මෝටර වර්ගීකරණය (Dividing Motors-05) - ස්ථීර ධාරිත්‍රක මෝටර නැතහොත් ධාරිත්‍රක ධාවක මෝටර ( Permanent Capacitor Motor or Capacitor Run Motors)

ස්ථීර ධාරිත්‍රක මෝටර නැතහොත් ධාරිත්‍රක ධාවක මෝටරයක ක්‍රියාකාරී මූලධර්මය හා නිර්මාණය

Working Principle & Construction of Permanent Capacitor Motor

Permanent Capacitor Motor ( Eg: Ceiling Fan Motor) 

            අද ලිපියෙන් කියන්න බලාපොරොත්තු වන්නේ අපි හැමෝම  නිතර දකින දන්න බොහෝසෙයින් එදිනෙදා භාවිතයේ යෙදෙන මෝටර වර්ගයක් ගැන වේ. එනම් සීලිම් විදුලි පංකා (Ceiling Fans) ආදියෙහි භාවිතා වන එකලා ප්‍රේරණ මෝටර වර්ගයක් වන ස්ථීර ධාරිත්‍රක මෝටර නැතහොත් ධාරිත්‍රක ධාවක මෝටර (Permanent Capacitor Motors or Capacitor Run Motors) පිළිබඳවයි. 

Schematic Representation  

                                           මෙම ස්ථීර ධාරිත්‍රක මෝටර නැතහොත් ධාරිත්‍රක ධාවක මෝටරයක (Permanent Capacitor Motors or Capacitor Run Motors) ක්‍රියාකාරී මූලධර්ම හා නිර්මාණය පිළිබඳ සැලකීමේදි මෙහි ප්‍රධාන එතුමත්, ආරම්භක එතුමත් ඒ හා සම්බන්ධ ධරිත්‍රකයක් දක්නට ලැබේ. ඔබ දැනටමත් දන්නා පරිදි එකලා මෝටරයකට ස්වයං ආරම්භයක් නොමැත. මේ නිසා මෙම මෝටර විෂයේ ආරම්භක එතුම සමග ශ්‍රේණිගතව නිරන්තරයෙන් ක්‍රියාකාරී වන්නාවූ අනන්‍ය වූ ධාරිත්‍රකයක් (Permanent Capacitor) සම්බන්ධ කිරීම මගින් මෝටරය තුළ භ්‍රමණ ය වන චුම්භක ක්‍ෂ්ත්‍රයක් (Rotating Magnetic Field) ඇති කිරීම සිදු කරනු ලැබේ.අප දන්නා ආකාරයට ප්‍රත්‍යාවර්ත ධාරාවක් හමුවේ ධාරිත්‍රකයක හැසිරීම් ස්ව්භාවය සැලකීමේදී ධාරිත්‍රකයක් මගින් වෝල්ටීයතාවයට සාපේක්ෂව ධාරාව 90° කින් පෙරටුගාමී (Lead) කරයි. ධාරිත්‍රක ධාවක  මෝටරයක (Capacitor Run Motor) එතුම සමග ශ්‍රේණිගතව මෝටරයට අනන්‍ය වූ ධාරිත්‍රකය හරහා ධාරාව (I_st) ගලා යාමේදී, සැපයුම් වෝල්ටීයතාවයට (V) සාපේක්ෂව යම්කිසි  කෝණයකින් (Ø_st),  I_st  ධාරාව පෙරටුගාමී (Leading) කරයි.
                                                                                                                   

                                                                                             ස්ව්භාවයෙන්ම ධාවක එතුම (Running Winding) ප්‍රේරක ස්ව්භාවයක් ගන්නා නිසා ධාවක එතුම (Running Winding)  හරහා ගලා යනු ලබන ධාරාව ( I_m), සැපයුම් වෝල්ටීයතාවයට සාපේක්ෂව පසුබට (Lagging) වේ. දැන් මෙම I_st හා I_m ධාරාවන් අතර විශාල (80° ක් පමණ) කලා කෝණයක් α, (Phase Angle) දක්නට ලැබේ. I_st හා I_m ධාරාවන් දෙක මගින් ඇති කරනු ලබන සම්ප්‍රයුක්ත ධාරාව (Resultant Current) හෙවත් සැපයුම් ධාරාව I, (Supply Current) මගින් භ්‍රමණය වන චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් ඇති කිරීම කරනු ලබයි. මෙම මෝටරය මගින් ඇති කරනු ලබන ව්‍යාවර්තය 80° ක පමණ කලා කෝණයක් මත  රඳා පවතී. මෙසේ  භ්‍රමණය වන චුම්භක ක්ෂේත්‍රය මගින් මෝටරය ධාවනය ආරම්භ වී සැපයුම් විභවය ඇති තෙක් ධාවනය වීම සිදු වේ. මෙම මෝටරය ධාරිත්‍රක ආරම්භක මොරටයක් සමග සැසදූ  විට මෙහි ධාරිත්‍රකය ආරම්භක අවස්ථාවේදී මෙන්ම ධාවන අවස්ථාවේද අතිරේක එතුම සමග ඇති ධාරිත්‍රකය ක්‍රයාත්මක වීම මගින් භ්‍රමණ ස්‍රාවයන් දෙකම ක්‍රියාත්මක වන බැවින් මෙම  මෝටර විශේෂයට ධාරිත්‍රක ආරම්භක මොරටයකට  (Capacitor Start Motor) වඩා වැඩි  කාර්යක්‍ෂමතාවයක්  (Efficiency) ඇතැයි කියනු ලැබේ.

මෙම ධාරිත්‍රක ධාවක මෝටරයක ධාරිත්‍රකයේ අගය නිර්ණය කිරීම සිදු කරනු ලබන්නේ ආරම්භක අවස්ථාව සහ ධාවන අවස්ථා අතර අතරමැදි අගයකට අනුරූප වන පරිදි වේ.

