An বৈদ্যুতিক মোটরএটি এমন একটি যন্ত্র যা বৈদ্যুতিক শক্তিকে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তরিত করে, এবং ফ্যারাডের প্রথম বৈদ্যুতিক মোটর আবিষ্কারের পর থেকে আমরা সর্বত্র এই যন্ত্রটি ছাড়াই আমাদের জীবনযাপন করতে সক্ষম হয়েছি।
আজকাল গাড়িগুলো প্রধানত যান্ত্রিক ব্যবস্থা থেকে দ্রুত বৈদ্যুতিক ব্যবস্থায় রূপান্তরিত হচ্ছে এবং গাড়িতে মোটরের ব্যবহারও ক্রমশ ব্যাপক হচ্ছে। অনেকেই হয়তো অনুমান করতে পারেন না যে তাদের গাড়িতে কয়টি মোটর লাগানো আছে, এবং এই পরিচিতিটি আপনাকে আপনার গাড়ির মোটরগুলো খুঁজে পেতে সাহায্য করবে।
গাড়িতে মোটরের প্রয়োগ
আপনার গাড়িতে মোটরটি কোথায় আছে তা খুঁজে বের করার জন্য, পাওয়ার সিট হলো সবচেয়ে উপযুক্ত জায়গা। ইকোনমি গাড়িগুলিতে, মোটর সাধারণত সিটকে সামনে-পিছনে সরানো এবং ব্যাকরেস্টকে কাত করার সুবিধা দেয়। প্রিমিয়াম গাড়িগুলিতে,বৈদ্যুতিক মোটরউদাহরণস্বরূপ, সিটের নিচের কুশনের হেলান, কোমর সাপোর্ট, হেডরেস্টের সামঞ্জস্য এবং কুশনের দৃঢ়তার মতো উচ্চতা সমন্বয় নিয়ন্ত্রণ করা যায়, যা বৈদ্যুতিক মোটর ছাড়াই ব্যবহার করা যেতে পারে। সিটের অন্যান্য বৈশিষ্ট্য যেগুলিতে বৈদ্যুতিক মোটর ব্যবহৃত হয়, সেগুলির মধ্যে রয়েছে পাওয়ার সিট ফোল্ডিং এবং পিছনের সিটগুলির পাওয়ার লোডিং।
উইন্ডস্ক্রিন ওয়াইপার হলো এর সবচেয়ে সাধারণ উদাহরণ।বৈদ্যুতিক মোটরআধুনিক গাড়িতে এর প্রয়োগ। সাধারণত, প্রতিটি গাড়িতে সামনের ওয়াইপারের জন্য অন্তত একটি মোটর থাকে। SUV এবং চওড়া পেছনের অংশযুক্ত গাড়িগুলোতে পেছনের জানালার ওয়াইপার ক্রমশ জনপ্রিয় হয়ে উঠছে, যার অর্থ হলো বেশিরভাগ গাড়িতেই পেছনের ওয়াইপার এবং এর জন্য উপযুক্ত মোটর থাকে। আরেকটি মোটর উইন্ডস্ক্রিনে ওয়াশার ফ্লুইড পাম্প করে এবং কিছু গাড়িতে তা হেডলাইটেও পাঠায়, যেগুলোর নিজস্ব ছোট ওয়াইপার থাকতে পারে।
প্রায় প্রতিটি গাড়িতেই একটি ব্লোয়ার থাকে যা হিটিং ও কুলিং সিস্টেমের মাধ্যমে বাতাস সঞ্চালন করে; অনেক গাড়ির কেবিনে দুই বা ততোধিক ফ্যান থাকে। উন্নতমানের গাড়িগুলোতে কুশনের বায়ুচলাচল এবং তাপ বিতরণের জন্য সিটের ভেতরেও ফ্যান থাকে।
