डीसी मोटरों की असामान्य गति में उतार-चढ़ाव के मुख्य कारण और समाधान

औद्योगिक उत्पादन या दैनिक उपकरण संचालन में, डीसी मोटरों में अक्सर असामान्य गति में उतार-चढ़ाव (गति का उच्च से निम्न में परिवर्तन) होता है। यह न केवल उपकरणों की प्रसंस्करण सटीकता और परिचालन स्थिरता को प्रभावित करता है, बल्कि मोटरों के सेवा जीवन को भी कम कर सकता है। डीसी मोटरों में असामान्य गति में उतार-चढ़ाव के मूल कारण क्या हैं? इन कारणों के लिए कौन से व्यवस्थित समाधान अपनाए जाने चाहिए?

I. मूल कारणों का विश्लेषण

डीसी मोटर की गति सूत्र n = (U – IaRa)/(CeΦ) का अनुसरण करती है (जहाँ n गति है, U आर्मेचर वोल्टेज है, Ia आर्मेचर धारा है, Ra आर्मेचर परिपथ प्रतिरोध है, Ce मोटर स्थिरांक है, और Φ उत्तेजन फ्लक्स है)। गति में उतार-चढ़ाव मूलतः सूत्र में एक या अधिक मापदंडों में असामान्य परिवर्तनों के कारण होता है, जिन्हें विशेष रूप से तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: विद्युत प्रणाली की विफलताएँ, यांत्रिक संरचना की समस्याएँ, और बाहरी परिचालन वातावरण का प्रभाव।

1. विद्युत प्रणाली विफलताएँ: यह गति में उतार-चढ़ाव का सबसे आम कारण है। सबसे पहले, आर्मेचर परिपथ में अस्थिर विद्युत आपूर्ति—जैसे कि DC विद्युत आपूर्ति के आउटपुट वोल्टेज में तरंगें, खराब तार संपर्क, या लाइन की उम्र बढ़ने के कारण बढ़ता प्रतिरोध—U और Ia में तात्कालिक परिवर्तन का कारण बनेगा, जिससे सीधे गति में उतार-चढ़ाव होगा। दूसरा, असामान्य उत्तेजन प्रणालियाँ: अलग-अलग उत्तेजनित DC मोटरों में, उत्तेजन कुंडली में खुले परिपथ, लघु परिपथ, या खराब संपर्क के कारण Φ में अचानक परिवर्तन होगा; शंट-उत्तेजित मोटरों के लिए, यदि उत्तेजन परिपथ का प्रतिरोध अचानक बढ़ जाता है, तो चुंबकीय फ्लक्स भी कम हो जाएगा, जिसके परिणामस्वरूप गति में तीव्र वृद्धि होगी। तीसरा, आर्मेचर कुंडली की विफलताएँ: इंटर-टर्न लघु परिपथ, कुंडली में खुले परिपथ,

2. यांत्रिक संरचना समस्याएँ: यांत्रिक प्रतिरोध में अचानक परिवर्तन अप्रत्यक्ष रूप से गति में उतार-चढ़ाव का कारण बनेंगे। घिसे हुए, कम चिकनाई वाले, या क्षतिग्रस्त मोटर बेयरिंग घूर्णी प्रतिरोध को बढ़ाएँगे और आवधिक उतार-चढ़ाव का कारण बनेंगे। युग्मन स्थापना विचलन (जैसे कि गलत संरेखण, ढीलापन) असमान भार संचरण का कारण बनेंगे और रुक-रुक कर भार प्रभाव उत्पन्न करेंगे। यदि मोटर द्वारा संचालित भार में जाम या रुकने का जोखिम है (जैसे कि संवहन उपकरण में सामग्री का संचय), तो यह भार बलाघूर्ण में अचानक परिवर्तन का कारण बनेगा। गति सूत्र के अनुसार, जब भार बढ़ता है, तो Ia बढ़ता है और गति तदनुसार घटती है; जब भार घटता है, तो गति फिर से बढ़ जाती है।

3. बाह्य परिचालन वातावरण का प्रभाव: सबसे पहले, उच्च परिवेशी तापमान ऊष्मीय प्रसार और संकुचन के कारण आर्मेचर वाइंडिंग के प्रतिरोध Ra को बढ़ा देगा; साथ ही, उत्तेजन वाइंडिंग के चुंबकीय गुण कमज़ोर हो जाएँगे, जिससे Φ में कमी आएगी। ये दोनों प्रभाव मिलकर गति में उतार-चढ़ाव का कारण बनते हैं। दूसरे, धूल और नमी जैसे पर्यावरणीय कारक मोटर टर्मिनलों या कम्यूटेटरों को संक्षारित कर देंगे, जिसके परिणामस्वरूप अस्थिर संपर्क प्रतिरोध उत्पन्न होगा, जो बदले में धारा और गति को प्रभावित करता है। तीसरा, बाह्य विद्युत चुम्बकीय व्यतिकरण: आस-पास के उच्च-शक्ति उपकरणों द्वारा उत्पन्न प्रबल चुंबकीय क्षेत्र उत्तेजन प्रणाली की फ्लक्स स्थिरता में बाधा डालेंगे।