ධාරිත්‍රක ධාවක මෝටරයක ලාක්ෂණික (Characteristics of a Capacitor Run Motor)

• ආරම්භක ලාක්ෂණික (Starting Characteristics) Capacitor Start මෝටරයකට සාපේක්ෂව තරමක් අඩු වේ. මන්ද යත්  ධාරිත්‍රක ධාවක මෝටරයක ධාරිත්‍රකයේ අගය නිර්ණය කිරීම සිදු කරනු ලබන්නේ ආරම්භක අවස්ථාව සහ ධාවන අවස්ථා අතර අතරමැදි අගයකට අනුරූප වන නිසාය.

• ආරම්භක ව්‍යාවර්තන අගය ප්‍රමත බැරයෙන් 30% ත් 150% ත් දක්වා අගයක් ගනී, මේ නිසා මෙම මෝටර රළු ආරම්භයක් සහිත යෙදුම් සඳහා උචිත නොවේ.

• ආරම්භක ධාරාව (Starting Current) සාමානයෙන් අඩු මට්ටමක පවතී. එහි අගය ප්‍රමත බැර ධාරාවෙන් 200% කට වඩා අවම වේ.

• බිදවැටුම් ව්‍යාවර්තන (Breakdown Torque) අගය විවිධ වන අතර එය මෝටරයේ සැකැස්ම හා එහි භාවිතය මත රදා පවතී.

• අභ්‍යන්තර ප්‍රධාන එතුම සවුනත් (Tap) කිරීම මගින් හෝ භාහිරින් වේග පාලක  (Fan Regulators or Speed Controllers) යෙදීම මගින් වේග පාලනය කළ හැකි ලෙස මෝටර නිර්මාණය පහසු වේ.

• ප්‍රමත බැරයේදී (Rated Load) ඉහළ ජව සාධකයක් (High Power Factor) සහිතව ධාවනය වීම සඳහා මෙම මෝටර නිර්මාණය කිරීම කළ හැකිය.

• මෝටරයේ භ්‍රමණ දිශාව ආරම්භක එතුමේ අග්‍රයන් මාරු කර සම්බන්ධ කිරීම මගින් සිදු කළ හැකි වේ. මෙම ක්‍රමය එකලා ප්‍රේරණ මෝටර සඳහා පොදු වූ කරුණක් වේ.

ධාරිත්‍රක ධාවක මෝටරවල භාවිතයන් (Applications of Capacitor Run Motors)

1. විදුලි පංකා සඳහා - Fans
2. Blower සඳහා - Blowers
3. ස්වයංක්‍රීය ගේට්ට්ටු ක්‍රියාත්මක හෝ ගරාජ දොරවල් ක්‍රියාත්මක කරණයන් සඳහා භාවිතා කරන මෝටර - Gate Operators & Garage Door Openers

PDF එක මෙතනින් Download කර ගන්න

පෙර මෝටර වර්ගීකරණය (Dividing Motors-04) - ධාරිත්‍රක ආරම්භක මෝටර (Capacitor Start Motors) පිළිබඳ ලිපිය මෙතනින්.

මෝටර වර්ගීකරණය (Dividing Motors-04) - ධාරිත්‍රක ආරම්භක මෝටර (Capacitor Start Motors)

ධාරිත්‍රක ආරම්භක මෝටරයක ක්‍රියාකාරී මූලධර්මය හා නිර්මාණය 

(Working Principle & Construction of Capacitor Start Induction Motor)

Capacitor Start Induction Motor

          ධාරිත්‍රක ආරම්භක මෝටරයක (Capacitor Start Motor) ක්‍රියාකාරී මූලධර්මය හා නිර්මාණය සැලකීමේදී ධාරිත්‍රක ආරම්භක හා ධාරිත්‍රක ධාවක මෝටරයකට (Capacitor Start & Run Motor) බොහෝසෙයින් සමාන වේ. අප දැනටමත් දන්නා පරිදි එකලා ප්‍රේරණ මෝටරයකට ස්වයං ආරම්භයක් නොමැති වන්නේ එමගින් භ්‍රමණය වන චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් ඇති නොවන නිසා වේ. න්‍යායිකව නම් භ්‍රමණය වන චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් ඇතිවීමට සැලකිය යුතු කලා වෙනසක් අවශ්‍ය වේ. මේ සඳහා ධාරිත්‍රක ආරම්භක මෝටර (Capacitor Start Motors) වල ආරම්භක එතුම සමග ශ්‍රේණිගතව ධාරිත්‍රකයක් සම්බන්ධ කිරීම සිදු කර ඇත. අපට පුරුදු අප දන්නා ආකාරයටම ප්‍රත්‍යාවර්ත ධාරාවක් හමුවේ ධාරිත්‍රකයක හැසිරීම් ස්ව්භාවය සැලකීමේදී ධාරිත්‍රකයක් මගින් වෝල්ටීයතාවයට සාපේක්ෂව ධාරාව 90° කින් පෙරටුගාමී කරයි. ධාරිත්‍රක ආරම්භක මෝටරයක (Capacitor Start Motor) පරිපථ සටහන සැලකීමේදී එහි ප්‍රධාන එතුම (Main Winding) හා ආරම්භක එතුම (Starting Winding) නමින් එතුම් දෙකක් දක්නට ලැබෙන අතර ඉන් ආරම්භක එතුම සමග ශ්‍රේණිගතව මෝටරයට අනන්‍ය වූ ධාරිත්‍රකයක් සම්බන්ධ කිරීම සිදු කරනු ලබන අතර එම ධාරිත්‍රකය හරහා ධාරාව (I_st) ගලා යාමේදී, සැපයුම් වෝල්ටීයතාවයට (V) සාපේක්ෂව යම්කිසි  කෝණයකින් (Ø_st),  I_st  ධාරාව පෙරටුගාමී (Leading) කරයි.

