موٹر کیسے چلتی ہے؟

دنیا کی تقریباً نصف بجلی کی کھپت موٹروں کے ذریعے ہوتی ہے۔لہذا، موٹروں کی کارکردگی کو بہتر بنانا دنیا کے توانائی کے مسائل کو حل کرنے کے لیے سب سے مؤثر اقدام کہا جاتا ہے۔

موٹر کی قسم

 

عام طور پر، اس سے مراد مقناطیسی میدان میں موجودہ بہاؤ سے پیدا ہونے والی قوت کو روٹری موشن میں تبدیل کرنا ہے، اور اس میں ایک وسیع رینج میں لکیری حرکت بھی شامل ہے۔

 

موٹر کے ذریعہ چلنے والی بجلی کی فراہمی کی قسم کے مطابق، اسے ڈی سی موٹر اور اے سی موٹر میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔موٹر گردش کے اصول کے مطابق، اسے تقریباً درج ذیل اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔(خصوصی موٹروں کے علاوہ)

 

کرنٹ، میگنیٹک فیلڈز اور فورسز کے بارے میں

 

سب سے پہلے، بعد میں موٹر اصولوں کی وضاحت کی سہولت کے لیے، آئیے کرنٹ، مقناطیسی میدان، اور قوتوں کے بارے میں بنیادی قوانین/قوانین کا جائزہ لیتے ہیں۔اگرچہ پرانی یادوں کا احساس ہے، لیکن اگر آپ مقناطیسی اجزاء کو اکثر استعمال نہیں کرتے ہیں تو اس علم کو بھول جانا آسان ہے۔

 

ہم وضاحت کرنے کے لیے تصویروں اور فارمولوں کو یکجا کرتے ہیں۔

 
جب لیڈ فریم مستطیل ہوتا ہے، تو کرنٹ پر کام کرنے والی قوت کو مدنظر رکھا جاتا ہے۔

 

A اور c کے اطراف میں کام کرنے والی قوت F ہے۔

 

 

مرکزی محور کے گرد ٹارک پیدا کرتا ہے۔

 

مثال کے طور پر، جب اس حالت پر غور کیا جائے جہاں صرف گردش کا زاویہ ہو۔θ, وہ قوت جو صحیح زاویوں سے b اور d پر عمل کرتی ہے گناہ ہے۔θ، تو حصہ a کا torque Ta مندرجہ ذیل فارمولے سے ظاہر ہوتا ہے:

 

اسی طرح حصہ c پر غور کرتے ہوئے، ٹارک دوگنا ہو جاتا ہے اور ایک ٹارک حاصل کرتا ہے جس کا حساب لگایا جاتا ہے:

 

تصویر

چونکہ مستطیل کا رقبہ S=h·l ہے، اس لیے اسے اوپر والے فارمولے میں تبدیل کرنے سے درج ذیل نتائج برآمد ہوتے ہیں:

 

 

یہ فارمولہ نہ صرف مستطیلوں کے لیے بلکہ دیگر عام شکلوں جیسے دائروں کے لیے بھی کام کرتا ہے۔موٹرز اس اصول کو استعمال کرتی ہیں۔

 

موٹر کیسے گھومتی ہے؟

 

1) موٹر مقناطیس، مقناطیسی قوت کی مدد سے گھومتی ہے۔

 

گھومنے والی شافٹ کے ساتھ مستقل مقناطیس کے ارد گرد،① مقناطیس کو گھماتا ہے۔(ایک گھومنے والا مقناطیسی میدان پیدا کرنے کے لیے)② N اور S قطب مخالف قطبوں کو اپنی طرف متوجہ کرنے اور ایک ہی سطح پر پیچھے ہٹانے کے اصول کے مطابق،③ گھومنے والی شافٹ والا مقناطیس گھومے گا۔

 

یہ موٹر گردش کا بنیادی اصول ہے۔

 

ایک گھومنے والا مقناطیسی میدان (مقناطیسی قوت) تار کے گرد پیدا ہوتا ہے جب تار سے کرنٹ بہتا ہے، اور مقناطیس گھومتا ہے، جو دراصل ایک ہی آپریشن کی حالت ہے۔

 

 

