موٹرز، جسے عام طور پر الیکٹرک موٹرز کہا جاتا ہے، جسے موٹرز بھی کہا جاتا ہے، جدید صنعت اور زندگی میں انتہائی عام ہیں، اور یہ برقی توانائی کو مکینیکل توانائی میں تبدیل کرنے کا سب سے اہم سامان بھی ہیں۔ موٹریں کاروں، تیز رفتار ٹرینوں، ہوائی جہازوں، ونڈ ٹربائنز، روبوٹس، خودکار دروازے، واٹر پمپس، ہارڈ ڈرائیوز اور یہاں تک کہ ہمارے سب سے عام سیل فون میں بھی نصب ہیں۔
بہت سے لوگ جو موٹروں میں نئے ہیں یا جنہوں نے ابھی موٹر ڈرائیونگ کا علم سیکھا ہے وہ محسوس کر سکتے ہیں کہ موٹرز کے علم کو سمجھنا مشکل ہے، اور متعلقہ کورسز بھی دیکھیں، اور انہیں "کریڈٹ کلرز" کہا جاتا ہے۔ درج ذیل بکھرے ہوئے اشتراک سے نوزائیدہوں کو AC غیر مطابقت پذیر موٹر کے اصول کو تیزی سے سمجھنے میں مدد مل سکتی ہے۔
★ موٹر کا اصول: موٹر کا اصول بہت آسان ہے۔ سیدھے الفاظ میں، یہ ایک ایسا آلہ ہے جو کنڈلی پر گھومنے والی مقناطیسی فیلڈ پیدا کرنے کے لیے برقی توانائی کا استعمال کرتا ہے اور روٹر کو گھومنے کے لیے دھکیلتا ہے۔ کوئی بھی جس نے برقی مقناطیسی انڈکشن کے قانون کا مطالعہ کیا ہے وہ جانتا ہے کہ ایک توانائی بخش کوائل کو مقناطیسی میدان میں گھومنے پر مجبور کیا جائے گا۔ یہ موٹر کا بنیادی اصول ہے۔ یہ جونیئر ہائی اسکول فزکس کا علم ہے۔
★موٹر کا ڈھانچہ: کوئی بھی شخص جس نے موٹر کو الگ کیا ہے وہ جانتا ہے کہ موٹر بنیادی طور پر دو حصوں پر مشتمل ہے، فکسڈ سٹیٹر کا حصہ اور گھومنے والا روٹر حصہ، حسب ذیل:
1. اسٹیٹر (جامد حصہ)
سٹیٹر کور: موٹر کے مقناطیسی سرکٹ کا ایک اہم حصہ، اور سٹیٹر وائنڈنگ اس پر رکھی جاتی ہے۔ سٹیٹر وائنڈنگ: کنڈلی ہے، موٹر کا سرکٹ حصہ، جو بجلی کی فراہمی سے منسلک ہوتا ہے، اور گھومنے والا مقناطیسی میدان پیدا کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ بیس: سٹیٹر کور اور موٹر اینڈ کور فکسڈ ہیں، اور تحفظ، گرمی کی کھپت وغیرہ؛
2. روٹر (گھومنے والا حصہ)
روٹر کور: موٹر کے مقناطیسی سرکٹ کا ایک اہم حصہ، روٹر سمیٹ کور سلاٹ میں رکھا جاتا ہے۔ روٹر وائنڈنگ: الیکٹرو موٹیو فورس اور کرنٹ پیدا کرنے کے لیے سٹیٹر کے گھومنے والے مقناطیسی فیلڈ کو کاٹنا، اور موٹر کو گھومنے کے لیے برقی مقناطیسی ٹارک بنانا؛
★ موٹر کے کئی حسابی فارمولے:
1. برقی مقناطیسی سے متعلق
1) موٹر کی انڈسڈ الیکٹرو موٹیو فورس کا فارمولا: E=4.44*f*N*Φ، E کوائل الیکٹرو موٹیو فورس ہے، f فریکوئنسی ہے، S ارد گرد کا کراس سیکشنل ایریا ہے۔ کنڈکٹر (جیسے آئرن کور)، N موڑ کی تعداد ہے، اور Φ مقناطیسی پاس ہے۔