                                                                   ස්ව්භාවයෙන්ම ධාවක එතුම (Running Winding) ප්‍රේරක ස්ව්භාවයක් ගන්නා නිසා ධාවක එතුම (Running Winding)  හරහා ගලා යනු ලබන ධාරාව ( I_m), සැපයුම් වෝල්ටීයතාවයට සාපේක්ෂව පසුබට (Lagging) වේ. දැන් මෙම I_st හා I_m ධාරාවන් අතර විශාල (80°-90°) කලා කෝණයක් α, (Phase Angle) දක්නට ලැබෙන අතර එය පැලි කලා මෝටරයක (Split Phase Motor) කලා කෝණයට වඩා ආසන්න වශයෙනි  25° කින් පමණ විශාල වේ. මෙම I_st හා I_m ධාරාවන් දෙක මගින් ඇති කරනු ලබන සම්ප්‍රයුක්ත ධාරාව (Resultant Current) හෙවත් සැපයුම් ධාරාව I, (Supply Current) මගින් භ්‍රමණය වන චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් ඇති කිරීම කරනු ලබයි. මෙම මෝටරය මගින් ඇති කරනු ලබන ව්‍යාවර්තය 80° ත් 90° ත් අතර කලා කෝණයේ වෙනසක් මත රඳා පවතී. එමනිසා මේ මෝටර විශේෂයට ඉහළ ආරම්භක ව්‍යාවර්තන බලයක් (High Starting Torque) ඇතැයි කියනු ලැබේ. මෙම ආරම්භක ව්‍යාවර්තය T_s,

T_s = kI_mI_st Sin α  මගින් දෙනු ලැබේ. මෙහි k යනු අභිමත නියතයක් වේ.

Centrifugal Switch

                       මෝටර පරිපථ සටහන සැලකීමේදී එහි ආරම්භක එතුමත් ධාරිත්‍රකයත් හා ශ්‍රේණිගතව කේන්ද්‍රාපසාරී වහරුව (Centrifugal Switch) නම් වහරුවක් සම්බන්ධව පවතී. මෝටරයේ ධාවනය ආරම්භවී ක්‍රමයෙන් වේගය වැඩිවත්ම නමින් අදහස් කරන පරිදි භ්‍රමණයේදී ඇත වන්නාවූ කේන්ද්‍රාපසාරී බලය (Centrifugal Force) මගින් මෝටරයේ සමමූර්තන වේගයෙන් (N_s) 75% ත් 80% ත් අතර වේගයකදී එහි ඇති Normally Close Point, Open වීම හෙවත් විවෘත පරිපථ වීම සිදු වේ. මෙම ක්‍රියාවලිය නිසා මෝටර පරිපථයෙන් ආරම්භක එතුම (Starting Winding) හා ධාරිත්‍රකය (Capacitor) වෙන් වීම සිදු වන අතර ධාවක එතුම (Running Winding) මගින් පමණක් මෝටරය ධාවනය වීම සිදු වේ. මේ ක්‍රියාවලිය නිසා මෝටරයට ස්වයං ආරම්භනයක් ලබා දෙන්නේ ධාරිත්‍රකය සහිත ආරම්භක එතුම මගින් බව ඉතා හොඳින් පැහැදිලි වේ.

Starting Relay

මීට අමතරව ජව ධාරිතාවයෙන් අඩු ඇතැම් කුඩා සම්පීඩක වැනි උපාංග වල මෙම කේන්ද්‍රාපසාරී වහරුව වනුවට ආරම්භක පිළියවන (Starting Relays) භාවිතා කිරීම සිදු කරයි. එම ආරම්භක පිළියවනයේ දඟරය ප්‍රධාන එතුම සමග සම්බන්ධ වන අතර එහි ඇති විවෘත වහරුව ආරම්භක එතුම හා සමග ශ්‍රේණිගතව සම්බන්ධ වේ. මෝටරයට සැපයුම ලැබීමේදී ප්‍රධාන එතුම මගින් මෝටර ආරම්භයට උත්සාහ දැරීම නිසා ඒ  හරහා ගලන ධාරාව ඉහළ යාමෙන් ආරම්භක පිළියවනයේ දඟරයට ප්‍රමාණවත් ධාරාවක් ලැබීමෙන් එම දඟරයේ ඇතිවන් චුම්භක බලය නිසා එහි විවෘත වහරුව සංවෘත්ත කිරීම සිදු වේ. මේනිසා ආරම්භක එතුම හරහා ධාරාව ගමන් කිරීමෙන් මෝටරය ධාවනය ආරම්භ වන අතර ධාවන වේගය ප්‍රමත වේගය කර එළඹෙත්ම ප්‍රධාන එතුම හරහා ගලන ධාරාව අඩුවී සාමාන්‍ය අගයට පැමිණෙන නිසා ආරම්භක පිළියවනයේ දඟරයට ලැබෙන ධාරාව ප්‍රමාණවත් නොවීමෙන් එහි ඇති වහරුව විවෘත පරිපථ වීම සිදු වේ. මෙමගින්ද සිදුවන්නේ ඉහත කී කේන්ද්‍රාපසාරී වහරුවේ කාර්‍යයට සමාන ක්‍රියාකාරිත්වයකි.

Circuit Diagram of Starting Relay

මෙම ධාරිත්‍රක ආරම්භක මෝටරයක ධාරිත්‍රකයේ අගය නිර්ණය කිරීම සිදු කරනු ලබන්නේ Ø_st හා Ø_m යන කෝණයන් දෙකෙහි ඓක්‍යය 80° ත් 90° අතර අගයකට (සමස්ත කලා කෝණයට) සමාන වන පරිදි වේ.

Ø_st + Ø_m = α  or (80°-90°)

ධාරිත්‍රක ආරම්භක මෝටරයක ලාක්ෂණික (Characteristics of a Capacitor Start Motor)

• ආරම්භක ලාක්ෂණික (Starting Characteristics) Split Phase මෝටරයකට සාපේක්ෂව හොඳ වුවත් Split Phase Motors  හා Capacitor Start Motors සමාන ධාවක ලාක්ෂණික (Running Characteristics) පෙන්වයි. මන්දයත් ප්‍රධාන එතුම අනන්‍ය (Identical) වන නිසාය.

