ব্রাশ মোটর এবং ব্রাশবিহীন মোটরের কার্যপ্রণালী সম্পর্কে জ্ঞান

ব্রাশ মোটরের কার্যপ্রণালী

এর প্রধান কাঠামোব্রাশবিহীন মোটরএটি স্টেটর + রোটর + ব্রাশ নিয়ে গঠিত, এবং ঘূর্ণায়মান চৌম্বক ক্ষেত্রকে গতিশক্তিতে রূপান্তরিত করে টর্ক পাওয়া যায়। ব্রাশটি বিদ্যুৎ পরিবহন করতে এবং ঘূর্ণনের দশা পরিবর্তন করতে কমিউটেটরের সাথে অবিচ্ছিন্নভাবে সংস্পর্শে থাকে।

ব্রাশ মোটর যান্ত্রিক কম্যুটেশন ব্যবহার করে, যেখানে চৌম্বক মেরু স্থির থাকে এবং কয়েল ঘোরে। যখন মোটর চলে, তখন কয়েল এবং কমিউটেটর ঘোরে, কিন্তু চৌম্বকীয় ইস্পাত এবং কার্বন ব্রাশ ঘোরে না। মোটরের সাথে ঘূর্ণায়মান কমিউটেটর এবং ব্রাশের মাধ্যমে কয়েলের তড়িৎ প্রবাহের দিকের পর্যায়ক্রমিক পরিবর্তন সাধিত হয়।

একটি ব্রাশ মোটরে, এই প্রক্রিয়াটি হলো কয়েলের দুটি পাওয়ার ইনপুট প্রান্তকে পর্যায়ক্রমে একটি রিং-এর মতো সাজানো, যা একে অপরের থেকে অন্তরক পদার্থ দ্বারা পৃথক করা থাকে এবং একটি সিলিন্ডারের মতো আকৃতি তৈরি করে। এটি মোটরের শ্যাফটের সাথে বারবার সংযুক্ত হয়ে একটি পূর্ণাঙ্গ জৈব সত্তা গঠন করে। কার্বন দিয়ে তৈরি দুটি ছোট স্তম্ভের (কার্বন ব্রাশ) মাধ্যমে বিদ্যুৎ সরবরাহ করা হয়। স্প্রিং-এর চাপে, দুটি নির্দিষ্ট স্থির অবস্থান থেকে পাওয়ার ইনপুটের উপর চাপ প্রয়োগ করে বৃত্তাকার সিলিন্ডার আকৃতির কয়েলের দুটি বিন্দুতে বিদ্যুৎ সরবরাহ করা হয়।

যেমনমোটরমোটরটি ঘোরার সময়, বিভিন্ন কয়েল বা একই কয়েলের বিভিন্ন মেরুতে ভিন্ন ভিন্ন সময়ে শক্তি সরবরাহ করা হয়, যাতে চৌম্বক ক্ষেত্র সৃষ্টিকারী কয়েলের ns মেরু এবং নিকটতম স্থায়ী চুম্বক স্টেটরের ns মেরুর মধ্যে একটি উপযুক্ত কোণের পার্থক্য তৈরি হয়। চৌম্বক ক্ষেত্রগুলো পরস্পরকে আকর্ষণ ও বিকর্ষণ করে, যা বল উৎপন্ন করে এবং মোটরটিকে ঘোরাতে ধাক্কা দেয়। কার্বন ইলেকট্রোডটি তারের মাথার উপর দিয়ে কোনো বস্তুর পৃষ্ঠে ব্রাশের মতো পিছলে যায়, তাই এর নাম "ব্রাশ"।

একে অপরের সাথে ঘষা লাগলে ঘর্ষণের ফলে কার্বন ব্রাশ নষ্ট হয়ে যায়, যা নিয়মিত প্রতিস্থাপন করা প্রয়োজন। কার্বন ব্রাশ এবং কয়েলের তারের মাথার মধ্যে বারবার সংযোগ বিচ্ছিন্ন ও সংযুক্ত হওয়ার ফলে বৈদ্যুতিক স্ফুলিঙ্গ, তড়িৎ-চৌম্বকীয় বিচ্ছেদ ঘটতে পারে এবং ইলেকট্রনিক সরঞ্জামের কাজে ব্যাঘাত ঘটতে পারে।

