झटपट तथ्ये! गाड्यांमध्ये खरंच खूप प्रकारच्या मोटर्स असतात!

An इलेक्ट्रिक मोटरहे एक असे उपकरण आहे जे विद्युत ऊर्जेचे यांत्रिक ऊर्जेमध्ये रूपांतर करते आणि फॅरेडेने पहिल्या इलेक्ट्रिक मोटरचा शोध लावल्यापासून, आपण सर्वत्र या उपकरणाशिवाय आपले जीवन जगू शकलो आहोत.

आजकाल गाड्या प्रामुख्याने यांत्रिक असण्यापासून वेगाने विद्युत-चालित उपकरणांमध्ये बदलत आहेत आणि गाड्यांमध्ये मोटर्सचा वापर अधिकाधिक व्यापक होत आहे. बऱ्याच लोकांना त्यांच्या गाडीत किती मोटर्स बसवल्या आहेत याचा अंदाज लावता येत नसेल, आणि खालील परिचय तुम्हाला तुमच्या गाडीतील मोटर्स शोधण्यात मदत करेल.

गाड्यांमध्ये मोटर्सचे उपयोग

तुमच्या गाडीतील मोटर कुठे आहे हे शोधण्यासाठी, पॉवर सीट ही सर्वात योग्य जागा आहे. इकॉनॉमी गाड्यांमध्ये, मोटर्समुळे सामान्यतः सीट पुढे-मागे सरकवता येते आणि बॅकरेस्ट झुकवता येते. प्रीमियम गाड्यांमध्ये,विद्युत मोटर्सइलेक्ट्रिक मोटरशिवाय वापरता येणाऱ्या इतर वैशिष्ट्यांबरोबरच, उंचीचे समायोजन, उदाहरणार्थ, सीटच्या खालच्या कुशनचा झुकाव, कमरेला आधार, हेडरेस्टचे समायोजन आणि कुशनची घट्टपणा नियंत्रित करता येतो. इलेक्ट्रिक मोटर वापरणाऱ्या सीटच्या इतर वैशिष्ट्यांमध्ये पॉवर सीट फोल्डिंग आणि मागील सीटचे पॉवर लोडिंग यांचा समावेश आहे.

विंडस्क्रीन वायपर्स हे सर्वात सामान्य उदाहरण आहेइलेक्ट्रिक मोटरआधुनिक गाड्यांमधील उपयोग. साधारणपणे, प्रत्येक गाडीमध्ये पुढच्या वायपर्ससाठी किमान एक वायपर मोटर असते. एसयूव्ही आणि मागच्या बाजूला मोठे दरवाजे असलेल्या गाड्यांमध्ये मागच्या काचेवरील वायपर्स अधिकाधिक लोकप्रिय होत आहेत, याचा अर्थ असा की बहुतेक गाड्यांमध्ये मागचे वायपर्स आणि संबंधित मोटर्स असतात. दुसरी मोटर विंडस्क्रीनवर वॉशर फ्लुइड पंप करते आणि काही गाड्यांमध्ये हेडलाइट्सपर्यंत पोहोचवते, ज्यांना स्वतःचा एक छोटा वायपर असू शकतो.
जवळपास प्रत्येक गाडीमध्ये एक ब्लोअर असतो जो हीटिंग आणि कूलिंग सिस्टीममधून हवा फिरवतो; अनेक वाहनांच्या केबिनमध्ये दोन किंवा अधिक पंखे असतात. उच्च श्रेणीच्या वाहनांमध्ये सीटच्या कुशनला हवा खेळती ठेवण्यासाठी आणि उष्णतेचे वितरण करण्यासाठी सीटमध्येही पंखे असतात.

पूर्वी खिडक्या बहुतेकदा हाताने उघडल्या आणि बंद केल्या जात असत, पण आता पॉवर विंडोज सामान्य झाल्या आहेत. सनरूफ आणि मागील खिडक्यांसह प्रत्येक खिडकीत लपवलेल्या मोटर्स बसवलेल्या असतात. या खिडक्यांसाठी वापरले जाणारे ॲक्ट्युएटर्स रिलेसारखे साधे असू शकतात, परंतु सुरक्षिततेच्या आवश्यकतांमुळे (जसे की अडथळे ओळखणे किंवा वस्तू पकडणे) हालचालींचे निरीक्षण आणि चालन शक्ती मर्यादित करण्याची क्षमता असलेल्या अधिक स्मार्ट ॲक्ट्युएटर्सचा वापर केला जातो.

