সিরিজ ডিসি মোটর ( বা Series Wound DC Motor)

সিরিজ ডিসি মোটর  ( বা Series Wound DC Motor) এক ধরনের সেল্ফ এনার্জাইজ্ড ডিসি মোটর। এই মোটরের ফিল্ড কয়েল ও আর্মেচার কয়েল সিরিজে থাকে। ফলে  ফিল্ড কয়েল আর্মেচার কয়েলের মধ্য দিয়ে সমান কারেন্ট প্রবাহিত হয়।

সিরিজ ডিসি মোটরের বিভিন্ন অংশ

একটি সিরিজ মোটর স্টেটর, রোটর, ফিল্ড কয়েল, আর্মেচার কয়েল,  কমিউটেটর, ব্রাশ, বেয়ারিং এবং মাউন্টিং কেসের সমন্বয়ে গঠিত।

সিরিজ ডিসি মোটরের সার্কিট ডায়াগ্রাম

বিশদ আলোচনা শুরু করার পূর্বে সিরিজ উন্ড ডিসি মোটরের কিছু গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য দিয়ে শুরু করছি।

1. সিরিজ ফিল্ড কয়েল দিয়ে বেশি কারেন্ট প্রবাহিত হওয়ায় ফিল্ড কয়েল তুলনামূলক মোটা কপার দিয়ে তৈরি করতে হয়।
2. তুলনামূলক কম প্যাচের ফিল্ড কয়েল দিয়ে প্রয়োজনীয় ম্যাগনেটিক ফোর্স (MMF) তৈরি করা সম্ভব।
3. এই মোটর একটি বিশেষ বৈশিষ্ট্য হলো- এটি এসি বা ডিসি উভয় সাপ্লাই এ চলতে পারে।
4. স্টার্টিং অনেক বেশি।
5. গতি বাড়ার সাথে সাথে রানিং টর্ক কমতে থাকে।
6. সিরিজ মোটরের গতি রেগুলেশন ভালো না।
7. লোডবিহিন অবস্থায় এই মোটর চালানো খুবই ঝুঁকিপূর্ণ। 

ডিসি সিরিজ মোটরের বৈশিষ্ট্য রেখা

যে কোন মোটরের বৈশিষ্ট্য বর্ণনা জন্য তিনটি বৈশিষ্ট্য রেখা খুবই গুরুত্বপূর্ণ। এগুলো হলো-

1. টর্ক বনাম আর্মেচার কারেন্ট,
2. গতি বনাম আর্মেচার কারেন্ট এবং
3. গতি বনাম টর্ক

টর্ক বনাম আর্মেচার কারেন্ট রেখা

যেকোন ডিসি মোটরের টর্ক মোটরের আর্মেচার কারেন্ট ও ফিল্ট ফ্লাক্সের সাথে সরাসরি সমানুপাতক।

অর্থাৎ ${\mathit{T}}_{\mathit{a}}\propto \mathit{\Phi }{\mathit{I}}_{\mathit{a}}$

আবার, $\mathit{\Phi }\propto {\mathit{I}}_{\mathit{f}}$

$\therefore \mathrm{}\mathrm{}{\mathit{T}}_{\mathit{a}}\propto {\mathit{I}}_{\mathit{f}}.{\mathit{I}}_{\mathit{a}}$

বা, ${\mathit{T}}_{\mathit{a}}\propto {\mathit{I}}_{\mathit{a}}.{\mathit{I}}_{\mathit{a}}\mathrm{}\mathrm{}\mathrm{}\left[\because {\mathit{I}}_{\mathit{f}}={\mathit{I}}_{\mathit{a}}\right]$

বা, ${\mathit{T}}_{\mathit{a}}\propto {\mathit{I}}_{\mathit{a}}^2$

কিন্তু ম্যাগনেটিক ফিল্ড যখন স্যাচুরেশনে যায় যায় তখন ম্যাগনেটিক ফ্লাক্স প্রবাহিত কারেন্টের উপর নির্ভরশীল থাকেনা। ফলে উপরে সমীকরণটি দাঁড়ায়-

