1. समस्या कथन​
विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करने वाले मुख्य उपकरण के रूप में, डीसी मोटरों का व्यापक रूप से मशीन टूल्स, लिफ्ट, नवीन ऊर्जा वाहनों और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। हालाँकि, लंबे समय तक संचालन के दौरान, कुछ उपयोगकर्ताओं को मोटर हाउसिंग पर असामान्य तापमान वृद्धि दिखाई दे सकती है, और गंभीर मामलों में, इंसुलेशन परत का रंग उड़ना और जली हुई गंध आना जैसी अति तापकारी घटनाएँ भी हो सकती हैं। यह समस्या न केवल मोटर के सेवा जीवन को छोटा करती है, बल्कि वाइंडिंग बर्नआउट और उपकरण बंद होने जैसी गंभीर खराबी का कारण भी बन सकती है, जिसके परिणामस्वरूप सुरक्षा संबंधी खतरे और आर्थिक नुकसान हो सकते हैं। इसलिए, "संचालन के दौरान डीसी मोटरों में अति ताप क्यों होता है और इसे वैज्ञानिक रूप से कैसे रोका और नियंत्रित किया जाए" की खोज उपकरणों के स्थिर संचालन को सुनिश्चित करने के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है।

2. समस्या विश्लेषण: डीसी मोटर के ज़्यादा गर्म होने के मुख्य कारण
डीसी मोटर का गर्म होना सीधे तौर पर ऊर्जा हानि से संबंधित है। इसकी अति ताप घटना मुख्यतः दो मुख्य कारणों से उत्पन्न होती है: आंतरिक हानि में असामान्य वृद्धि और ऊष्मा अपव्यय प्रणाली की विफलता, जिन्हें विशेष रूप से निम्नलिखित तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:​

पहला है अत्यधिक विद्युत हानि। मोटर के चलने पर, आर्मेचर वाइंडिंग और फील्ड वाइंडिंग में ताम्र हानियाँ उत्पन्न होती हैं, जिनका परिमाण धारा के वर्ग के समानुपाती होता है। यदि मोटर लंबे समय तक ओवरलोड पर चलती है, या आर्मेचर वोल्टेज बहुत अधिक है, जिससे धारा निर्धारित मान से अधिक हो जाती है, तो ताम्र हानि तेज़ी से बढ़ेगी। यदि ऊष्मा का समय पर क्षय नहीं हो पाता है, तो मोटर का तापमान बढ़ जाएगा। उदाहरण के लिए, मशीन टूल्स प्रोसेसिंग में, यदि कटिंग लोड अचानक बढ़ जाता है, तो मोटर को अधिक टॉर्क आउटपुट करने की आवश्यकता होती है, और आर्मेचर करंट तदनुसार बढ़ जाएगा। यदि यह स्थिति लंबे समय तक बनी रहती है, तो वाइंडिंग का तापमान जल्दी ही सुरक्षा सीमा से अधिक हो जाएगा।​

दूसरा असामान्य यांत्रिक घर्षण है। मोटर के अंदर बेयरिंग, कम्यूटेटर और ब्रश के बीच यांत्रिक घर्षण होता है। सामान्य परिस्थितियों में, घर्षण हानि कम होती है। हालाँकि, जैसे-जैसे सेवा समय बढ़ता है, बेयरिंग में घिसाव और शुष्क चिकनाई जैसी समस्याएँ आ सकती हैं, जिससे घर्षण प्रतिरोध बढ़ जाता है। यदि कम्यूटेटर की सतह घिसी हुई, विकृत है, या ब्रश का दबाव बहुत अधिक है, तो इससे घर्षण तापन भी बढ़ जाएगा। ये यांत्रिक दोष मोटर के यांत्रिक नुकसान को अतिरिक्त ताप में बदल देते हैं, जिससे मोटर का समग्र तापमान बढ़ जाता है। उदाहरण के लिए, बेयरिंग घिसने के बाद, रोटर में थोड़ी उत्केंद्रता आ जाती है, जिससे न केवल घर्षण बढ़ता है, बल्कि असमान वायु अंतराल भी हो सकता है, जिससे मोटर का तापन और भी बढ़ जाता है।​

