इलेक्ट्रिक मोटर में कम्यूटेटर क्या है?

🚗 विद्युत मोटर के प्रकार

चित्र 1 इलेक्ट्रिक मोटर के प्रकार

इलेक्ट्रिक मोटर उपकरण हैं जो इलेक्ट्रिक ऊर्जा को यांत्रिक गति में बदलते हैं। तीन मुख्य प्रकार हैं:

• डीसी मोटर (डायरेक्ट करेंट): एक कम्यूटेटर का उपयोग करके एक दिशा में घूमने को बनाए रखते हैं, विद्युत की दिशा बदलकर।
• एसी मोटर (अल्टरनेटिंग करेंट): अल्टरनेटिंग करेंट से चलते हैं, जिन्हें मैकेनिकल स्विचिंग की आवश्यकता नहीं होती।
• ब्रशलेस डीसी मोटर (BLDC): सेंसर का उपयोग करके इलेक्ट्रॉनिक कम्यूटेशन पर निर्भर करते हैं, मैकेनिकल कम्यूटेटर के बजाय।
• सिंक्रोनस मोटर: एसी मोटर का एक प्रकार।
• एसिंक्रनस मोटर: एसी मोटर का एक प्रकार।
• ब्रश्ड डीसी मोटर (BDC): डीसी मोटर का एक प्रकार।
  

👉 यह लेख डीसी मोटर पर केंद्रित है, जहाँ कम्यूटेटर कार्य में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

⚙️ कम्यूटेटर कैसे काम करता है?

चित्र 2 चुंबकीय क्षेत्र में टॉर्क

टॉर्क के लिए लीवर आर्म, जो आर्मेचर पर उत्पन्न होता है, कोइल के कोण (cos α) के साथ बदलता है। इसलिए, जब कोइल स्टेटर के चुंबकीय क्षेत्र के लम्बवत (उर्ध्वाधर) होती है, तो कोई टॉर्क नहीं उत्पन्न होता है। यही कारण है कि DC मोटरों में कई कोइलें होती हैं।
चित्र क्रेडिट: जॉर्जिया स्टेट यूनिवर्सिटी

एक कम्यूटेटर एक विभाजित कॉपर छल्ला है जो DC मोटर के रोटर (जिसे आर्मेचर भी कहा जाता है) से जुड़ी होती है। यह कार्बन ब्रश के साथ काम करती है जो रोटर को विद्युत धारा पहुंचाती है।

कार्य सिद्धांत:

1.जब धारा कोइल में प्रवाहित होती है, तो चुंबकीय क्षेत्र में टॉर्क (फिराए गए बल) उत्पन्न होता है।
2.इस प्रकार के मोल्ड में, यदि विद्युत प्रवाह की दिशा अपरिवर्तित रहती है, तो विद्युत चुम्बकीय बल की दिशा बदल जाएगी, जिससे मोटर रुक जाएगी या उलट जाएगी।
3.कंप्यूटेटर स्वचालित रूप से 180° के घूर्णन में एक बार धारा की दिशा बदलता है, जिससे टोक़ एक ही दिशा में रहता है।

कुछ ही समय में, कम्यूटेटर को कोइल को चालू और बंद कर देता है ताकि विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र किस दिशा में इशारा कर रहे हैं, उसे नियंत्रित किया जा सके।

डीसी मोटर के मुख्य घटक

चित्र। डीसी मोटर का मूल संरचना

इमेज क्रेडिट: electrical4u.com

🧠 मुख्य बात: कम्यूटेटर और ब्रशेज़ एक संपर्क प्रणाली बनाते हैं जो इलेक्ट्रोमैग्नेटिक बल को हमेशा एक ही दिशा में इंगित करने का अनुसरण करते हैं, जिससे सुचारु घूर्णन संभव होता है।

🔌 कम्यूटेटर का काम क्या है?

• 💡 रोटेशन को एकदिशाई बनाए रखता है: मोटर को 180° रोटेशन के बाद रुकने या उल्टी दिशा में चलने से रोकता है।
  
• 🔁 कोइल करंट को उल्टा करता है: ठीक समय पर पोलारिटी को बदलता है।
  
• 🔥 इलेक्ट्रोमैग्नेटिक पोलारिटी को नियंत्रित करता है: आर्मेचर वाइंडिंग्स में और बाहर विद्युत के अनुप्रवाह को सुनिश्चित करता है।

📷 दृश्य मुहावरा: कम्यूटेटर को एक समयबद्ध स्विच के रूप में सोचें, जो हर आधी रोटेशन पर करंट को फिर से सेट करता है, लगातार गति बनाए रखता है।

📈 कम्यूटेटर क्यों महत्वपूर्ण है?

• ✅ निरंतर घूर्णन सक्षम करता है: इसके बिना, मोटर आगे-पीछे झूलता रहेगा।
  
• ⚙️ स्थिर टोक़ आउटपुट बनाए रखता है: आर्मेचर बल को घूर्णन दिशा के समान ही रखता है।
  
• 🧯 शॉर्टसर्किटिंग और स्पार्किंग से बचाता है: 'न्यूट्रल जोन' के कारण, जहाँ प्रेरित वोल्टेज शून्य होता है।
  
• 🧲 कार्यक्षमता में सुधार करता है: आधुनिक कम्यूटेटर उच्च-गुणवत्ता के तांबे के खंड (और थोड़ी मात्रा में चांदी) और कार्बन ब्रश का उपयोग दृढ़ता और कम घर्षण के लिए करते हैं।

📝 सारांश

कम्यूटेटर एक DC मोटर का महत्वपूर्ण हिस्सा है जो आर्मेचर में धारा की दिशा बदलने की अनुमति देता है, जिससे चालू और निरंतर घूर्णन होता है।