ब्रश मोटर और ब्रशलेस मोटर: क्या अंतर है?

कई सालों से, हम पेशेवर औज़ार उद्योग में ब्रशलेस मोटरों को कॉर्डलेस टूल ड्राइव पर हावी होते देख रहे हैं। यह बहुत अच्छी बात है, लेकिन इसमें बड़ी बात क्या है? क्या यह वाकई ज़रूरी है, जब तक मैं उस लकड़ी के स्क्रू को चला सकता हूँ? हाँ, हाँ। ब्रश वाली मोटरों और ब्रशलेस मोटरों के बीच काफ़ी अंतर और प्रभाव होते हैं।
दो-फुट ब्रश और ब्रशलेस मोटरों के बारे में गहराई से जानने से पहले, आइए पहले डीसी मोटरों के वास्तविक कार्य सिद्धांत की बुनियादी जानकारी समझ लें। मोटरों को चलाने की बात करें तो यह सब चुम्बकों से जुड़ा है। विपरीत आवेशित चुम्बक एक-दूसरे को आकर्षित करते हैं। डीसी मोटर का मूल विचार घूर्णन करने वाले भाग (रोटर) के विपरीत विद्युत आवेश को अपने सामने स्थित अचल चुम्बक (स्टेटर) की ओर आकर्षित रखना है, जिससे वह निरंतर आगे की ओर खिंचता रहे। यह कुछ ऐसा है जैसे दौड़ते समय मेरे सामने एक डंडे पर बोस्टन बटर डोनट रख दिया जाए—मैं उसे पकड़ने की कोशिश करता रहूँगा!
सवाल यह है कि डोनट्स को कैसे गतिमान रखा जाए। इसका कोई आसान तरीका नहीं है। इसकी शुरुआत स्थायी चुम्बकों (स्थायी चुम्बकों) के एक समूह से होती है। विद्युत चुम्बकों का एक समूह घूमते समय आवेश बदलता है (ध्रुवीयता उलट देता है), इसलिए हमेशा विपरीत आवेश वाला एक स्थायी चुम्बक होता है जो गति कर सकता है। इसके अलावा, विद्युत चुम्बकीय कुंडली में परिवर्तन के दौरान उस पर पड़ने वाला समान आवेश कुंडली को दूर धकेल देगा। जब हम ब्रश वाली मोटरों और ब्रश रहित मोटरों को देखते हैं, तो विद्युत चुम्बक अपनी ध्रुवता कैसे बदलता है, यही मुख्य बात है।
ब्रश्ड मोटर में चार मूल घटक होते हैं: स्थायी चुंबक, आर्मेचर, कम्यूटेटिंग रिंग और ब्रश। स्थायी चुंबक तंत्र का बाहरी भाग होता है और गति नहीं करता (स्टेटर)। एक धनात्मक आवेशित होता है और दूसरा ऋणात्मक आवेशित, जिससे एक स्थायी चुंबकीय क्षेत्र बनता है।
आर्मेचर एक कुंडली या कुंडलियों का एक समूह होता है जो विद्युत प्रवाहित होने पर विद्युत चुंबक बन जाता है। यह घूर्णन करने वाला भाग (रोटर) भी होता है, जो आमतौर पर तांबे का बना होता है, लेकिन एल्यूमीनियम का भी इस्तेमाल किया जा सकता है।
कम्यूटेटर रिंग आर्मेचर कॉइल से दो (2-ध्रुव विन्यास), चार (4-ध्रुव विन्यास) या अधिक घटकों में जुड़ी होती है। ये आर्मेचर के साथ घूमते हैं। अंत में, कार्बन ब्रश अपनी जगह पर बने रहते हैं और प्रत्येक कम्यूटेटर को आवेश स्थानांतरित करते हैं।
आर्मेचर के सक्रिय होने पर, आवेशित कुंडली विपरीत आवेशित स्थायी चुंबक की ओर खिंच जाएगी। जब इसके ऊपर स्थित कम्यूटेटर रिंग भी घूमती है, तो यह एक कार्बन ब्रश के कनेक्शन से दूसरे कार्बन ब्रश के कनेक्शन पर पहुँच जाती है। जब यह अगले ब्रश तक पहुँचती है, तो इसकी ध्रुवता उलट जाती है और अब यह एक अन्य स्थायी चुंबक द्वारा आकर्षित होती है जबकि उसी प्रकार के विद्युत आवेश द्वारा प्रतिकर्षित होती है। प्रत्यक्ष रूप से, जब कम्यूटेटर ऋणात्मक ब्रश तक पहुँचता है, तो यह अब धनात्मक स्थायी चुंबक द्वारा आकर्षित होता है। कम्यूटेटर समय पर पहुँचकर धनात्मक इलेक्ट्रोड ब्रश के साथ कनेक्शन बनाता है और ऋणात्मक स्थायी चुंबक का अनुसरण करता है। ब्रश युग्मों में होते हैं, इसलिए धनात्मक कुंडली ऋणात्मक चुंबक की ओर खिंचेगी, और ऋणात्मक कुंडली भी उसी समय धनात्मक चुंबक की ओर खिंचेगी।