ব্রাশবিহীন মোটরের কার্যপ্রণালী

ব্রাশবিহীন মোটরে, কন্ট্রোলারের কন্ট্রোল সার্কিট দ্বারা কমিউটেশন সম্পন্ন করা হয় (সাধারণত হল সেন্সর + কন্ট্রোলার, এবং আরও উন্নত প্রযুক্তি হলো ম্যাগনেটিক এনকোডার)।

ব্রাশলেস মোটর ইলেকট্রনিক কমিউটেটর ব্যবহার করে, এতে কয়েল স্থির থাকে এবং চৌম্বক মেরু ঘোরে। ব্রাশলেস মোটর হল এলিমেন্ট SS2712-এর মাধ্যমে স্থায়ী চুম্বকের চৌম্বক মেরুর অবস্থান শনাক্ত করার জন্য এক সেট ইলেকট্রনিক সরঞ্জাম ব্যবহার করে। এই শনাক্তকরণ অনুযায়ী, মোটর চালানোর জন্য সঠিক দিকে চৌম্বকীয় শক্তি উৎপাদন নিশ্চিত করতে একটি ইলেকট্রনিক সার্কিট সঠিক সময়ে কয়েলের মধ্য দিয়ে তড়িৎ প্রবাহের দিক পরিবর্তন করে। এটি ব্রাশ মোটরের অসুবিধাগুলো দূর করে।

এই সার্কিটগুলোকে মোটর কন্ট্রোলার বলা হয়। ব্রাশলেস মোটরের কন্ট্রোলার এমন কিছু কাজও করতে পারে যা ব্রাশলেস মোটর নিজে করতে পারে না, যেমন—পাওয়ার সুইচিং অ্যাঙ্গেল সমন্বয় করা, মোটর ব্রেক করা, মোটরকে বিপরীত দিকে চালানো, মোটর লক করা এবং ব্রেক সিগন্যাল ব্যবহার করে মোটরের বিদ্যুৎ সরবরাহ বন্ধ করা। বর্তমানে ব্যাটারি চালিত গাড়ির ইলেকট্রনিক অ্যালার্ম লক এই ফাংশনগুলোর পূর্ণ ব্যবহার নিশ্চিত করে।

ব্রাশলেস ডিসি মোটর একটি আদর্শ মেকাট্রনিক্স পণ্য, যা মোটর বডি এবং ড্রাইভার দ্বারা গঠিত। যেহেতু ব্রাশলেস ডিসি মোটর স্বয়ংক্রিয় নিয়ন্ত্রণ মোডে পরিচালিত হয়, তাই এটি ভেরিয়েবল ফ্রিকোয়েন্সি স্পিড রেগুলেশন এবং হেভি লোড স্টার্ট সহ সিনক্রোনাস মোটরের মতো রোটরে কোনো স্টার্টিং ওয়াইন্ডিং যোগ করে না এবং লোড পরিবর্তনের সময় এটি অসিলেশন বা স্টেপ আউট ঘটায় না।

ব্রাশ মোটর এবং ব্রাশলেস মোটরের মধ্যে গতি নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতির পার্থক্য

প্রকৃতপক্ষে, দুই ধরনের মোটরের নিয়ন্ত্রণই হলো ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ, কিন্তু যেহেতু ব্রাশবিহীন ডিসি মোটরে ইলেকট্রনিক কমিউটেটর ব্যবহৃত হয়, তাই এটি ডিজিটাল নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে অর্জন করা যায়, এবং ব্রাশবিহীন ডিসি মোটর কার্বন ব্রাশ কমিউটেটরের মাধ্যমে নিয়ন্ত্রিত হয়, যা সিলিকন নিয়ন্ত্রিত প্রচলিত অ্যানালগ সার্কিট দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হওয়ার তুলনায় সহজ।

ব্রাশ মোটরের গতি নিয়ন্ত্রণ প্রক্রিয়া হলো মোটরের বিদ্যুৎ সরবরাহের ভোল্টেজ সমন্বয় করা। সমন্বয়ের পর, কমিউটেটর এবং ব্রাশের মাধ্যমে ভোল্টেজ ও কারেন্ট রূপান্তরিত হয়ে ইলেকট্রোড দ্বারা উৎপন্ন চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি পরিবর্তন করে, যার ফলে গতি পরিবর্তনের উদ্দেশ্য সাধিত হয়। এই প্রক্রিয়াটি চাপ নিয়ন্ত্রণ নামে পরিচিত।

