की जाती हैं ताकि करंट को छोड़ने के लिए एक रास्ता मिल सके कवच। 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।

मोटर क्रिया (यांत्रिक शक्ति की आपूर्ति), संक्षेप में, जनरेटर कार्रवाई का उल्टा है। बिजली बनाने के लिए आर्मेचर को स्पिन करने के बजाय, एक सर्किट, 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 एक विद्युत चुंबक में बदल देती है। स्टेटर में स्थायी मैग्नेट इस विद्युत चुम्बकीय बल को पीछे हटाता है जिससे आर्मेचर स्पिन हो जाता है। जब तक बिजली सर्किट से बहती है, तब तक मोटर चलेगी।