तीसरा, ऊष्मा अपव्यय प्रणाली की विफलता है। डीसी मोटर आमतौर पर ऊष्मा अपव्यय के लिए पंखों, हीट सिंक या शीतलन वायु नलिकाओं पर निर्भर करती हैं। यदि पंखे के ब्लेड क्षतिग्रस्त हैं, हीट सिंक धूल और तेल से अवरुद्ध हैं, या शीतलन वायु नलिकाएँ मलबे से अवरुद्ध हैं, तो ऊष्मा अपव्यय दक्षता में उल्लेखनीय कमी आएगी। इसके अलावा, उच्च तापमान वाले वातावरण (जैसे गर्मियों में बाहरी उपकरण या बंद नियंत्रण कैबिनेट में मोटर) में संचालन से ऊष्मा अपव्यय की कठिनाई बढ़ जाएगी, जिससे अधिक गर्मी होने की संभावना बढ़ जाएगी।​

3. डीसी मोटर के ओवरहीटिंग की रोकथाम और नियंत्रण के उपाय
उपरोक्त कारणों के जवाब में, दो पहलुओं से उपाय किए जा सकते हैं: निवारक रखरखाव और मोटर को अधिक गर्म होने से बचाने के लिए दोष प्रबंधन।

निवारक रखरखाव के संदर्भ में, सबसे पहले, मोटर लोड को यथोचित रूप से नियंत्रित करना और दीर्घकालिक अधिभार संचालन से बचना आवश्यक है। उपकरण की आवश्यकताओं के अनुसार उपयुक्त शक्ति वाली मोटर का चयन करें, और नियंत्रण प्रणाली में ओवरकरंट सुरक्षा स्थापित करें ताकि जब करंट निर्धारित मान से अधिक हो जाए, तो स्वचालित रूप से बिजली की आपूर्ति बंद कर दी जाए या लोड कम कर दिया जाए। दूसरा, मोटर का नियमित यांत्रिक रखरखाव करें। हर 3-6 महीने में बेयरिंग की स्नेहन स्थिति की जाँच करें, समय पर चिकनाई वाला ग्रीस डालें या बदलें, ब्रश के घिसाव की डिग्री का निरीक्षण करें, ब्रश के दबाव को समायोजित करें, और कम्यूटेटर की सतह को साफ और चिकना रखें। अंत में, ऊष्मा अपव्यय प्रणाली को नियमित रूप से साफ करें, हीट सिंक, पंखे और वायु नलिकाओं से धूल और तेल हटाएँ ताकि ऊष्मा अपव्यय चैनलों में कोई रुकावट न आए। उच्च तापमान वाले वातावरण में, अतिरिक्त शीतलन पंखे या ऊष्मा अपव्यय उपकरण लगाए जा सकते हैं।

दोष निवारण के संदर्भ में, यदि मोटर के अधिक गर्म होने का पता चलता है, तो निरीक्षण के लिए मशीन को तुरंत बंद कर देना चाहिए। यदि कारण अत्यधिक विद्युत हानि है, तो यह पता लगाना आवश्यक है कि क्या भार असामान्य है, जाँच करें कि आर्मेचर वोल्टेज स्थिर है या नहीं, और शॉर्ट सर्किट और ग्राउंड फॉल्ट जैसी खराबी के लिए वाइंडिंग का निरीक्षण करें। यदि आवश्यक हो, तो क्षतिग्रस्त वाइंडिंग को बदलें। यदि समस्या असामान्य यांत्रिक घर्षण है, तो मोटर को अलग करके जाँचें कि क्या बेयरिंग घिसे हुए हैं और कम्यूटेटर और ब्रश में खराबी है या नहीं, क्षतिग्रस्त भागों को बदलें और उन्हें पुनः जोड़ें। यदि ऊष्मा अपव्यय प्रणाली विफल हो जाती है, तो ऊष्मा अपव्यय घटकों को साफ़ करें, क्षतिग्रस्त पंखे की मरम्मत करें या बदलें, और शीतलन वायु नलिकाओं को साफ़ करें ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि ऊष्मा अपव्यय प्रणाली सामान्य रूप से काम करना शुरू कर दे। समस्या निवारण के बाद, उपयोग में लाने से पहले मोटर का तापमान सामान्य है, इसकी पुष्टि के लिए कुछ समय के लिए बिना लोड के परीक्षण चलाएँ।

निष्कर्षतः, डीसी मोटरों का अति ताप कई कारकों के संयुक्त प्रभाव का परिणाम है। वैज्ञानिक निवारक रखरखाव और समय पर दोष निवारण के माध्यम से, अति ताप से प्रभावी रूप से बचा जा सकता है, मोटर का सेवा जीवन बढ़ाया जा सकता है, और उपकरणों का स्थिर संचालन सुनिश्चित किया जा सकता है।
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