অতীতে, জানালা প্রায়শই হাত দিয়ে খোলা ও বন্ধ করা হতো, কিন্তু এখন পাওয়ার উইন্ডো বেশ প্রচলিত। সানরুফ এবং পেছনের জানালাসহ প্রতিটি জানালার ভেতরে লুকানো মোটর থাকে। এই জানালাগুলোর জন্য ব্যবহৃত অ্যাকচুয়েটরগুলো রিলের মতোই সহজ হতে পারে, কিন্তু নিরাপত্তার প্রয়োজনীয়তার (যেমন বাধা শনাক্ত করা বা কোনো বস্তুকে আঁকড়ে ধরা) কারণে এখন গতি পর্যবেক্ষণ এবং চালিকা শক্তি সীমিতকরণের মতো উন্নত অ্যাকচুয়েটর ব্যবহার করা হয়।
ম্যানুয়াল থেকে ইলেকট্রিক ব্যবস্থায় পরিবর্তিত হওয়ায় গাড়ির লকগুলো আরও সুবিধাজনক হয়ে উঠছে। মোটরচালিত নিয়ন্ত্রণের সুবিধাগুলোর মধ্যে রয়েছে রিমোট পরিচালনার মতো সুবিধাজনক বৈশিষ্ট্য এবং সংঘর্ষের পর স্বয়ংক্রিয়ভাবে আনলক হওয়ার মতো উন্নত নিরাপত্তা ও বুদ্ধিমত্তা। পাওয়ার উইন্ডোর মতো নয়, পাওয়ার ডোর লকে ম্যানুয়াল পরিচালনার বিকল্পটি অবশ্যই বজায় রাখতে হয়, তাই এটি মোটরের নকশা এবং পাওয়ার ডোর লকের কাঠামোকে প্রভাবিত করে।
ড্যাশবোর্ড বা ক্লাস্টারের ইন্ডিকেটরগুলো হয়তো লাইট-এমিটিং ডায়োড (এলইডি) বা অন্য ধরনের ডিসপ্লেতে রূপান্তরিত হয়েছে, কিন্তু এখন প্রতিটি ডায়াল এবং গেজে ছোট বৈদ্যুতিক মোটর ব্যবহৃত হয়। সুবিধা প্রদানকারী বিভাগের অন্যান্য মোটরগুলোর মধ্যে রয়েছে সাইড মিরর ভাঁজ করা ও তার অবস্থান সমন্বয়ের মতো সাধারণ বৈশিষ্ট্য, পাশাপাশি কনভার্টিবল টপ, প্রত্যাহারযোগ্য পেডাল এবং চালক ও যাত্রীর মধ্যে কাচের বিভাজকের মতো আরও বিশেষ কিছু প্রয়োগ।
গাড়ির ইঞ্জিনের ভেতরে আরও বেশ কিছু জায়গায় বৈদ্যুতিক মোটরের ব্যবহার ক্রমশ সাধারণ হয়ে উঠছে। অনেক ক্ষেত্রে, বৈদ্যুতিক মোটর বেল্ট-চালিত যান্ত্রিক যন্ত্রাংশগুলোকে প্রতিস্থাপন করছে। এর উদাহরণ হলো রেডিয়েটর ফ্যান, ফুয়েল পাম্প, ওয়াটার পাম্প এবং কম্প্রেসার। এই কাজগুলো বেল্ট ড্রাইভ থেকে ইলেকট্রিক ড্রাইভে পরিবর্তন করার বেশ কিছু সুবিধা রয়েছে। একটি হলো, আধুনিক ইলেকট্রনিক সরঞ্জামগুলিতে বেল্ট এবং পুলি ব্যবহারের চেয়ে ড্রাইভ মোটরের ব্যবহার বেশি শক্তি-সাশ্রয়ী, যার ফলে উন্নত জ্বালানি দক্ষতা, কম ওজন এবং কম দূষণের মতো সুবিধা পাওয়া যায়। আরেকটি সুবিধা হলো, বেল্টের পরিবর্তে বৈদ্যুতিক মোটরের ব্যবহার যান্ত্রিক নকশায় আরও বেশি স্বাধীনতা দেয়, কারণ পাম্প এবং ফ্যান বসানোর স্থানগুলোকে সার্পেন্টাইন বেল্ট দ্বারা সীমাবদ্ধ থাকতে হয় না, যা প্রতিটি পুলির সাথে অবশ্যই সংযুক্ত থাকতে হবে।
যানবাহনের মোটর প্রযুক্তির প্রবণতা
