Complete details of stationary part (magnetic field system ) of DC Machine D.C. मशीन के स्थिर भाग की सम्पूर्ण जानकारी हिंदी में-Electrical gyan

दोस्तों पिछले post में हमने dc machine के बारे में जाना था कि dc machine क्या होती हैं ? Dc machine की संरचना कैसे होती है ।  Dc machine कैसे कार्य करती है? अगर आपने उस post को अभी तक नही पढ़ा है तो यहाँ पर click करके उस पोस्ट को जरूर पढ़े ।

Dc machine एक ऐसी rotating machine होती है जो dc system पर कार्य करती है । DC machine मुख्यतः दो भागों से मिलकर बनी होती है । 

1. Magnetic field system  (Stationary part)
2. Coil system  (Rotating part)

तो दोस्तों आज के इस post में हम dc machine के magnetic field सिस्टम अर्थात Stationary part के बारे में जानेंगे कि  dc machine का stationary part  क्या होता है ? magnetic field system(स्थिर भाग) किन किन भागो से मिलकर बना होता है? Magnetic field system कैसे कार्य करता है ?  आदि ।

दोस्तों जब भी हम dc machine की बात करते हैं तो हम  दोनों प्रकार की dc machine ( DC generator और DC motor) दोनों  की बात करते हैं क्योंकि इनकी संरचना एक जैसी ही होती है । बस अंतर इतना होता है कि जब किसी current carrying conductor को magnetic field में रखा जाता है तो वह मोटर की तरह कार्य करने लगता है । लेकिन जब उसी conductor को magnetic field में रखकर किसी prime mover के द्वारा घुमाया जाता है तो वह   उस condition में generator की तरह कार्य करता है । 

अर्थात एक ही dc machine को generator तथा motor दोनों तरह से उपयोग में लिया जा सकता है। 

Magnetic field system( Stationary part)

Magnetic field system , dc machine का एक ऐसा भाग होता है जो पूरे मशीन के लिए चुम्बकीय क्षेत्र प्रदान करता है । magnetic field system को  dc machine का stationary part भी कहते हैं । 

Stator

चुम्बकीय क्षेत्र प्रणाली को dc machine का stationary part इस लिए कहते हैं क्योंकि इनमें कोई भी भाग moving या rotating नही होता है ।  Magnetic  field system के आंतरिक सतह पर खांचे कटे होते हैं । इन slots में field winding की जाती है । Magnetic field system भी निम्न दो भागो से मिलकर बना होता है--

Outer frame

• Yoke
• Field magnet

Yoke

यह मशीन का सबसे बाहरी भाग होता है जो कि बेलनाकार होता है । यह machine के लिए magnetic path का एक पार्ट होता है ।  छोटी मशीनों में यह cast iron से एवं बड़ी मशीनों में यह cast steel से निर्मित किया जाता है ।

Machine में yoke का निम्नलिखित कार्य होता है--

Yoke

• Yoke field magnet द्वारा उत्पन्न magnetic flux के लिए low reluctance path उत्पन्न करता है ।
• यह magnetic field के लिए आधार प्रदान करता है।
• यह मशीन के आंतरिक भागों को बाहरी चोट से भी बचाता है । 

Field magnet

वह magnet जो machine के लिए चुम्बकीय फ्लक्स उत्पन्न करता है उस चुम्बक को field magnet या क्षेत्र चुम्बक कहते हैं । छोटी मशीनों में तो field magnet के लिए  permanent magnet का उपयोग किया जाता है लेकिन बड़ी मशीनों में field magnet बनाने के लिए electrical coil का उपयोग किया जाता है । जिसमे electricity देकर magnetic field उत्पन्न की जाती है। 

बड़ी मशीनों में अक्सर इसी विधि का उपयोग किया जाता है। 

बड़ी मशीनों में field magnet बनाने के लिए  permanent magnet का उपयोग इस लिए नही किया जाता है क्योंकि इनकी चुम्बकीय क्षमता समय के साथ धीरे धीरे कम होती जाती है । जिसके maintenance में काफी रुपया खर्च होता है । इस लिए बड़ी मशीनों में magnetic field बनाने के लिए field magnet का उपयोग किया जाता है ।

Magnetic field भी निम्नलिखित तीन भागों से मिलकर बना होता है ।

Pole Core

यह वार्निश विद्युत रोधन द्वारा परस्पर विद्युतरोधित उच्च सिलिकन स्टील की पतली पतली पट्टियों से  मिलकर बना होता है । 

