इन्डक्सन मोटर

थ्री फेज इन्डक्सन मोटर

इन्डक्सन मोटर वा एसिंक्रोनस मोटर एक प्रकारको एसी मोटर हो जसमा स्टेटर वाइन्डिङको चुम्बकीय क्षेत्रबाट विद्युत चुम्बकीय उपपादनबाट रोटरमा प्राप्त हुने विद्युत धाराबाट टर्क उत्पादन गरिन्छ। त्यसैले इन्डक्सन मोटरको रोटरमा विद्युतीय जडान आवश्यक पर्दैन।इन्डक्सन मोटरको रोटर वुन्ड प्रकार वा स्क्वाइरल केज प्रकारको हुन सक्छ।

थ्री फेज स्क्वाइरल केज इन्डक्शन मोटर व्यापक रूपमा औद्योगिक ड्राइभको रूपमा प्रयोग गरिन्छ किनभने यी मोटरहरू सेल्फ स्टार्टिङ (सुरुवात हुन अर्को सर्किटको आवश्यकता नहुने ), भरपर्दो, र किफायती छन्। सिङ्गल -फेज मोटरहरू साना भारहरूका लागि व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ, जस्तै फोहोर डिस्पोजल र अचल विद्युतीय उपकरणहरू। यद्यपि परम्परागत रूपमा स्थिर-गति सेवाका लागि प्रयोग गरिन्छ, सङ्गल फेज -र थ्री फेज इन्डक्सन मोटरहरू भेरीएबल -फ्रिक्वेन्सी ड्राइभहरू (VFD) प्रयोग गरेर बदलिदो -गति उपयोगहरूमा बढ्दो रूपमा प्रयोग भइरहेको छ। भिएफडीले फ्यान, पम्प र कम्प्रेसरहरू जस्ता उपकरणहरूमा इन्डक्सन मोटरहरूका लागि ऊर्जा बचत अवसरहरू प्रदान गर्दछ जुन परिवर्तनीय लोड हुन्छ।

इतिहास

१८२४ मा, फ्रान्सेली भौतिकशास्त्री फ्रांकोइस अरागोले घुम्ने चुम्बकीय क्षेत्रहरूको अस्तित्व पत्ता लगाए जसलाई अरागोको परिक्रमा भनिन्छ। म्यानुअल रूपमा स्विचहरू अन र अफ गरेर, वाल्टर बेलीले यसलाई १८७९ मा प्रदर्शन गरे, प्रभावकारी रूपमा पहिलो आरम्भको इन्डक्शन मोटर थियो।

जनरल इलेक्ट्रिक कम्पनी ले १८९१ मा थ्री-फेज इन्डक्सन मोटरहरू विकास गर्न सुरु गर्‍यो। १८९६ सम्ममा, जनरल इलेक्ट्रिक र वेस्टिङहाउसले बार-वाइन्डिङ-रोटर डिजाइनको लागि क्रस-लाइसेन्सिङ सम्झौतामा हस्ताक्षर गरे, जसलाई पछि स्क्वायरल-केज रोटर भनिन्छ। आर्थर ई. केनेली एसी समस्याहरूको विश्लेषणमा ९०º रोटेशन अपरेटर निर्दिष्ट गर्न जटिल संख्याहरूको पूर्ण महत्त्व प्रकाशमा ल्याउने पहिलो व्यक्ति थिए। जनरल इलेक्ट्रिकका चार्ल्स प्रोटियस स्टाइनमेट्जले एसी जटिल मात्राको प्रयोगमा सुधार ल्याए र इन्डक्सन मोटर स्टेनमेट्ज इक्विभलेन्ट सर्किट भनिने विश्लेषणात्मक मोडेलको विकास गरे।

यी आविष्कारहरू र आविष्कारहरूबाट प्रवाहित इन्डक्सन मोटर सुधारहरू यस्तो थिए कि आधुनिक १००-हर्सपावर इन्डक्शन मोटरको १८९७ मा ७.५-हर्सपावर मोटरको रूपमा उस्तै माउन्टिंग आकार छन्।

