విద్యుత్ మోటారు

విద్యుత్ మోటార్

విద్యుత్ మోటారు విద్యుచ్ఛక్తిని యాంత్రిక శక్తిగా మార్చగల ఒక సాధనము. ఆధునిక ప్రపంచంలో మోటార్లు విస్తారంగా వాడుతున్నారు. విద్యుత్ మోటారు వెనుక ఉన్న ముఖ్యమైన భాగం విద్యుదయస్కాంతం. మోటార్ అయస్కాంతాన్ని ఉపయోగించి కదలికను సృష్టిస్తుంది. అయస్కాంతం లో సజాతి ధృవాలు వికర్షించుకుంటాయి. విజాతి ధృవాలు ఆకర్షించుకుంటాయి. ఇదే ధర్మాన్ని ఆధారంగా చేసుకుని మోటార్ వలయాకార కదలికల్ని సృష్టిస్తుంది.

విద్యుత్ మోటారు అయస్కాంత శక్తిని ఉపయోగించి భ్రమణం చేస్తుంది. అయస్కాంతాలకు గల మూల సూత్రం ప్రకారం సజాతి ధృవాలు వికర్షించుకుంటాయి. విజాతి ధృవాలు ఆకర్షించుకుంటారి. మోటారులో సహజ అయస్కాంత ధృవాలు, విద్యుత్ ప్రవహిస్తున్న ఆర్మేచర్ కు చుట్టబడిన రాగితీగ ద్వారా యేర్పడిన విద్యుదయస్కాంతానికి గల ధృవాల మధ్య ఆకర్షణ, వికర్షణ బలాల ఆధారంగా అక్షం ఆధారంగా ఆర్మేచర్ భ్రమణం చేస్తుంది.

విద్యుత్ మోటారు ప్రాథమిక సూత్రం

ప్రాథమిక సూత్రం వివరణ

ఆంపియర్ కుడిచేతి నిబంధనతో, విద్యుత్ ప్రవహిస్తున్న ఒక వాహకం ఉత్పత్తి చేసే అయస్కాంత క్షేత్రం దిశను తెలుసుకోవచ్చు. ప్రక్క పటంలో విద్యుత్ ప్రవాహం DCBA మార్గంలో పోతున్నప్పుడు తీగచుట్ట పై భాగం అయస్కాంత దక్షిణ ధృవం (S) గానూ, తీగచుట్ట క్రింది భాగం ఉత్తర ధృవం (N) గానూ ప్రవర్తిస్తుంది. ఈ అమరికను ఒక సహజ అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉంచినపుడు అయస్కాంత ధృవాలు, విద్యుత్ ప్రవహిస్తున్న ఆర్మేచర్ కు చుట్టబడిన రాగితీగ ద్వారా యేర్పడిన విద్యుదయస్కాంతానికి గల ధృవాల మధ్య ఆకర్షణ, వికర్షణ బలాల ఆధారంగా అక్షం ఆధారంగా ఆర్మేచర్ భ్రమణం చేస్తుంది.

విద్యుత్ మోటారు పనిచేసే విధానం

ABCD ఒక దీర్ఘ చతురస్రాకార విద్యుత్ బంధక కవచమున్న రాగి తీగ మెత్తటి ఇనుప కడ్డీకి చుట్టబడి ఉంటుంది. తీగచుట్ట, ఇనుప కడ్డీలను కలిపి ఆర్మేచర్ అంటారు. NS ఒక సహజ అయస్కాంతం. తీగచుట్ట ABCD ని పుటాకారంగా ఉన్న అయస్కాంత ధృవాల మధ్య ఒక కడ్డీపైకి సౌష్టవంగా అమరుస్తారు. C₁, C₂ లు అర్థాంగుళీయ పట్టీలు. ఇవి కామ్యుటేటరుగా పనిచేస్తాయి.  C₁, C₂ లు ఒకదానికొకటి కలవవు. వీటిని మోటారు షాప్టు పైన అమరుస్తారు. కమ్యూటేటరు, షాఫ్ట్ తో పాటు తిరుగుతుంది. బ్యాటరీ నుండి రెండు కార్బన్ బ్రష్ లు B₁, B₂ ల సహాయంతో, ఎప్పుడు  C₁, C₂ లను స్పర్శిస్తూ ఉంటాయి.