• I_m හා I_st අතර කලා කෝණය 80° පමණ වන අතර Split Phase මෝටරයකට සාපේක්ෂව 25° කින් පමණ වැඩි වේ. එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස සමාන ව්‍යාවර්තයකදී, ආරම්භක එතුමේ ධාරාව (I_st) පැලි කලා මෝටරයක ආරම්භක එතුමේ ධාරාවෙන් භාගයකට සමාන වේ. එබැවින් ආරම්භක එතුම ඉක්මනින් රත් නොවන අතර මේ නිසා දිගු කාලයක් තිස්සේ ධාවනය වන හෝ නිතර නිතර භාවිතා වන මෝටර සඳහා ඉතා යෝග්‍ය වේ.

• මෝටරයේ ආරම්භක ව්‍යාවර්තන අගය (T_start) ආසන්න වශයෙන් පූර්ණ බැර ව්‍යාවර්තන අගයෙන් (T_F/L)  250% ත් 400% ත් අතර අගයක් ගනී.

• මෝටරයේ ආරම්භක ධාරාව (I_start) ආසන්න වශයෙන් පූර්ණ බැර ධාරාවෙන් (I_F/L) 5 ගුණයත් 6 ගුණයත් ඇතර අගයක් ගනී.

• මෝටරයේ ජව සාධකය (Cos Ø) අඩු අගයක් ගනී.

• මෝටරයේ භ්‍රමණ දිශාව ආරම්භක එතුමේ අග්‍රයන් මාරු කර සම්බන්ධ කිරීම මගින් සිදු කළ හැකි වේ. මෙම ක්‍රමය එකලා ප්‍රේරණ මෝටර සඳහා පොදු වූ කරුණක් වේ.

ධාරිත්‍රක ආරම්භක මෝටරවල භාවිතයන් (Applications of Capacitor Start Motors)

1. වතුර මෝටර සඳහා - For Water Pumps
2. ශීතකරණ සම්පීඩක තුල - Refrigerator Compressors
3. වායුසමීකරණ සම්පීඩක තුල - Air Conditioner Compressors
4. ඇඹරුමහල් වල මෝටර සඳහා - For Miller Machines Motors
5. බඩු එහා මෙහා ගෙන යන පටි භාවිතා කරන මෝටර සඳහා - For Conveyor Motors

PDF එක මෙතනින් Download කර ගන්න

මෝටර වර්ගීකරණය ( Dividing Motors-03 ) - එකලා ප්‍රේරණ මෝටරයක ආරම්භනය ( Starting of a Single Phase Induction Motors )

එකලා ප්‍රේරණ මෝටරයක ක්‍රියාකාරී මූලධර්මය (Working Principles of Single Phase Induction Motor)

      

Rotating Magnetic Field From 2-Phase Supply

      එකලා ප්‍රත්‍යාවර්ත ධාරා සැපයුමක් එකලා ප්‍රේරණ මෝටරයේ ස්ථායුක එතුමට සැපයීමේදී ප්‍රධාන ස්ථායුක එතුම හරහා ප්‍රත්‍යාවර්ත ධාරාව ගලා යාමට පටන් ගනී. මෙම ප්‍රත්‍යාවර්ත ධාරාව මගින් ප්‍රත්‍යාවර්ත ක්ෂේත්‍රයක් සපයනු ලබන අතර එය ප්‍රධාන ක්ෂේත්‍රය ( Main Flux ) ලෙස හඳුන්වනු ලබයි. මෙම ප්‍රධාන ක්ෂේත්‍රය භ්‍රමකයේ සන්නායක ( Rotor Conductors ) සමග සම්බන්ධ වීමෙන් රෝටර සන්නායක ඡේදනය කිරීම සිදු කරනු ලැබේ. ෆැරඩේගේ විද්‍යුත් චුම්භක ප්‍රේරණ නියමයට ( Faraday's Law of Electromagnetic Induction ) අනුව විද්‍යුත් ගාමක බලයක් ( Electro Motive Force ) රෝටරයේ ප්‍රේරණ වීම සිදු වේ. රෝටර පරිපථය සංවෘත්ත පරිපථයක් වීම නිසා රෝටරය තුලින් ධාරාවක් ගලා යාම ආරම්භ වන අතර එම ධාරාව රෝටර ධාරාව (Rotor Current) ලෙස හඳුන්වනු ලැබේ. මෙම රෝටර ධාරාව මගින් රෝටරයේ රෝටර ස්‍රාවය (Rotor Flux) නමින් ස්‍රාවයක් ඇති කරනු ලබයි. මේ ස්‍රාවය ප්‍රේරණ මූලධර්මයට අනුව සිදුවීම නිසාත් රෝටරය එම ප්‍රේරණ මූලධර්මයට අනුව ක්‍රියා කිරීම නිසාත් ප්‍රේරණ මෝටර ලෙස හඳුන්වනු ලැබේ. මෝටරයේ ප්‍රධාන ස්‍රාවයන් දෙකක් ඇති අතර ඒවා ප්‍රධාන ස්‍රාවය (Main Flux) සහ රෝටර ස්‍රාවය (Rotor Flux) ලෙසින් හඳුන්වයි. මෙම ස්‍රාවයන් දෙක භ්‍රමණයට අවශ්‍ය අපේක්ෂිත ව්‍යාවර්තය සැපයීම සිදු කරයි.

එකලා ප්‍රේරණ මෝටරයකට ස්වයං ආරම්භණයක් නැත්තේ ඇයි ? (Why Single Phase Induction Motor is not Self Starting?)

         

       ද්විත්ව ක්ෂේත්‍ර පරිභ්‍රාමණ න්‍යායට ( Double Field Revolving Theory ) අනුව, ඕනෑම ප්‍රත්‍යාවර්ත රාශියක් එක් එක් සංරචකයක විශාලත්ව, ප්‍රත්‍යාවර්ත රාශියේ උපරිම විශාලත්වයෙන් භාගයකට සමාන වූ විශාලත්වයක් ඇති සංරචක දෙකකට වෙන්කල හැකි අතර එම සංරචක එකිනෙකට ප්‍රතිවිරුද්ධ දිශාවන් වලට භ්‍රමණය වේ. 

උදාහරණයක් ලෙස ස්‍රාවය  φ ( Flux ), සංරචක දෙකකට වෙන් කල හැකිය. එනම්, 

      

      ලෙස වේ.