इसे पतली पतली पट्टियों से मिलाकर इस लिए बनाया जाता है ताकि eddy current loss और हिस्टेरिसिस loss कम से कम हो । पोल कोर को नट बोल्ट के द्वारा yoke के साथ जोड़ दिया जाता है। इस कोर पर ही copper की field winding की जाती है । पोल कोर field coil को आधार प्रदान करता हैं।

 Pole Shoe-  

यह जूते के आकार का  होता है । छोटी मशीनों में यह भी कास्ट iron का बना होता है । परंतु सामान्यतः इसे भी वार्निश विद्युत रोधन द्वारा परस्पर विद्युतरोधित , उच्च सिलिकन स्टील की पतली पतली पट्टियों से  मिलाकर बनाया जाता है ।

 यह पोल कोर की सतह पर फैला रहता है । यह मशीन के लिए निम्नलिखित कार्य करता है--

• यह magnetic path का reluctance को कम करता है ।

• यह field coil को थामे रखता है  ताकि जब भी machine चले तो उसके झटके से field coil नीचे न गिरे  यह पोल कोर के नीचे लगा होता है । 

• Pole shoe  काफी फैला हुआ भाग होता है इस लिए pole द्वारा उत्पन्न फ्लक्स को armature के काफी बड़े क्षेत्र में  फैलाता है ।

3. Field winding 

 Pole core  पर स्थित यह वह कुंडली होती है जिसमें direct current प्रवाहित करके magnetic flux उत्पन्न किया जाता है  field coil कहलाती है । Field winding करने के लिए इंसुलेटेड copper wire का उपयोग किया जाता है । 

सबसे पहले pole core पर इंसुलेटेड पर्त देने के बाद इस पर insulated  copper wire को लपेटकर वाइंडिंग की जाती है। बड़े pole के जोड़े , main pole कहलाते हैं एवं छोटे pole के जोड़े, Inter-pole कहलाते हैं ।  Main pole और inter-pole की winding को supply दी जा सके  एवं future में इन्हें चेक किया जा सके  इसके लिए winding के सिरे को connector की सहायता से  बाहर निकाल लिया जाता है । 

Dc machine में Electromagnetic poles का उपयोग क्यों किया जाता है?

दोस्तों जैसा कि हमे पता है कि electromagnetic poles का उपयोग magnetic field उत्पन्न करने के लिए किया जाता है क्योंकि किसी भी dc machine को कार्य करने के लिए magnetic field की आवश्यकता होती है । इनकी winding में electric supply दे कर  चुम्बकीय क्षेत्र उत्पन्न किया जाता है ।
दोस्तो सवाल यहाँ पर यह नही है कि dc machine को कार्य करने के लिए चुम्बकीय क्षेत्र की आवश्यकता पड़ती है । सवाल यह है कि magnetic field बनाने के लिए electro magnetic poles का ही क्यों उपयोग किया जाता है?
तो दोस्तों magnetic field बनाने के लिए हमारे पास दो तरीके होते हैं.

Magnetic field system

• Permanent magnet

• Electro-magnetic poles

छोटी dc मशीनों में चुम्बकीय क्षेत्र बनाने के लिए permanent magnet का उपयोग किया जाता है लेकिन बड़ी मशीनों में magnetic field बनाने के लिए electro-magnetic poles का उपयोग किया जाता है।  ऐसा इसलिए करते हैं क्योंकि permanent magnet की चुम्बकीय क्षमता समय के साथ धीरे धीरे कम हो जाती है और एक समय के बाद चुम्बकीय क्षमता एकदम कम हो जाती है जिसके कारण machine की speed धीरे हो जाती है या तो मशीन  चलना बंद  हो जाती है। पुनः machine को चलाने के लिए permanent magnet को change करके नया लगाना पड़ता है । जोकि बहुत महंगी पड़ती है।  इस समस्या से बचने के लिए  Electro-magnetic poles का उपयोग किया जाता है 
Electro-magnetic poles बनाने के लिए pole कोर पर इंसुलेटेड copper wire की winding करके उसमें electric supply दिया जाता है । बायो-सेवर्ट नियम के अनुसार जब किसी conductor में  electric supply दिया जाता है तो उसके चारों तरफ चुम्बकीय क्षेत्र उत्पन्न हो जाता है । इसी नियम का उपयोग करके dc machine में स्थायी चुम्बकीय क्षेत्र बनाने के लिए field coil में टर्मिनल की सहायता से dc supply दिया जाता है जिसके कारण main magnetic poles में N और S पोल स्थापित हो जाता है। N pole से चुम्बकीय बल रेखाये S pole की ओर जाने लगती हैं । इस प्रकार electro-magnetic poles में चुम्बकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है।  
दोस्तों आशा करता हूं कि यह post आपको dc machine के stationary part को समझने में काफी help किया होगा। 
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