উপরের ডায়াগ্রামে চিহ্নিত স্থানগুলোতে বৈদ্যুতিক মোটর অপরিহার্য, এবং ফলস্বরূপ, গাড়ি আরও বেশি ইলেকট্রনিক হওয়ার সাথে সাথে এবং স্বয়ংক্রিয় চালনা ও বুদ্ধিমত্তার অগ্রগতি সাধিত হওয়ায় গাড়িতে বৈদ্যুতিক মোটরের ব্যবহার আরও বাড়বে, এবং চালনার জন্য ব্যবহৃত মোটরের ধরনও পরিবর্তিত হচ্ছে।
পূর্বে যেখানে গাড়ির বেশিরভাগ মোটরে সাধারণ ১২ ভোল্টের অটোমোটিভ সিস্টেম ব্যবহৃত হতো, সেখানে এখন ১২ ভোল্ট এবং ৪৮ ভোল্টের ডুয়াল ভোল্টেজ সিস্টেম মূলধারায় পরিণত হচ্ছে। এই ডুয়াল ভোল্টেজ সিস্টেমের ফলে উচ্চ কারেন্টের কিছু লোডকে ১২ ভোল্টের ব্যাটারি থেকে সরিয়ে নেওয়া সম্ভব হয়। ৪৮ ভোল্টের সাপ্লাই ব্যবহারের সুবিধা হলো, একই পাওয়ারের জন্য কারেন্ট চারগুণ কমে যায় এবং এর ফলে ক্যাবল ও মোটরের ওয়াইন্ডিং-এর ওজনও হ্রাস পায়। যেসব অ্যাপ্লিকেশনে উচ্চ-কারেন্টের লোড থাকে এবং যেগুলোকে ৪৮ ভোল্টের পাওয়ারে আপগ্রেড করা যেতে পারে, সেগুলোর মধ্যে রয়েছে স্টার্টার মোটর, টার্বোচার্জার, ফুয়েল পাম্প, ওয়াটার পাম্প এবং কুলিং ফ্যান। এই কম্পোনেন্টগুলোর জন্য ৪৮ ভোল্টের বৈদ্যুতিক সিস্টেম স্থাপন করলে জ্বালানি খরচে প্রায় ১০ শতাংশ সাশ্রয় হতে পারে।
মোটরের প্রকারভেদ বোঝা
বিভিন্ন প্রয়োগের জন্য বিভিন্ন ধরনের মোটরের প্রয়োজন হয় এবং মোটরগুলোকে নানাভাবে শ্রেণিবদ্ধ করা যেতে পারে।
১. পরিচালন শক্তির উৎসের উপর ভিত্তি করে শ্রেণিবিভাগ - মোটরের পরিচালন শক্তির উৎসের উপর নির্ভর করে একে ডিসি মোটর এবং এসি মোটরে শ্রেণিবদ্ধ করা যেতে পারে। এদের মধ্যে, এসি মোটরকে আবার এক-ফেজ মোটর এবং তিন-ফেজ মোটরে বিভক্ত করা হয়।
২. কার্যপ্রণালী অনুসারে - ভিন্ন ভিন্ন গঠন এবং কার্যপ্রণালীর ওপর ভিত্তি করে মোটরকে ডিসি মোটর, অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মোটর এবং সিঙ্ক্রোনাস মোটরে ভাগ করা যায়। সিঙ্ক্রোনাস মোটরকে আবার পার্মানেন্ট ম্যাগনেট সিঙ্ক্রোনাস মোটর, রিলাক্টেন্স সিঙ্ক্রোনাস মোটর এবং হিস্টেরেসিস মোটরে ভাগ করা যায়। অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মোটরকে ইন্ডাকশন মোটর এবং এসি কমিউটেটর মোটরে ভাগ করা যায়।