                මේ එක් එක් සංරචක එකිනෙකට ප්‍රතිවිරුද්ධ දිශාවන්ට භ්‍රමණය වේ. එනම්, එක් φ_m / 2   ස්‍රාව ප්‍රමාණයක් දක්ෂිණාවර්තව භ්‍රමණය වේ නම් අනෙක් φ_m / 2 ස්‍රාව ප්‍රමාණය වාමාවර්තව භ්‍රමණය වේ.

                                                           එකලා ප්‍රත්‍යාවර්ත ධාරා සැපයුම එකලා ප්‍රේරණ මෝටරයක ස්ථායුක එතුමට සපයන විට එය φ_m විශාලත්වයෙන් යුතු ස්‍රාවයක් ලබාදේ. පසුව Double Field Revolving න්‍යායට අනුව මෙම ප්‍රත්‍යාවර්ත ස්‍රාවය ( φ_m ), සමමූර්තක වේගයත් N_s සමග එකිනෙකට ප්‍රතිවිරුද්ධ දිශාවන්ට භ්‍රමණය වන්නාවූ එක් එක් φ_m / 2  විශාලත්වයෙන් යුතු සංරචක දෙකකට බෙදී යයි. මෙම ස්‍රාව සංරචකයන් දෙක ඉදිරි ස්‍රාව සංරචකය  φ_f ( Forward Flux ), හා පසුබට ස්‍රාව සංරචකය  φ_b ( Backward Flux ) ලෙස හඳුන්වයි. සලකනු ලබන ඕනෑම මොහොතක මෙම ස්‍රාව සංරචකයන් දෙකෙහි සම්ප්‍රයුක්තය, එම සුවිශේෂී ක්ෂණයේදී ඇති ස්ථායුක ස්‍රාවයේ ක්ෂණික අගය මගින් ලබා දේ.

     

       දැන් ආරම්භයේදී පසුබට හා ඉදිරි සංරචක දෙකම සත්‍ය වශයෙන් සමාන වේ. එමෙන්ම මෙම ස්‍රාව සංරචකයන් දෙක විශාලත්වයෙන් සමාන වේ. එමනිසා එම සංරචක දෙක මගින් ඇතිවන්නාවූ ස්‍රාව දෙක අවලංගු වේ යාම නිසා මෝටරය ආරම්භයේදී රෝටරයේ ශුද්ධ ව්‍යාවර්තන බලය ශුන්‍ය වේ. මේ හේතුව නිසා එකලා ප්‍රේරණ මෝටරයක ස්වයං ආරම්භන ක්‍රියාවලියක් සිදු නොවේ.

එකලා ප්‍රේරණ මෝටරයක් ස්වයං ආරම්භයක් ලබා ගැනීමේ ක්‍රමය (Methods for Making Single Phase Induction as Self Starting Motor)

                මෙම ප්‍රශ්නයට විසඳුම ස්ථායුකයේ ස්‍රාවය ප්‍රත්‍යාවර්ත වර්ගයට වඩා ස්‍රාවය භ්‍රමණය එක් සුවිශේෂී දිශාවකට කැරකෙන භ්‍රමණ ස්‍රාව වර්ගයට හැරවීම වේ. දැන් මෙම භ්‍රමණ චුම්භක ක්ෂේත්‍රය නිර්මාණය කිරීම සඳහා එකිනෙකක් අතර යම් කලා වනසක් සහිත ප්‍රත්‍යාවර්ත ස්‍රාව 02ක් අවශ්‍ය වේ. මේ සඳහා එකිනෙකට වෙනස් ප්‍රතිරෝධ හා ප්‍රේරතා අගයන් සහිත ප්‍රධාන එතුම ( Main Winding ) හා අතිරේක එතුම ( Auxiliary Winding ) නමින් හඳුන්වන එතුම් දෙකක්  ස්ථායුකයේ Slots අතර ස්ථාපනය කර ගැනීමත් බොහෝවිට  Winding සමග ශ්‍රේණිගතව ධාරිත්‍රකයක් සම්බන්ධ කර ගනිමින් ස්ථායුක පරිපථය සකසා ගනු ලැබේ. මේ හේතුවෙන් ස්‍රාව ස්ව්භාවයෙන්ම භ්‍රමණය වන හා එක් සුවිශේෂී දිශාවකට පමණක් අවකාශය තුල කැරකවෙනු ඇත. මෝටරය ධාවනය ආරම්භ කල පසු අතිරේක ස්‍රාවය ඉවත් කිරීමටද හැකිය. එසේ වුවහෝත් මෝටරය ප්‍රධාන ස්‍රාවයේ බලපෑම යටතේ පමණක් ක්‍රියත්මක වීම සිදු වේ.

  

                                                                                                  අප පෙර පෝස්‍ටුව මගින් සඳහන් කරන ලද මෝටර වර්ග 05 වර්ගීකරණය සඳහා යොදා ගත්තාවූ පදනම ඉහතින් සඳහන් කරන ලද එකලා ප්‍රේරණ මෝටරයක් ස්වයං ආරම්භනයක් ලබා ගැනීම සිදු කරන්නාවූ ආකාරය වේ. මීලග ලිපියෙන් අපි එම මෝටර වර්ග 05න් පළමුවැන්න වූ ධාරිත්‍රක ආරම්භක මෝටර ( Capacitor Start Motors ) ගැන බලමු.

PDF එක මෙතනින් Download කර ගන්න

ලිපියේ යම් අඩුපාඩුවක් හෝ නිවැරැදි කිරීමක් සිදු කිරීමට ඇත්නම් ඒ පිළිබඳව Comment එකක් මගින් හෝ E-mail මගින් මා දැනුවත් කරන මෙන් පාඨක ඔබෙන් කාරුණිකව ඉල්ලා සිටිමි...