اس کے علاوہ، جب تار کو کنڈلی کی شکل میں زخم لگایا جاتا ہے، تو مقناطیسی قوت کو ملایا جاتا ہے، ایک بڑا مقناطیسی فیلڈ فلوکس (مقناطیسی بہاؤ) بنتا ہے، اور N قطب اور S قطب پیدا ہوتا ہے۔
اس کے علاوہ، کوائلڈ تار میں لوہے کا کور ڈالنے سے، مقناطیسی قوت کا گزرنا آسان ہو جاتا ہے، اور ایک مضبوط مقناطیسی قوت پیدا کی جا سکتی ہے۔

 

 

2) اصل گھومنے والی موٹر

 

یہاں، برقی مشینوں کو گھومنے کے عملی طریقہ کے طور پر، تھری فیز الٹرنیٹنگ کرنٹ اور کوائلز کا استعمال کرتے ہوئے گھومنے والی مقناطیسی فیلڈ کو پیدا کرنے کا طریقہ متعارف کرایا گیا ہے۔
(تھری فیز AC ایک AC سگنل ہے جس کا فیز وقفہ 120° ہے)

 

  • مندرجہ بالا ① حالت میں مصنوعی مقناطیسی میدان مندرجہ ذیل شکل ① سے مساوی ہے۔
  • اوپر کی حالت ② میں مصنوعی مقناطیسی میدان نیچے کی تصویر میں ② سے مساوی ہے۔
  • مندرجہ بالا حالت میں مصنوعی مقناطیسی میدان ③ مندرجہ ذیل شکل ③ سے مساوی ہے۔

 

 

جیسا کہ اوپر بیان کیا گیا ہے، کور کے ارد گرد کنڈلی کے زخم کو تین مرحلوں میں تقسیم کیا گیا ہے، اور U-فیز کوائل، V-فیز کوائل، اور W-فیز کوائل کو 120° کے وقفوں سے ترتیب دیا گیا ہے۔ہائی وولٹیج والی کنڈلی N قطب پیدا کرتی ہے، اور کم وولٹیج والی کوائل S قطب پیدا کرتی ہے۔
چونکہ ہر مرحلہ سائن ویو کے طور پر تبدیل ہوتا ہے، اس لیے ہر کنڈلی سے پیدا ہونے والی قطبیت (N pole, S pole) اور اس کے مقناطیسی میدان (مقناطیسی قوت) میں تبدیلی آتی ہے۔
اس وقت، صرف اس کنڈلی کو دیکھیں جو N قطب پیدا کرتی ہے، اور U-phase coil→V-phase coil→W-phase coil→U-phase coil کے مطابق ترتیب میں تبدیلی، اس طرح گھومتی ہے۔

 

ایک چھوٹی موٹر کا ڈھانچہ

 

نیچے کی تصویر تین موٹروں کی عمومی ساخت اور موازنہ کو ظاہر کرتی ہے: سٹیپر موٹر، ​​برشڈ ڈائریکٹ کرنٹ (DC) موٹر، ​​اور برش لیس ڈائریکٹ کرنٹ (DC) موٹر۔ان موٹروں کے بنیادی اجزاء بنیادی طور پر کنڈلی، میگنےٹ اور روٹر ہیں۔اس کے علاوہ، مختلف اقسام کی وجہ سے، وہ کوائل فکسڈ ٹائپ اور میگنیٹ فکسڈ ٹائپ میں تقسیم ہوتے ہیں۔

 

ذیل میں مثال کے خاکے سے وابستہ ساخت کی تفصیل ہے۔چونکہ زیادہ دانے دار بنیادوں پر دیگر ڈھانچے ہوسکتے ہیں، اس لیے براہ کرم سمجھیں کہ اس مضمون میں بیان کردہ ڈھانچہ ایک بڑے فریم ورک کے اندر ہے۔

 

یہاں، سٹیپر موٹر کی کنڈلی باہر سے طے ہوتی ہے، اور مقناطیس اندر کی طرف گھومتا ہے۔

 

یہاں، برش شدہ DC موٹر کے میگنےٹ باہر سے طے کیے جاتے ہیں، اور کنڈلیوں کو اندر سے گھمایا جاتا ہے۔برش اور کمیوٹیٹر کنڈلی کو بجلی کی فراہمی اور کرنٹ کی سمت تبدیل کرنے کے ذمہ دار ہیں۔

 

یہاں، برش کے بغیر موٹر کی کنڈلی باہر سے طے ہوتی ہے، اور مقناطیس اندر کی طرف گھومتا ہے۔

 

موٹرز کی مختلف اقسام کی وجہ سے، یہاں تک کہ اگر بنیادی اجزاء ایک جیسے ہوں، ساخت مختلف ہے۔تفصیلات ہر سیکشن میں تفصیل سے بیان کی جائیں گی۔

