الیکٹرک وہیکل موٹرز کے بارے میں جو چیزیں آپ کو معلوم ہونی چاہئیں

کاروں کے شوقین افراد ہمیشہ انجنوں کے بارے میں جنونی رہے ہیں، لیکن بجلی کی فراہمی کو روکا نہیں جا سکتا، اور کچھ لوگوں کے علم کے ذخائر کو اپ ڈیٹ کرنے کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔

آج سب سے زیادہ واقف چار اسٹروک سائیکل انجن ہے، جو زیادہ تر پٹرول سے چلنے والی گاڑیوں کے لیے طاقت کا ذریعہ بھی ہے۔اندرونی دہن کے انجنوں کے چار اسٹروک، دو اسٹروک اور وینکل روٹر انجنوں کی طرح، الیکٹرک گاڑی کی موٹروں کو روٹرز میں فرق کے مطابق ہم آہنگی والی موٹرز اور غیر مطابقت پذیر موٹروں میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ اسینکرونس موٹرز کو انڈکشن موٹرز بھی کہا جاتا ہے، جبکہ ہم وقت ساز موٹرز مستقل میگنےٹ پر مشتمل ہوتی ہیں۔ اور موٹر کو متحرک کرنے کے لیے کرنٹ۔

اسٹیٹر اور روٹر

تمام قسم کی برقی گاڑی کی موٹریں دو اہم حصوں پر مشتمل ہوتی ہیں: ایک سٹیٹر اور ایک روٹر۔

سٹیٹر▼

سٹیٹر موٹر کا وہ حصہ ہوتا ہے جو ساکن رہتا ہے اور موٹر کا فکسڈ ہاؤسنگ ہوتا ہے، جو انجن بلاک کی طرح چیسس پر نصب ہوتا ہے۔روٹر موٹر کا واحد متحرک حصہ ہے، جو کرینک شافٹ کی طرح ہے، جو ٹرانسمیشن اور تفریق کے ذریعے ٹارک باہر بھیجتا ہے۔

سٹیٹر تین حصوں پر مشتمل ہے: سٹیٹر کور، سٹیٹر وائنڈنگ اور فریم۔سٹیٹر کے جسم میں بہت سے متوازی نالی ایک دوسرے سے جڑے ہوئے تانبے کے ونڈوں سے بھری ہوئی ہیں۔

ان وائنڈنگز میں صاف ہیئر پین کاپر انسرٹس ہوتے ہیں جو سلاٹ فل کثافت اور تار سے تار کے براہ راست رابطے میں اضافہ کرتے ہیں۔گھنے وائنڈنگز ٹارک کی صلاحیت کو بڑھاتے ہیں، جبکہ سرے زیادہ صاف ستھرا ہوتے ہیں، جس سے چھوٹے مجموعی پیکج کے لیے زیادہ مقدار میں کمی آتی ہے۔

اسٹیٹر اور روٹر▼

اسٹیٹر کا بنیادی کام گھومنے والی مقناطیسی فیلڈ (RMF) کو پیدا کرنا ہے، جبکہ روٹر کا بنیادی کام گردش کرنے والے مقناطیسی میدان میں مقناطیسی قوت کی لائنوں کو کاٹ کر کرنٹ (آؤٹ پٹ) پیدا کرنا ہے۔

موٹر گھومنے والے فیلڈ کو سیٹ کرنے کے لیے تھری فیز الٹرنیٹنگ کرنٹ کا استعمال کرتی ہے، اور اس کی فریکوئنسی اور پاور کو پاور الیکٹرانکس کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے جو ایکسلریٹر کا جواب دیتے ہیں۔بیٹریاں ڈائریکٹ کرنٹ (DC) ڈیوائسز ہیں، لہذا الیکٹرک گاڑی کے پاور الیکٹرانکس میں ایک DC-AC انورٹر شامل ہوتا ہے جو سٹیٹر کو ضروری AC کرنٹ فراہم کرتا ہے تاکہ سب سے اہم متغیر گھومنے والا مقناطیسی فیلڈ بنایا جا سکے۔

لیکن یہ بتانے کے قابل ہے کہ یہ موٹریں بھی جنریٹر ہیں، یعنی پہیے سٹیٹر کے اندر روٹر کو بیک ڈرائیو کریں گے، دوسری سمت میں گھومنے والے مقناطیسی میدان کو آمادہ کریں گے، AC-DC کنورٹر کے ذریعے بیٹری کو بجلی واپس بھیجیں گے۔