මෝටර වර්ගීකරණය (Dividing Motors-02) - එකලා මෝටර (Single Phase Motors)

මෝටර වර්ගීකරණය යටතේ දිග හැරෙන දෙවන වෙළුමෙන් ඔයාලට කියන්න යන්නේ සපයනු ලබන විදුලි ධාරාවේ ස්ව්භාවය අනුව කාණ්ඩ තුනකට වර්ග කල හැකි බව දැනගත්තනේ. අන්න ඒකෙන් පළමු කාණ්ඩය වන ප්‍රත්‍යාවර්ත ධාරා මෝටර ගැනයි අද ලිපියෙන් පටන් ගන්න සූදානම් වෙන්නෙ.
 

ප්‍රත්‍යාවර්ත ධාරා මෝටර ( Alternating Current Motors )

1. එකලා මෝටර - Single Phase Motors
2. තෙකලා මෝටර - Three Phase Motors

අද අපි එම වර්ග දෙකෙන් පළමු වර්ගය වන එකලා මෝටර (Single Phase Motors) ගැන බලමු .

එකලා ප්‍රේරණ මෝටර (Single Phase Induction  Motors)

         

             මුලින්ම බලමු එකලා ප්‍රේරණ මෝටරයක්  කියන්නේ මොකක්ද කියල. ඔයාලට බැලූ බැල්මටම පෙනේවි කලින් Post එකේ නොකියපු ප්‍රේරණ ( Induction ) කියල කොටසක් මම එකතු කරල තියෙනවා. මොකක්ද මෝටර සමස්තයක් ලෙස ගත් කල අපිට සමමූර්තක මෝටර ( Synchronized Motors ) සහ සමමූර්තක නොවන මෝටර ( Asynchronized Motors )  ලෙස ප්‍රධාන කොටස් දෙකක් ඇති අතර අප කතා කරනු ලබන්නේ මින් දෙවන වර්ගයට අයත් මෝටර පිළිබඳව වීම නිසයි. සරලව ඔබට දැන ගැනීමට අපි කියනව ප්‍රේරණ මෝටර සියල්ල අසමමූර්ථක මෝටර  කියල. මේ පිළිබඳවත් ඉදිරියේ පෝස්‍ටුවකින් අපි කතා කරමු.

එකලා ප්‍රේරණ මෝටරයක ප්‍රධාන කොටස් ( Main Parts of a Single Phase Induction Motor )

මෙතැන්පටන් ඉදිරි කරුණු ඉදිරිපත් කිරීමේ පහසුව සලකා මම ඔයාලට එකලා ප්‍රේරණ මෝටරයකට පොදු වූ ප්‍රධාන කොටස් කිහිපයක් ගැන සරල හැඳින්වීමක් කරන්නම්. එකලා ප්‍රේරණ මෝටරයක් ප්‍රධාන කොටස් 5කින් යුක්ත වේ. ඒවානම්,

01. එකලා ක්ෂේත්‍ර එතුමක් සහිත ස්ථායුකය
       Stator with Single Phase Field Winding
02. ලේනකූඩු රෝටරය
       Squirrel Cage Rotor
03. ඉදිරි හා පිටුපස අන්ත කවර
       Front & Rear End Shields
04. සිසිලන පංකාව
       Cooling Fan
05. එකලස් කිරීමේ උපාංග
       Assembling Equipment

01. එකලා ක්ෂේත්‍ර එතුමක් සහිත ස්ථායුකය ( Stator with Single Phase         Winding )

          එකලා ප්‍රේරණ මෝටරයක ප්‍රධාන ස්ථාවර කොටස හෙවත් සැකිල්ල මෙය වන අතර සිලිකන් වානේ ( Silicon Steel ), චීනචට්ටි, සිලිකන් යකඩ වැනි ලෝහ වර්ගයකින් නිමවා ඇති දෘඪ වස්තුවක් වේ. නිර්මාණයේදී තුනී ලෝහමය ඒකකයක් ලෙසින් වාත්තු කොට මුළු ඒකකයට සමාන හැඩයක තුනී තහඩු ගනනාවක් එකලස් කොට තනි ඒකකයක් ලෙසින් ක්‍රියා කරන පරිදි නිපදවා ඇති අතර  එම සෑම තුනී තහඩුවක්ම මුළුමනින්ම පෘෂ්ඨයම හොඳින් පරිවරණය වන පරිදි පරිවාරක ආලේපයක් මගින් පරිවරනය කොට ඇත. මෙසේ හරය ( Core ) පරිවරනය කරන ලද තුනී තහඩු ( Lamination ) යොදා ගනිමින් නිර්මාණය කර ඇත්තේ මෝටරයේ චුම්භක පරිපථයේ ක්‍රියාකාරිත්වය හේතු කොටගෙන අදාල චුම්භක ද්‍රව්‍ය තුල සිදු වන හර හානි හෙවත් යකඩ හානි ( Core  Losses or Copper Losses ) දෙක, එනම් සුලි ධාරා හානි ( Eddy Current Losses )  හා මන්දායන හානි ( Hysteresis Losses ) යන ජව හානි අවම කර ගැනීම සඳහා වේ.

Laminated Core

Core Losses

               ස්ථායුකයේ වෘත්තාකාර පෘෂ්ඨය තුල ඒකාකාර හරස්කඩකින් හා සමාන ගැඹුරිකින් පවතින පරිදි ඒකාකාර රේඛීය කුහර සමූහයක් ( Slots ) තුල භ්‍රමණය වන විද්‍යුත් චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් ( Rotating Magnetic Field ) නිර්මාණය කිරීම සඳහා අවශ්‍ය එකලා සමතුලිත සමමිතික ක්ෂේත්‍ර එතුම ස්ථාපිත කර ඇත.