فارمولہ کس طرح اخذ کیا جاتا ہے، ہم ان چیزوں میں غور نہیں کریں گے، ہم بنیادی طور پر دیکھیں گے کہ اسے کیسے استعمال کیا جائے۔ حوصلہ افزائی الیکٹرو موٹیو فورس برقی مقناطیسی انڈکشن کا جوہر ہے۔ حوصلہ افزائی الیکٹرو موٹیو فورس کے ساتھ کنڈکٹر کے بند ہونے کے بعد، ایک حوصلہ افزائی کرنٹ پیدا ہوگا۔ حوصلہ افزائی کرنٹ کو مقناطیسی میدان میں ایک ایمپیئر قوت کا نشانہ بنایا جاتا ہے، جس سے ایک مقناطیسی لمحہ پیدا ہوتا ہے جو کنڈلی کو موڑنے کی طرف دھکیلتا ہے۔
مندرجہ بالا فارمولے سے معلوم ہوتا ہے کہ الیکٹرو موٹیو فورس کی شدت بجلی کی فراہمی کی فریکوئنسی، کنڈلی کے موڑ کی تعداد اور مقناطیسی بہاؤ کے متناسب ہے۔
مقناطیسی بہاؤ کے حساب کتاب کا فارمولہ Φ{{0}}B*S*COSθ، جب رقبہ S والا طیارہ مقناطیسی میدان کی سمت پر کھڑا ہوتا ہے، زاویہ θ 0 ہوتا ہے، COSθ 1 کے برابر ہوتا ہے، اور فارمولا Φ=B*S بن جاتا ہے۔
مندرجہ بالا دو فارمولوں کو ملا کر، آپ موٹر کے مقناطیسی بہاؤ کی شدت کا حساب لگانے کا فارمولا حاصل کر سکتے ہیں: B=E/(4.44*f*N*S)۔
2) دوسرا ایمپیئر فورس فارمولا ہے۔ یہ جاننے کے لیے کہ کنڈلی کتنی قوت حاصل کر رہی ہے، ہمیں اس فارمولے کی ضرورت ہے F=I*L*B*sin، جہاں I موجودہ طاقت ہے، L موصل کی لمبائی ہے، B مقناطیسی میدان کی طاقت ہے، کرنٹ کی سمت اور مقناطیسی میدان کی سمت کے درمیان زاویہ۔ جب تار مقناطیسی میدان پر کھڑا ہوتا ہے، تو فارمولہ F=I*L*B بن جاتا ہے (اگر یہ N-ٹرن کوائل ہے، تو مقناطیسی بہاؤ B N-ٹرن کوائل کا کل مقناطیسی بہاؤ ہے، اور N کو ضرب دینے کی ضرورت نہیں ہے)۔
اگر آپ طاقت کو جانتے ہیں، تو آپ ٹارک کو جان لیں گے۔ ٹارک عمل کے رداس سے ضرب کردہ ٹارک کے برابر ہے، T=r*F=r*I*B*L (ویکٹر پروڈکٹ)۔ طاقت کے دو فارمولوں کے ذریعے=قوت * رفتار (P=F * V) اور لکیری رفتار V=2πR * رفتار فی سیکنڈ (n سیکنڈ) کے ذریعے، طاقت کے ساتھ تعلق ہو سکتا ہے۔ قائم کیا گیا ہے، اور درج ذیل نمبر 3 کا فارمولا حاصل کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، یہ غور کرنا چاہیے کہ اس وقت اصل آؤٹ پٹ ٹارک استعمال کیا جاتا ہے، اس لیے حسابی طاقت آؤٹ پٹ پاور ہے۔