यह ऐसा है जैसे मैं एक आर्मेचर कॉइल हूँ जो बोस्टन बटर डोनट का पीछा कर रहा है। मैं करीब पहुँच गया था, लेकिन फिर अपना मन बदल लिया और एक स्वास्थ्यवर्धक स्मूदी का पीछा करने लगा (मेरी ध्रुवता या इच्छा बदल गई)। आखिरकार, डोनट्स कैलोरी और वसा से भरपूर होते हैं। अब मैं स्मूदी का पीछा कर रहा हूँ जबकि बोस्टन क्रीम से दूर धकेला जा रहा हूँ। जब मैं वहाँ पहुँचा, तो मुझे एहसास हुआ कि डोनट्स स्मूदी से कहीं बेहतर हैं। जब तक मैं ट्रिगर खींचता हूँ, हर बार जब मैं अगले ब्रश पर पहुँचता हूँ, तो मैं अपना मन बदल लेता हूँ और साथ ही उन वस्तुओं का पीछा करता हूँ जिन्हें मैं पसंद करता हूँ। यह एडीएचडी के लिए अंतिम अनुप्रयोग है। इसके अलावा, हम दो लोग वहाँ होते हैं, इसलिए बोस्टन बटर डोनट्स और स्मूदी का हमेशा हममें से एक उत्साह से पीछा करता है, लेकिन अनिर्णायक।
ब्रशलेस मोटर में, कम्यूटेटर और ब्रश हटा दिए जाते हैं और एक इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रक प्राप्त होता है। स्थायी चुंबक अब रोटर की तरह काम करता है और अंदर घूमता है, जबकि स्टेटर अब एक बाहरी स्थिर विद्युत चुम्बकीय कुंडली से बना होता है। नियंत्रक स्थायी चुंबक को आकर्षित करने के लिए आवश्यक आवेश के आधार पर प्रत्येक कुंडली को शक्ति प्रदान करता है।
इलेक्ट्रॉनिक रूप से आवेशों को गतिमान करने के अलावा, नियंत्रक स्थायी चुम्बकों के प्रतिकार हेतु समान आवेश भी प्रदान कर सकता है। चूँकि समान प्रकार के आवेश एक-दूसरे के विपरीत होते हैं, इसलिए यह स्थायी चुम्बक को धक्का देता है। अब रोटर खिंचाव और धक्के के कारण गति करता है।
इस मामले में, स्थायी चुम्बक गतिमान हैं, इसलिए अब वे मेरे दौड़ने वाले साथी और मैं हैं। अब हम अपनी इच्छाओं के बारे में विचार नहीं बदलते। इसके बजाय, हम जानते थे कि मुझे बोस्टन बटर डोनट्स चाहिए, और मेरे साथी को स्मूदी।
इलेक्ट्रॉनिक कंट्रोलर हमारे नाश्ते के आनंद को हमारे सामने आने देते हैं, और हम हमेशा उन्हीं चीज़ों के पीछे भागते रहते हैं। कंट्रोलर उन चीज़ों को भी पीछे धकेल देता है जिन्हें हम नहीं चाहते।
ब्रश्ड डीसी मोटर के पुर्जे बनाना अपेक्षाकृत सरल और सस्ता होता है (हालाँकि तांबा सस्ता नहीं हुआ है)। चूँकि ब्रशलेस मोटर के लिए एक इलेक्ट्रॉनिक कम्युनिकेटर की आवश्यकता होती है, इसलिए आप वास्तव में एक ताररहित उपकरण में कंप्यूटर बनाने की शुरुआत कर रहे हैं। यही कारण है कि ब्रशलेस मोटर की लागत बढ़ रही है।
