एसिंक्रोनस मोटर के आविष्कार ने मानव सभ्यता में क्रांति ला दी है। आज, आइए एसिंक्रोनस मोटर के अंदरूनी कामकाज के बारे में जानें। एसिंक्रोनस मोटर मुख्य रूप से दो घटकों से बनी होती है: स्टेटर और रोटर। स्टेटर तीन वाइंडिंग वाली एक कुंडली होती है जो तीन-चरण एसी बिजली से संचालित होती है।
वाइंडिंग स्टेटर स्लॉट से होकर गुजरती है, जो उच्च पारगम्यता वाली पतली स्टील शीट से बने होते हैं। जब तीन-चरणीय धारा इस वाइंडिंग से होकर गुजरती है, तो यह एक घूर्णनशील चुंबकीय क्षेत्र बनाता है, जो रोटर के घूमने का कारण होता है। यह समझने के लिए कि घूर्णनशील चुंबकीय क्षेत्र कैसे उत्पन्न होता है और इसकी विशेषताएँ क्या हैं, स्टेटर को सरल बनाया जा सकता है।
तीन कॉइल 120 डिग्री के अंतराल पर जुड़े हुए हैं, जब करंट प्रवाहित होता है तो उनके चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र बनता है। जब इस विशेष व्यवस्था पर तीन-चरणीय बिजली की आपूर्ति लागू की जाती है, तो उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र विशिष्ट क्षणों में प्रत्यावर्ती धारा के साथ दिशा बदलता है। इन तीन उदाहरणों की तुलना करके, हम एक समान तीव्रता के साथ एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र का निरीक्षण कर सकते हैं। जिस गति से चुंबकीय क्षेत्र घूमता है उसे तुल्यकालिक गति के रूप में जाना जाता है। आइए इस घूर्णनशील चुंबकीय क्षेत्र के अंदर रखे एक बंद कंडक्टर पर विचार करें।
फैराडे के नियम के अनुसार, एक बदलता चुंबकीय क्षेत्र एक सर्किट में एक विद्युत चालक बल उत्पन्न करता है, जो बदले में एक विद्युत धारा उत्पन्न करता है। यह घटना चुंबकीय क्षेत्र में करंट ले जाने वाले लूप के समान है, जो लूप पर एक विद्युत चुम्बकीय बल बनाता है और इसे घुमाना शुरू कर देता है। यही घटना एक एसिंक्रोनस मोटर में भी होती है, जहाँ एक साधारण लूप के बजाय, गिलहरी के पिंजरे जैसी किसी चीज़ का उपयोग किया जाता है। स्टेटर से गुजरने वाली तीन-चरण प्रत्यावर्ती धारा द्वारा एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र बनाया जाता है।
पिछले उदाहरण में, शॉर्ट-सर्किटेड एंड रिंग के स्क्विरल केज बार में करंट प्रेरित किया जाएगा। परिणामस्वरूप, रोटर घूमना शुरू कर देगा। यही कारण है कि इस प्रकार की मोटर को इंडक्शन मोटर कहा जाता है।
बिजली उत्पन्न करने के लिए रोटर से सीधे जुड़ने के बजाय, विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का उपयोग किया जाता है। इसे प्राप्त करने के लिए रोटर के अंदर इन्सुलेशन आयरन कोर शीट भरी जाती हैं। इन छोटे आकार की लोहे की चादरों का उपयोग करके, इंडक्शन मोटर एडी करंट के नुकसान को कम करता है और महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है। यह अनिवार्य रूप से स्व-प्रारंभिक है, क्योंकि चुंबकीय क्षेत्र और रोटर दोनों घूम रहे हैं। हालाँकि, रोटर किस गति से घूम रहा है?
इस प्रश्न का उत्तर प्राप्त करने के लिए, हमें विभिन्न परिदृश्यों पर विचार करने की आवश्यकता है। आइए उस मामले पर विचार करें जहां रोटर की गति चुंबकीय क्षेत्र की गति के समान है। चूंकि दोनों एक ही गति से घूम रहे हैं, इसलिए चुंबकीय क्षेत्र कभी भी लूप को नहीं काटेगा। इसलिए, कोई प्रेरित विद्युत चालक बल या धारा उत्पन्न नहीं होगी। इसके परिणामस्वरूप रोटर बार पर बिजली परिवर्तित हो जाएगी। रोटर धीरे-धीरे धीमा हो जाएगा, और जैसे-जैसे गति कम होती जाएगी, चुंबकीय क्षेत्र रोटर सर्किट को काट देगा। परिणामस्वरूप, प्रेरित धारा और बल फिर से बढ़ जाएगा। फिर रोटर में तेजी आएगी। संक्षेप में, रोटर कभी भी चुंबकीय क्षेत्र की गति को पकड़ने में सक्षम नहीं होगा।