II. व्यवस्थित समाधान

1. स्थिर पैरामीटर सुनिश्चित करने के लिए विद्युत प्रणाली को अनुकूलित करें: सबसे पहले, बिजली आपूर्ति प्रणाली का निरीक्षण करें, पुराने तारों को बदलें, और आर्मेचर सर्किट में अच्छा संपर्क सुनिश्चित करने के लिए तांबे की छड़ों जैसे कम प्रतिरोध वाले कनेक्शन तरीकों को अपनाएँ। यदि बिजली आपूर्ति तरंग बड़ी है, तो आर्मेचर वोल्टेज U को स्थिर करने के लिए फ़िल्टर कैपेसिटर या वोल्टेज स्टेबलाइज़र लगाए जा सकते हैं। दूसरा, उत्तेजन प्रणाली का निरीक्षण करें: उत्तेजन वाइंडिंग के प्रतिरोध को मापने के लिए मल्टीमीटर का उपयोग करें, शॉर्ट सर्किट और ओपन सर्किट की जाँच करें, और क्षतिग्रस्त वाइंडिंग को बदलें; शंट-उत्तेजित मोटर्स के लिए, असामान्य प्रतिरोध परिवर्तनों को रोकने के लिए उत्तेजन सर्किट वैरिस्टर को नियमित रूप से कैलिब्रेट करें। अंत में, आर्मेचर वाइंडिंग का निरीक्षण करें: आर्मेचर वोल्टेज ड्रॉप परीक्षण के माध्यम से इंटर-टर्न शॉर्ट सर्किट का निर्धारण करें, समय पर वाइंडिंग की मरम्मत करें या बदलें, और साथ ही सुचारू धारा चालन सुनिश्चित करने के लिए कम्यूटेटर सेगमेंट को साफ करें और ऑक्साइड परत को पॉलिश करें।

2. प्रतिरोध में उतार-चढ़ाव को कम करने के लिए यांत्रिक संरचना का ओवरहाल करें: मोटर बेयरिंग का नियमित रखरखाव करें, चिकनाई तेल डालें, घिसे हुए बेयरिंग और सील बदलें ताकि लचीला घुमाव सुनिश्चित हो सके। कपलिंग को पुनः अंशांकित करें, संकेन्द्रता समायोजित करें, और असमान भार संचरण से बचने के लिए कनेक्टिंग बोल्टों को कसें। साथ ही, लोड उपकरण का निरीक्षण करें, संवहन चैनल में जमा सामग्री को साफ़ करें, और स्थिर भार टॉर्क सुनिश्चित करने के लिए जाम हुए घटकों की मरम्मत करें, जिससे स्रोत से मोटर की गति पर पड़ने वाले प्रभाव को कम किया जा सके।

3. बाहरी हस्तक्षेप को खत्म करने के लिए परिचालन वातावरण में सुधार करें: मोटर को अच्छी तरह हवादार जगह पर स्थापित करें, और मोटर की निर्धारित परिचालन सीमा के भीतर परिवेश के तापमान को नियंत्रित करने के लिए शीतलन पंखे या शीतलन उपकरण लगाएँ। धूल और नमी से होने वाले क्षरण को रोकने के लिए मोटर टर्मिनलों और कम्यूटेटरों के लिए सीलबंद सुरक्षा प्रदान करें। यदि विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप हो, तो मोटर उत्तेजन परिपथ में एक परिरक्षण स्थापित किया जा सकता है, या मोटर की स्थापना स्थिति को समायोजित करके उसे उच्च-शक्ति हस्तक्षेप उपकरणों से दूर रखा जा सकता है।

इसके अलावा, टैकोमीटर के साथ वास्तविक समय में मोटर की गति की निगरानी करने, ऑपरेटिंग मापदंडों को रिकॉर्ड करने और पहले से असामान्य रुझानों का पता लगाने के लिए एक नियमित निरीक्षण प्रणाली स्थापित करना; नियमित रूप से मोटर पर व्यापक रखरखाव करना, जिसमें सफाई, बन्धन और अंशांकन शामिल है, प्रभावी रूप से गति में उतार-चढ़ाव की संभावना को कम कर सकता है और डीसी मोटर के स्थिर संचालन को सुनिश्चित कर सकता है।

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