ডিসি মোটরের কার্যনীতি -The Working Principle of DC Motors

গঠনগত দিক থেকে ডিসি মােটর ও ডিসি জেনারেটরের মধ্যে কোন পার্থক্য নেই। একটি ডিসি মেশিনকে যখন প্রাইমমুভারের সাহায্যে ঘুরানাে হয় তখন এটি জেনারেটর হিসাবে কাজ করে অর্থাৎ ডিসি ভােল্টেজ উৎপন্ন করে। আবার যখন এই মেশিনে ডিসি সৰৰৱাহ দেয়া হয় তখন সেটা এমনিতেই ঘােরে অর্থাৎ মােটর হিসাবে কাজ করে। তাহলে আমরা বলতে পারি, যে মেশিনের। সাহায্যে বৈদ্যুতিক শক্তিকে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তরিত করা হয়, তাকে মােটর বলে।

ডিসি মোটরের কার্যনীতি -The Working Principle of DC Motors

যে মােটরে বৈদ্যুতিক শক্তি হিসাবে ডিসি সরবরাহ দেয়া হয়, তাকে ডিসি মােটর বলে। ১২.১ ডিসি মােটরের কার্যের মূলনীতি (The working principle of DC motors) ৪ বৈদ্যুতিক মােটর এমন একটি যন্ত্র বা মেশিন যার সাহায্যে বৈদ্যুতিক শক্তিকে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তরিত করা হয়।


বৈদ্যুতিক মােটরের কার্যপ্রণালি এই নীতির উপর নির্ভরশীল যে, কোন চৌম্বক ক্ষেত্রে অবস্থিত একটি কারেন্টবাহী কন্ডাকটর। উক্ত ক্ষেত্রের সমকোণে ঘূর্ণনের প্রবণতা দেখায়।

ডিসি মােটরের চৌম্বক ক্ষেত্র কার্যপ্রণালিঃ
(a) ধুপােলের চৌম্বক-ক্ষেত্র; (b) শুধু বহির্মুখী কারেন্টবাহী কন্ডাকটরের চৌম্বক ক্ষেত্র।
(c) উভয় চৌম্বক-ক্ষেত্রের প্রতিক্রিয়ায় লব্ধি চৌম্বক-ক্ষেত্র;
(d) কন্ডাকটরের বহির্মুখী কারেন্ট প্রবাহে উভয় ক্ষেত্রের প্রতিক্রিয়ায়

লব্ধি চৌম্বক ক্ষেত্র।


চিত্রের সাহায্যে একটি ডিসি মােটরের কার্যপ্রণালি দেখানাে হয়েছে। কারেন্টহী কোন কন্ডাকটরকে চৌম্বক ক্ষেত্রে রাখলে চৌম্বক ক্ষেত্রের বলরেখা এবং কারেন্টবাহী কন্ডাকটরের বলরেখার পরস্পরের প্রতিক্রিয়ায় লব্ধি (ke চৌম্বক-ক্ষেত্ৰ কন্ডাকটরের একপার্শ্বে প্রবল এবং অন্য পার্শ্বে দুর্বল হয়ে পড়ে।


ফলে কন্ডাকটরটি একটি বল অনুভব করবে এবং পার্শ্বে সরে যেতে চেষ্টা করবে। কন্ডাকটর কোন পার্শ্বে সরে, তা চৌম্বক ক্ষেত্রের অভিমুখ এবং কারেন্ট প্রবাহের অভিমখের নির্ভর করবে। এটা ফ্লেমিং-এর বামহস্ত বিধি দ্বারা নির্ণীত হয়। | [ফ্লেমিং-এর বামহত বিধি (Fleming's left hand rule) ৪ তর্জনী, মধ্যম এবং বৃদ্ধাঙ্গুল পরস্পরের সমকোণে রাখলে তঞ্জলী ও ফল যথাক্রমে চৌম্বক ক্ষেত্র ও কারেন্ট প্রবাহের অভিমুখ এবং বৃদ্ধান্স কন্ডাকটরের গতির অভিমুখ নির্দেশ করবে।