یہ عمل، جسے ری جنریٹو بریکنگ کہا جاتا ہے، ڈریگ بناتا ہے اور گاڑی کو سست کر دیتا ہے۔تخلیق نو کا بنیادی مقصد نہ صرف الیکٹرک گاڑیوں کی رینج کو بڑھانا ہے، بلکہ انتہائی موثر ہائبرڈز کی بھی، کیونکہ وسیع پیمانے پر تخلیق نو سے ایندھن کی معیشت بہتر ہوتی ہے۔لیکن حقیقی دنیا میں، تخلیق نو اتنی کارآمد نہیں ہے جتنا کہ "گاڑی کو رول کرنا"، جو توانائی کے ضیاع سے بچتا ہے۔

زیادہ تر EVs موٹر اور پہیوں کے درمیان گھماؤ کو کم کرنے کے لیے واحد رفتار ٹرانسمیشن پر انحصار کرتی ہیں۔اندرونی دہن کے انجنوں کی طرح، الیکٹرک موٹریں کم rpm اور زیادہ بوجھ پر سب سے زیادہ کارآمد ہوتی ہیں۔

اگرچہ ایک EV ایک گیئر کے ساتھ معقول حد حاصل کر سکتا ہے، بھاری پک اپ اور SUVs زیادہ رفتار پر رینج بڑھانے کے لیے ملٹی اسپیڈ ٹرانسمیشنز کا استعمال کرتی ہیں۔

ملٹی گیئر EVs غیر معمولی ہیں، اور آج صرف Audi e-tron GT اور Porsche Taycan دو رفتار ٹرانسمیشن استعمال کرتے ہیں۔

موٹر کی تین اقسام

19ویں صدی میں پیدا ہوا، انڈکشن موٹر کا روٹر طولانی تہوں یا ترسیلی مواد کی پٹیوں پر مشتمل ہوتا ہے، زیادہ تر عام طور پر تانبے اور بعض اوقات ایلومینیم۔اسٹیٹر کا گھومتا ہوا مقناطیسی میدان ان شیٹس میں کرنٹ کو اکساتا ہے، جس کے نتیجے میں ایک برقی مقناطیسی میدان (EMF) بنتا ہے جو اسٹیٹر کے گھومنے والے مقناطیسی میدان کے اندر گھومنا شروع کر دیتا ہے۔

انڈکشن موٹرز کو غیر مطابقت پذیر موٹرز کہا جاتا ہے کیونکہ حوصلہ افزائی برقی مقناطیسی فیلڈ اور گردشی ٹارک صرف اس وقت پیدا ہو سکتے ہیں جب روٹر کی رفتار گھومنے والے مقناطیسی میدان سے پیچھے رہ جائے۔اس قسم کی موٹریں عام ہیں کیونکہ انہیں نایاب زمینی میگنےٹ کی ضرورت نہیں ہوتی اور یہ تیار کرنے کے لیے نسبتاً سستی ہوتی ہیں۔لیکن وہ مسلسل زیادہ بوجھ پر گرمی کو ختم کرنے کے قابل نہیں ہیں، اور کم رفتار پر فطری طور پر کم موثر ہیں۔

مستقل مقناطیس موٹر، ​​جیسا کہ نام سے پتہ چلتا ہے، اس کے روٹر کی اپنی مقناطیسیت ہوتی ہے اور اسے روٹر کی مقناطیسی فیلڈ بنانے کے لیے طاقت کی ضرورت نہیں ہوتی۔وہ کم رفتار پر زیادہ موثر ہیں۔اس طرح کا روٹر سٹیٹر کے گھومنے والے مقناطیسی میدان کے ساتھ ہم آہنگی سے بھی گھومتا ہے، لہذا اسے ہم آہنگی والی موٹر کہا جاتا ہے۔

تاہم، روٹر کو صرف میگنےٹ سے لپیٹنے کے اپنے مسائل ہیں۔سب سے پہلے، اس کے لیے بڑے میگنےٹ کی ضرورت ہوتی ہے، اور اضافی وزن کے ساتھ، تیز رفتاری پر مطابقت پذیر رہنا مشکل ہو سکتا ہے۔لیکن سب سے بڑا مسئلہ نام نہاد تیز رفتار "بیک EMF" ہے، جو ڈریگ کو بڑھاتا ہے، ٹاپ اینڈ پاور کو محدود کرتا ہے، اور اضافی حرارت پیدا کرتا ہے جو میگنےٹس کو نقصان پہنچا سکتا ہے۔

اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے، زیادہ تر الیکٹرک گاڑیوں کی مستقل مقناطیس موٹروں میں اندرونی مستقل میگنےٹ (IPMs) ہوتے ہیں جو روٹر کے آئرن کور کی سطح کے نیچے ایک سے زیادہ لابس میں ترتیب دیے گئے طول بلد V کے سائز کے نالیوں میں جوڑے میں پھسلتے ہیں۔

V-groove مستقل میگنےٹس کو تیز رفتاری سے محفوظ رکھتا ہے، لیکن میگنےٹس کے درمیان ہچکچاہٹ کا ٹارک پیدا کرتا ہے۔میگنےٹ یا تو دوسرے میگنےٹس کی طرف متوجہ ہوتے ہیں یا پیچھے ہٹائے جاتے ہیں، لیکن عام ہچکچاہٹ، لوہے کے روٹر کے لابس کو گھومنے والے مقناطیسی میدان کی طرف راغب کرتی ہے۔

مستقل میگنےٹ کم رفتار سے کام میں آتے ہیں، جب کہ ہچکچاہٹ کا ٹارک تیز رفتاری سے کام کرتا ہے۔اس ساخت میں Prius استعمال کیا جاتا ہے.

کرنٹ پرجوش موٹر کی آخری قسم حال ہی میں برقی گاڑیوں میں نمودار ہوئی ہے۔ مذکورہ بالا دونوں برش لیس موٹرز ہیں۔ روایتی حکمت کا خیال ہے کہ برش کے بغیر موٹریں برقی گاڑیوں کے لیے واحد قابل عمل آپشن ہیں۔اور BMW نے حال ہی میں معمول کے خلاف کیا ہے اور نئے i4 اور iX ماڈلز پر برش کرنٹ پرجوش AC سنکرونس موٹرز نصب کی ہیں۔

اس قسم کی موٹر کا روٹر سٹیٹر کے گھومنے والے مقناطیسی میدان کے ساتھ تعامل کرتا ہے، بالکل ایک مستقل مقناطیس روٹر کی طرح، لیکن یہ مستقل مقناطیس رکھنے کے بجائے، چھ چوڑے تانبے کے لابس کا استعمال کرتا ہے جو ضروری برقی مقناطیسی میدان بنانے کے لیے ڈی سی بیٹری سے توانائی استعمال کرتے ہیں۔ .

اس کے لیے روٹر شافٹ پر سلپ رِنگز اور اسپرنگ برش لگانے کی ضرورت ہوتی ہے، اس لیے کچھ لوگ ڈرتے ہیں کہ برش پہن کر دھول جمع ہو جائے گا اور یہ طریقہ ترک کر دیا ہے۔جبکہ برش کی صف کو ہٹانے کے قابل کور کے ساتھ ایک علیحدہ دیوار میں بند کیا جاتا ہے، یہ دیکھنا باقی ہے کہ آیا برش پہننا ایک مسئلہ ہے۔

مستقل میگنےٹس کی عدم موجودگی نایاب زمینوں کی بڑھتی ہوئی قیمت اور کان کنی کے ماحولیاتی اثرات سے بچتی ہے۔یہ حل روٹر کی مقناطیسی فیلڈ کی طاقت کو تبدیل کرنا بھی ممکن بناتا ہے، اس طرح مزید اصلاح کو ممکن بناتا ہے۔پھر بھی، روٹر کو طاقت دینے میں ابھی بھی کچھ طاقت خرچ ہوتی ہے، جس سے یہ موٹریں کم کارآمد ہوتی ہیں، خاص طور پر کم رفتار پر، جہاں مقناطیسی میدان بنانے کے لیے درکار توانائی کل کھپت کا ایک بڑا تناسب ہے۔

الیکٹرک گاڑیوں کی مختصر تاریخ میں، کرنٹ پرجوش AC سنکرونس موٹرز نسبتاً نئی ہیں، اور نئے آئیڈیاز تیار کرنے کے لیے ابھی بھی کافی گنجائش باقی ہے، اور اس میں اہم موڑ آئے ہیں، جیسے کہ ٹیسلا کا انڈکشن موٹر تصورات سے مستقل کی طرف بڑھنا۔ میگنےٹ ہم وقت ساز موٹر.اور ہم جدید ای وی کے دور میں ایک دہائی سے بھی کم وقت میں ہیں، اور ہم ابھی شروعات کر رہے ہیں۔