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DC मशीन – संक्षिप्त नोट्स

1. परिचय

DC मशीन (Direct Current Machine) वह विद्युत मशीन है जो Direct current (DC) को यांत्रिक ऊर्जा में या यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती है। जब इसे मोटर की तरह चलाया जाता है तो यह विद्युत से यांत्रिक क्रिया करती है और जनरेटर की तरह चलाने पर यांत्रिक से विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करती है।



2. निर्माण (Construction)

  1. योक (Yoke)

    • बाहरी आवरण और संरचनात्मक समर्थन।

    • चुम्बकीय परिकल्पना का भाग, कम रि़लेक्टेंस का मार्ग प्रदान करता है।



  2. पोल कोर एवं पोल शू (Pole Core & Pole Shoe)

    • पोल कोर पर फील्ड विंडिंग होती है।

    • पोल शू चुम्बकीय फ्लक्स को आर्मेचर कोर तक विस्तृत क्षेत्र में प्रवाहित करता है।



  3. फील्ड विंडिंग (Field Winding)

    • पोल कोर पर लिपटी कॉपर विंडिंग, जो उत्तेजक चुम्बक के रूप में कार्य करती है।

  4. आर्मेचर कोर (Armature Core)

    • लैमिनेटेड लौह सिलेंडर, जिसमें आर्मेचर विंडिंग होती है।

  5. आर्मेचर विंडिंग (Armature Winding)

    • कम्यूटेटर के माध्यम से ब्रश से जुड़ी कॉपर कॉइलें।

  6. कम्यूटेटर (Commutator) और ब्रश (Brushes)

    • करंट दिशा को पलटने वाली तांबे के खंड, ब्रश कार्बन से बने, स्थिर और घूमते भाग के बीच कनेक्शन बनाते हैं।



3. कार्य सिद्धांत (Working Principle)

  • प्रवाहित धारा से पोलों में चुम्बकीय क्षेत्र बनता है।

  • आर्मेचर कॉइल पर चालित धारा और स्थिर पोल क्षेत्र के बीच चुम्बकीय बल उत्पन्न होता है (Fleming’s Left Hand Rule), जिससे टॉर्क बनता है और रोटर घूमता है।

4. प्रकार (Types of DC Machines)

  1. सेपरेटली एक्साइटेड (Separately Excited)

    • फील्ड विंडिंग को अलग स्रोत से आपूर्ति।

  2. सेल्फ-एक्साइटेड (Self-Excited)

    • फील्ड विंडिंग आर्मेचर के साथ श्रृंखला (Series), समानांतर (Shunt) या सम्मिश्र (Compound) रूप से जुड़ी होती है।

    • Series DC Motor – उच्च शुरुआत टॉर्क

    • Shunt DC Motor – स्थिर गति नियंत्रण

    • Compound DC Motor – दोनों का संतुलन

  3. ब्रश्ड vs ब्रशलैस (Brushed vs Brushless)

    • Brushless में इलेक्ट्रॉनिक कम्यूटेशन, बेहतर दक्षता और न्यून मेंटेनेंस।

5. गति–टॉर्क वक्र (Speed–Torque Characteristics)

  • Shunt Motor: लगभग नियत गति, टॉर्क में वृद्धि से गति में मामूली गिरावट

  • Series Motor: लोड हटने पर गति बहुत बढ़ जाती है

  • Compound Motor: मध्य का व्यवहार

6. उपयोग एवं अनुप्रयोग (Applications)

  • लिफ्ट, क्रेन, होइस्ट

  • रेलवे ट्रैक्शन

  • बैटरी वाहन

  • औद्योगिक ड्राइव्स (lathe, mill)

  • इलेक्ट्रॉनिक उपकरण, खिलौने

7. लाभ (Advantages)

  • सहज गति नियंत्रण

  • तेज स्टार्ट/स्टॉप एवं रिवर्सल

  • सरल डिजाइन, रख-रखाव

8. हानि (Disadvantages)

  • ब्रश/कम्यूटेटर में घर्षण एवं मेंटेनेंस

  • उच्च लागत ब्रशलैस मॉडल में

  • सीमित गति एवं शक्ति सीमा

नोट: उपरोक्त चित्र DC मशीन के मुख्य घटकों एवं प्रकारों का प्रतिनिधित्व करते हैं।

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