Slots

           සන්නායකයක් තුලින් ඕනෑම ආකරයක විදුලි ධාරාවක්  කිසියම් කාලයක් තුල අඛණ්ඩව ගලා යන විට විදුලි ධාරාවක චුම්භක ඵලය ලෙසින් සන්නායකය වටා විද්‍යුත් චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් නිර්මාණය වේ. එය සාන්නායකය තුලින්න්ගලන් ධාරාව නියත අගයක් නම් චුම්භක ක්ෂේත්‍රය ද නියත ධ්‍රැවීයතාවයකින් යුක්ත වන අතර සන්නායකය තුලින් ගලා යන ධාරාව නිරන්තරයෙන් විචල්‍ය වේ නම් ජනිත වන චුම්භක ක්ෂේත්‍රය ද විචල්‍ය ධ්‍රැවීයතාවයකින් යුක්ත වේ. එමනිසා එකලා ප්‍රේරණ මෝටරයක ජනිත වන්නේ නිරන්තරයෙන් විචල්‍ය වන්නවූ චුම්භක ක්ෂේත්‍රයකි.

                                                                                         මෝටරයේ ධාවනයට අවශ්‍ය Rotating Magnetic Field එකක් නිර්මාණය සඳහා උපකාරී වන ප්‍රධාන එතුමක් හෙවත් ධාවක එතුමක් ( Main Winding or Running Winding )  සහ මෝටරයේ ආරම්භයට සහ ධාවනයට සහාය වන අමතර එතුමක් හෙවත් ආරම්භක එතුම ( Auxiliary Winding or Starting Winding ) ලෙස ක්ෂේත්‍ර එතුම් දෙකක් ස්‍ථායුක කුහර තුල ස්ථාපිත කර ඇත.

Main Winding & Auxiliary Winding

02. ලේනකූඩු රෝටරය (  Squirrel Cage Rotor )

         

Squirrel Cage Rotor

         
       
           මෝටරයක ප්‍රධාන භ්‍රමණ සාමාජිකයා වන ලේනකූඩු රෝටරය නිර්මාණය කර ඇත්තේ ඝන දැඩි සෘජු විදුලි සන්නායක සමූහයක් ඇසුරෙන් වෘත්තාකාරව පවතින බෙරයක්  ආකාරයට වන අතර එම සන්නායක වල අග්‍ර සියල්ල දෙපස ඝනකම දැඩි ලෝහ වලලු 02ක් මගින් දෘඪව සම්බන්ධ කර ඇත. එමනිසා මෙමගින් නිර්මාණය වන්නේ සංවෘත්ත විදුලි පරිපථයක්ම වේ.

Rotor Without Lamination

                                                රෝටරයේ සන්නායක වලට විදුලි සැපයුමක් බාහිරින් සැපයීමට හෝ කිසියම් විදුලියක් රෝටර සන්නායක වලින් පිටතට ගැනීමට හෝ කිසිදු හැකියාවක් නොමැති  නමුත් මෝටරයේ ක්‍රියාකාරිත්වයේදී මේ සෑම සන්නායකයක් තුලින් ම ප්‍රමාණවත් ඉහළ අගයකින් යුතු විදුලි ධාරාවක් අනවරතව ගමන් කරනු ලබයි. මෙසේ සංසරණය වන්නේ විද්‍යුත් චුම්භක ප්‍රේරණ ක්‍රියාවලියේ ප්‍රතිඵලයක් ලෙසින් සන්නායක අන්තයන් අතර ප්‍රේරිත විද්‍යුත් ගාමක  බලය හේතුවෙන් සමස්ත රෝටරයම තනි විදුලි පරිපථයක් ලෙස ක්‍රියා කරමින් එම සන්නායක තුලින් ගලා යන්නවූ විදුලි ධාරාව වේ.

03. ඉදිරි හා පිටුපස අන්ත කවර ( Front & Rear End Shields )

End Shields

         සිලිකන් වානේ ( Silicon Steel ), චීනචට්ටි, සිලිකන් යකඩ වැනි ලෝහ වර්ගයකින් නිමවා ඇති දෘඪ අර්ධ වෘත්තාකාර ඒකකයක් වන මෙය මෝටරයේ ස්ථායුකය හා සම්බන්ධ වේ. අර්ධ වෘත්තාකාර මධ්‍යයේ ඇති බෙයාරිං ( Bearings )  සම්බන්ධ වීම සඳහා කුහරයකින් යුක්තව සාදා ඇති අතර ඊට අමතරව ඇතැම් මෝටර සඳහා Greece Cup සම්බන්ධ වීමද සිදු සන්නේ මෙම අන්ත කවර වලට ව්වේ.

04. සිසිලන පංකාව ( Cooling Fan)

Cooling Fan

       මෝටරය අභ්‍යන්තරයේ තාපය මහින් සිදුවන ජව හනි අවම කරමින්, මෝටරයේ ක්ෂේත්‍ර එතුම් වල රත්වීම  හා ඒතුළින් වන බලපෑම් අවම කර අභ්‍යන්තර තාපය පිටතට ගනිමින් මෝටරය සිසිලනය කිරීම සිදු කරනු ලබන්නේ සිසිලන පංකාව මගිනි. මෙය ප්ලාස්ටික් හෝ සැහැල්ලු ලෝහ වරගයකින් නිර්මාණය කරනු ලබයි.

05. එකලස් කිරීමේ උපාංග ( Assembling Equipment )

       මෝටරය එකලස් කිරීම සඳහා අවශ්‍ය අනෙකුත් උපාංග මෙම කොටසට අයත් වේ.

                                                      ඔබට නිවසේදී, සාමාන්‍ය ජීවිතයේ බහුල වශයෙන්ම දක්නට ලැබෙන මෝටර විශේෂය තමයි එකලා ප්‍රේරණ මෝටර වන අතර එයට හේතුව බහුලව දක්නට ලැබෙන්නේද එකලා ජව සැපයුම් වීමයි.  මෙම එකලා ප්‍රේරණ මෝටර ද ක්‍රම කිහිපයක් යටතේ බෙදා දක්වා තිබෙන අතර ඉන් ක්‍රම දෙකක් මම මෙහිදී සඳහන් කරන්නම්.  මින් පළමු ක්‍රමය බෝහෝ දෙනෙක් දන්නා ක්‍රමයයි. එහිදී එකලා ප්‍රේරණ මෝටර ප්‍රධාන වර්ග 5ක් ගැන සඳහන් කරනු ලබයි.