 চিত্রে একটি চৌম্বক ক্ষেত্রে (N-S) অবস্থিত আর্মেচারের একটি একক কয়েল (abcd) দেখানাে হয়েছে, যা LL' | অনুভূমিক অক্ষের উপর ঘুরতে পারে এবং যাতে বাহির হতে কমুটেটরের মাধ্যমে কারেন্ট সরবরাহ করা হচ্ছে (এখানে ব্যাটারি দেখানাে হয়েছে)। কমুটেটরের P-সেগুমেন্টের সঙ্গে ব্যাটারির পজিটিভ টার্মিনাল এবং Q সেগমেন্টের সঙ্গে নেগেটিভ টার্মিনাল সংযােগ করা হয়েছে। চিত্রে কয়েলটি যখন অনুভূমিক অবস্থায় থাকে,


তখন কারেন্ট P-সেগমেন্ট হতে d, d হতে c, c হতে b, b হতে a এবং a হতে Q সেগমেন্ট হয়ে ব্যাটারিতে ফিরে আসে। এখন abcd কয়েলে ফ্লেমিং-এর বামহস্ত বিধি প্রয়ােগ করলে দেখা যায় যে, ab কন্ডাকটরে উর্ধ্বমুখী বলের এবং cd কন্ডাকটরে কারেন্ট প্রবাহের উল্টাদিকের জন্যে নিম্নমুখী বলের সৃষ্টি হয়েছে। এর ফলে সমগ্র কয়েলটি LL অক্ষের উপর ঘুরে যাবে এবং তীর চিহ্নের সাহায্যে ঘুরে যাবার অভিমুখ দেখানাে হয়েছে।


ঘুরে যাবার পর কয়েলটি যখন খাড়া অবস্থায় আসবে, তখন কমুটেটরটিও ঘুরে যাবে। ফলে কয়েলে। কারেন্ট প্রবাহের অভিমুখও পাল্টে যাবে, যথা ঃ কারেন্ট Q-সেগমেন্ট হতে a, a হতে b, b হতে c, c হতে d এবং d হতে P-সেগমেন্ট হয়ে ব্যাটারিতে ফিরে যাবে। এখন পুনরায় ফ্লেমিং-এর বামহস্ত বিধি প্রয়ােগ করলে দেখা যাবে যে, cd কন্ডাকটরে উর্ধ্বমুখী এবং ab কনডাকটরে নিম্নমুখী বলের সৃষ্টি হয়েছে।


ফলে কয়েলটি আবার একই দিকে ঘুরবে। কয়েলটি ঘুরে গিয়ে আবার খাড়া অবস্থায় আসলে কমুটেটরের সাহায্যে আবার কারেন্ট প্রবাহের অভিমুখ পাল্টে গিয়ে আর্মেচার একই দিকে ঘুরতে থাকবে। যেহেতু একটি আর্মেচারে অনেকগুলো কয়েল থাকে, সেজন্যে প্রতিটি কন্ডাকটরে কারেন্টের পরিবর্তন দ্রুত হবে এবং আর্মেচারও দ্রুত ঘুরতে থাকবে। এটাই হল ডিসি মােটরের কার্যপ্রণালি।


কারেন্টবাহী কন্ডাকটরের উপর বল ? একটি চৌম্বক ক্ষেত্রে একটি কারেন্টবাহী কন্ডাকটরের উপর ক্রিয়াশীল বল তিনটি উপাদানের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক, যথাঃ


১। চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি,
২। কারেন্টের পরিমাণ,
৩। কন্ডাকটরের দৈর্ঘ্য ... উৎপন্ন বল, F= BLI Newtons এখানে,
B = ফ্লাক্স ডেনসিটি, ওয়েবার প্রতি বর্গমিটারে
I= কারেন্ট, অ্যাম্পিয়ারে।
L= কন্ডাক্টরের দৈর্ঘ্য, মিটাবে।

ডিসি মােটরের কার্যনীতি

মােটরের জেনারেটর ক্রিয়া (Generator action of motors) ৪ ডিসি মােটরের আর্মেচার যখন তার ফিল্ডের চৌম্বক ক্ষেত্রের সাহায্যে বাইরের বিদ্যুৎ সরবরাহের সাহায্যে ঘুরতে থাকে, এ চার কন্ডাকটর আবার ফিল্ডের চৌম্বক বলরেখাকে কর্তন বা ছেদ করতে থাকে। ফলে ঐ আর্মেচার কন্ডাকটর বাইরের কারেন্ট বহন করা ছাড়াও ঘূর্ণনের জন্যে আবিষ্ট ই.এম.এফ বা ভােল্টেজের উৎপন্ন করবে। এই আবিষ্ট ভােল্টেজের বা ই.এম.এফ.-এর মুখ ফ্লেমিং-এর দক্ষিণহত বিধি অনুযায়ী হবে।