 

برش موٹر

 

برش موٹر کی ساخت

 

ذیل میں یہ ہے کہ ماڈلز میں اکثر استعمال ہونے والی برش شدہ DC موٹر کیسی دکھائی دیتی ہے، اسی طرح ایک عام دو قطب (2 میگنےٹ) تھری سلاٹ (3 کنڈلی) قسم کی موٹر کا ایک پھٹا ہوا منصوبہ۔ہوسکتا ہے کہ بہت سے لوگوں کو موٹر کو جدا کرنے اور مقناطیس کو نکالنے کا تجربہ ہو۔

 

یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ برش شدہ DC موٹر کے مستقل میگنےٹ فکسڈ ہیں، اور برش شدہ DC موٹر کی کنڈلی اندرونی مرکز کے گرد گھوم سکتی ہے۔اسٹیشنری سائیڈ کو "اسٹیٹر" اور گھومنے والی سائیڈ کو "روٹر" کہا جاتا ہے۔

 

 

مندرجہ ذیل ڈھانچے کا ایک اسکیمیٹک خاکہ ہے جو ساخت کے تصور کی نمائندگی کرتا ہے۔

 

 

گھومنے والے مرکزی محور کے دائرے میں تین کمیوٹیٹرز (موجودہ سوئچنگ کے لیے مڑی ہوئی دھاتی چادریں) ہیں۔ایک دوسرے کے ساتھ رابطے سے بچنے کے لیے، کمیوٹیٹرز کو 120° (360°÷3 ٹکڑے) کے وقفے سے ترتیب دیا جاتا ہے۔شافٹ کے گھومنے کے ساتھ ہی کمیوٹیٹر گھومتا ہے۔

 

ایک کمیوٹیٹر ایک کوائل اینڈ اور دوسرے کوائل اینڈ کے ساتھ جڑا ہوا ہے، اور تین کمیوٹیٹرز اور تین کنڈلی ایک سرکٹ نیٹ ورک کے طور پر ایک مکمل (رنگ) بناتے ہیں۔

 

کمیوٹیٹر کے ساتھ رابطے کے لیے دو برش 0° اور 180° پر طے کیے گئے ہیں۔بیرونی DC پاور سپلائی برش سے منسلک ہے، اور کرنٹ برش → کمیوٹیٹر → کوائل → برش کے راستے کے مطابق بہتا ہے۔

 

برشڈ موٹر کی گردش کا اصول

 

① ابتدائی حالت سے گھڑی کی مخالف سمت میں گھمائیں۔

 

کوائل A سب سے اوپر ہے، بجلی کی فراہمی کو برش سے جوڑیں، بائیں کو (+) اور دائیں کو (-) ہونے دیں۔ایک بڑا کرنٹ بائیں برش سے کموٹیٹر کے ذریعے کوائل A کی طرف بہتا ہے۔یہ وہ ڈھانچہ ہے جس میں کوائل A کا اوپری حصہ (بیرونی طرف) S قطب بن جاتا ہے۔

 

چونکہ کوائل A کے کرنٹ کا 1/2 بائیں برش سے کوائل B اور کوائل C کی طرف الٹی سمت میں کوائل A کی طرف بہتا ہے، اس لیے کوائل B اور کوائل C کے بیرونی حصے کمزور N قطب بن جاتے ہیں (اس میں قدرے چھوٹے حروف سے ظاہر ہوتا ہے۔ اعداد و شمار) .

 

ان کنڈلیوں میں پیدا ہونے والے مقناطیسی میدان اور مقناطیس کے مکروہ اور پرکشش اثرات کنڈلی کو گھڑی کی مخالف سمت میں گھومنے والی قوت کے تابع کرتے ہیں۔

 

② مزید گھڑی کی سمت موڑیں۔

 

اس کے بعد، یہ فرض کیا جاتا ہے کہ دائیں برش ایک ایسی حالت میں دو کمیوٹیٹرز کے ساتھ رابطے میں ہے جہاں کوائل A کو 30° کی طرف سے گھڑی کی مخالف سمت میں گھمایا جاتا ہے۔

 

کوائل A کا کرنٹ بائیں برش سے دائیں برش تک جاری رہتا ہے، اور کنڈلی کا باہر S قطب کو برقرار رکھتا ہے۔

 

Coil A جیسا کرنٹ کوائل B سے گزرتا ہے، اور Coil B کے باہر سے مضبوط N قطب بن جاتا ہے۔

 

چونکہ کنڈلی C کے دونوں سرے برش کے ذریعے شارٹ سرکٹ ہوتے ہیں، اس لیے کوئی کرنٹ نہیں بہہ رہا اور نہ ہی کوئی مقناطیسی میدان پیدا ہوتا ہے۔

 

یہاں تک کہ اس صورت میں، ایک مخالف گھڑی وار گردش قوت کا تجربہ کیا جاتا ہے.