मॅन्युअलवरून इलेक्ट्रिककडे वळल्यामुळे, कारचे लॉक अधिक सोयीस्कर होत आहेत. मोटरचलित नियंत्रणाच्या फायद्यांमध्ये रिमोट ऑपरेशनसारखी सोयीस्कर वैशिष्ट्ये, आणि धडकेनंतर आपोआप अनलॉक होण्यासारखी वाढीव सुरक्षा व बुद्धिमत्ता यांचा समावेश होतो. पॉवर विंडोच्या विपरीत, पॉवर डोअर लॉकमध्ये मॅन्युअल ऑपरेशनचा पर्याय कायम ठेवावा लागतो, त्यामुळे याचा परिणाम पॉवर डोअर लॉकच्या मोटरच्या डिझाइन आणि संरचनेवर होतो.

डॅशबोर्ड किंवा क्लस्टरवरील इंडिकेटर्स कदाचित प्रकाश-उत्सर्जक डायोड (LEDs) किंवा इतर प्रकारच्या डिस्प्लेमध्ये विकसित झाले असतील, पण आता प्रत्येक डायल आणि गेजमध्ये लहान इलेक्ट्रिक मोटर्सचा वापर केला जातो. सोयी-सुविधा पुरवणाऱ्या श्रेणीतील इतर मोटर्समध्ये बाजूचे आरसे दुमडणे आणि त्यांची स्थिती समायोजित करणे यांसारख्या सामान्य वैशिष्ट्यांचा, तसेच कन्व्हर्टिबल टॉप्स, मागे घेता येणारे पेडल्स आणि चालक व प्रवासी यांच्यामधील काचेचे विभाजक यांसारख्या अधिक वैशिष्ट्यपूर्ण उपयोगांचा समावेश होतो.

इंजिनच्या बाबतीत, इलेक्ट्रिक मोटर्स आता इतर अनेक ठिकाणी अधिक सामान्य होत आहेत. बऱ्याच प्रकरणांमध्ये, इलेक्ट्रिक मोटर्स बेल्ट-चालित यांत्रिक घटकांची जागा घेत आहेत. उदाहरणांमध्ये रेडिएटर फॅन, इंधन पंप, वॉटर पंप आणि कंप्रेसर यांचा समावेश आहे. ही कार्ये बेल्ट ड्राइव्हवरून इलेक्ट्रिक ड्राइव्हमध्ये बदलण्याचे अनेक फायदे आहेत. एक म्हणजे, आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांमध्ये ड्राइव्ह मोटर्सचा वापर बेल्ट आणि पुली वापरण्यापेक्षा अधिक ऊर्जा-कार्यक्षम आहे, ज्यामुळे सुधारित इंधन कार्यक्षमता, कमी वजन आणि कमी उत्सर्जन यांसारखे फायदे मिळतात. दुसरा फायदा असा आहे की, बेल्टऐवजी इलेक्ट्रिक मोटर्सच्या वापरामुळे यांत्रिक रचनेत अधिक स्वातंत्र्य मिळते, कारण पंप आणि फॅन बसवण्याची ठिकाणे प्रत्येक पुलीला जोडाव्या लागणाऱ्या सर्पेंटाइन बेल्टमुळे मर्यादित राहत नाहीत.

वाहनातील मोटर तंत्रज्ञानातील प्रवाह

वरील आकृतीत चिन्हांकित केलेल्या ठिकाणी इलेक्ट्रिक मोटर्स अपरिहार्य आहेत, आणि त्यानंतर, जसजशी कार अधिक इलेक्ट्रॉनिक होत जाईल आणि स्वायत्त ड्रायव्हिंग व बुद्धिमत्तेमध्ये प्रगती होईल, तसतसे कारमध्ये इलेक्ट्रिक मोटर्सचा वापर अधिकाधिक केला जाईल आणि ड्राइव्हसाठी वापरल्या जाणाऱ्या मोटर्सचे प्रकारही बदलत आहेत.