ব্যাক ইএমএফ-এর তাৎপর্য (The significance of the back emf) ৪

ডিসি মােটরে বিদ্যুৎ সরবরাহ দিলে ফিল্ড ও আর্মেচার উভয়েরই ভিতর দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হতে থাকে। ফলে মােটরের উভয়। অংশে চৌম্বক বলরেখা উৎপন্ন হয়। এই বলরেখাগুলাে পরস্পরের সাথে ক্রিয়া করে আর্মেচারকে ঘােরায়।


ডিসি মােটরের আর্মেচার যখন পােলের চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্যে ঘােরে তখন উক্ত চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রভাবে জেনারেটরের ন্যায় মােটরের আর্মেচারেও তড়িৎ চাপ ঠ আবিষ্ট হয়। এই আবিষ্ট তড়িৎ চাপ সরবরাহ ভােল্টেজের বিপরীতমুখী হওয়ায় একে ব্যাক ইএমএফ বলে এবং E, দ্বারা প্রকাশ করা হয়। মােটরের ব্যাক ইএমএফ এর সমীকরণ জেনারেটরের ইএমএফ সমীকরণের মতই হয়।


মােটরের ভােল্টেজ সমীকরণ The voltage equation of motors:

মােটর হিসেবে চলতে গেলে বাহির হতে কারেন্ট নিতে হয় বলে মােটরের আর্মেচারে উৎপন্ন আবিষ্ট ভােল্টেজ মােটরে প্রয়ােগকৃত বা আরােপিত ভােল্টেজের চেয়ে কম হয়। অর্থাৎ মােটরে প্রয়ােগকৃত বা আরােপিত ভােল্টেজ, উৎপন্ন আবিষ্ট ভােল্টেজ এবং আর্মেচারে ভােল্টেজ ঘাটতির যােগফলের সমান হবে।

অর্থাৎ V = Ep + IpRs

এখানে, 

I = আর্মেচার কারেন্ট এবং

R= আর্মেচার রেজিস্ট্যান্স

উৎপাদিত ই.এম.এফ-এর মতই ব্যাক ই.এম.এফ-এর হিসেব করা হয়,


মােটরের শ্যাফট-টর্ক ধরে হিসেব করলে যে অশ-ক্ষমতা (Horse Power) পাওয়া যায়, তাকে ব্রেক-হর্স পাওয়ার (Brake Horse Power বা (B.HP) বলে।


সিরিজ মােটরের টর্ক, আর্মেচার-কারেন্টের বর্গের সমানুপাতিক। সেজন্যে অতি অল্প কারেন্টে টর্ক অত্যন্ত বেশি হয়। কিন্তু শান্ট মােটরের ফ্লাক্স কনস্ট্যান্ট থাকে বিধায় টর্ক শুধুমাত্র আর্মেচার-কারেন্টের সমানুপাতিক।


রানিং টর্ক: স্টার্ট নেওয়ার পর মােটর যখন একটি নির্দিষ্ট গতিবেগে ওঠার পর একটি টর্ক নিয়ে চলতে থাকে, তাকে রানিং টর্ক বলে। রানিং টর্ককে (T) দ্বারা প্রকাশ করা হয়। একে ফুল লােড টর্কও বলা হয়।


ব্রেকডাউন টর্ক: মােটর চালু অবস্থায় এতে আস্তে আস্তে লােড বৃদ্ধি করলে এর গতিবেগ কমতে থাকে। লােড বৃদ্ধির সাথে সাথে | এর আর্মেচার কারেন্ট বাড়ে এবং আর্মেচারে উৎপন্ন চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তিও বাড়ে, মােটরের আর্মেচারকে ঘুরতে বাধা দেয় ও থামানাের চেষ্টা করে। ঘুরন্ত ম্যাগনেটিক ফিল্ডের কারণে আর্মেচারে উৎপন্ন বিপরীতমুখী টর্ক যা মােটরের আর্মেচারকে থামানাের চেষ্টা করে, তাকে ব্রেকডাউন টর্ক বলে।


Post a Comment (0)
Previous Post Next Post