 

③ سے ④ تک، اوپری کنڈلی بائیں طرف ایک قوت حاصل کرتی رہتی ہے، اور نچلی کوائل کو دائیں طرف ایک قوت ملتی رہتی ہے، اور گھڑی کی مخالف سمت میں گھومتی رہتی ہے۔

 

جب کنڈلی کو ③ اور ④ ہر 30° پر گھمایا جاتا ہے، جب کنڈلی مرکزی افقی محور کے اوپر رکھی جاتی ہے، تو کوائل کا بیرونی حصہ S قطب بن جاتا ہے۔جب کنڈلی نیچے رکھی جاتی ہے، تو یہ N قطب بن جاتا ہے، اور یہ حرکت دہرائی جاتی ہے۔

 

دوسرے لفظوں میں، اوپری کنڈلی کو بار بار بائیں طرف مجبور کیا جاتا ہے، اور نچلی کنڈلی کو بار بار دائیں طرف (دونوں گھڑی کی مخالف سمت میں) مجبور کیا جاتا ہے۔یہ ہر وقت روٹر کو گھڑی کی مخالف سمت میں گھومتا رہتا ہے۔

 

اگر آپ پاور کو مخالف بائیں (-) اور دائیں (+) برشوں سے جوڑتے ہیں، تو کنڈلیوں میں مخالف مقناطیسی فیلڈز بنتے ہیں، اس لیے کنڈلی پر لگائی جانے والی قوت بھی مخالف سمت میں ہوتی ہے، گھڑی کی سمت مڑتی ہے۔

 

اس کے علاوہ، جب بجلی بند ہو جاتی ہے، تو برش شدہ موٹر کا روٹر گھومنا بند کر دیتا ہے کیونکہ اسے گھومنے کے لیے کوئی مقناطیسی میدان نہیں ہوتا۔

 

تھری فیز فل ویو برش لیس موٹر

 

تین فیز فل ویو برش لیس موٹر کی ظاہری شکل اور ساخت

 

نیچے دی گئی تصویر بغیر برش موٹر کی ظاہری شکل اور ساخت کی ایک مثال دکھاتی ہے۔

 

بائیں طرف آپٹیکل ڈسک پلے بیک ڈیوائس میں آپٹیکل ڈسک کو گھمانے کے لیے استعمال ہونے والی اسپنڈل موٹر کی ایک مثال ہے۔کل تین فیز × 3 کل 9 کنڈلی۔دائیں جانب FDD ڈیوائس کے لیے اسپنڈل موٹر کی ایک مثال ہے، جس میں کل 12 کنڈلی (تین فیز × 4) ہیں۔کنڈلی کو سرکٹ بورڈ پر لگایا جاتا ہے اور لوہے کے کور کے گرد زخم ہوتا ہے۔

 

کنڈلی کے دائیں طرف ڈسک کی شکل کا حصہ مستقل مقناطیس روٹر ہے۔دائرہ ایک مستقل مقناطیس ہے، روٹر کا شافٹ کوائل کے مرکزی حصے میں داخل کیا جاتا ہے اور کنڈلی کے حصے کو ڈھانپتا ہے، اور مستقل مقناطیس کنڈلی کے دائرہ کو گھیر لیتا ہے۔

 

تھری فیز فل ویو برش لیس موٹر کا اندرونی ڈھانچہ ڈایاگرام اور کوائل کنکشن مساوی سرکٹ

 

اگلا اندرونی ڈھانچے کا ایک اسکیمیٹک آریھ ہے اور کوائل کنکشن کے مساوی سرکٹ کا اسکیمیٹک آریھ ہے۔

 

یہ اندرونی خاکہ ایک بہت ہی سادہ 2 قطب (2 میگنےٹ) 3 سلاٹ (3 کنڈلی) موٹر کی مثال ہے۔یہ ایک برش شدہ موٹر ڈھانچے کی طرح ہے جس میں کھمبوں اور سلاٹوں کی ایک ہی تعداد ہے، لیکن کوائل سائیڈ فکس ہے اور میگنےٹ گھوم سکتے ہیں۔بالکل، کوئی برش نہیں.