पूर्वी गाड्यांमधील बहुतेक मोटर्समध्ये मानक १२V ऑटोमोटिव्ह सिस्टीम वापरली जात असे, परंतु आता ड्युअल व्होल्टेज १२V आणि ४८V सिस्टीम मुख्य प्रवाहात येत आहेत. ड्युअल व्होल्टेज सिस्टीममुळे काही जास्त करंट लागणारे लोड १२V बॅटरीवरून कमी करणे शक्य होते. ४८V सप्लाय वापरण्याचा फायदा म्हणजे तेवढ्याच पॉवरसाठी करंटमध्ये चौपट घट होते आणि त्याचबरोबर केबल्स व मोटर वाइंडिंगच्या वजनातही घट होते. ज्या उपकरणांमध्ये जास्त करंट लागतो आणि ज्यांना ४८V पॉवरवर अद्ययावत केले जाऊ शकते, त्यांमध्ये स्टार्टर मोटर्स, टर्बोचार्जर्स, फ्युएल पंप, वॉटर पंप आणि कूलिंग फॅन्स यांचा समावेश होतो. या घटकांसाठी ४८V इलेक्ट्रिकल सिस्टीम बसवल्यास इंधनाच्या वापरात अंदाजे १० टक्के बचत होऊ शकते.

मोटरचे प्रकार समजून घेणे
वेगवेगळ्या अनुप्रयोगांसाठी वेगवेगळ्या मोटर्सची आवश्यकता असते आणि मोटर्सचे विविध प्रकारे वर्गीकरण केले जाऊ शकते.

१. कार्यरत उर्जा स्त्रोतावर आधारित वर्गीकरण - मोटरच्या कार्यरत उर्जा स्त्रोतानुसार, तिचे डीसी मोटर्स आणि एसी मोटर्समध्ये वर्गीकरण केले जाऊ शकते. त्यामध्ये, एसी मोटर्सची देखील सिंगल-फेज मोटर्स आणि थ्री-फेज मोटर्समध्ये विभागणी केली जाते.

२. कार्यतत्त्वानुसार - वेगवेगळ्या रचनेनुसार आणि कार्यतत्त्वानुसार, मोटरचे डीसी मोटर, असिंक्रोनस मोटर आणि सिंक्रोनस मोटरमध्ये वर्गीकरण केले जाऊ शकते. सिंक्रोनस मोटर्सचे परमनंट मॅग्नेट सिंक्रोनस मोटर्स, रिलक्टन्स सिंक्रोनस मोटर्स आणि हिस्टेरेसिस मोटर्समध्ये देखील वर्गीकरण केले जाऊ शकते. असिंक्रोनस मोटरचे इंडक्शन मोटर आणि एसी कम्युटेटर मोटरमध्ये वर्गीकरण केले जाऊ शकते.

३. सुरू होण्याच्या आणि चालण्याच्या पद्धतीनुसार वर्गीकरण - सुरू होण्याच्या आणि चालण्याच्या पद्धतीनुसार मोटरचे कपॅसिटर-स्टार्टेड सिंगल-फेज असिंक्रोनस मोटर, कपॅसिटर-रन सिंगल-फेज असिंक्रोनस मोटर, कपॅसिटर-स्टार्टेड रनिंग सिंगल-फेज असिंक्रोनस मोटर आणि स्प्लिट-फेज सिंगल-फेज असिंक्रोनस मोटरमध्ये विभाजन केले जाऊ शकते.

४. उपयोगानुसार वर्गीकरण - इलेक्ट्रिक मोटर्सचे उपयोगानुसार ड्राइव्ह मोटर्स आणि कंट्रोल मोटर्समध्ये विभाजन केले जाऊ शकते. ड्राइव्ह मोटरचे विभाजन इलेक्ट्रिक मोटर्स असलेल्या पॉवर टूल्स (ज्यात ड्रिलिंग, पॉलिशिंग, ग्राइंडिंग, स्लॉटिंग, कटिंग, रीमिंग आणि इतर साधनांचा समावेश आहे), इलेक्ट्रिक मोटर्स असलेली घरगुती उपकरणे (ज्यात वॉशिंग मशीन, इलेक्ट्रिक पंखे, रेफ्रिजरेटर, एअर कंडिशनर, टेप रेकॉर्डर, व्हीसीआर, व्हिडिओ रेकॉर्डर, डीव्हीडी प्लेयर, व्हॅक्यूम क्लिनर, कॅमेरा, हेअर ड्रायर, इलेक्ट्रिक शेवर इत्यादींचा समावेश आहे) आणि इतर सामान्य-उद्देशीय लहान यंत्रसामग्री व उपकरणे (ज्यात विविध लहान मशीन टूल्स, लहान यंत्रसामग्री, वैद्यकीय उपकरणे, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे इत्यादींचा समावेश आहे) यामध्ये केले जाते. कंट्रोल मोटर्सचे विभाजन स्टेपर मोटर्स आणि सर्वो मोटर्समध्ये केले जाते.