डिज़ाइन कारणों से, ब्रशलेस मोटरों में ब्रश वाली मोटरों की तुलना में कई फायदे हैं। उनमें से अधिकांश ब्रश और कम्यूटेटर के नुकसान से संबंधित हैं। चूँकि चार्ज स्थानांतरित करने के लिए ब्रश को कम्यूटेटर के संपर्क में रहने की आवश्यकता होती है, यह घर्षण भी पैदा करता है। घर्षण प्राप्त करने योग्य गति को कम करता है और साथ ही गर्मी भी उत्पन्न करता है। यह हल्के ब्रेक के साथ साइकिल चलाने जैसा है। यदि आपके पैर समान बल का उपयोग करते हैं, तो आपकी गति धीमी हो जाएगी। इसके विपरीत, यदि आप गति बनाए रखना चाहते हैं, तो आपको अपने पैरों से अधिक ऊर्जा प्राप्त करने की आवश्यकता है। आप घर्षण की गर्मी के कारण रिम्स को भी गर्म करेंगे। इसका मतलब है कि, ब्रश वाली मोटरों की तुलना में, ब्रशलेस मोटर कम तापमान पर चलती हैं। इससे उन्हें उच्च दक्षता मिलती है, इसलिए वे अधिक विद्युत ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।
कार्बन ब्रश भी समय के साथ खराब हो जाते हैं। यही कारण है कि कुछ औज़ारों में चिंगारी निकलती है। औज़ारों को चालू रखने के लिए, समय-समय पर ब्रश को बदलना ज़रूरी होता है। ब्रशलेस मोटरों को इस तरह के रखरखाव की ज़रूरत नहीं होती।
हालाँकि ब्रशलेस मोटरों के लिए इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रकों की आवश्यकता होती है, रोटर/स्टेटर संयोजन अधिक कॉम्पैक्ट होता है। इससे हल्के वजन और अधिक कॉम्पैक्ट आकार के अवसर मिलते हैं। यही कारण है कि हम अल्ट्रा-कॉम्पैक्ट डिज़ाइन और शक्तिशाली पावर वाले मकिता XDT16 इम्पैक्ट ड्राइवर जैसे कई उपकरण देखते हैं।
ब्रशलेस मोटर और टॉर्क को लेकर एक गलतफहमी सी लग रही है। ब्रश या ब्रशलेस मोटर का डिज़ाइन ही टॉर्क के परिमाण को नहीं दर्शाता। उदाहरण के लिए, पहले मिल्वौकी M18 फ्यूल हैमर ड्रिल का वास्तविक टॉर्क पिछले ब्रश वाले मॉडल से कम था।
हालाँकि, अंततः निर्माता को कुछ बहुत ही महत्वपूर्ण बातें समझ में आईं। ब्रशलेस मोटरों में प्रयुक्त इलेक्ट्रॉनिक्स, ज़रूरत पड़ने पर इन मोटरों को अधिक शक्ति प्रदान कर सकते हैं।
चूँकि ब्रशलेस मोटर अब उन्नत इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण का उपयोग करते हैं, इसलिए वे लोड के तहत अपनी गति कम होने का पता लगा सकते हैं। जब तक बैटरी और मोटर तापमान निर्दिष्ट सीमा के भीतर हैं, ब्रशलेस मोटर इलेक्ट्रॉनिक्स बैटरी पैक से अधिक धारा की माँग और प्राप्ति कर सकते हैं। इससे ब्रशलेस ड्रिल और आरी जैसे उपकरण लोड के तहत उच्च गति बनाए रख सकते हैं। इससे उनकी गति बढ़ जाती है। आमतौर पर यह बहुत तेज़ होती है। इसके कुछ उदाहरणों में मिल्वौकी रेडलिंक प्लस, मकिता एलएक्सटी एडवांटेज और डेवॉल्ट परफॉर्म एंड प्रोटेक्ट शामिल हैं।
ये प्रौद्योगिकियां उपकरण के मोटरों, बैटरियों और इलेक्ट्रॉनिक्स को एक सुसंगत प्रणाली में एकीकृत करती हैं, जिससे इष्टतम प्रदर्शन और रनटाइम प्राप्त होता है।
कम्यूटेशन—चार्ज की ध्रुवता बदलें—ब्रशलेस मोटर को चालू करें और उसे घुमाते रहें। इसके बाद, आपको गति और टॉर्क को नियंत्रित करना होगा। बीएलडीसी मोटर स्टेटर के वोल्टेज को बदलकर गति को नियंत्रित किया जा सकता है। वोल्टेज को उच्च आवृत्ति पर मॉड्यूलेट करने से आप मोटर की गति को अधिक हद तक नियंत्रित कर सकते हैं।
