موٹر کا انتخاب

جب سے تین فیز والی برقی توانائی ایجاد ہوئی، میرے خیال میں محرکات کے طور پر عموماً الیکٹرک موٹرز ہی استعمال کی جاتی ہیں؛ کیوں کہ ڈیزل انجن وغیرہ استعمال کرنا بہت پیچیدہ ہے۔

میرا مطلب یہ ہے کہ سنکرونس موٹر اور آسنکرونس موٹر کا انتخاب کن بنیادوں پر کیا جاتا ہے۔

سنکرونس موٹر بمقابلہ آسنکرونس موٹر: کون سا اختیار بہتر ہے؟

ایک، سنکرونس موٹر اور آسنکرونس موٹر کے ڈیزائن میں فرق: ① سنکرونس اور آسنکرونس موٹروں کے درمیان سب سے بڑا فرق یہ ہے کہ ان کے روٹر کی رفتار، سٹیٹر کے گرد چلنے والے مقناطیسی فیلڈ کی رفتار کے برابر ہے یا نہیں۔ اگر روٹر کی رفتار سٹیٹر کی رفتار کے برابر ہو تو اسے سنکرونس موٹر کہا جاتا ہے، اور اگر رفتاریں برابر نہ ہوں تو اسے آسنکرونس موٹر کہا جاتا ہے۔ ۔ ۔ ②جب قطبوں کی تعداد مقرر ہوتی ہے، تو موٹر کی رفتار اور فریکوئنسی کے درمیان ایک سخت تعلق ہوتا ہے۔ موٹر سازی کی تخصصی اصطلاحات میں اسے “ہم زمانیت” کہا جاتا ہے۔ غیر ہم وقت موٹر کو انڈکشن موٹر بھی کہا جاتا ہے، اور اسے عموماً موٹر کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ اس کے کام کرنے کے دوران روٹر کی رفتار ہمیشہ ہم وقت موٹر کی رفتار سے کم ہوتی ہے۔ ③جسے “ہم زمانیت” کہا جاتا ہے، اس کا مطلب یہ ہے کہ جب آرمیچر (اسٹیٹر) کے وائنڈنگز سے برقی رو بہہ کرتی ہے، تو اس سے گیس کے خلا میں ایک گھومنے والا مقناطیسی فیلڈ پیدا ہوتا ہے۔ اس مقناطیسی فیلڈ کی گھومنے کی سمت اور رفتار، روٹر کی گھومنے کی سمت اور رفتار کے برابر ہوتی ہے؛ اسی لیے اسے ہم زمانیت کہا جاتا ہے۔ غیر ہم وقت موٹر کی صورت میں، اس کے گھومنے والے مقناطیسی فیلڈ اور روٹر کے درمیان نسبتی رفتار ہوتی ہے، جس کی وجہ سے ٹارک پیدا ہوتا ہے۔ دوم، سنکرونائزیشن کیوں ہوتی ہے، اور سنکرونائزیشن نہ ہونے کی وجہ کیا ہے؟ سنکرونس موٹرز اور آسنکرونس موٹرز کے سٹیٹ وائنڈنگز ایک جیسے ہوتے ہیں، بنیادی فرق روٹر کی ساخت میں ہوتا ہے۔ سنکرونس موٹر کے روٹر پر ڈی سی ایمپلیفائیئنگ وائنڈنگز موجود ہوتی ہیں، لہذا بیرونی ایمپلیفائیئنگ ذریعہ کی ضرورت ہوتی ہے؛ کرینک رنگ کے ذریعہ ہی کرنٹ فراہم کیا جاتا ہے۔ ； جبکہ غیر ہم وقت موٹر کا روٹر، دراصل ایک شارٹ سرکٹ والا وائنڈنگ ہے؛ جس سے الیکٹرومیگنیٹک انڈکشن کے ذریعہ برقی دھارہ پیدا ہوتا ہے۔ اس کے برعکس، سنکرونس موٹریں زیادہ پیچیدہ ہوتی ہیں، اور ان کی تیاری میں زیادہ لاگت آتی ہے۔ سنکرونس اور آسنکرونس موٹریں، دونوں ہی الٹرنیٹنگ کرنٹ والی موٹریں ہیں؛ یہ 50Hz کی فریکوئنسی والے الٹرنیٹنگ کرنٹ سپلائی سے چلتی ہیں۔ غیر ہم وقت موٹر میں، سٹیٹر میں برقی توانائی فراہم کی جاتی ہے، جس سے ایک گھومنے والا مقناطیسی میدان پیدا ہوتا ہے۔ روٹر بھی اس مقناطیسی میدان کی وجہ سے اپنا مقناطیسی میدان پیدا کرتا ہے۔ ان دونوں مقناطیسی میدانوں کے باہمی اثر سے روٹر، سٹیٹر کے گھومنے والے مقناطیسی میدان کے ساتھ ہی گھومتا رہتا ہے۔ اس میں روٹر، سٹیٹر کے گرد گھومنے والے مقناطیسی فیلڈ کے مقابلے میں سست رفتاری سے گھومتا ہے؛ اس لیے اسے “غیر ہم زمانی مشین” کہا جاتا ہے۔ جبکہ سنکرونس موٹر کا اسٹیٹر، آسنکرونس موٹر کے اسٹیٹر جیسا ہی ہوتا ہے؛ لیکن اس کا روٹر، براہِ راست برقی توانائی کے ذریعہ ایک مستقل مقناطیسی فیلڈ پیدا کرتا ہے، جس کی وجہ سے روٹر بھی اسٹیٹر کے مقناطیسی فیلڈ کے ساتھ ہی گھومتا ہے۔ اسی وجہ سے اسے سنکرونس موٹر کہا جاتا ہے۔ آسان الفاظ میں، غیر ہم وقت موٹر کے روٹر پر کوئی ڈائریکٹ کرنٹ نہیں لگایا جاتا، جبکہ ہم وقت موٹر کے روٹر پر ایک ڈائریکٹ کرنٹ لگایا جاتا ہے، تاکہ روٹر کی رفتار، سٹیٹر اور روٹر کے درمیان پیدا ہونے والے مقناطیسی فیلڈ کی رفتار کے برابر ہو جائے۔ تین، سنکرونس جنریٹر کے روٹر میں براہِ راست ڈائریکٹ کرنٹ ہی کیوں استعمال کیا جاتا ہے، جبکہ الٹرنیٹنگ کرنٹ کا استعمال نہیں کیا جاتا؟ 50Hz کی فریکوئنسی کو مدِ نظر رکھتے ہوئے، اگر روٹر میں ڈائریکٹ کرنٹ لگایا جائے، تو سٹیٹر کے وائنڈنگز میں 50Hz کی فریکوئنسی والا وولٹیج پیدا ہو سکتا ہے۔ جب روٹر میں برقی کرنٹ ڈالا جاتا ہے، تو اس سے دو مخالف سمتوں میں گھومنے والے مقناطیسی فیلڈ پیدا ہوتے ہیں۔ مثبت سمت میں گھومنے والے مقناطیسی فیلڈ کی رفتار، روٹر کی رفتار کے برابر ہوتی ہے؛ اور اس کی وجہ سے سٹیٹر کے وائنڈنگز میں 100Hz کی فریکوئنسی کا وولٹیج پیدا ہوتا ہے۔ ； الٹی سمت میں گھومنے والے مقناطیسی فیلڈ کی رفتار، روٹر کی گردش کی رفتار کے برابر ہوتی ہے؛ اس صورت میں سٹیٹر کے وائنڈنگز ساکن رہتے ہیں، اور کوئی وولٹیج پیدا نہیں ہوتا۔ لیکن سٹیٹر کے مقناطیسی فیلڈ میں ڈی سی جزو موجود ہوتا ہے، جس کی وجہ سے سٹیٹر کا مقناطیسی فیلڈ سیر شدہ ہو سکتا ہے۔ چہارم: سنکرونس موٹر اور آسنکرونس موٹر میں سے کسے منتخب کیا جائے؟ (فعلیات اور استعمال کے لحاظ سے فرق کیا ہے؟) ①سنکرونس موٹرز کا استعمال عموماً بڑے جنریٹروں میں کیا جاتا ہے۔ جبکہ غیر ہم وقت موٹرز کا استعمال تقریباً صرف الیکٹرک گاڑیوں میں ہی ہوتا ہے۔ سنکرونس موٹر، ایکسائٹیشن کے ذریعہ، ان پٹ سائیڈ پر وولٹیج اور کرنٹ کے فیز کو لچیلے طریقے سے ایڈجسٹ کر سکتی ہے؛ یعنی پاور فیکٹر کو بھی کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔ ； غیر ہم وقت موٹروں کا پاور فیکٹر تبدیل نہیں کیا جاسکتا، عام طور پر یہ 0.75 سے 0.85 کے درمیان ہوتا ہے۔ لہذا، بڑی فیکٹریوں میں، جہاں غیر ہم وقت موٹروں کا استعمال زیادہ ہوتا ہے، وہاں ایک ہم وقت موٹر کو الگ سے استعمال کیا جاتا ہے تاکہ فیکٹری اور بجلی کے نظام کے درمیان پاور فیکٹر کو کنٹرول کیا جاسکے۔ لیکن، چونکہ سنکرونس موٹرز کی قیمت زیادہ ہے اور ان کی دیکھ بھال کے لئے بہت وقت درکار ہے، اس لئے عام طور پر کیپیسیٹرز کا استعمال کرکے پاور فیکٹر کو کم کیا جاتا ہے۔ ②سنکرونس موٹرز کی کارکردگی، آسنکرونس موٹرز کے مقابلے میں تھوڑی بہتر ہوتی ہے۔ 2000 کیلوواٹ سے زیادہ صلاحیت والے موٹروں کے انتخاب میں، عموماً یہ ضرور دیکھا جاتا ہے کہ آیا سنکرونس موٹر استعمال کی جائے یا نہیں۔ لیکن، سنکرونس موٹرز میں چونکہ ایکسائٹیشن وائنڈنگز اور رولنگ رنگز موجود ہوتے ہیں، اس لیے ان کو چلانے والے عملے کو ایکسائٹیشن کو کنٹرول کرنے کے لیے اعلیٰ مہارت کی ضرورت ہوتی ہے۔ نیز، آسنکرونس موٹرز کے مقابلے میں ان کی دیکھ بھال کا کام زیادہ ہوتا ہے۔ ； لہٰذا، اب 2500 کیلوواٹ سے کم طاقت والے الیکٹرک موٹروں کے لئے عموماً غیر ہمزمان موٹرز ہی منتخب کیے جاتے ہیں۔ جب پاور کی مقدار کم ہوتی ہے، تو کارکردگی میں فرق بہت معمولی ہو جاتا ہے۔ ③غیر ہم وقت موٹریں سادہ ہوتی ہیں، ان کی لاگت کم ہوتی ہے، اور انہیں نصب کرنا، استعمال کرنا اور دیکھ بھال کرنا آسان ہوتا ہے؛ اسی وجہ سے ان کا وسیع پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے نقصان یہ ہے کہ اس کی کارکردگی کم ہے، اور کم پاور فیکٹر بجلی کے نظام کے لئے نقصان دہ ہے۔ جبکہ سنکرونس موٹرز کی کارکردگی بہتر ہوتی ہے، کیوں کہ یہ کپیسیٹیو لوڈ کو برداشت کر سکتی ہیں، اور اس طرح بجلی کے نظام کے پاور فیکٹر ک ④سنکرونس مشینوں کو ایکسائٹنگ وولٹیج اور کرنٹ کی ترتیب کی ضرورت ہوتی ہے، جبکہ آسنکرونس مشینوں کو اس کی ضرورت نہیں ہوتی ； سنکرونس مشینیں، نظام کو لازمی توانائی فراہم کرنے میں مدد کرتی ہیں، جبکہ اسنکرونس نہ ہونے والی مشینوں کے لئے طاقت کی تلافی کے لئے خصوصی آلات کی ضرورت ہوتی ہے۔ ⑤سنکرونس موٹر کے بنیادی کام کرنے کے طریقے تین ہیں، یعنی یہ جنریٹر، موٹر، یا کمپنسیشن مشین کے طور پر کام کرتی ہے۔ جنریٹر کے طور پر کام کرنا، سنکرونس موٹر کا سب سے اہم طریقہ ہے؛ جبکہ موٹر کے طور پر کام کرنا، سنکرونس موٹر کا ایک اور اہم طریقہ ہے۔ سنکرونس موٹر کا پاور فیکٹر تبدیل کیا جاسکتا ہے؛ ان حالات میں جہاں رفتار کو تبدیل کرنے کی ضرورت نہ ہو، بڑے سائز کی سنکرونس موٹرز کا استعمال کرکے کارکردگی کو بہتر بنایا جاسکتا ہے۔ حالیہ برسوں میں، چھوٹے سائز کے سنکرونس الیکٹرک موٹرز کو فریکوئنسی تبدیل کرنے والے سسٹموں میں زیادہ استعمال کیا جانے لگا ہے۔ سنکرونس موٹرز کو بجلی کے نیٹ ورک سے جوڑ کر، سنکرونس کمپنسیشن مشین کے طور پر بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس وقت موٹر پر کوئی مکانی بوجھ نہیں ہوتا، بلکہ روٹر میں موجود ایکسائٹنگ کرنٹ کو کنٹرول کرکے بجلی کے نیٹ ورک میں مطلوبہ انڈکٹیو یا کیپیسیٹیو قسم کی بےفائدہ طاقت فراہم کی جاتی ہے؛ تاکہ بجلی کے نیٹ ورک کا پاور فیکٹر بہتر ہو سکے یا بجلی کا وولٹیج کنٹرول کیا جا سکے۔ عام استعمالات کے لیے، آلات کو چلانے کے لیے غیر ہمزمان موٹر کا استعمال کافی ہے۔