اس صورت میں، کنڈلی Y سے منسلک ہے، کوائل کو کرنٹ فراہم کرنے کے لیے ایک سیمی کنڈکٹر عنصر کا استعمال کرتے ہوئے، اور کرنٹ کی آمد اور اخراج کو گھومنے والے مقناطیس کی پوزیشن کے مطابق کنٹرول کیا جاتا ہے۔اس مثال میں، ایک ہال عنصر مقناطیس کی پوزیشن کا پتہ لگانے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے.ہال کے عنصر کو کنڈلیوں کے درمیان ترتیب دیا جاتا ہے، اور پیدا ہونے والے وولٹیج کا پتہ مقناطیسی میدان کی طاقت کی بنیاد پر کیا جاتا ہے اور اسے پوزیشن کی معلومات کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔پہلے دی گئی FDD سپنڈل موٹر کی تصویر میں، یہ بھی دیکھا جا سکتا ہے کہ کوائل اور کوائل کے درمیان پوزیشن کا پتہ لگانے کے لیے ایک ہال عنصر (کوائل کے اوپر) موجود ہے۔

 

ہال کے عناصر معروف مقناطیسی سینسر ہیں۔مقناطیسی میدان کی وسعت کو وولٹیج کی شدت میں تبدیل کیا جا سکتا ہے، اور مقناطیسی میدان کی سمت کو مثبت یا منفی کے طور پر ظاہر کیا جا سکتا ہے۔ذیل میں ایک اسکیمیٹک خاکہ ہے جو ہال کا اثر دکھا رہا ہے۔

 

ہال کے عناصر اس رجحان کا فائدہ اٹھاتے ہیں کہ "جب موجودہ IH ایک سیمی کنڈکٹر سے بہتا ہے اور ایک مقناطیسی بہاؤ B دائیں زاویوں سے کرنٹ تک جاتا ہے، ایک وولٹیج VHکرنٹ اور میگنیٹک فیلڈ کے لیے کھڑے سمت میں پیدا ہوتا ہے۔"، امریکی ماہر طبیعیات ایڈون ہربرٹ ہال (ایڈون ہربرٹ ہال) نے اس رجحان کو دریافت کیا اور اسے "ہال اثر" کہا۔نتیجے میں وولٹیج VHمندرجہ ذیل فارمولے سے ظاہر ہوتا ہے۔

ویH= (KH/ ڈی)・میںH・B※KH: ہال گتانک، d: مقناطیسی بہاؤ کی دخول سطح کی موٹائی

جیسا کہ فارمولہ ظاہر کرتا ہے، کرنٹ جتنا زیادہ ہوگا، وولٹیج اتنا ہی زیادہ ہوگا۔یہ خصوصیت اکثر روٹر (مقناطیس) کی پوزیشن کا پتہ لگانے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔

 

تھری فیز فل ویو برش لیس موٹر کی گردش کا اصول

 

برش لیس موٹر کے گھومنے کے اصول کو مندرجہ ذیل مراحل ① سے ⑥ میں بیان کیا جائے گا۔آسانی سے سمجھنے کے لیے، یہاں مستقل میگنےٹس کو دائروں سے مستطیل تک آسان بنایا گیا ہے۔

 

 

تھری فیز کنڈلیوں میں، یہ فرض کیا جاتا ہے کہ کوائل 1 گھڑی کے 12 بجے کی سمت میں، کوائل 2 گھڑی کے 4 بجے کی سمت میں، اور کوائل 3 کو گھڑی کے 12 بجے کی سمت میں طے کیا جاتا ہے۔ گھڑی کے 8 بجے کی سمت۔2-قطب مستقل مقناطیس کے N قطب کو بائیں اور S قطب کو دائیں طرف رہنے دیں، اور اسے گھمایا جا سکتا ہے۔

 

ایک کرنٹ Io کوائل 1 میں بہایا جاتا ہے تاکہ کنڈلی کے باہر ایک S-قطب مقناطیسی میدان پیدا کیا جا سکے۔IO/2 کرنٹ کوائل 2 اور کوائل 3 سے بہنے کے لیے بنایا گیا ہے تاکہ کنڈلی کے باہر N-Pole مقناطیسی میدان پیدا کیا جا سکے۔

