Bipolar electric motor
একটি দ্বি-মেরু বৈদ্যুতিক মোটর হল এমন একটি বৈদ্যুতিক মোটর যার স্থির ক্ষেত্রে মাত্র দুটি (তাই দ্বি-) খুঁটি থাকে। এগুলি একটি কমিউটেটর সহ সাধারণ ব্রাশ ডিসি মোটরের একটি উদাহরণ। এই ক্ষেত্রটি স্থায়ী চুম্বক বা ক্ষেত্র কুণ্ডলী দ্বারা তৈরি হতে পারে। 'বাইপোলার' শব্দটি মোটরের স্থির ক্ষেত্রকে বোঝায়, রটারকে নয়। রটারগুলিতে প্রায়শই দুটির বেশি খুঁটি থাকে, একটি সাধারণ মোটরের জন্য তিনটি এবং একটি উচ্চ-শক্তির মোটরের জন্য সম্ভাব্যভাবে আরও বেশি। একটি দুই-মেরু রটারের অসুবিধা হল যে এটি সমস্ত অবস্থানে স্ব-শুরু হয় না এবং তাই শুরু করার জন্য ফ্লিক করা প্রয়োজন। 1870-এর দশক থেকে প্রথম ডিসি বৈদ্যুতিক মোটরগুলি দ্বি-মেরু ক্ষেত্র ব্যবহার করত। এই প্রাথমিক যন্ত্রগুলি দীর্ঘ চৌম্বকীয় বর্তনী, প্রশস্ত মেরু ফাঁক এবং সংকীর্ণ মেরু টুকরোগুলির সাথে অপরিশোধিতভাবে নকশাকৃত ক্ষেত্রের মেরু টুকরোগুলি ব্যবহার করত যা আর্মেচারের মাধ্যমে কেবল একটি সীমিত প্রবাহ দেয়। এই ক্ষেত্রগুলি সাধারণত ঘোড়ার নালের আকৃতির ছিল, স্থায়ী ঘোড়ার নালের চুম্বক বা খুঁটি থেকে কিছু দূরত্বে একটি বা দুটি মাঠের কয়েল ছিল। প্রথম দিকের উত্তাপযুক্ত তারটি তুলোর সুতায় মোড়ক দিয়ে উত্তাপযুক্ত করা হত। এই কয়েলগুলি শুধুমাত্র শর্ট সার্কিটের মাধ্যমে অতিরিক্ত গরম এবং জ্বলন্ত হওয়ার আগে কম তাপমাত্রার বৃদ্ধি পরিচালনা করতে পারে। কয়েলগুলি এইভাবে দীর্ঘ এবং অগভীর ছিল, কখনও কখনও কেবল তারের একটি স্তর ছিল, যার আকার ধারণ করার জন্য কেবল একটি দীর্ঘ কোরের প্রয়োজন হত। একক ছোট কয়েলগুলি অনুভূমিকভাবে লাগানো যেতে পারে, তবে সবচেয়ে সাধারণ বিন্যাসে দুটি লম্বা কয়েল পাশাপাশি ব্যবহার করা হত। চৌম্বকীয় বর্তনীর দক্ষতা উন্নত করতে, এটি উপলব্ধি করা হয়েছিল যে একই আর্মেচারের মাধ্যমে একাধিক চৌম্বকীয় পথ সরবরাহ করা যেতে পারে। দুটি কয়েলকে এখন আলাদা করা হয়েছিল এবং মোটরের পাশে স্থাপন করা হয়েছিল, তাদের লোহার মূলটি একটি পার্শ্ববর্তী চিত্র-8 সার্কিট হিসাবে এবং একটি কেন্দ্রীয় মেরু ফাঁকে আর্মেচার সহ। উভয় কয়েল থেকে প্রবাহ এই ফাঁক অতিক্রম করে। এটি একটি চৌম্বকীয় বর্তনী দেয় যা সামগ্রিকভাবে ছোট ছিল এবং তাই চৌম্বকীয় ক্ষতি কম ছিল। আরও কমপ্যাক্ট কয়েল ওয়াইন্ডিংগুলি ওয়াইন্ডিংগুলিকে ইমপ্রেগনেট করার জন্য এবং তাদের নিরোধক নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করার জন্য শেলাক ব্যবহার করে সম্ভব হয়েছিল। পরবর্তী নকশাগুলি, প্রায় 1900 সাল থেকে, ছোট, আরও দক্ষ চৌম্বক বর্তনীর সাথে আরও সংক্ষিপ্ত হয়ে ওঠে। মাঠের কয়েলগুলি এখন খুঁটির টুকরোগুলির চারপাশে ছোট, স্কোয়াট অভ্যন্তরীণ কয়েলগুলিতে স্থানান্তরিত হয়। চৌম্বকীয় বর্তনীর অবশিষ্টাংশ ছিল মোটরের আবরণের চারপাশে একটি দ্বিমুখী বৃত্তাকার পথ। প্রাথমিকভাবে আরও দক্ষ হওয়ার জন্য ডিজাইন করা হলেও, এটি স্থানের দিক থেকে অনেক বেশি সংক্ষিপ্ত বিন্যাসও দিয়েছে। এই বৃত্তাকার বিন্যাসটি একটি শিল্প শক্তির উৎস হিসাবে বাইপোলার মোটরের শেষকেও উপস্থাপন করে। একটি চার-মেরু বিন্যাস প্রদান করে একই আকারের আবরণের মধ্যে মাঠের কয়েল এবং খুঁটির টুকরোগুলির একটি দ্বিতীয় সেট স্থাপন করা সম্ভব ছিল। আর্মেচারের পুরো পরিধির চারপাশে ক্ষেত্র প্রবাহের আরও দক্ষ বিধানের কারণে, এটি একই আর্মেচার কারেন্টের জন্য প্রায় দ্বিগুণ শক্তির একটি মোটর দেয়। আর্মেচার কারেন্ট, এবং সংশ্লিষ্ট কমিউটেটর এবং ব্রাশগিয়ার, উৎপাদনের জন্য মোটরের সবচেয়ে ব্যয়বহুল অংশগুলির প্রতিনিধিত্ব করে। 1917 সালের মিলওয়াকি রোডের ক্লাস ইপি-2 বৈদ্যুতিক লোকোমোটিভগুলির জন্য বড় বাইপোলার মোটরের জন্য সর্বশেষ শিল্প ব্যবহারের মধ্যে একটি ছিল বৈদ্যুতিক রেল লোকোমোটিভ। লাইনটি 3,000 ভি ডিসি ভোল্টেজ ব্যবহার করে তার উপকূল বিভাগের পথকে বিদ্যুতায়িত করার জন্য বেছে নিয়েছিল। এগুলি প্রথম বৈদ্যুতিক লোকোমোটিভগুলি ছিল না যা পূর্ববর্তী অনুশীলন থেকে শেখা পাঠগুলি উত্পাদিত এবং অন্তর্ভুক্ত করেছিল। অনেক প্রাথমিক লোকোমোটিভগুলি লোকোমোটিভ ফ্রেমে মাউন্ট করা এক বা দুটি বড় মোটর ব্যবহার করত, যা কাপলিং রডগুলির ঐতিহ্যবাহী বাষ্প লোকোমোটিভ অনুশীলনের মাধ্যমে চাকাগুলিতে চালিত হত। যেখানে এসি মোটর ব্যবহার করা হত, সেখানে অনেক খুঁটি এবং এইভাবে বড় ব্যাসের প্রয়োজন হত, এই ফ্রেম-মাউন্ট করা মোটরগুলি অনিবার্য বলে মনে হয়েছিল যদিও তাদের চাকাগুলিতে এই রক্ষণাবেক্ষণ-নিবিড় যান্ত্রিক ড্রাইভের প্রয়োজন ছিল। নাক-হ্যাং ট্র্যাকশন মোটরের একটি বিকল্প ব্যবস্থায় প্রতিটি অক্ষের পাশে ছোট উচ্চ-গতির মোটর ব্যবহার করা হয়, যা একটি হ্রাস গিয়ারবক্সের মাধ্যমে চালিত হয়। এই ব্যবস্থাটি শেষ পর্যন্ত বৈদ্যুতিক এবং ডিজেল ইঞ্জিন উভয় ক্ষেত্রেই প্রাধান্য পাবে, তবে এই সময়ে একটি নির্ভরযোগ্য উচ্চ-শক্তির গিয়ারবক্স তৈরি করা কঠিন ছিল। "দ্বি-মেরু" নকশায় অক্ষ-মাউন্ট