৩. স্টার্ট এবং রানিং মোড অনুসারে শ্রেণিবিন্যাস - স্টার্ট এবং রানিং মোড অনুসারে মোটরকে ক্যাপাসিটর-স্টার্টেড সিঙ্গেল-ফেজ অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মোটর, ক্যাপাসিটর-রান সিঙ্গেল-ফেজ অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মোটর, ক্যাপাসিটর-স্টার্টেড রানিং সিঙ্গেল-ফেজ অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মোটর এবং স্প্লিট-ফেজ সিঙ্গেল-ফেজ অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মোটরে ভাগ করা যায়।
৪. ব্যবহার অনুসারে শ্রেণিবিন্যাস - বৈদ্যুতিক মোটরকে ব্যবহার অনুযায়ী ড্রাইভ মোটর এবং কন্ট্রোল মোটরে ভাগ করা যায়। ড্রাইভ মোটরকে বৈদ্যুতিক মোটরযুক্ত পাওয়ার টুলস (যার মধ্যে ড্রিলিং, পলিশিং, গ্রাইন্ডিং, স্লটিং, কাটিং, রিমিং এবং অন্যান্য টুলস অন্তর্ভুক্ত), বৈদ্যুতিক মোটরযুক্ত গৃহস্থালী সরঞ্জাম (যার মধ্যে ওয়াশিং মেশিন, বৈদ্যুতিক পাখা, রেফ্রিজারেটর, এয়ার কন্ডিশনার, টেপ রেকর্ডার, ভিসিআর, ভিডিও রেকর্ডার, ডিভিডি প্লেয়ার, হুভার, ক্যামেরা, হেয়ার ড্রায়ার, বৈদ্যুতিক শেভার ইত্যাদি অন্তর্ভুক্ত) এবং অন্যান্য সাধারণ-উদ্দেশ্যের ছোট যন্ত্রপাতি ও সরঞ্জাম (যার মধ্যে বিভিন্ন ধরণের ছোট মেশিন টুলস, ছোট যন্ত্রপাতি, চিকিৎসা সরঞ্জাম, ইলেকট্রনিক যন্ত্র ইত্যাদি অন্তর্ভুক্ত) - এই তিন ভাগে ভাগ করা হয়। কন্ট্রোল মোটরকে স্টেপার মোটর এবং সার্ভো মোটরে ভাগ করা হয়।
৫. রোটরের গঠন অনুসারে শ্রেণিবিন্যাস - রোটরের গঠন অনুসারে মোটরকে দুই ভাগে ভাগ করা যায়: কেজ ইন্ডাকশন মোটর (পুরানো মান অনুযায়ী যাকে স্কুইরেল কেজ অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মোটর বলা হয়) এবং ওয়্যার-উইন্ড রোটর ইন্ডাকশন মোটর (পুরানো মান অনুযায়ী যাকে ওয়্যার-উইন্ড অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মোটর বলা হয়)।
৬. কার্যক্ষম গতি অনুসারে শ্রেণিবিন্যাস - কার্যক্ষম গতি অনুসারে মোটরকে উচ্চ-গতির মোটর, নিম্ন-গতির মোটর, স্থির-গতির মোটর এবং উচ্চ-গতির মোটরে ভাগ করা যায়।
বর্তমানে, গাড়ির বডিতে ব্যবহৃত বেশিরভাগ মোটরে ব্রাশড ডিসি মোটর ব্যবহার করা হয়, যা একটি প্রচলিত সমাধান। ব্রাশের কমিউটেশন ফাংশনের কারণে এই মোটরগুলো চালানো সহজ এবং তুলনামূলকভাবে সস্তা। কিছু ক্ষেত্রে, ব্রাশলেস ডিসি (বিএলডিসি) মোটর পাওয়ার ডেনসিটির দিক থেকে উল্লেখযোগ্য সুবিধা দেয়, যা ওজন কমায় এবং উন্নত জ্বালানি সাশ্রয় ও কম দূষণ নিশ্চিত করে। নির্মাতারা উইন্ডস্ক্রিন ওয়াইপার, কেবিন হিটিং, ভেন্টিলেশন এবং এয়ার কন্ডিশনিং (এইচভিএসি) ব্লোয়ার ও পাম্পে বিএলডিসি মোটর ব্যবহার করতে পছন্দ করছেন। এইসব ক্ষেত্রে, মোটরগুলো পাওয়ার উইন্ডো বা পাওয়ার সিটের মতো ক্ষণস্থায়ী অপারেশনের পরিবর্তে দীর্ঘ সময় ধরে চলে, যেখানে ব্রাশড মোটরের সরলতা এবং সাশ্রয়ীতা সুবিধাজনক ভূমিকা পালন করে।
বৈদ্যুতিক যানবাহনের জন্য উপযুক্ত বৈদ্যুতিক মোটর
জ্বালানি-সাশ্রয়ী যানবাহন থেকে সম্পূর্ণরূপে বৈদ্যুতিক যানবাহনে রূপান্তরের ফলে গাড়ির কেন্দ্রস্থলে মোটর-চালিত ইঞ্জিনের ব্যবহার বাড়বে।
মোটর ড্রাইভ সিস্টেম হলো একটি বৈদ্যুতিক গাড়ির হৃৎপিণ্ড, যা একটি মোটর, একটি পাওয়ার কনভার্টার, বিভিন্ন ডিটেকশন সেন্সর এবং একটি পাওয়ার সাপ্লাই নিয়ে গঠিত। বৈদ্যুতিক গাড়ির জন্য উপযুক্ত মোটরগুলোর মধ্যে রয়েছে: ডিসি মোটর, ব্রাশলেস ডিসি মোটর, অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মোটর, পার্মানেন্ট ম্যাগনেট সিঙ্ক্রোনাস মোটর এবং সুইচড রিলাক্টেন্স মোটর।
ডিসি মোটর হলো এমন একটি মোটর যা ডিসি বৈদ্যুতিক শক্তিকে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তরিত করে এবং এর ভালো গতি নিয়ন্ত্রণ ক্ষমতার কারণে বিদ্যুৎ পরিবহনের কাজে এটি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এছাড়াও এর বড় স্টার্টিং টর্ক এবং তুলনামূলকভাবে সহজ নিয়ন্ত্রণের বৈশিষ্ট্য রয়েছে। তাই, যে কোনো যন্ত্রপাতি যা ভারী লোডে চালু হয় বা যার জন্য সুষম গতি নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজন হয়, যেমন—বড় রিভার্সিবল রোলিং মিল, উইঞ্চ, বৈদ্যুতিক লোকোমোটিভ, ট্রাম ইত্যাদিতে ডিসি মোটর ব্যবহার করা উপযুক্ত।
ব্রাশলেস ডিসি মোটর বৈদ্যুতিক গাড়ির লোড বৈশিষ্ট্যের সাথে খুব ভালোভাবে খাপ খায়। এর কম গতিতে উচ্চ টর্কের বৈশিষ্ট্য থাকায়, এটি বৈদ্যুতিক গাড়ির ত্বরণের চাহিদা মেটাতে একটি বড় স্টার্টিং টর্ক সরবরাহ করতে পারে। একই সাথে, এটি কম, মাঝারি এবং উচ্চ গতির বিস্তৃত পরিসরে চলতে পারে এবং এর উচ্চ দক্ষতার বৈশিষ্ট্যও রয়েছে; কম লোডের অবস্থায় এর কার্যকারিতা অনেক বেশি। এর অসুবিধা হলো, মোটরটি নিজে একটি এসি মোটরের চেয়ে বেশি জটিল এবং এর কন্ট্রোলারটি একটি ব্রাশড ডিসি মোটরের চেয়ে বেশি জটিল।
অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মোটর, অর্থাৎ ইন্ডাকশন মোটর, এমন একটি যন্ত্র যেখানে রোটরকে একটি ঘূর্ণায়মান চৌম্বক ক্ষেত্রে স্থাপন করা হয় এবং এই ঘূর্ণায়মান চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রভাবে একটি ঘূর্ণন টর্ক উৎপন্ন হয়, যার ফলে রোটরটি ঘোরে। অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মোটরের গঠন সরল, এটি তৈরি ও রক্ষণাবেক্ষণ করা সহজ, এর লোড বৈশিষ্ট্য প্রায় স্থির গতির কাছাকাছি এবং এটি বেশিরভাগ শিল্প ও কৃষি উৎপাদন যন্ত্রপাতির টানের চাহিদা মেটাতে পারে। তবে, অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মোটরের গতি এবং এর ঘূর্ণায়মান চৌম্বক ক্ষেত্রের সিঙ্ক্রোনাস গতির একটি নির্দিষ্ট ঘূর্ণন হার থাকে, ফলে এর গতি নিয়ন্ত্রণ দুর্বল এবং এটি ডিসি মোটরের মতো সাশ্রয়ী ও নমনীয় নয়। এছাড়াও, উচ্চ-ক্ষমতা সম্পন্ন কিন্তু কম-গতির প্রয়োগের ক্ষেত্রে অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মোটর সিঙ্ক্রোনাস মোটরের মতো ততটা যুক্তিযুক্ত নয়।
পার্মানেন্ট ম্যাগনেট সিনক্রোনাস মোটর হলো এমন একটি সিনক্রোনাস মোটর যা স্থায়ী চুম্বকের উদ্দীপনার মাধ্যমে একটি সিনক্রোনাস ঘূর্ণায়মান চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে। এই চুম্বকগুলো রোটর হিসেবে কাজ করে একটি ঘূর্ণায়মান চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে এবং এই ঘূর্ণায়মান চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রভাবে আর্মেচারের মাধ্যমে থ্রি-ফেজ স্টেটর ওয়াইন্ডিংগুলো প্রতিক্রিয়া করে তিন-ফেজ প্রতিসম কারেন্ট আবিষ্ট করে। পার্মানেন্ট ম্যাগনেট মোটর আকারে ছোট, ওজনে হালকা, এর ঘূর্ণন জড়তা কম এবং পাওয়ার ডেনসিটি বেশি, যা সীমিত জায়গার বৈদ্যুতিক যানবাহনের জন্য উপযুক্ত। এছাড়াও, এর টর্ক-টু-ইনার্শিয়া অনুপাত বেশি, ওভারলোড ধারণ ক্ষমতা শক্তিশালী এবং বিশেষ করে কম ঘূর্ণন গতিতে এর আউটপুট টর্ক অনেক বেশি, যা কম্পিউটারাইজড গাড়ির স্টার্ট-আপ অ্যাক্সিলারেশনের জন্য উপযুক্ত। তাই, পার্মানেন্ট ম্যাগনেট মোটর দেশীয় ও বিদেশী বৈদ্যুতিক যানবাহন মহলে ব্যাপকভাবে স্বীকৃতি পেয়েছে এবং বেশ কিছু বৈদ্যুতিক যানবাহনে ব্যবহৃত হচ্ছে। উদাহরণস্বরূপ, জাপানের বেশিরভাগ বৈদ্যুতিক যানবাহন পার্মানেন্ট ম্যাগনেট মোটর দ্বারা চালিত হয়, যা টয়োটা প্রিয়াস হাইব্রিডে ব্যবহৃত হয়।
পোস্ট করার সময়: ৩১ জানুয়ারি, ২০২৪