২. ব্রাশবিহীন মোটরের গতি নিয়ন্ত্রণ প্রক্রিয়াটি হলো, মোটরের পাওয়ার সাপ্লাইয়ের ভোল্টেজ অপরিবর্তিত রেখে, বৈদ্যুতিক সমন্বয়ের নিয়ন্ত্রণ সংকেত পরিবর্তন করা হয় এবং মাইক্রোপ্রসেসরের মাধ্যমে উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন MOS টিউবের সুইচিং হার পরিবর্তন করে গতির পরিবর্তন ঘটানো হয়। এই প্রক্রিয়াটিকে ফ্রিকোয়েন্সি রূপান্তর বলা হয়।

কর্মক্ষমতার পার্থক্য

১. ব্রাশ মোটরের গঠন সরল, এর উন্নয়নের সময়কাল দীর্ঘ এবং প্রযুক্তি পরিপক্ক।

উনিশ শতকে, যখন মোটরের জন্ম হয়, তখন ব্যবহারিক মোটর ছিল ব্রাশবিহীন ধরনের, অর্থাৎ এসি স্কুইরেল-কেজ অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মোটর, যা পরিবর্তী প্রবাহের (এসি) আবির্ভাবের পর ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছিল। তবে, অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মোটরের অনেক অনতিক্রম্য ত্রুটি থাকায় মোটর প্রযুক্তির বিকাশ ধীর ছিল। বিশেষ করে, ব্রাশবিহীন ডিসি মোটর বাণিজ্যিকভাবে চালু করা সম্ভব হয়নি। ইলেকট্রনিক প্রযুক্তির দ্রুত বিকাশের সাথে সাথে, সাম্প্রতিক বছরগুলো পর্যন্ত এটি ধীরে ধীরে বাণিজ্যিকভাবে চালু হয়েছে। মূলত, এটি এখনও এসি মোটরের শ্রেণীতেই পড়ে।

ব্রাশবিহীন মোটরের জন্ম খুব বেশি দিন আগে নয়, মানুষ ব্রাশবিহীন ডিসি মোটর আবিষ্কার করেছে। কারণ ডিসি ব্রাশ মোটরের কার্যপ্রণালী সরল, এর উৎপাদন ও প্রক্রিয়াকরণ সহজ, রক্ষণাবেক্ষণ সহজ এবং নিয়ন্ত্রণ করা সহজ; এছাড়াও ডিসি মোটরের দ্রুত সাড়া দেওয়ার ক্ষমতা, বড় স্টার্টিং টর্ক রয়েছে এবং এটি শূন্য গতি থেকে নির্ধারিত গতি পর্যন্ত রেটেড টর্ক সরবরাহ করতে পারে, তাই বাজারে আসার পর থেকেই এটি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হচ্ছে।

২. ব্রাশবিহীন ডিসি মোটরের দ্রুত সাড়া দেওয়ার গতি এবং বেশি স্টার্টিং টর্ক রয়েছে।

ডিসি ব্রাশলেস মোটরের স্টার্ট করার প্রতিক্রিয়া দ্রুত, স্টার্টিং টর্ক বেশি, গতি পরিবর্তন স্থিতিশীল, শূন্য থেকে সর্বোচ্চ গতি পর্যন্ত প্রায় কোনও কম্পন অনুভূত হয় না এবং স্টার্ট করার সময় এটি আরও বেশি লোড চালাতে পারে। ব্রাশলেস মোটরের একটি বড় স্টার্টিং রেজিস্ট্যান্স (ইন্ডাক্টিভ রিঅ্যাকট্যান্স) থাকে, তাই এর পাওয়ার ফ্যাক্টর কম, স্টার্টিং টর্ক তুলনামূলকভাবে কম, স্টার্ট করার সময় গুঞ্জন শব্দ হয় এবং এর সাথে তীব্র কম্পন থাকে, এবং স্টার্ট করার সময় ড্রাইভিং লোড কম থাকে।

৩. ব্রাশবিহীন ডিসি মোটরটি মসৃণভাবে চলে এবং এর ব্রেকিং কার্যকারিতা ভালো।

ব্রাশবিহীন মোটর ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে নিয়ন্ত্রিত হয়, তাই এর স্টার্ট ও ব্রেকিং স্থিতিশীল এবং স্থির গতিতে চলাও স্থিতিশীল। ব্রাশবিহীন মোটর সাধারণত ডিজিটাল ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্সনের মাধ্যমে নিয়ন্ত্রিত হয়, যা প্রথমে এসিকে ডিসিতে এবং তারপর ডিসিকে এসিতে রূপান্তরিত করে এবং ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তনের মাধ্যমে গতি নিয়ন্ত্রণ করে। এই কারণে, ব্রাশবিহীন মোটর স্টার্ট ও ব্রেক করার সময় মসৃণভাবে চলে না, এতে প্রচুর কম্পন হয় এবং এটি কেবল স্থির গতিতেই স্থিতিশীল থাকে।