5. रोटरच्या रचनेनुसार वर्गीकरण - रोटरच्या रचनेनुसार मोटरचे केज इंडक्शन मोटर (जुन्या मानकानुसार स्क्विरल केज एसिंक्रोनस मोटर म्हणतात) आणि वायर-वाउंड रोटर इंडक्शन मोटर (जुन्या मानकानुसार वायर-वाउंड एसिंक्रोनस मोटर म्हणतात) मध्ये विभाजन केले जाऊ शकते.

६. कार्यरत गतीनुसार वर्गीकरण - कार्यरत गतीनुसार मोटरचे उच्च-गती मोटर्स, कमी-गती मोटर्स, स्थिर-गती मोटर्स, वेगवान मोटर्समध्ये वर्गीकरण केले जाऊ शकते.

सध्या, ऑटोमोटिव्ह बॉडी ॲप्लिकेशन्समधील बहुतेक मोटर्समध्ये ब्रश्ड डीसी मोटर्स वापरल्या जातात, जो एक पारंपरिक उपाय आहे. ब्रशेसद्वारे प्रदान केलेल्या कम्युटेशन फंक्शनमुळे या मोटर्स चालवायला सोप्या आणि तुलनेने स्वस्त असतात. काही ॲप्लिकेशन्समध्ये, ब्रशलेस डीसी (BLDC) मोटर्स पॉवर डेन्सिटीच्या बाबतीत महत्त्वपूर्ण फायदे देतात, ज्यामुळे वजन कमी होते आणि चांगली इंधन बचत व कमी उत्सर्जन होते. उत्पादक विंडस्क्रीन वायपर्स, केबिन हीटिंग, व्हेंटिलेशन आणि एअर कंडिशनिंग (HVAC) ब्लोअर्स आणि पंपांमध्ये BLDC मोटर्स वापरणे पसंत करत आहेत. या ॲप्लिकेशन्समध्ये, मोटर्स पॉवर विंडोज किंवा पॉवर सीट्ससारख्या क्षणिक कार्याऐवजी दीर्घ कालावधीसाठी चालतात, जिथे ब्रश्ड मोटर्सची साधेपणा आणि किफायतशीरपणा फायदेशीर ठरत राहतो.

इलेक्ट्रिक वाहनांसाठी योग्य इलेक्ट्रिक मोटर्स
इंधन-कार्यक्षम वाहनांकडून पूर्णपणे इलेक्ट्रिक वाहनांकडे होणाऱ्या बदलामुळे, गाडीच्या केंद्रस्थानी मोटर-चालित इंजिनांचा वापर होताना दिसेल.

मोटर ड्राइव्ह प्रणाली ही इलेक्ट्रिक वाहनाचा आत्मा आहे, ज्यामध्ये मोटर, पॉवर कन्व्हर्टर, विविध डिटेक्शन सेन्सर्स आणि पॉवर सप्लाय यांचा समावेश असतो. इलेक्ट्रिक वाहनांसाठी योग्य मोटर्समध्ये यांचा समावेश होतो: डीसी मोटर्स, ब्रशलेस डीसी मोटर्स, असिंक्रोनस मोटर्स, परमनंट मॅग्नेट सिंक्रोनस मोटर्स आणि स्विच्ड रिलक्टन्स मोटर्स.

डीसी मोटर ही एक अशी मोटर आहे जी डीसी विद्युत ऊर्जेचे यांत्रिक ऊर्जेमध्ये रूपांतर करते आणि तिच्या चांगल्या गती नियमन क्षमतेमुळे विद्युत शक्तीच्या वाहतुकीमध्ये तिचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. तसेच, तिच्यामध्ये मोठा स्टार्टिंग टॉर्क आणि तुलनेने सोपे नियंत्रण ही वैशिष्ट्ये आहेत. त्यामुळे, जास्त भाराखाली सुरू होणाऱ्या किंवा एकसमान गती नियमनाची आवश्यकता असलेल्या कोणत्याही यंत्रसामग्रीसाठी, जसे की मोठ्या रिव्हर्सिबल रोलिंग मिल्स, विंच, इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव्ह, ट्राम इत्यादींसाठी डीसी मोटर्सचा वापर योग्य ठरतो.