করা মোটর ব্যবহার করা হয়, যা প্রতিটি চাকাকে সরাসরি চালিত করে। অক্ষটি কেবল চাকাগুলিরই নয়, মোটর আর্মেচারেরও স্পিন্ডল গঠন করেছিল। এই স্পষ্টতই সহজ ব্যবস্থাটি আগে ব্যবহার করা হত, তবে শুধুমাত্র হালকা ওজনের মোটর সহ স্বল্প-চালিত লোকোমোটিভগুলির জন্য। যেহেতু চাকা এবং অক্ষ, এবং এই ক্ষেত্রে মোটরটিও সাসপেনশন দ্বারা অপ্রচলিত, তাই এখানে যে কোনও অতিরিক্ত ওজন দুর্বল রাইডিং গুণাবলীর দিকে পরিচালিত করবে। এই অত্যন্ত শক্তিশালী নতুন লোকোমোটিভগুলির ব্যবহারের অনুমতি দেওয়ার জন্য, মোটরটি দুটি ভাগে বিভক্ত করা হয়েছিল। আর্মেচারটি অক্ষের অংশ হিসাবে গঠিত হয়েছিল, তবে অনেক ভারী ক্ষেত্রের খুঁটি এবং কয়েলগুলি লোকোমোটিভের ঝুলন্ত ফ্রেমে বহন করা হত। এটি একটি গ্রহণযোগ্য যাত্রা দিয়েছে। এই ব্যবস্থার জটিলতা ছিল যে সাসপেনশনটি সরে যাওয়ার সাথে সাথে আর্মেচারটি অবশ্যই ক্ষেত্রের তুলনায় উপরে এবং নিচে সরানোর জন্য মুক্ত হতে হবে। একটি সমসাময়িক চার-মেরু মোটরের সাথে, এটি উপরের এবং নীচের মেরুতে মেরু ব্যবধানকে পরিবর্তিত করবে, সম্ভবত এতটাই যে আর্মেচারটি মেরু টুকরোগুলিকে আঘাত করে (সাসপেনশন ট্র্যাভেল সাধারণ মেরু ব্যবধানের চেয়ে অনেক বড়)। সমাধানটি ছিল তুলনামূলকভাবে প্রাচীন বাইপোলার মোটরের দিকে ফিরে যাওয়া। আর্মেচারের পাশে খুঁটিগুলি স্থাপন করে এবং তাদের সমতল উল্লম্ব মুখ দিয়ে, আর্মেচারটি তাদের মধ্যে উপরে এবং নিচে সরানোর জন্য মুক্ত ছিল। মোটরের নকশা তুলনামূলকভাবে অদক্ষ ছিল, এমনকি সেই সময়ের মান অনুযায়ীও, তবে এই লোকোমোটিভগুলি দক্ষতার জন্য নকশা করার পরিবর্তে সস্তা জলবিদ্যুৎ সরবরাহের মাধ্যমে তাদের শক্তি এবং বহন ক্ষমতার জন্য নকশা করা হয়েছিল। প্রাথমিক "দ্বি-মেরু" নকশাগুলির মধ্যে 1904 সালের নিউ ইয়র্ক সেন্ট্রালের অগ্রণী এস-মোটর এবং পরে 1913 সালের টি-মোটর অন্তর্ভুক্ত ছিল, তবে মিলওয়াকি রোডের ক্লাস ইপি-2 দ্বি-মেরু মোটরের সাথে সবচেয়ে বেশি যুক্ত শ্রেণীতে পরিণত হয়েছিল, এমনকি এই শ্রেণীর জন্য "দ্বি-মেরু" নামটি অর্জন করেছিল। ইপি-2 লোকোমোটিভগুলি 35 বছর ধরে নির্ভরযোগ্যভাবে এবং সফলভাবে পরিচালিত হয়েছিল। 