৪, ডিসি ব্রাশ মোটরের নিয়ন্ত্রণের নির্ভুলতা বেশি

ডিসি ব্রাশলেস মোটর সাধারণত রিডিউসার বক্স এবং ডিকোডারের সাথে একত্রে ব্যবহার করা হয়, যা মোটরের আউটপুট শক্তি বাড়ায় এবং নিয়ন্ত্রণের নির্ভুলতা বৃদ্ধি করে। এর নিয়ন্ত্রণের নির্ভুলতা ০.০১ মিমি পর্যন্ত হতে পারে, যার ফলে চলমান অংশগুলোকে প্রায় যেকোনো কাঙ্ক্ষিত স্থানে থামানো যায়। সমস্ত নির্ভুল মেশিন টুলস ডিসি মোটরের মতো নির্ভুলভাবে নিয়ন্ত্রিত হয়। যেহেতু ব্রাশলেস মোটর চালু এবং ব্রেক করার সময় স্থিতিশীল থাকে না, তাই এর চলমান অংশগুলো প্রতিবার ভিন্ন ভিন্ন অবস্থানে থামে এবং শুধুমাত্র পজিশনিং পিন বা পজিশন লিমিটারের মাধ্যমে এটিকে কাঙ্ক্ষিত অবস্থানে থামানো যায়।

৫. ডিসি ব্রাশ মোটর ব্যবহারের খরচ কম এবং রক্ষণাবেক্ষণ সহজ।

ব্রাশবিহীন ডিসি মোটরের সরল গঠন, কম উৎপাদন খরচ, বহু উৎপাদক এবং পরিপক্ক প্রযুক্তির কারণে এটি কারখানা, প্রসেসিং মেশিন টুলস, সূক্ষ্ম যন্ত্রপাতি ইত্যাদিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। মোটর বিকল হলে শুধু কার্বন ব্রাশটি প্রতিস্থাপন করলেই চলে, প্রতিটি কার্বন ব্রাশের দাম মাত্র কয়েক ডলার, যা খুবই সস্তা। ব্রাশবিহীন মোটর প্রযুক্তি এখনও পরিপক্ক নয়, এর দাম বেশি এবং প্রয়োগের ক্ষেত্র সীমিত। এটি প্রধানত স্থির গতির যন্ত্রপাতিতে ব্যবহৃত হওয়া উচিত, যেমন ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্সন এয়ার কন্ডিশনার, রেফ্রিজারেটর ইত্যাদি। ব্রাশবিহীন মোটর ক্ষতিগ্রস্ত হলে কেবল প্রতিস্থাপনই করা যায়।

৬, ব্রাশ নেই, কম হস্তক্ষেপ

ব্রাশবিহীন মোটরে ব্রাশ থাকে না, এর সবচেয়ে সরাসরি পরিবর্তন হলো ব্রাশ মোটর চলার সময়কার স্পার্কের অনুপস্থিতি, যার ফলে দূরবর্তী রেডিও সরঞ্জামে বৈদ্যুতিক স্পার্কের হস্তক্ষেপ ব্যাপকভাবে হ্রাস পায়।

৭. কম শব্দ এবং মসৃণ কার্যকারিতা

ব্রাশ না থাকায়, ব্রাশবিহীন মোটর চলার সময় অনেক কম ঘর্ষণ সৃষ্টি করে, এর কার্যকারিতা মসৃণ হয় এবং শব্দও অনেক কম হয়, যা মডেলের স্থিতিশীল কার্যকারিতার জন্য একটি বড় সহায়ক।

৮. দীর্ঘ পরিষেবা জীবন এবং কম রক্ষণাবেক্ষণ খরচ

ব্রাশলেস মোটরের ক্ষয় মূলত বিয়ারিং-এ হয়। যান্ত্রিক দৃষ্টিকোণ থেকে, ব্রাশলেস মোটর প্রায় একটি রক্ষণাবেক্ষণ-মুক্ত মোটর; প্রয়োজন হলে শুধু ধুলো পরিষ্কারের মতো কিছু কাজ করলেই চলে।

আপনার পছন্দ হতে পারে: