1. ब्रशयुक्त डीसी मोटर
ब्रश वाले मोटरों में, यह कार्य मोटर के शाफ्ट पर लगे एक घूर्णनशील स्विच द्वारा किया जाता है जिसे कम्यूटेटर कहते हैं। इसमें एक घूर्णनशील सिलेंडर या डिस्क होती है जो रोटर पर कई धातु संपर्क खंडों में विभाजित होती है। ये खंड रोटर पर चालक वाइंडिंग से जुड़े होते हैं। ग्रेफाइट जैसे नरम चालक से बने दो या अधिक स्थिर संपर्क, जिन्हें ब्रश कहते हैं, कम्यूटेटर पर दबाव डालते हैं, जिससे रोटर के घूमने पर क्रमिक खंडों के साथ परास्नातक विद्युत संपर्क बनता है। ब्रश चुनिंदा रूप से वाइंडिंग को विद्युत धारा प्रदान करते हैं। रोटर के घूमने पर, कम्यूटेटर अलग-अलग वाइंडिंग का चयन करता है और दिशात्मक धारा को किसी विशेष वाइंडिंग पर इस प्रकार लगाया जाता है कि रोटर का चुंबकीय क्षेत्र स्टेटर के साथ संरेखित न रहे और एक दिशा में टॉर्क उत्पन्न करे।
2. ब्रश रहित डीसी मोटर
ब्रशलेस डीसी मोटरों में, एक इलेक्ट्रॉनिक सर्वो प्रणाली यांत्रिक कम्यूटेटर संपर्कों का स्थान लेती है। एक इलेक्ट्रॉनिक सेंसर रोटर के कोण का पता लगाता है और ट्रांजिस्टर जैसे सेमीकंडक्टर स्विचों को नियंत्रित करता है, जो वाइंडिंग के माध्यम से करंट को स्विच करते हैं, या तो करंट की दिशा को उलट देते हैं या, कुछ मोटरों में, इसे बंद कर देते हैं, ताकि विद्युतचुंबक एक दिशा में टॉर्क उत्पन्न कर सकें। स्लाइडिंग संपर्क के न होने से ब्रशलेस मोटरों में घर्षण कम होता है और जीवनकाल लंबा होता है; इनका कार्यशील जीवनकाल केवल इनके बियरिंग के जीवनकाल तक ही सीमित होता है।
ब्रश वाले डीसी मोटर स्थिर अवस्था में अधिकतम टॉर्क उत्पन्न करते हैं, जो वेग बढ़ने के साथ रैखिक रूप से घटता जाता है। ब्रश वाले मोटरों की कुछ कमियों को ब्रश रहित मोटरों द्वारा दूर किया जा सकता है; इनमें उच्च दक्षता और यांत्रिक घिसाव की कम संभावना शामिल है। इन लाभों के बदले में नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स कम मजबूत, अधिक जटिल और अधिक महंगे हो सकते हैं।
एक सामान्य ब्रश रहित मोटर में स्थायी चुंबक होते हैं जो एक स्थिर आर्मेचर के चारों ओर घूमते हैं, जिससे गतिशील आर्मेचर में करंट प्रवाहित करने से संबंधित समस्याएं समाप्त हो जाती हैं। ब्रश वाले डीसी मोटर के कम्यूटेटर असेंबली को एक इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रक द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, जो मोटर को निरंतर घुमाने के लिए वाइंडिंग के फेज को लगातार बदलता रहता है। नियंत्रक कम्यूटेटर प्रणाली के बजाय सॉलिड-स्टेट सर्किट का उपयोग करके समान समयबद्ध विद्युत वितरण करता है।
ब्रश रहित मोटरें, ब्रश वाली डीसी मोटरों की तुलना में कई फायदे प्रदान करती हैं, जिनमें उच्च टॉर्क-से-वजन अनुपात, प्रति वाट अधिक टॉर्क उत्पन्न करके बढ़ी हुई दक्षता, बढ़ी हुई विश्वसनीयता, कम शोर, ब्रश और कम्यूटेटर के क्षरण को समाप्त करके लंबा जीवनकाल और आयनकारी चिंगारियों का उन्मूलन शामिल है।