2. AC غیر مطابقت پذیر موٹر کی رفتار کا حساب کا فارمولا: n=60f/P، یہ بہت آسان ہے، رفتار بجلی کی فراہمی کی تعدد کے متناسب ہے، اور قطب کے جوڑوں کی تعداد کے الٹا متناسب ہے۔ موٹر کا (ایک جوڑا یاد رکھیں)، صرف فارمولے کو براہ راست لاگو کریں۔ تاہم، یہ فارمولا درحقیقت ہم وقت ساز رفتار (گھومنے والی مقناطیسی فیلڈ کی رفتار) کا حساب لگاتا ہے، اور غیر مطابقت پذیر موٹر کی اصل رفتار ہم آہنگی کی رفتار سے تھوڑی کم ہوگی، اس لیے ہم اکثر دیکھتے ہیں کہ قطب موٹر عام طور پر اس سے زیادہ ہوتی ہے۔ 1400 rpm، لیکن 1500 rpm سے کم۔
3. موٹر ٹارک اور پاور میٹر کی رفتار کے درمیان تعلق: T=9550P/n (P موٹر پاور ہے، n موٹر سپیڈ ہے)، جس کا اندازہ اوپر نمبر 1 کے مواد سے لگایا جا سکتا ہے، لیکن ہم ایسا نہیں کرتے تخمینہ لگانا سیکھنے کی ضرورت نہیں، یاد رکھیں کہ یہ حساب ایک فارمولہ کرے گا۔ لیکن دوبارہ یاد دلائیں، فارمولے میں پاور P ان پٹ پاور نہیں ہے، بلکہ آؤٹ پٹ پاور ہے۔ موٹر کے نقصان کی وجہ سے، ان پٹ پاور آؤٹ پٹ پاور کے برابر نہیں ہے. لیکن کتابیں اکثر مثالی ہوتی ہیں، اور ان پٹ پاور آؤٹ پٹ پاور کے برابر ہوتی ہے۔
4. موٹر پاور (ان پٹ پاور):
1) سنگل فیز موٹر پاور کیلکولیشن فارمولا: P=U*I*cosφ، اگر پاور فیکٹر 0.8 ہے، وولٹیج 220V ہے، اور کرنٹ ہے 2A، پھر پاور P=0.22×2×0۔{11}}.352KW۔
2) تھری فیز موٹر پاور کیلکولیشن فارمولا: P=1.732*U*I*cosφ (cosφ پاور فیکٹر ہے، U لوڈ لائن وولٹیج ہے، اور I لوڈ لائن کرنٹ ہے)۔ تاہم، ایسے U اور I کا تعلق موٹر کے کنکشن سے ہے۔ ستارے کے سلسلے میں، چونکہ 120 ڈگری وولٹیج سے الگ ہونے والی تین کنڈلیوں کے مشترکہ سرے ایک ساتھ جڑے ہوئے ہیں تاکہ ایک 0 پوائنٹ بنتا ہے، اس لیے لوڈ کوائل پر لوڈ ہونے والا وولٹیج دراصل فیز ٹو فیز ہوتا ہے۔ جب ڈیلٹا کنکشن کا طریقہ استعمال کیا جاتا ہے، ایک پاور لائن ہر کنڈلی کے ہر سرے سے منسلک ہوتی ہے، لہذا لوڈ کنڈلی پر وولٹیج لائن وولٹیج ہے۔ اگر عام طور پر استعمال ہونے والا 3-فیز 380V وولٹیج استعمال کیا جاتا ہے، تو ستارہ کنکشن میں کوائل 220V ہے، اور ڈیلٹا 380V ہے، P=U*I=U^2/R، تو ڈیلٹا کنکشن میں پاور سٹار کنکشن 3 بار ہے، یہی وجہ ہے کہ ہائی پاور موٹر اسٹارٹ ڈیلٹا سٹیپ ڈاون کا استعمال کرتی ہے۔
مندرجہ بالا فارمولے پر عبور حاصل کرنے اور اچھی طرح سے سمجھنے کے بعد، موٹر کے اصول کو الجھن میں نہیں ڈالا جائے گا اور نہ ہی آپ موٹر ڈرائیونگ کے اعلیٰ درجے کا کورس سیکھنے سے ڈریں گے۔
★ موٹر کے دوسرے حصے
1) پنکھا: عام طور پر موٹر میں گرمی کو ختم کرنے کے لیے موٹر کی دم پر نصب کیا جاتا ہے۔