1950-এর দশকের শেষের দিকে মার্কিন রেলপথের সাধারণ পতনের কারণে, সস্তা ডিজেল শক্তির আবির্ভাব এবং বিশেষত দুর্বলভাবে পরিচালিত শ্রেণীর পুনর্নির্মাণের কারণে এবং পুনর্নির্মিত লোকোমোটিভগুলিকে নির্ভরযোগ্যতার সমস্যায় ফেলে দেওয়ার কারণে এগুলি শেষ পর্যন্ত প্রত্যাহার করা হয়েছিল। আধুনিক বাইপোলার মোটর বাইপোলার মোটর আজও ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, মাঝারি-শক্তি, কম খরচের প্রয়োগ যেমন খাদ্য মিক্সার, ভ্যাকুয়াম ক্লিনার এবং বৈদ্যুতিক ড্রিলের মতো ঘরোয়া সরঞ্জামগুলিতে ব্যবহৃত সার্বজনীন মোটরগুলিতে। এই মোটরগুলি বিস্তৃতভাবে সিরিজ-সংযুক্ত ফিল্ড উইন্ডিং সহ ব্রাশ করা ডিসি মোটরের নকশা। এগুলি এসি সরবরাহেও ভাল কাজ করে এবং এখন এগুলিতে সবচেয়ে বেশি পাওয়া যায়। এগুলি ইন্ডাকশন মোটরের তুলনায় বেশি টর্ক এবং গতি প্রদান করে এবং তাই অনেকগুলি অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে যেখানে তাদের মূলধন খরচ এবং হালকা ওজন তাদের বৈদ্যুতিক দক্ষতার চেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ। খেলনা মোটর টিনপ্লেট খেলনার প্রথম দিন থেকেই বৈদ্যুতিক খেলনার ক্ষেত্রে সাধারণ বাইপোলার মোটর ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়ে আসছে। এই ধরনের প্রথম মোটরগুলিতে একটি সাধারণ ঘোড়ার নালের স্থায়ী চুম্বক ব্যবহার করা হয়েছিল। 1960-এর দশক থেকে আরও আধুনিক 'ক্যান' মোটরগুলি দ্বি-মেরু রয়ে গেছে তবে শিল্প মোটরগুলির মতো, একটি বৃত্তাকার ইস্পাত ক্যান কেসের মধ্যে আরও দক্ষ জোড়া সি-আকৃতির চুম্বক ব্যবহার করেছে। তাদের অতিরিক্ত খরচ এবং জটিলতার কারণে, ফিল্ড কয়েলযুক্ত মোটরগুলি মডেলগুলির জন্য খুব কমই ব্যবহার করা হয়েছে। এর একটি সুপরিচিত ব্যতিক্রম ছিল 'টাইকোল' পরিসীমা মোটর, প্রাথমিকভাবে বড় মডেলের নৌকাগুলিকে লক্ষ্য করে। 1950 এবং 1960-এর দশকে এগুলির উৎকর্ষ ছিল, স্থায়ী চুম্বক, বিশেষত ফেরাইটের জন্য আরও শক্তিশালী উপকরণ উপলব্ধ হওয়ার সাথে সাথে দামের ক্ষেত্রে অপ্রচলিত এবং অপ্রতিস্পর্ধী হয়ে ওঠে। টেকল সাধারণ ঘোড়ার নালের চুম্বক মোটর দিয়ে শুরু করেছিলেন, তবে তাদের আসল বিশেষত্ব ছিল ক্ষত ক্ষেত্রের সাথে। এর মধ্যে বেশিরভাগই রটারের উপরে মাউন্ট করা একটি একক আড়াআড়ি ক্ষেত্র কুণ্ডলী ব্যবহার করে। তাদের বৃহত্তর 'মেরিন' এবং 'ডাবল স্পেশাল' পরিসরে একটি দ্বৈত কয়েল বিন্যাস ব্যবহার করা হয়, যার পাশে দুটি উল্লম্ব ক্ষেত্র কয়েল লাগানো থাকে। একটি অনুরূপ, যদিও ছোট এবং অনেক কম শক্তিশালী মোটর ছিল মেক্কানো ই15আর মোটর। সাধারণত বাইপোলার রটার সহ একটি সাধারণ বাইপোলার মোটর নির্মাণ শিশুদের জন্য একটি জনপ্রিয় মৌলিক বিজ্ঞান প্রকল্প হিসাবে রয়ে গেছে। তথ্যসূত্র বৈদ্যুতিক মোটর