එකලා ප්‍රේරණ මෝටර වර්ගීකරණය ( Types of Single Phase Induction Motors) - පළමු ක්‍රමය

01. ධාරිත්‍රක ආරම්භක මෝටර 

      Capacitor Start Motors 

02. ස්ථීර ධාරිත්‍රක මෝටර නැතහොත් ධාරිත්‍රක ධාවක මෝටර 

      Permanent Capacitor Motor or Capacitor  Run Motors 

03. ධාරිත්‍රක ආරම්භක හා ධාවක මෝටර 

      Capacitor Start & Run Motors 

04. පැලි කලා මෝටර 

      Split Phase Motors 

05. ආවරණ ධ්‍රැව මෝටර 

      Shaded Pole Motors 

මීට වෙනස් වර්ගීකරණ ක්‍රමයක් V. K Mehetha විසින් දක්වන අතර එය මීට වඩා තරමක් සංකීර්ණ බවක් දරයි. එකලා ප්‍රේරණ මෝටර වර්ගීකරණයේ පළමු ක්‍රමය හා ඊට අදාල එක් එක් මෝටරය පිළිබඳව ඊලඟ ලිපිය මගින් කතා කරමු.

PDF එක මෙතනින් Download කර ගන්න

පෙර මෝටර වර්ගීකරණය (Dividing Motors) - 01 ලිපිය මෙතනින්.

මීලග මෝටර වර්ගීකරණය ( Dividing Motors-03 ) - එකලා ප්‍රේරණ මෝටරයක ආරම්භනය ( Starting of a Single Phase Induction Motors ) ලිපිය මෙතනින්.
         

මෝටර වර්ගීකරණය (Dividing Motors) - 01

ගොඩ කාලෙකින් පෝස්ටුවක් ලියන්න බැරි වුණාට  සමා වෙන්න ඕනි. මේ ටිකේ ටිකක් busy  වුණා. හරි එහෙනම් මම මේ පාර Article  එකෙන් ටිකක් බර Topic එකක් ගැන  කතා කරන්න හිතුව. මේ සම්බන්ධව ඔයාලටත් කිව්වොත් හොඳයි කියල මට හිතුනෙ මට මුහුණ දෙන්න වුණු ගැටලුවක් නිසාමයි. එහෙනම් අපි විදුලි මෝටර ගැන කතා කරමු..

   මෝටරයක් යනු කුමක්ද ?

 

  හරි එහෙනම් මුලින්ම බලමු මෝටරයක් කියන්නෙ මොකක්ද කියල. සරල ලෙසින් ගත් කල ලබා දෙන්නාවූ විද්‍යුත් ශක්තිය චුම්භක මාධ්‍යක් හමුවේ සෘජුවම භ්‍රමණය යාන්ත්‍රික ශක්තිය බවට පරිවර්තනය කරන්නාවූ ගතික යන්ත්‍රය මෝටරයක් ලෙස හැඳින්විය හැකිය.. ඒ කියන්නෙ Input Power එක Electrical energy සහ Output Power එක Mechanical Energy එකක්.

ELECTROMECHANICAL ENERGY CONVERSION

           හොඳයි දැන් බලමු  මේ කියන විදුලි මෝටර වර්ගීකරණය කළ හැකි පදනම් නැතිනම් ආකාර මොනවාද කියල. මේ වර්ගීකරණය සඳහා විවිධ වූ පදනම් භාවිතා කළ හැකි අතර ඉන් ප්‍රධාන වර්ගීකරණ ක්‍රමය වන්නේ මෝටරයට සපයනු ලබන විදුලි ධාරාවේ ස්ව්භාවය වේ. මීට අමතරව භාවිතා කරනු ලබන ස්ථානය මත වර්ගීකරණය, වේගවත් බව, ව්‍යාවර්තන හැකියාව, මෝටරයේ පරිවරන ක්‍රමය  වැනි විවිධ වූ පදනම් මත වර්ගීකරණය කිරීම සිදු කරනු ලැබේ.

විදුලි මෝටර සඳහා භාවිතා කරන විදුලි සැපයුමේ වර්ගය අනුව විදුලි මෝටර වර්ගීකරණය

01. ප්‍රත්‍යාවර්ත ධාරා මෝටර
       AC Motors
02. සරල ධාරා මෝටර
       DC Motors
03. සාර්වත්‍ර මෝටර 
       Universal Motors

               මීට අමතරව තවත් මේ සියල්ලම ඇතුලත් වන සේ මෝටර වර්ගීකරණය කිරීමක් ඉන්දියානු ලේඛකයකු වන් V. K Mehetha මහතා විසින් රචිත Principles of Electrical Machines කෘතියේ දැක්වෙන අතර එම වර්ගීකරණයද ඔබගේ දැනගැනීම පිණිස මෙහි ඇතුලත් කරන්නෙමි.

                                        ඔහුගේ වර්ගීකරණය අනුව විදුලි මෝටර ප්‍රධාන කොටස් දෙකකට බෙදා දක්වන අතර  ඒ සරල ධාරා මෝටර සහ ප්‍රත්‍යාවර්ත ධාරා මෝටර වශයෙන් වේ. මෙහිදී ඔහු විසින් සාර්වත්‍ර මෝටර ද, ප්‍රත්‍යාවර්ත මෝටර කාණ්ඩයේ එකලා මෝටර ගනයට ඇතුලත් කරමින් වර්ගීකරණය කිරීම සිදු කර ඇත.

                                                                                                       මීට අමතරව ඉහතින් සඳහන් කල මෝටර වර්ගීකරණය කිරීමේ ක්‍රම පිළිබඳවත් ඊට අදාල එක් එක් මෝටර පිළිබඳ වැදගත් තොරතුරු රාශියක් මෙතනින් ඇරැඹෙන මෝටර වර්ගීකරණය හා සබැඳි ලිපි පෙලක් ඔබ වෙත නැවතත් ගෙන ඒමට බලාපොරොත්තු වෙමි.

PDF එක මෙතනින් Download කර ගන්න

මීලග මෝටර වර්ගීකරණය (Dividing Motors-02) - එකලා මෝටර (Single Phase Motors) ලිපිය මෙතනින්.