एसी मोटर एक ऐसा उपकरण है जो प्रत्यावर्ती धारा (एसी) विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है, और इसका संचालन मूलभूत विद्युत चुम्बकीय सिद्धांतों पर आधारित होता है। यह समझने के लिए कि यह कैसे काम करता है, आइए इसके प्रमुख घटकों और गति को सक्षम करने वाली घटनाओं के क्रम को समझें।

 

सबसे पहले, आइए मुख्य भागों की पहचान करें। अधिकांश एसी मोटर, विशेष रूप से सामान्य इंडक्शन मोटर, दो प्राथमिक घटकों से मिलकर बनी होती हैं: स्टेटर और यह रोटरस्टेटर मोटर का स्थिर बाहरी भाग होता है, जिसमें केंद्रीय अक्ष के चारों ओर एक वृत्ताकार पैटर्न में व्यवस्थित विद्युत चुम्बकों (जिन्हें स्टेटर वाइंडिंग कहते हैं) का एक समूह होता है। ये वाइंडिंग एक प्रत्यावर्ती धारा (एसी) शक्ति स्रोत से जुड़ी होती हैं। दूसरी ओर, रोटर एक घूमता हुआ आंतरिक भाग होता है, जो आमतौर पर लेमिनेटेड धातु की चादरों से बना एक बेलनाकार कोर होता है, जिसकी सतह में चालक छड़ें (अक्सर तांबे या एल्यूमीनियम) धंसी होती हैं, जो कई प्रेरण मोटरों में एक "गिलहरी पिंजरे" जैसी संरचना बनाती हैं। ये छड़ें दोनों सिरों पर छल्लों द्वारा जुड़ी होती हैं, जिससे इनमें से विद्युत धारा प्रवाहित होती है।

 

एसी मोटर का जादू शुरू होता है घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र स्टेटर द्वारा उत्पन्न। जब प्रत्यावर्ती धारा स्टेटर वाइंडिंग से प्रवाहित होती है, तो प्रत्येक वाइंडिंग एक विद्युत चुंबक बन जाती है जिसकी ध्रुवता धारा के प्रत्यावर्ती होने पर उलट जाती है (क्योंकि प्रत्यावर्ती धारा समय-समय पर दिशा बदलती रहती है)। महत्वपूर्ण बात यह है कि स्टेटर वाइंडिंग विशिष्ट कोणों पर (आमतौर पर तीन-फेज मोटरों में 120 डिग्री की दूरी पर) स्थित होती हैं और प्रत्यावर्ती धारा आपूर्ति के उन फेजों से जुड़ी होती हैं जो एक-दूसरे के साथ सिंक्रोनाइज़ नहीं होते हैं। यह कला अंतर स्टेटर द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र को अक्ष के चारों ओर एक गति से सुचारू रूप से घूमने का कारण बनता है जिसे तुल्यकालिक गति, जो एसी पावर की आवृत्ति और स्टेटर वाइंडिंग में ध्रुवों की संख्या पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, 4-ध्रुव स्टेटर वाली 60 हर्ट्ज़ पावर सप्लाई 1800 चक्कर प्रति मिनट (RPM) की समकालिक गति उत्पन्न करती है।

 

अगला, इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन रोटर को घुमाने के लिए प्रेरित करते हुए, स्टेटर से आने वाला घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र रोटर की चालक पट्टियों को काटते हुए रोटर की पट्टियों में विद्युत धारा प्रेरित करता है (फैराडे के प्रेरण नियम के कारण)। यह प्रेरित धारा, बदले में, रोटर के चारों ओर अपना चुंबकीय क्षेत्र बनाती है (एम्पीयर का नियम)। स्टेटर के घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र और रोटर के चुंबकीय क्षेत्र के बीच की परस्पर क्रिया एक टॉर्क—एक घुमाव बल—उत्पन्न करती है, जिसके कारण रोटर घूर्णन क्षेत्र का अनुसरण करता है।

 

इंडक्शन मोटरों में, रोटर कभी भी स्टेटर के चुंबकीय क्षेत्र की समकालिक गति तक नहीं पहुँच पाता। इस अंतर को, जिसे फिसलनारोटर में धारा का प्रेरण बनाए रखने के लिए, रोटर आवश्यक है। यदि रोटर समकालिक गति से मेल खाता है, तो रोटर और चुंबकीय क्षेत्र के बीच कोई सापेक्ष गति नहीं होगी, इसलिए कोई धारा प्रेरित नहीं होगी, और कोई बलाघूर्ण उत्पन्न नहीं होगा। इसके बजाय, रोटर थोड़ी कम गति से घूमता है (आमतौर पर मानक मोटरों में समकालिक गति से 2-5% कम), जिससे धारा और बलाघूर्ण का निरंतर प्रेरण सुनिश्चित होता है।

 

संक्षेप में, एक एसी मोटर एक घूर्णनशील चुंबकीय क्षेत्र (स्टेटर की एसी-संचालित वाइंडिंग द्वारा उत्पन्न) और विद्युत चुम्बकीय प्रेरण (जो रोटर में धारा प्रवाहित करता है, जिससे एक चुंबकीय क्षेत्र बनता है जो स्टेटर के क्षेत्र के साथ क्रिया करके टॉर्क उत्पन्न करता है) की समन्वित क्रिया द्वारा संचालित होती है। यह सुंदर प्रक्रिया विद्युत ऊर्जा को कुशलतापूर्वक यांत्रिक गति में परिवर्तित करती है, जिससे एसी मोटर घरेलू उपकरणों से लेकर औद्योगिक मशीनरी तक, अनगिनत अनुप्रयोगों में अपरिहार्य हो जाती है।