टॉर्क को नियंत्रित करने के लिए, जब मोटर का टॉर्क लोड एक निश्चित स्तर से ऊपर बढ़ जाता है, तो आप स्टेटर वोल्टेज को कम कर सकते हैं। बेशक, इसके लिए कुछ ज़रूरी चीज़ें ज़रूरी हैं: मोटर मॉनिटरिंग और सेंसर।
हॉल-इफ़ेक्ट सेंसर रोटर की स्थिति का पता लगाने का एक सस्ता तरीका प्रदान करते हैं। ये टाइमिंग सेंसर स्विचिंग के समय और आवृत्ति से गति का भी पता लगा सकते हैं।
संपादक की टिप्पणी: उन्नत बीएलडीसी मोटर प्रौद्योगिकी किस प्रकार विद्युत उपकरणों में परिवर्तन लाती है, यह जानने के लिए हमारा लेख "सेंसरलेस ब्रशलेस मोटर क्या है" पढ़ें।
इन लाभों के संयोजन का एक और प्रभाव है - लंबी उम्र। हालाँकि ब्रांड के ब्रश वाले और ब्रशलेस मोटरों (और उपकरणों) की वारंटी आमतौर पर एक जैसी होती है, फिर भी आप ब्रशलेस मॉडलों के लिए लंबी उम्र की उम्मीद कर सकते हैं। यह आमतौर पर वारंटी अवधि से कई साल आगे तक हो सकती है।
याद है जब मैंने कहा था कि इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रक अनिवार्य रूप से आपके औज़ारों में कंप्यूटर बना रहे हैं? ब्रशलेस मोटरें भी स्मार्ट औज़ारों के लिए उद्योग में एक महत्वपूर्ण मोड़ हैं। इलेक्ट्रॉनिक संचार पर ब्रशलेस मोटरों की निर्भरता के बिना, मिल्वौकी की एक-बटन तकनीक काम नहीं करती।
घड़ी पर, केनी विभिन्न उपकरणों की व्यावहारिक सीमाओं का गहराई से अध्ययन करते हैं और उनके अंतरों की तुलना करते हैं। काम से छुट्टी मिलने के बाद, अपने परिवार के प्रति विश्वास और प्रेम उनकी सर्वोच्च प्राथमिकता है। आप आमतौर पर रसोई में होंगे, साइकिल चला रहे होंगे (वह एक ट्रायथलॉन धावक हैं) या लोगों को टैम्पा खाड़ी में मछली पकड़ने के लिए ले जा रहे होंगे।
संयुक्त राज्य अमेरिका में अभी भी कुशल कामगारों की कमी है। कुछ लोग इसे "कौशल अंतराल" कहते हैं। हालाँकि चार साल की विश्वविद्यालय की डिग्री हासिल करना "बहुत चलन" लग सकता है, लेकिन श्रम सांख्यिकी ब्यूरो के नवीनतम सर्वेक्षण के नतीजे बताते हैं कि वेल्डर और इलेक्ट्रीशियन जैसे कुशल उद्योगों को एक बार फिर [...]
2010 की शुरुआत में ही, हमने ग्रैफीन नैनोटेक्नोलॉजी का इस्तेमाल करके बेहतर बैटरियों के बारे में लिखा था। यह ऊर्जा विभाग और वोरबेक मैटेरियल्स के बीच एक सहयोग है। वैज्ञानिक ग्रैफीन का इस्तेमाल करके लिथियम-आयन बैटरियों को घंटों के बजाय मिनटों में चार्ज कर सकते हैं। काफी समय हो गया है। हालाँकि ग्रैफीन को अभी तक लागू नहीं किया गया है, फिर भी हम कुछ नवीनतम लिथियम-आयन बैटरियों के साथ वापस आ गए हैं […]
सूखी दीवार पर एक भारी पेंटिंग टांगना ज़्यादा मुश्किल नहीं है। हालाँकि, आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि आप इसे अच्छी तरह से करें। वरना आपको नया फ्रेम खरीदना पड़ेगा! सिर्फ़ दीवार पर पेंच लगाने से काम नहीं चलेगा। आपको यह जानना होगा कि किसी पर निर्भर न रहें [...]
120V बिजली के तारों को भूमिगत बिछाना कोई असामान्य बात नहीं है। आप अपने शेड, वर्कशॉप या गैरेज को बिजली देना चाह सकते हैं। इसका एक और आम उपयोग लैंप पोस्ट या इलेक्ट्रिक डोर मोटर को बिजली देना है। किसी भी स्थिति में, आपको भूमिगत तारों की कुछ आवश्यकताओं को समझना चाहिए [...]
