Emf Equation of DC Generator
किसी भी डीसी जनरेटर या मोटर के आर्मेचर में उत्पन्न हुए Voltage को एक समीकरण द्वारा ज्ञात किया जाता है। इसी समीकरण को Emf Equation of DC Generator कहते है। आज इस लेख में हम डीसी मशीन के आर्मेचर में उत्पन्न हुए वोल्टेज का अध्ययन करेंगे।
जब डीसी मशीन का आर्मेचर स्टेटर के पोल के बीच घूमता है तब यह पोल द्वारा उत्पन्न किये गए चुम्बकीय फ्लक्स को काटता है जिससे इसके चालकों में एक EMF उत्पन्न हो जाता है। जब डीसी मशीन एक जनरेटर की तरह कार्य करता है तब इस प्रकार उत्पन्न EMF को Generated EMF या Armature EMF कहते है।
इसके विपरीत जब डीसी मशीन एक मोटर की तरह कार्य करता तब इस प्रकार उत्पन हुए EMF को Back EMF कहते है। अब हम डीसी मशीन में उत्पन्न हुए EMF के लिए Equation को Derive करेंगे।
माना की किसी डीसी मशीन में
P = कुल पोल की संख्या
Φ = प्रत्येक पोल द्वारा उत्पन्न चुम्बकीय फ्लक्स
Z = आर्मेचर में कुल चालकों की संख्या
N = आर्मेचर का स्पीड RPM में = n = N/60 (RPS= Revolution Per Second)
A = ब्रश के बीच कुल Parallel Path की संख्या
Z /A =प्रत्येक Parallel Path के बीच सीरीज में जुड़े कुल आर्मेचर के चालकों संख्या
चूँकि प्रत्येक पोल द्वारा उत्पन्न चुम्बकीय फ्लक्स Φ है इसलिए आर्मेचर में लगे प्रत्येक चालक (Coil Turn) द्वारा एक चक्कर में कुल PΦ चुम्बकीय फ्लक्स को कट किया जायेगा। इसलिए आर्मेचर में उत्पन्न औसत EMF (E)
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इसके विपरीत जब डीसी मशीन एक मोटर की तरह कार्य करता तब इस प्रकार उत्पन हुए EMF को Back EMF कहते है। अब हम डीसी मशीन में उत्पन्न हुए EMF के लिए Equation को Derive करेंगे।
माना की किसी डीसी मशीन में
P = कुल पोल की संख्या
Φ = प्रत्येक पोल द्वारा उत्पन्न चुम्बकीय फ्लक्स
Z = आर्मेचर में कुल चालकों की संख्या
N = आर्मेचर का स्पीड RPM में = n = N/60 (RPS= Revolution Per Second)
A = ब्रश के बीच कुल Parallel Path की संख्या
Z /A =प्रत्येक Parallel Path के बीच सीरीज में जुड़े कुल आर्मेचर के चालकों संख्या
चूँकि प्रत्येक पोल द्वारा उत्पन्न चुम्बकीय फ्लक्स Φ है इसलिए आर्मेचर में लगे प्रत्येक चालक (Coil Turn) द्वारा एक चक्कर में कुल PΦ चुम्बकीय फ्लक्स को कट किया जायेगा। इसलिए आर्मेचर में उत्पन्न औसत EMF (E)
चूँकि आर्मेचर द्वारा एक सेकंड n चक्कर लगाया जा रहा है इसलिए एक चक्कर 1/n सेकंड में में लगाया जायेगा। इसलिए एक चक्कर में आर्मेचर के Coil के एक चालक में उत्पन्न EMF
ऊपर दिया गया EMF समीकरण ,आर्मेचर Coil के एक Turn उत्पन्न EMF है। यदि आर्मेचर Coil के सभी चालक सीरीज में जुड़े हो तब कुल उत्पन्न EMF
E = (एक चालक में उत्पन्न औसत EMF) X (सीरीज में जुड़े कुल चालक)
ऊपर दिए गए DC Generator के EMF Equation में Z,A तथा A का मान हमेशा नियत रहता है ,इसलिए यदि नियत (Constant) पैरामीटर को किसी दूसरे नियतांक से हटाया जाये तो EMF Equation कुछ तरह होगा।
जहाँ
ऊपर दिए गए EMF Equation से दिख रहा है की डीसी मोटर या जनरेटर के आर्मेचर में उत्पन्न EMF का परिमाण आर्मेचर के स्पीड (n)तथा चुम्बकीय फ्लक्स (Φ) पर निर्भर है। आर्मेचर जितना स्पीड से घुमाया जाएगा उतना ही ज्यादा वोल्टेज उत्पन्न होगा।
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