મોટર-સ્ટાર્ટર

મોટર-સ્ટાર્ટર (electric motor starter) : ઇલેક્ટ્રિક મોટર ચાલુ કરવા માટે વપરાતું સાધન. ઇલેક્ટ્રિક મોટર ચાલુ કરવામાં આવે ત્યારે તે લાઇનમાંથી ખૂબ મોટા પ્રમાણમાં વીજપ્રવાહ ખેંચે છે, જેને લીધે મોટર બળી ન જાય. સાથોસાથ લાઇનમાંથી પ્રવાહ મેળવી તે વખતે અન્ય ચાલુ મોટરોને મળતા વીજદાબ(વોલ્ટેજ)માં ઘટાડો થાય તે માટે ખાસ ગોઠવણી (ડિઝાઇન) કરેલાં સાધનો – મોટર-સ્ટાર્ટરો વાપરવામાં આવે છે.

વીજપ્રવાહના પ્રકારને આધારે મોટરો બે જાતની હોય છે :

એ. સી. મોટરો અને ડી. સી. મોટરો. એ. સી. મોટરો 1 Φ અથવા 3 Φ મોટરો એમ બે પ્રકારની અને ડી. સી. મોટરો પણ તેના વાઇન્ડિંગને આધારે શન્ટ અને સિરીઝ એમ બે પ્રકારની હોય છે. ખાસ પ્રકારના કાર્ય માટે ડી. સી. મોટરો વપરાય છે; બાકી મહદ્અંશે કુલ મોટરોના વપરાશના 95 % મોટરો એ. સી. ઇન્ડક્શન-મોટરો હોય છે; જેમાં 1 Φ અને 3 Φ – બંને પ્રકારનો સમાવેશ થાય છે. એ. સી. મોટરોમાં 3 Φ અને 5 HP કે તેથી વધુ ક્ષમતાવાળી મોટરોમાં જ સ્ટાર્ટરની જરૂર પડે છે; જ્યારે ડી. સી. મોટરમાં 2 HP કે તેથી મોટી બધા પ્રકારની મોટરોમાં સ્ટાર્ટર જરૂરી બને છે.

ડી. સી. મોટર–સ્ટાર્ટરો : ડી. સી. મોટર ચાલુ ન કરી હોય (સ્થિર હોય) ત્યારે મોટરના આર્મેચર વાઇન્ડિંગનો પ્રતિરોધ (રેઝિસ્ટન્સ) બહુ ઓછો હોય છે. આર્મેચરમાં વહેતા વીજપ્રવાહનો આધાર લાઇનવૉલ્ટેજ Ve અને આર્મેચરમાં ઉત્પન્ન થતા e. m. f. Vb વચ્ચેના તફાવત ઉપર આધાર રાખે છે. મોટર જ્યારે ચાલુ થાય ત્યારે back e. m. f. શૂન્ય હોવાથી આર્મેચરમાં ખૂબ મોટા પ્રમાણમાં વીજપ્રવાહ વહે અને તેથી આર્મેચર વાઇન્ડિંગ બળી જાય. આ મુશ્કેલી નિવારવા 2 HP કે તેથી વધુ ક્ષમતાવાળી બધી ડી. સી. મોટરોનાં સ્ટાર્ટરમાં એવી ગોઠવણ કરવામાં આવે છે કે સ્ટાર્ટરને લીધે આર્મેચર-સર્કિટમાં સિરીઝમાં મુકાયેલ વધારાનો પ્રતિરોધ (resistance) શરૂઆતમાં (સ્ટાર્ટિંગમાં) કાર્યાન્વિત થાય અને જેમ મોટર ગતિમાં આવતી જાય તેમ આ ઉમેરાતો પ્રતિરોધ ઓછો થતો જાય અને તે રીતે આર્મેચરના વીજપ્રવાહનું નિયંત્રણ થતાં મોટરને નુકસાન થતું અટકે.

ડી. સી. મોટર માટે નીચે જણાવ્યા પ્રમાણેના ત્રણ પ્રકારનાં સ્ટાર્ટરો વપરાય છે : (1) ત્રણ પૉઇન્ટ સ્ટાર્ટર, (2) ચાર પૉઇન્ટ સ્ટાર્ટર અને (3) બે પૉઇન્ટ સ્ટાર્ટર.

પ્રથમ બે પ્રકારના સ્ટાર્ટર ડી. સી. શન્ટ અને ડી. સી. કમ્પાઉન્ડ મોટરો, જ્યારે ત્રીજા પ્રકારનું સ્ટાર્ટર ડી. સી. સિરીઝ મોટરો માટે વપરાય છે. આ સ્ટાર્ટરોમાં જ્યારે અચાનક લાઇનમાંથી આવતો પ્રવાહ બંધ થાય તો સ્ટાર્ટર ‘ON’ સ્થિતિમાંથી આપોઆપ ‘OFF’ની સ્થિતિમાં આવી જાય તે માટે ‘નો-વૉલ્ટ રિલીઝ કૉઇલ’ (NVR) સ્ટાર્ટરમાં આપવામાં આવે છે અને તેવી જ રીતે જો કોઈ પણ કારણસર મોટર ઉપર ભાર (load) વધતાં વીજપ્રવાહ વધી જાય તો મોટરને નુકસાન થતું અટકાવવા માટે ‘ઓવર-લોડ રિલીઝ કૉઇલ’ (OLR) આપવામાં આવે છે. ઉદાહરણ રૂપે ડી. સી. સિરીઝ-મોટર માટે વપરાતા સ્ટાર્ટરની વિગત આકૃતિ–1માં આપી છે.