ब्रशलेस डीसी मोटर इलेक्ट्रिक वाहनांच्या लोड वैशिष्ट्यांशी अतिशय सुसंगत आहे. कमी वेगात जास्त टॉर्क देण्याच्या तिच्या वैशिष्ट्यामुळे, ती इलेक्ट्रिक वाहनांच्या प्रवेगाच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी मोठा स्टार्टिंग टॉर्क देऊ शकते. त्याच वेळी, ती कमी, मध्यम आणि उच्च अशा विस्तृत वेग मर्यादेत चालू शकते. तसेच, तिच्यात उच्च कार्यक्षमतेची वैशिष्ट्ये आहेत आणि कमी लोडच्या परिस्थितीत तिची कार्यक्षमता जास्त असते. याचा तोटा हा आहे की, ही मोटर स्वतः एसी मोटरपेक्षा अधिक गुंतागुंतीची असते आणि तिचा कंट्रोलर ब्रश्ड डीसी मोटरपेक्षा अधिक गुंतागुंतीचा असतो.

असिंक्रोनस मोटर, म्हणजेच इंडक्शन मोटर, हे एक असे उपकरण आहे ज्यामध्ये रोटर फिरत्या चुंबकीय क्षेत्रात ठेवलेला असतो आणि त्या फिरत्या चुंबकीय क्षेत्राच्या प्रभावामुळे एक फिरणारे टॉर्क निर्माण होते, ज्यामुळे रोटर फिरतो. असिंक्रोनस मोटरची रचना सोपी असते, तिचे उत्पादन आणि देखभाल करणे सोपे असते, तिची भार सहन करण्याची क्षमता जवळपास स्थिर असते आणि ती बहुतेक औद्योगिक व कृषी उत्पादन यंत्रसामग्रीच्या भार सहन करण्याच्या गरजा पूर्ण करू शकते. तथापि, असिंक्रोनस मोटरचा वेग आणि तिच्या फिरत्या चुंबकीय क्षेत्राचा सिंक्रोनस वेग यांचा फिरण्याचा दर निश्चित असतो, आणि त्यामुळे वेगाचे नियमन करणे अवघड असते, तसेच ती डीसी मोटरइतकी किफायतशीर आणि लवचिक नसते. याव्यतिरिक्त, उच्च-शक्ती आणि कमी-वेगाच्या उपयोगांमध्ये, असिंक्रोनस मोटर्स सिंक्रोनस मोटर्सइतक्या व्यवहार्य नसतात.

स्थायी चुंबक सिंक्रोनस मोटर ही एक सिंक्रोनस मोटर आहे, जी स्थायी चुंबकांच्या उत्तेजनाद्वारे एक समकालिक फिरणारे चुंबकीय क्षेत्र निर्माण करते. हे चुंबक रोटरप्रमाणे कार्य करून फिरणारे चुंबकीय क्षेत्र तयार करतात आणि या फिरणाऱ्या चुंबकीय क्षेत्राच्या प्रभावाखाली, तीन-फेज स्टेटर विंडिंग्ज आर्मेचरद्वारे प्रतिक्रिया देतात, ज्यामुळे तीन-फेज सममित विद्युत प्रवाह प्रेरित होतो. स्थायी चुंबक मोटर आकाराने लहान, वजनाने हलकी, कमी फिरणारी जडत्व आणि उच्च शक्ती घनता असलेली असते, जी मर्यादित जागा असलेल्या इलेक्ट्रिक वाहनांसाठी योग्य आहे. याव्यतिरिक्त, यात टॉर्क-टू-इनर्शिया गुणोत्तर मोठे असते, ओव्हरलोड क्षमता मजबूत असते आणि विशेषतः कमी फिरण्याच्या गतीवर मोठा आउटपुट टॉर्क असतो, जो संगणकीकृत वाहनाच्या स्टार्ट-अप प्रवेगासाठी योग्य आहे. त्यामुळे, स्थायी चुंबक मोटर्सना देशा-विदेशातील इलेक्ट्रिक वाहन परिषदांकडून सर्वसाधारणपणे मान्यता मिळाली आहे आणि अनेक इलेक्ट्रिक वाहनांमध्ये त्यांचा वापर केला गेला आहे. उदाहरणार्थ, जपानमधील बहुतेक इलेक्ट्रिक वाहने स्थायी चुंबक मोटर्सद्वारे चालवली जातात, ज्यांचा वापर टोयोटा प्रियस हायब्रीडमध्ये केला जातो.