2) جنکشن باکس: بجلی کی فراہمی سے منسلک کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے، جیسے AC تھری فیز غیر مطابقت پذیر موٹر، اسے ضروریات کے مطابق اسٹار یا ڈیلٹا سے بھی جوڑا جا سکتا ہے۔
3) بیئرنگ: موٹر کے گھومنے اور اسٹیشنری حصوں کو جوڑنا؛
4. اختتامی کور: موٹر کے باہر سامنے اور پیچھے کا احاطہ معاون کردار ادا کرتا ہے۔
برقی پنکھوں اور ہوا دار پنکھوں میں استعمال ہونے والی انڈکشن موٹرز لوڈ کی ضروریات کے مطابق رفتار کو تبدیل کرتی ہیں
الیکٹرک پنکھے والی موٹر
بجلی کا پنکھا ایک سمت میں گھومتا ہے اور پنکھے کے بلیڈ سے ہوا پیدا ہوتی ہے۔ چونکہ گردش کی سمت مقرر ہے، AC موٹر (سنگل فیز انڈکشن موٹر) براہ راست پنکھے کے بلیڈ سے جڑی ہوئی ہے۔ AC موٹر لوڈ کے مطابق گردش کی رفتار کو تبدیل کرتی ہے۔ چونکہ برش جیسے کوئی رابطے والے حصے نہیں ہیں جو شور کا ذریعہ بنتے ہیں، یہ نسبتاً خاموشی سے اور کم رفتار سے گھومے گا (نوٹ: یہ بغیر برش والی موٹر سے تعلق رکھتی ہے۔ خصوصیات: کم شور اور لمبی عمر)۔ AC موٹرز عام طور پر بجلی کے پنکھوں میں استعمال ہوتی ہیں کیونکہ ان کی پیداواری لاگت کم ہوتی ہے۔
اگر آپ الیکٹرک پنکھے کے اندر سے کھولتے ہیں، تو آپ کیپسیٹرز کے چند مائیکروفراڈز دیکھ سکتے ہیں۔ ایک انڈکشن موٹر کے آغاز میں، ایک کپیسیٹر ضروری ہے، جسے ایک capacitive موٹر کے طور پر سمجھا جا سکتا ہے۔ بجلی کے بڑے پنکھوں کے لیے، چھت کے پنکھے ہیں جو چھت پر نصب کیے جا سکتے ہیں۔ اس قسم کا الیکٹرک پنکھا براہ راست پنکھا بلیڈ کو انڈکشن موٹر پر لگاتا ہے اور براہ راست چلاتا ہے۔
چھوٹے ڈیسک پنکھے سایہ دار قطب وائنڈنگ کے ساتھ انڈکشن موٹرز استعمال کرتے ہیں۔ پورٹیبل الٹرا کمپیکٹ الیکٹرک پنکھوں میں، برش شدہ ڈی سی موٹرز دیکھی جا سکتی ہیں، اور برش لیس موٹرز کچھ الیکٹرک پنکھوں میں بھی دیکھی جا سکتی ہیں۔ بیٹری سے چلنے والے بجلی کے پنکھے بھی ہیں جنہیں کھلونے بھی کہا جا سکتا ہے۔
ایک AC سنگل فیز انڈکشن موٹر وینٹیلیشن پنکھے، بلور اور اس طرح کے لیے بھی استعمال ہوتی ہے۔ ہوا کی فراہمی کا اصول مینشین پنکھے کا اصول بالکل ایک جیسا ہے۔ بلیڈ ہوا کا بہاؤ پیدا کرنے کے لیے پروپیلر کی طرح گھومتے ہیں۔ لوگوں کو ٹھنڈا کرنے کے لیے بنانے والا بجلی کا پنکھا ہے۔ اس کے علاوہ، اگرچہ انڈکشن موٹرز بنیادی طور پر وینٹیلیشن کے پنکھے اور بلورز کے لیے استعمال ہوتی ہیں، لیکن برش لیس موٹرز درست آلات اور کمپیوٹرز کے کولنگ پنکھوں کے لیے استعمال ہوتی ہیں۔