कम्यूटेटर के उपयोग से विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) में समग्र कमी आती है। रोटर पर वाइंडिंग न होने के कारण, उन पर अपकेंद्रीय बल नहीं लगता है, और वाइंडिंग आवरण द्वारा समर्थित होने के कारण, वे चालन द्वारा ठंडी हो सकती हैं, जिससे मोटर के अंदर शीतलन के लिए वायु प्रवाह की आवश्यकता नहीं होती है। इसका अर्थ यह है कि मोटर के आंतरिक भाग पूरी तरह से बंद और धूल या अन्य बाहरी पदार्थों से सुरक्षित रहते हैं।
ब्रश रहित मोटर का कम्यूटेशन माइक्रो कंट्रोलर का उपयोग करके सॉफ्टवेयर में लागू किया जा सकता है, या वैकल्पिक रूप से एनालॉग या डिजिटल सर्किट का उपयोग करके भी किया जा सकता है। ब्रश के बजाय इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ कम्यूटेशन ब्रश वाले डीसी मोटरों की तुलना में अधिक लचीलापन और क्षमताएं प्रदान करता है, जिनमें गति सीमा, धीमी और सूक्ष्म गति नियंत्रण के लिए माइक्रोस्टेपिंग ऑपरेशन और स्थिर अवस्था में होल्डिंग टॉर्क शामिल हैं। कंट्रोलर सॉफ्टवेयर को एप्लिकेशन में उपयोग की जा रही विशिष्ट मोटर के अनुसार अनुकूलित किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप कम्यूटेशन दक्षता में वृद्धि होती है।
ब्रशलेस मोटर पर लगाई जा सकने वाली अधिकतम शक्ति लगभग पूरी तरह से गर्मी द्वारा सीमित होती है;[संदर्भ आवश्यक] बहुत अधिक गर्मी चुम्बकों को कमजोर कर देती है और वाइंडिंग के इन्सुलेशन को नुकसान पहुंचाएगी।
विद्युत को यांत्रिक शक्ति में परिवर्तित करते समय, ब्रश रहित मोटरें ब्रश वाली मोटरों की तुलना में अधिक कुशल होती हैं, जिसका मुख्य कारण ब्रशों की अनुपस्थिति है, जिससे घर्षण के कारण होने वाली यांत्रिक ऊर्जा हानि कम हो जाती है। बढ़ी हुई दक्षता मोटर के प्रदर्शन वक्र के नो-लोड और लो-लोड क्षेत्रों में सबसे अधिक होती है।
जिन वातावरणों और आवश्यकताओं में निर्माता ब्रशलेस-प्रकार के डीसी मोटर्स का उपयोग करते हैं, उनमें रखरखाव-मुक्त संचालन, उच्च गति और ऐसे स्थानों पर संचालन शामिल है जहां चिंगारी खतरनाक होती है (यानी विस्फोटक वातावरण) या इलेक्ट्रॉनिक रूप से संवेदनशील उपकरणों को प्रभावित कर सकती है।
ब्रशलेस मोटर की संरचना स्टेपर मोटर से मिलती-जुलती है, लेकिन इनके निर्माण और संचालन में अंतर के कारण इनमें महत्वपूर्ण भिन्नताएँ हैं। स्टेपर मोटरों में रोटर को एक निश्चित कोणीय स्थिति में रोक दिया जाता है, जबकि ब्रशलेस मोटरों का उद्देश्य आमतौर पर निरंतर घूर्णन उत्पन्न करना होता है। दोनों प्रकार की मोटरों में आंतरिक फीडबैक के लिए रोटर स्थिति सेंसर हो सकता है। स्टेपर मोटर और अच्छी तरह से डिज़ाइन की गई ब्रशलेस मोटर दोनों ही शून्य आरपीएम पर सीमित टॉर्क उत्पन्न कर सकती हैं।
पोस्ट करने का समय: 8 मार्च 2023