 

جب کوائل 2 اور کوائل 3 کے مقناطیسی میدانوں کو ویکٹرائز کیا جاتا ہے تو، ایک N-قطب مقناطیسی میدان نیچے کی طرف پیدا ہوتا ہے، جو کہ موجودہ Io کے ایک کنڈلی سے گزرنے پر پیدا ہونے والے مقناطیسی میدان کے سائز سے 0.5 گنا زیادہ ہوتا ہے، اور جب شامل کیا جاتا ہے تو یہ 1.5 گنا بڑا ہوتا ہے۔ کنڈلی 1 کے مقناطیسی میدان کی طرف۔یہ مستقل مقناطیس کے 90 ° زاویہ پر نتیجے میں مقناطیسی میدان بناتا ہے، لہذا زیادہ سے زیادہ ٹارک پیدا کیا جا سکتا ہے، مستقل مقناطیس گھڑی کی سمت میں گھومتا ہے۔

 

جب کوائل 2 کا کرنٹ کم ہوتا ہے اور کوائل 3 کا کرنٹ گردشی پوزیشن کے مطابق بڑھایا جاتا ہے، تو نتیجے میں مقناطیسی میدان بھی گھڑی کی سمت گھومتا ہے اور مستقل مقناطیس بھی گھومتا رہتا ہے۔

 

 

30° سے گھومنے والی حالت میں، موجودہ Io کوائل 1 میں بہتا ہے، کوائل 2 میں کرنٹ صفر ہو جاتا ہے، اور کرنٹ Io کوائل 3 سے باہر بہتا ہے۔

 

کوائل 1 کا باہر کا حصہ S قطب بن جاتا ہے، اور کوائل 3 کا باہر کا حصہ N قطب بن جاتا ہے۔جب ویکٹرز کو جوڑ دیا جاتا ہے تو، نتیجے میں پیدا ہونے والا مقناطیسی میدان √3 (≈1.72) گنا مقناطیسی فیلڈ سے ہوتا ہے جب موجودہ Io کنڈلی سے گزرتا ہے۔یہ مستقل مقناطیس کے مقناطیسی میدان کے 90° زاویہ پر نتیجہ خیز مقناطیسی میدان بھی پیدا کرتا ہے اور گھڑی کی سمت میں گھومتا ہے۔

 

جب کوائل 1 کا انفلو کرنٹ Io گھومنے والی پوزیشن کے مطابق کم ہو جاتا ہے، تو کوائل 2 کا بہاؤ کرنٹ صفر سے بڑھا دیا جاتا ہے، اور کوائل 3 کا بہاؤ کرنٹ Io تک بڑھا دیا جاتا ہے، نتیجے میں مقناطیسی میدان بھی گھڑی کی سمت میں گھومتا ہے، اور مستقل مقناطیس بھی گھومتا رہتا ہے۔

 

※یہ فرض کرتے ہوئے کہ ہر فیز کرنٹ ایک سائنوسائیڈل ویوفارم ہے، یہاں موجودہ قدر ہے Io × sin(π⁄3)=Io × √3⁄2 مقناطیسی میدان کی ویکٹر ترکیب کے ذریعے، کل مقناطیسی فیلڈ کا سائز ( √) حاصل کیا جاتا ہے۔ 3⁄2)2× 2=1.5 گنا۔جب ہر فیز کرنٹ ایک سائن ویو ہوتا ہے، مستقل مقناطیس کی پوزیشن سے قطع نظر، ویکٹر کمپوزٹ مقناطیسی فیلڈ کی شدت ایک کنڈلی سے پیدا ہونے والے مقناطیسی میدان سے 1.5 گنا زیادہ ہوتی ہے، اور مقناطیسی میدان 90° زاویہ کے رشتہ دار پر ہوتا ہے۔ مستقل مقناطیس کے مقناطیسی میدان کی طرف۔

 


 

30° تک گھومنے کی حالت میں، موجودہ Io/2 کوائل 1 میں بہتا ہے، موجودہ Io/2 کوائل 2 میں بہتا ہے، اور موجودہ Io کوائل 3 سے باہر بہتا ہے۔

 