स्पष्टीकरण के लिए धन्यवाद। यह एक ऐसी बात है जिसके बारे में मैं काफी समय से सोच रहा था, क्योंकि ज़्यादातर लोग ब्रशलेस तकनीक के पक्ष में हैं (कम से कम महंगे पावर टूल्स और ड्रोन के लिए इसे एक तर्क के तौर पर इस्तेमाल किया जाता है)।
मैं जानना चाहता हूँ: क्या नियंत्रक गति को भी महसूस करता है? क्या सिंक्रनाइज़ेशन के लिए ऐसा करना ज़रूरी नहीं है? क्या इसमें हॉल एलिमेंट हैं जो चुम्बकों को महसूस (घुमाते) हैं?
सभी ब्रशलेस मोटर सभी ब्रश्ड मोटरों से बेहतर नहीं होतीं। मैं देखना चाहता हूँ कि मध्यम से भारी भार के तहत जनरेशन 5X की बैटरी लाइफ अपने पूर्ववर्ती X4 की तुलना में कैसी है। बहरहाल, ब्रश लगभग कभी भी जीवन-सीमा निर्धारित करने वाला कारक नहीं होते। ताररहित औज़ारों की मूल मोटर गति लगभग 20,000 से 25,000 होती है। और लुब्रिकेटेड प्लैनेटरी गियर सेट के माध्यम से, उच्च गियर में यह कमी लगभग 12:1 और निम्न गियर में लगभग 48:1 होती है। धूल भरी हवा की धारा में 25,000 RPM रोटर को सहारा देने वाले ट्रिगर मैकेनिज्म और मोटर रोटर बेयरिंग आमतौर पर कमज़ोर बिंदु होते हैं।
एक अमेज़न पार्टनर के रूप में, जब आप अमेज़न लिंक पर क्लिक करते हैं, तो हमें राजस्व प्राप्त हो सकता है। हमें अपना पसंदीदा काम करने में मदद करने के लिए धन्यवाद।
प्रो टूल रिव्यूज़ एक सफल ऑनलाइन प्रकाशन है जो 2008 से टूल रिव्यू और उद्योग समाचार प्रदान करता आ रहा है। आज इंटरनेट समाचारों और ऑनलाइन सामग्री की दुनिया में, हम पाते हैं कि ज़्यादा से ज़्यादा पेशेवर अपने द्वारा खरीदे जाने वाले ज़्यादातर प्रमुख पावर टूल्स के बारे में ऑनलाइन शोध करते हैं। इसी बात ने हमारी रुचि जगाई।
प्रो टूल रिव्यू के बारे में ध्यान देने योग्य एक महत्वपूर्ण बात यह है: हम पेशेवर टूल उपयोगकर्ताओं और व्यवसायियों के बारे में हैं!
यह वेबसाइट कुकीज़ का उपयोग करती है ताकि हम आपको सर्वोत्तम उपयोगकर्ता अनुभव प्रदान कर सकें। कुकी जानकारी आपके ब्राउज़र में संग्रहीत होती है और कुछ कार्य करती है, जैसे कि जब आप हमारी वेबसाइट पर वापस आते हैं तो आपको पहचानना और हमारी टीम को वेबसाइट के उन हिस्सों को समझने में मदद करना जो आपको सबसे दिलचस्प और उपयोगी लगते हैं। कृपया हमारी पूरी गोपनीयता नीति अवश्य पढ़ें।
अत्यंत आवश्यक कुकीज़ को हमेशा सक्षम किया जाना चाहिए ताकि हम कुकी सेटिंग्स के लिए आपकी प्राथमिकताओं को सहेज सकें।
अगर आप इस कुकी को अक्षम करते हैं, तो हम आपकी प्राथमिकताएँ सहेज नहीं पाएँगे। इसका मतलब है कि जब भी आप इस वेबसाइट पर आएँगे, आपको कुकीज़ को फिर से सक्षम या अक्षम करना होगा।
Gleam.io- यह हमें ऐसे उपहार प्रदान करने की अनुमति देता है जो अनाम उपयोगकर्ता जानकारी, जैसे वेबसाइट विज़िटर की संख्या, एकत्र करते हैं। जब तक उपहारों को मैन्युअल रूप से दर्ज करने के उद्देश्य से स्वेच्छा से व्यक्तिगत जानकारी प्रस्तुत नहीं की जाती, तब तक कोई भी व्यक्तिगत जानकारी एकत्र नहीं की जाएगी।