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औद्योगिक उत्पादन परिदृश्यों में, बड़े मशीन टूल्स से लेकर भारी-भरकम कंप्रेसर तक, तीन-चरण एसी मोटरों की लोकप्रियता एकल-चरण एसी मोटरों से कहीं ज़्यादा है। यह घटना आकस्मिक नहीं है; यह तीन मुख्य आयामों में दोनों के बीच अंतर्निहित अंतरों से निर्धारित होती है: संरचनात्मक डिजाइन, परिचालन प्रदर्शन और ऊर्जा दक्षताविशिष्ट कारणों का विश्लेषण निम्नलिखित चार पहलुओं से किया जा सकता है:
1. घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र उत्पादन दक्षता में अंतर
त्रि-फेज एसी मोटरों की स्टेटर वाइंडिंग एक सममित त्रि-फेज वितरित डिज़ाइन अपनाती है। जब 120° के कलांतर वाली त्रि-फेज एसी शक्ति लागू की जाती है, तो निरंतर घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र यह सीधे मोटर के अंदर बनता है, जिससे अतिरिक्त स्टार्टिंग उपकरणों के बिना सुचारू रूप से स्टार्ट करना संभव हो जाता है। इसके विपरीत, एकल-फेज एसी मोटर केवल एक "स्पंदित चुंबकीय क्षेत्र" उत्पन्न कर सकते हैं और स्टार्ट करने के लिए संधारित्र चरण विभाजन या छायांकित-ध्रुव संरचनाओं के माध्यम से कलांतर निर्माण की आवश्यकता होती है। इससे न केवल परिपथ की जटिलता बढ़ती है, बल्कि इसके परिणामस्वरूप स्टार्टिंग टॉर्क तीन-फेज मोटरों के टॉर्क का केवल 1/3 से 1/2 होता है, जो औद्योगिक उपकरणों की भारी-भार वाली स्टार्टिंग आवश्यकताओं को पूरा करने में विफल रहता है।
2. परिचालन स्थिरता और शक्ति घनत्व में लाभ
तीन चरणीय मोटर्स के विद्युत चुम्बकीय टोक़ तीन चरणीय धाराओं द्वारा संचालित होते हैं, जिससे न्यूनतम टोक़ उतार-चढ़ाव (उतार-चढ़ाव ग नतीजतन, उनका संचालन कंपन और शोर एकल चरण मोटर्स की तुलना में काफी कम है (जिसका टोक़ उतार-चढ़ाव गुणांक 20% -30% तक पहुंच सकता है) - सीएनसी मशीन टूल जैसे उच्च परिशुद्धता प्रस इस बीच, एक ही मात्रा के लिए, तीन चरण मोटर्स की नाममात्र शक्ति एकल चरण मोटर्स की तुलना में 3 से 5 गुना हो सकती है। उदाहरण के लिए, एक 10kW तीन चरण मोटर में एक 3kW एकल चरण मोटर के बराबर मात्रा होती है, जिससे यह औद्योगिक परिदृश्यों की "छोटी मात्रा, उच्च शक्ति" मांगों क
3. ऊर्जा दक्षता और ग्रिड संगतता
ऊर्जा दक्षता के संदर्भ में, तीन-चरण मोटरों का पावर फैक्टर (आमतौर पर 0.85-0.95) एकल-चरण मोटरों (0.6-0.75) की तुलना में बहुत अधिक होता है। समान आउटपुट पावर पर, तीन-चरण मोटरें विद्युत ऊर्जा हानि को 20%-30% तक कम करती हैं, जिससे औद्योगिक ऊर्जा-बचत की आवश्यकताएँ पूरी होती हैं। ग्रिड अनुकूलनशीलता के संदर्भ में, औद्योगिक पावर ग्रिड आमतौर पर तीन-चरण विद्युत आपूर्ति प्रणालियों को अपनाते हैं। यदि एकल-चरण मोटरें लंबे समय तक उच्च शक्ति पर चलती हैं, तो वे आसानी से तीन-चरण भार असंतुलन पैदा कर सकती हैं और ग्रिड वोल्टेज में उतार-चढ़ाव को ट्रिगर कर सकती हैं। इसके विपरीत, तीन-चरण मोटरें भार को समान रूप से वितरित कर सकती हैं, जिससे ग्रिड स्थिरता सुनिश्चित होती है।
4. रखरखाव लागत और सेवा जीवन में अंतर
त्रि-फेज मोटरों की वाइंडिंग संरचना अधिक सममित होती है, जिसमें धारा का वितरण समान होता है और स्थानीय अतिताप का जोखिम कम होता है, जिसके परिणामस्वरूप इनका औसत सेवा जीवन 10-15 वर्ष होता है। एकल-फेज मोटरों के लिए, प्रारंभिक वाइंडिंग और चालू वाइंडिंग के बीच बार-बार स्विच करने से संपर्क आसानी से घिस जाता है, और संधारित्र जैसे संवेदनशील घटकों को नियमित रूप से बदलने की आवश्यकता होती है। इनकी वार्षिक रखरखाव लागत त्रि-फेज मोटरों की तुलना में लगभग 2-3 गुना होती है, जिससे दीर्घकालिक आर्थिक दक्षता कम होती है।
संक्षेप में, तीन-चरण एसी मोटरों के प्रारंभिक प्रदर्शन, परिचालन स्थिरता, ऊर्जा दक्षता और रखरखाव लागत के व्यापक लाभ उन्हें औद्योगिक क्षेत्रों में पहली पसंद बनाते हैं। इसके विपरीत, बिजली की कमी और अपर्याप्त स्थिरता के कारण सीमित एकल-चरण एसी मोटर, घरेलू पंखों और छोटे पानी के पंपों जैसे कम-शक्ति वाले नागरिक परिदृश्यों के लिए अधिक उपयुक्त हैं।