کوائل 1 کا باہر کا حصہ S قطب بن جاتا ہے، کوائل 2 کے باہر کا حصہ بھی S قطب بن جاتا ہے، اور کوائل 3 کا باہر کا حصہ N قطب بن جاتا ہے۔جب ویکٹرز کو جوڑ دیا جاتا ہے تو، نتیجے میں پیدا ہونے والا مقناطیسی میدان اس وقت پیدا ہونے والے مقناطیسی میدان سے 1.5 گنا زیادہ ہوتا ہے جب کرنٹ Io کسی کنڈلی سے گزرتا ہے (جیسے ①)۔یہاں بھی، مستقل مقناطیس کے مقناطیسی میدان کے حوالے سے 90° کے زاویے پر نتیجے میں مقناطیسی میدان پیدا ہوتا ہے اور گھڑی کی سمت میں گھومتا ہے۔

 

④~⑥

 

اسی طرح گھمائیں جیسے ① سے ③۔

 

اس طرح، اگر کنڈلی میں بہنے والے کرنٹ کو مستقل مقناطیس کی پوزیشن کے مطابق تسلسل کے ساتھ تبدیل کیا جائے تو مستقل مقناطیس ایک مقررہ سمت میں گھومے گا۔اسی طرح، اگر آپ موجودہ بہاؤ کو ریورس کرتے ہیں اور نتیجے میں آنے والے مقناطیسی میدان کو ریورس کرتے ہیں، تو یہ گھڑی کی سمت میں گھومے گا۔

 

نیچے کی تصویر ① سے ⑥ اوپر ہر قدم میں ہر کنڈلی کا کرنٹ مسلسل دکھاتی ہے۔مندرجہ بالا تعارف کے ذریعے، موجودہ تبدیلی اور گردش کے درمیان تعلق کو سمجھنا ممکن ہونا چاہیے۔

 

سٹیپر موٹر

 

ایک سٹیپر موٹر ایک موٹر ہے جو پلس سگنل کے ساتھ مطابقت پذیری میں گردش کے زاویہ اور رفتار کو درست طریقے سے کنٹرول کر سکتی ہے۔سٹیپر موٹر کو "پلس موٹر" بھی کہا جاتا ہے۔چونکہ سٹیپر موٹرز پوزیشن سینسرز کے استعمال کے بغیر صرف اوپن لوپ کنٹرول کے ذریعے درست پوزیشننگ حاصل کر سکتی ہیں، اس لیے وہ ایسے سامان میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں جن کے لیے پوزیشننگ کی ضرورت ہوتی ہے۔

 

سٹیپر موٹر کی ساخت (دو فیز بائی پولر)

 

بائیں سے دائیں درج ذیل اعداد و شمار سٹیپنگ موٹر کی ظاہری شکل کی ایک مثال ہیں، اندرونی ڈھانچے کا اسکیمیٹک خاکہ، اور ساخت کے تصور کا اسکیمیٹک خاکہ۔

 

ظاہری شکل کی مثال میں، ایچ بی (ہائبرڈ) قسم اور پی ایم (مستقل مقناطیس) قسم کی سٹیپنگ موٹر کی ظاہری شکل دی گئی ہے۔درمیان میں ڈھانچہ کا خاکہ HB قسم اور PM قسم کی ساخت کو بھی دکھاتا ہے۔

 

ایک سٹیپنگ موٹر ایک ڈھانچہ ہے جس میں کنڈلی فکس ہوتی ہے اور مستقل مقناطیس گھومتا ہے۔دائیں جانب سٹیپر موٹر کی اندرونی ساخت کا تصوراتی خاکہ ایک PM موٹر کی مثال ہے جو کنڈلی کے دو فیز (دو سیٹ) کا استعمال کرتی ہے۔سٹیپنگ موٹر کے بنیادی ڈھانچے کی مثال میں، کنڈلیوں کو باہر سے ترتیب دیا گیا ہے اور مستقل میگنےٹ اندر سے ترتیب دیے گئے ہیں۔دو فیز کنڈلیوں کے علاوہ، مزید مراحل کے ساتھ تین فیز اور پانچ فیز اقسام ہیں۔

 

کچھ سٹیپر موٹرز کے دوسرے مختلف ڈھانچے ہوتے ہیں، لیکن سٹیپر موٹر کا بنیادی ڈھانچہ اس مضمون میں دیا گیا ہے تاکہ اس کے کام کرنے والے اصول کو متعارف کرایا جا سکے۔اس مضمون کے ذریعے، میں یہ سمجھنے کی امید کرتا ہوں کہ سٹیپنگ موٹر بنیادی طور پر فکسڈ کوائل اور گھومنے والے مستقل مقناطیس کی ساخت کو اپناتی ہے۔

 

سٹیپر موٹر کے کام کرنے کا بنیادی اصول (سنگل فیز ایکسائٹیشن)

 

مندرجہ ذیل اعداد و شمار ایک سٹیپر موٹر کے بنیادی کام کے اصول کو متعارف کرانے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے.یہ مندرجہ بالا دو فیز بائی پولر کوائل کے ہر فیز (کوائلز کے سیٹ) کے لیے جوش کی ایک مثال ہے۔اس خاکہ کی بنیاد یہ ہے کہ حالت ① سے ④ میں بدل جاتی ہے۔کنڈلی بالترتیب کوائل 1 اور کوائل 2 پر مشتمل ہے۔اس کے علاوہ، موجودہ تیر موجودہ بہاؤ کی سمت کی نشاندہی کرتے ہیں۔

 

  • کرنٹ کوائل 1 کے بائیں جانب سے بہتا ہے اور کوائل 1 کے دائیں جانب سے باہر بہتا ہے۔
  • کنڈلی 2 کے ذریعے کرنٹ کو بہنے نہ دیں۔
  • اس وقت، بائیں کوائل 1 کا اندرونی حصہ N بن جاتا ہے، اور دائیں کوائل 1 کا اندرونی حصہ S بن جاتا ہے۔
  • لہذا، درمیان میں مستقل مقناطیس کوائل 1 کے مقناطیسی میدان کی طرف متوجہ ہوتا ہے، بائیں S اور دائیں N کی حالت بن جاتا ہے، اور رک جاتا ہے۔

  • کوائل 1 کا کرنٹ روک دیا گیا ہے، اور کرنٹ کوائل 2 کے اوپری حصے سے اندر آتا ہے اور کوائل 2 کے نچلے حصے سے نکلتا ہے۔
  • اوپری کوائل 2 کا اندرونی حصہ N بن جاتا ہے، اور نچلی کوائل 2 کا اندرونی حصہ S بن جاتا ہے۔
  • مستقل مقناطیس اپنے مقناطیسی میدان سے اپنی طرف متوجہ ہوتا ہے اور 90° گھڑی کی سمت میں گھوم کر رک جاتا ہے۔

  • کوائل 2 کا کرنٹ روک دیا جاتا ہے، اور کرنٹ کوائل 1 کے دائیں جانب سے اندر آتا ہے اور کوائل 1 کے بائیں جانب سے نکلتا ہے۔
  • بائیں کوائل 1 کا اندرونی حصہ S بن جاتا ہے، اور دائیں کوائل 1 کا اندرونی حصہ N بن جاتا ہے۔
  • مستقل مقناطیس اپنے مقناطیسی میدان سے اپنی طرف متوجہ ہوتا ہے اور گھڑی کی سمت میں مزید 90° کا رخ کر کے رک جاتا ہے۔

  • کنڈلی 1 کا کرنٹ روک دیا گیا ہے، اور کرنٹ کوائل 2 کے نچلے حصے سے بہتا ہے اور کوائل 2 کے اوپری حصے سے باہر بہتا ہے۔
  • اوپری کوائل 2 کا اندرونی حصہ S بن جاتا ہے، اور نچلی کوائل 2 کا اندرونی حصہ N بن جاتا ہے۔
  • مستقل مقناطیس اپنے مقناطیسی میدان سے اپنی طرف متوجہ ہوتا ہے اور گھڑی کی سمت میں مزید 90° کا رخ کر کے رک جاتا ہے۔

 

سٹیپر موٹر کو الیکٹرونک سرکٹ کے ذریعے اوپر ① سے ④ کی ترتیب میں کنڈلی سے بہنے والے کرنٹ کو تبدیل کر کے گھمایا جا سکتا ہے۔اس مثال میں، ہر سوئچ ایکشن سٹیپر موٹر کو 90° گھماتا ہے۔اس کے علاوہ، جب کرنٹ کسی خاص کنڈلی سے مسلسل بہہ رہا ہے، تو رکی ہوئی حالت کو برقرار رکھا جا سکتا ہے اور سٹیپر موٹر میں ہولڈنگ ٹارک ہوتی ہے۔ویسے، اگر آپ کنڈلیوں کے ذریعے بہنے والے کرنٹ کی ترتیب کو الٹ دیتے ہیں، تو آپ سٹیپر موٹر کو مخالف سمت میں گھما سکتے ہیں۔

پوسٹ ٹائم: جولائی 09-2022