स्क्विरल केज इंडक्शन मोटर क्या है और यह कैसे काम करती है?

विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करने वाली मशीन को विद्युत मोटर कहते हैं। ये सरल डिज़ाइन, उपयोग में आसान, कम लागत वाली, उच्च दक्षता वाली, कम रखरखाव वाली और विश्वसनीय होती हैं। तीन-चरण प्रेरण मोटर एक प्रकार की विद्युत मोटर है और अन्य प्रकार की विद्युत मोटरों से भिन्न है। मुख्य अंतर यह है कि रोटर वाइंडिंग से किसी भी विद्युत आपूर्ति स्रोत तक कोई विद्युत कनेक्शन नहीं होता है। रोटर परिपथ में आवश्यक धारा और वोल्टेज स्टेटर वाइंडिंग से प्रेरण द्वारा प्रदान किए जाते हैं। इसी कारण इसे प्रेरण मोटर कहा जाता है। यह लेख स्क्विरल केज प्रेरण मोटर का वर्णन करता है, जो तीन-चरण प्रेरण मोटरों में से एक है।

स्क्विरल केज इंडक्शन मोटर क्या है?

परिभाषा: स्क्विरल केज मोटर एक प्रकार की प्रेरण मोटर है। गति उत्पन्न करने के लिए यह विद्युतचुंबकत्व का उपयोग करती है। आउटपुट शाफ्ट रोटर के आंतरिक घटक से जुड़ा होता है, जो पिंजरे जैसा दिखता है। इसलिए इसे स्क्विरल केज कहा जाता है। इसके दो गोलाकार सिरे रोटर बार से जुड़े होते हैं। ये स्टेटर द्वारा उत्पन्न विद्युत चुम्बकीय प्रेरण (ईएमएफ) के आधार पर कार्य करते हैं। यह ईएमएफ बाहरी आवरण द्वारा भी उत्पन्न होता है, जो लैमिनेटेड धातु की चादरों और तार की कुंडलियों से बना होता है। किसी भी प्रकार की प्रेरण मोटर के दो मुख्य भाग स्टेटर और रोटर होते हैं। स्क्विरल केज विद्युतचुंबकीय प्रेरण प्रभाव उत्पन्न करने की एक सरल विधि है। नीचे एक 4-पोल स्क्विरल केज प्रेरण मोटर का चित्र दिया गया है।

स्क्विरल केज इंडक्शन मोटर का कार्य सिद्धांत

स्क्विरल इंडक्शन मोटर विद्युतचुंबकत्व के सिद्धांत पर आधारित है। जब स्टेटर वाइंडिंग को त्रि-चरण एसी (AC) आपूर्ति की जाती है, तो यह एक घूर्णनशील चुंबकीय क्षेत्र (RMF) उत्पन्न करती है जिसकी गति को तुल्यकालिक गति कहा जाता है। यह RMF रोटर बार में प्रेरित वोल्टेज उत्पन्न करता है, जिससे उनमें धारा प्रवाहित होती है। इन रोटर धाराओं के कारण, एक स्व-चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है जो स्टेटर क्षेत्र के साथ परस्पर क्रिया करता है। अब, सिद्धांत के अनुसार, रोटर क्षेत्र अपने कारण का विरोध करना शुरू कर देता है। जब RMF रोटर गति को पकड़ लेता है, तो रोटर धारा शून्य हो जाती है। तब रोटर और RMF के बीच कोई सापेक्ष गति नहीं रह जाती।

अतः, रोटर पर लगने वाला स्पर्शरेखीय बल शून्य हो जाता है और क्षण भर के लिए कम हो जाता है। रोटर के इस क्षणिक बल में कमी के बाद, आरएमएफ और रोटर के बीच सापेक्ष गति के पुनर्निर्माण से रोटर धारा पुनः उत्पन्न होती है। इस प्रकार, घूर्णन के लिए रोटर का स्पर्शरेखीय बल पुनः प्राप्त हो जाता है और वह आरएमएफ का अनुसरण करते हुए घूर्णन शुरू कर देता है। इस स्थिति में, रोटर एक स्थिर गति बनाए रखता है, जो आरएमएफ की गति और तुल्यकालिक गति से कम होती है। यहाँ, आरएमएफ और रोटर की गति के बीच के अंतर को स्लिप के रूप में मापा जाता है। रोटर की अंतिम आवृत्ति स्लिप और आपूर्ति आवृत्ति के गुणनफल से प्राप्त की जा सकती है।

स्क्विरल केज इंडक्शन मोटर निर्माण

स्क्विरल केज इंडक्शन मोटर के निर्माण के लिए आवश्यक भाग स्टेटर, रोटर, फैन और बेयरिंग हैं। स्टेटर में धातु के आवरण और कोर के साथ यांत्रिक और विद्युत रूप से 120 डिग्री के कोण पर तीन-फेज वाइंडिंग होती है। एसी करंट द्वारा उत्पन्न फ्लक्स के लिए कम रिलक्टेंस वाला मार्ग प्रदान करने के लिए, वाइंडिंग को लैमिनेटेड आयरन कोर पर लगाया जाता है।

रोटर दी गई विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है। शाफ्ट, कोर और शॉर्ट-सर्किटेड कॉपर बार रोटर के भाग हैं। विद्युत हानि का कारण बनने वाले हिस्टैरेसिस और एड़ी धाराओं से बचने के लिए रोटर को लैमिनेट किया जाता है। और कॉगिंग को रोकने के लिए, कंडक्टरों को तिरछा रखा जाता है, जिससे अच्छा रूपांतरण अनुपात प्राप्त करने में भी मदद मिलती है।

रोटर के पीछे लगा पंखा ऊष्मा विनिमय में मदद करता है और मोटर के तापमान को एक सीमा के भीतर बनाए रखता है। सुचारू घूर्णन के लिए मोटर में बेयरिंग लगे होते हैं।

स्क्विरल केज इंडक्शन मोटर और स्लिप रिंग इंडक्शन मोटर के बीच अंतर।

लाभ

स्क्विरल केज इंडक्शन मोटर के निम्नलिखित फायदे हैं।

सरल और मजबूत बनावट।

इसकी प्रारंभिक और रखरखाव लागत दोनों ही कम हैं।

स्थिर गति बनाए रखता है।

इसकी ओवरलोड क्षमता अधिक है।

सरल आरंभिक व्यवस्था।

उच्च शक्ति गुणांक।

रोटर में तांबे की हानि कम।

उच्च दक्षता।

नुकसान

स्क्विरल केज इंडक्शन मोटर के नुकसानों में निम्नलिखित शामिल हैं।

मोटर

उच्च आरंभिक धारा

आपूर्ति वोल्टेज में उतार-चढ़ाव के प्रति अत्यधिक संवेदनशील

कम भार पर निम्न शक्ति गुणांक।

गति नियंत्रण बहुत कठिन है

इसके कम रोटर प्रतिरोध के कारण इसका स्टार्टिंग टॉर्क बहुत कमजोर है।