విద్యుత్ మోటారు పటం

ప్లెమింగ్ ఎడమచేతి నియమం 

విద్యుత్ మోటారు ఫ్లెమింగ్ ఎడమచేతి నియమం పై అధారపడి పనిచేస్తుంది. ఎడమచేతి బొటన వేలు, చూపుడు వేలు, మధ్య వేలును పరస్పరం లంబంగా ఉండేటట్లు చాపినపుడు చూపుడు వేలు అయస్కాంత దిశను, మధ్య వేలు విద్యుత్ ప్రవాహ దిశను, బొటన వ్రేలు బల దిశను చూచిస్తాయి.  

మొదటి దశ

మొదట వలయంలో విద్యుత్ DCBA గుండా ప్రయాణించినపుడు తీగచుట్ట పై భాగం దక్షిణ ధృవంగా పనిచేసి, సహజ అయస్కాంత దక్షిణ ధృవంతో వికర్షించబడుతుంది. అదే విధంగా తీగచుట్ట క్రింది భాగం ఉత్తర ధృవంగా పనిచేసి, సహజ అయస్కాంత సహజ అయస్కాంత దక్షిణ ధృవం వైపుకు ఆకర్షించబడుతుంది. ఫ్లెమింగ్ ఎడమ చేతి నియమం ప్రకారం CD భుజం పైకి, AB భుజం క్రిందికి కదులుతుంది. ఈ భుజాలపై పనిచేసే రెండు బలాలు సమానంగా, వ్యతిరేక దిశలో కొంత దూరం వేరుచేయబడి ఉంటాయి. కనుక అవి క్రమయుగ్మాన్ని ఏర్పరచి, టార్క్ ను జనింపజేయును. ఈ టార్క్ తీగ చుట్టను సవ్య దిశలో కలిలేటట్లు చేస్తుంది.

రెండవ దశ

తీగ చుట్ట మొదట ఉన్న క్షితిజ సమాంతర దశ నుండి 90⁰ తిరిగితే పటంలో చూపబడినట్లు తీగ చుట్ట అయస్కాంత క్షేత్రానికి నిటారుగా ఉంటుంది. ఈ దశలో బ్రష్ లు B₁, B₂  లు C₁, C₂  ల మధ్య ఉన్న ఖాళి స్థానంలోకి వస్తుంది. ఈ స్థితిలో తాత్కాలికంగా తీగచుట్టలో విద్యుత్ ప్రవహించదు. అయినా జడత్వం వలన తీగచుట్ట సవ్య దిశగా కదులుతుంది. ఈ విధంగా 90⁰ కన్నా కొంచెం ఎక్కువగా తిరిగి, మళ్లీ B₁, B₂    లతో C₁, C₂  లను స్పర్శిస్తుంది. ఈ సారి AB , CD భుజాలలో విద్యుత్తు ప్రవాహ దిశ యింతకు ముందున్న ప్రవాహ దిశకు వ్యతిరేక దిశలో ఉంటుంది. మళ్లీ క్రమయుగ్మం పనిచేయడం వలన తీగ చుట్ట సవ్య దిశలోనే తిరుగుతూ,క్షితిజ సమాంతర దిశని చేరుకుంటుంది.  ఈ విధంగా తీగ చుట్ట మొత్తం 180⁰ తిరగడం వలన AB , CD  భుజాలపై పనిచేసే బలాలు వరుసగా ఊర్థ్వ, అథో దిశలలో ఉంటాయి. దీనివలన తీగచుట్ట సవ్య దిశలో భ్రమణాన్ని సాగిస్తుంది.