बेलग्रेड, सर्बियाको टेस्ला संग्रहालय निकोला टेस्लाको पहिलो प्रेरण मोटरको मोडेल

सिद्धान्त

थ्री फेज मोटर

थ्री फेज विद्युत आपूर्तिले इन्डक्सन मोटरमा घुम्ने चुम्बकीय क्षेत्र प्रदान गर्दछ।

इनहेरन्ट स्लिप-स्टेटर क्षेत्र र रोटरको असमान रोटेशन फ्रिक्वेन्सी

इन्डक्सन र सिंक्रोनस दुवै मोटरहरूमा, मोटरको स्टेटरमा आपूर्ति गरिएको एसी पावरले चुम्बकीय क्षेत्र सिर्जना गर्दछ जुन एसी सिङ्क्रोनिज्ममा घुम्छ।

जबकि एक सिंक्रोनस मोटरको रोटर स्टेटर फिल्डको समान दरमा घुम्छ, इन्डक्सन मोटरको रोटरको घुम्ने गति स्टेटर फिल्डभन्दा केही ढिलो हुन्छ। त्यसकारण इन्डक्सन मोटर स्टेटरको चुम्बकीय क्षेत्र रोटरको सापेक्षमा परिवर्तन भइरहेको हुन्छ वा घुमिरहेको हुन्छ । यसले रोटरमा प्रतिरोधी करेन्ट सिर्जना गर्दछ। घुम्ने चुम्बकीय फ्लक्सले रोटर वाइन्डिङमा करेन्ट इन्ड्युस गर्छ,ट्रान्सफर्मर सेकेन्डरी वाइन्डिङ मा करेन्ट इन्ड्युस गरेको जस्तै ।

रोटर वाइन्डिङ पैदा भएको करेन्टले रोटरमा चुम्बकीय क्षेत्रहरू सिर्जना गर्दछ जसले स्टेटर फिल्डको बिरूद्ध प्रतिक्रिया गर्दछ। लेन्जको नियम अनुसार, रोटर चुम्बकीय क्षेत्रको दिशाले रोटर वाइन्डिङमा करेन्टको परिवर्तनलाई रोक्ने प्रयास गर्छ । त्यसैले रोटर वाइन्डिङमा करेन्टको परिवर्तन लाई रोक्न रोटर स्टेटर चम्बकीय क्षेत्रको दिशामा घुम्छ। रोटर करेन्ट र टर्कले रोटरको लोडलाई सन्तुलित नगरेसम्म रोटरको गति बढ्छ । सिंक्रोनस गतिको घुमाईले रोटर करेन्ट पैदा गर्दैन (इन्ड्युस हुँदैन), त्यसकारण इन्डक्सन मोटर सधैं सिंक्रोनस गति भन्दा अलि सुस्त सञ्चालन हुन्छ। वास्तविक र सिंक्रोनस गति बीचको भिन्नतालाई "स्लिप" भनिन्छ र मानक डिजाइन बी टर्क कर्भ इन्डक्सन मोटरका लागि यो भिन्नाता ०.५% देखी ५.०% सम्म हुन्छ।

सिंक्रोनस वा डीसी मेसिनहरूमा रोटर अलग एक्साइटेसन वा चुएमबिएक रोटरको आवश्यक्ता पर्छ । इन्डक्सन मोटरमा त्यसको आवश्यक्ता नहुनु नै यसको विशेषता हो।

सिङ्क्रोनस गति

एसी मोटरको सिंक्रोनस गति $f_{s}$ , स्टेटरको चुम्बकीय क्षेत्रको घूर्णन गति हो,

$f_{s}={2f \over p}$

यहाँ,

$f$: विद्युत आपूर्तिको आवृत्ति हो,

$p$ : चुम्बकीय ध्रुवहरूको सङ्ख्या हो, र

$f_{s}$ मेसिनको सिंक्रोनस गति हो।

दक्षता

पूर्ण-लोड मोटर दक्षता ८५-९७% सम्म हुन्छ, जसमा उर्जाको क्षय निम्नानुसार हुन्छ:

• घर्षण र विन्डेज, ५-१५%
• फलाम वा कोर हानिहरू, १५-२५ %
• स्टेटर्स हानि, २५-४०%
• रोटर हानि, १५-२५ %
• स्ट्रे लोड हानि, १०-२०%।