${\mathit{T}}_{\mathit{a}}\propto {\mathit{I}}_{\mathit{a}}$

উপরের দুটি সমীকরণ হতে বোঝা যায় যে, ম্যাগনেটিক ফ্লাক্স সাতুরেশন পর্যন্ত আর্মেচার টর্ক ও আর্মেচার কারেন্ট একটি প্যারাবোলিক রেখা তৈরি করে এবং স্যাচুরেশনের পর তা একটি সরলরেখা পরিণত হয়।

গতি বনাম আর্মেচার কারেন্ট

ডিসি মোটরে যে ফিডব্যাক ভোল্টেজ তৈরি হয় তার উপর ভিত্তি করে মোটরের গতি নির্ধারিত হয়। ফিডব্যাক ভোল্টেজের সমীকরণ হতে আমরা পাই

${\mathit{E}}_{\mathit{b}}=\frac{\mathit{\Phi }\mathrm{}\mathit{P}\mathrm{}\mathit{N}\mathrm{}\mathit{Z}}{60\mathit{A}}$

এখানে, $\frac{\mathit{P}\mathrm{}\mathit{Z}}{60\mathit{A}}$  ধ্রুব থাকায় $\mathit{N}\propto \frac{{\mathit{E}}_{\mathit{b}}}{\mathit{\Phi }}$  বা, $\mathit{N}\propto \frac{{\mathit{E}}_{\mathit{b}}}{{\mathit{I}}_{\mathit{a}}}$ অর্থাৎ গতি আর্মেচার কারেন্টের ব্যস্তানুপাতিক। তাই আর্মিচার কারেন্ট যত কম হবে গতি তত বেশি হবে। ফলে বিনা লোডে বা খুব কম লোডে ডিসি সিরিজ মোটর স্টার্ট করা খুবই ঝুকিপূর্ণ।

গতি বনাম টর্ক বৈশিষ্ট্য রেখা

ডিসি সিরিজ মোটরের এই বৈশিষ্ট্যটিকে যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যও বলা হয়। উপরের সমীকরণ দুটি বিশ্লেষণ করলে পাওয়া যায়, ডিসি সিরিজ মোটরের গতি বেশি হলে টর্ক কম হয় আর গতি কম হলে টর্ক বেশি হয়।

টার্মিনাল ভোল্টেজ সমীকরণ

ডিজে সিরিজ মোটরের মোট সরবরাহ ভোল্টেজ  বা টার্মিনাল ভোল্টেজ ${\mathit{V}}_{\mathit{T}}$ হলে, 

${\mathit{V}}_{\mathit{T}}={\mathit{E}}_{\mathit{b}}+{\mathit{I}}_{\mathit{a}}\left({\mathit{R}}_{\mathit{a}}+{\mathit{R}}_{\mathit{s}}\right)$

$\mathit{E}\mathit{b}=$back EMF 

${\mathit{I}}_{\mathit{a}}=\mathit{আ}\mathit{র}\mathit{্}\mathit{ম}\mathit{ে}\mathit{চ}\mathit{া}\mathit{র}\mathrm{}\mathrm{}\mathit{ক}\mathit{া}\mathit{র}\mathit{ে}\mathit{ন}\mathit{্}\mathit{ট}$

${\mathit{R}}_{\mathit{a}}=\mathit{আ}\mathit{র}\mathit{্}\mathit{ম}\mathit{ে}\mathit{চ}\mathit{া}\mathit{র}\mathrm{}\mathrm{}\mathit{র}\mathit{ে}\mathit{জ}\mathit{ি}\mathit{স}\mathit{্}\mathit{ট}\mathit{্}\mathit{য}\mathit{া}\mathit{ন}\mathit{্}\mathit{স}$

${\mathit{I}}_{\mathit{s}}=\mathit{স}\mathit{ি}\mathit{র}\mathit{ি}\mathit{জ}\mathrm{}\mathrm{}\mathit{ফ}\mathit{ি}\mathit{ল}\mathit{্}\mathit{ড}\mathrm{}\mathit{র}\mathit{ে}\mathit{জ}\mathit{ি}\mathit{স}\mathit{্}\mathit{ট}\mathit{্}\mathit{য}\mathit{া}\mathit{ন}\mathit{্}\mathit{স}$