એ. સી. મોટર–સ્ટાર્ટરો : 5 HP અને તેથી વધુ ક્ષમતાવાળી 3 Φ એ. સી. મોટરો માટે ખાસ પ્રકારનાં સ્ટાર્ટરો વપરાય છે.

આ સ્ટાર્ટરોનું મુખ્ય કાર્ય છે : (i) મોટર શરૂ અને બંધ કરવી. (ii) મોટર શરૂ કરવામાં આવે ત્યારે મોટરમાં આવતા વીજપ્રવાહનું નિયંત્રણ કરી મોટરના વાઇન્ડિંગને બળી જતું અટકાવવું તેમજ બીજી ચાલુ મોટરોમાં વીજદાબ ઓછો ન થાય અને તે પણ બળી કે બંધ ન પડી જાય તે જોવું. (iii) મોટરને ‘ઓવરલોડ’ (ઉચ્ચભાર), ‘અન્ડર વોલ્ટેજ’ (ઓછા વીજદાબ) અને ‘સિંગલ ફેઇઝિંગ’ (ત્રણ Φ માંથી એક જ Φ મળે તેવી સ્થિતિ)માં બચાવવી.

3 Φ ઇન્ડક્શન મોટરો માટે નીચેના પ્રકારનાં સ્ટાર્ટરો વપરાય છે : (1) ‘ડાયરેક્ટ ઑન લાઇન’ સ્ટાર્ટર જે DoL તરીકે વધુ ઓળખાય છે. (2) સ્ટારડેલ્ટા સ્ટાર્ટર; (3) ઑટો-ટ્રાન્સફૉર્મર સ્ટાર્ટર; (4) સ્લિપરિંગ ઇન્ડક્શન મોટર માટેના ‘રોટર રેઝિસ્ટન્સ’ – સ્ટાર્ટર.

DoL સ્ટાર્ટર 5 HP સુધીની મોટર માટે વપરાય છે; કારણ કે આ સ્ટાર્ટર શરૂઆતમાં લાઇનમાંથી આવતા વધુ પડતા વીજપ્રવાહનું નિયંત્રણ કરી શકતું નથી, પરંતુ શરૂ થયા પછી મોટરનું ઓવર-લોડિંગ થાય કે વીજ-દ્બાણ ઓછું થઈ ગયું હોય તો તેનાથી થતા નુકસાનને બચાવે છે. સ્ટાર-ડેલ્ટા-સ્ટાર્ટર વધુ મોટી ક્ષમતાની 3 Φ ઇન્ડક્શન મોટરો માટે વપરાય છે. આ સ્ટાર્ટરને લીધે મોટર જ્યારે શરૂ કરવામાં આવે ત્યારે મોટરનું વાઇન્ડિંગ ‘સ્ટાર’ () પ્રકારનું રહે છે અને તેથી વાઇન્ડિંગની બે ફેઇઝ વચ્ચેનો વોલ્ટેજ લાઇન-વોલ્ટેજ VL ના જેટલો એટલે કે  જેટલો થાય છે. ફેઇઝ વચ્ચેનો વોલ્ટેજ શરૂઆતમાં ઘટતાં (V_Lની જગ્યાએ ) શરૂઆતનો વીજપ્રવાહ ઘટે છે. મોટર શરૂ થયા પછી તુરત સ્ટાર્ટરના હૅન્ડલને ‘RUN’ સ્થિતિમાં મૂકતાં મોટરનું વાઇન્ડિંગ ‘સ્ટાર’માંથી ‘ડેલ્ટા’ (Δ) સ્થિતિમાં આવી જાય છે અને મોટરને લાઇનનો પૂરેપૂરો વોલ્ટેજ V_L મળી રહે છે. આ સ્ટાર્ટર દ્વારા મોટર ચાલુ કરતી વખતે 40 % વીજપ્રવાહ ઘટાડી શકાય છે. આ સ્ટાર્ટરમાં અગાઉ જણાવ્યા પ્રમાણે, બાકી બધી સલામતી વ્યવસ્થાઓ (protecting devices) હોય છે. આકૃતિ 2માં DoLની વિગત દર્શાવી છે.

જ્યારે મોટી મોટરોમાં સ્ટાર્ટિંગ કરન્ટ 50 %થી પણ વધુ ઓછો કરવો જરૂરી લાગે ત્યારે ઑટો-ટ્રાન્સફૉર્મર-સ્ટાર્ટર વપરાય છે. આ રીતમાં પણ શરૂઆતમાં સેકન્ડરી વાઇન્ડિંગને લીધે લાઇન વોલ્ટેજ ઓછો મળે છે અને તેને હિસાબે વીજપ્રવાહ પણ ઓછો રહે છે. મોટરની ગતિ પૂર્ણ કક્ષાએ પહોંચે ત્યારે હૅન્ડલ વડે ટેપિંગની સ્થિતિ બદલાવીએ એટલે રોટરને લાઇનનો પૂરેપૂરો વોલ્ટેજ મળે છે અને મોટર પૂરી ગતિએ ચાલુ રહે છે.

સ્લિપરિંગ ઇન્ડક્શન મોટર માટે ‘રોટર રેઝિસ્ટન્સ’ પ્રકારનું સ્ટાર્ટર વપરાય છે. આ રીતમાં મોટરના રોટર ઉપર સ્લિપરિંગ આપેલી હોય છે. સ્લિપરિંગ ઉપર કાર્બન-બ્રશ વડે બાહ્ય અવરોધો (external resistance) જોડવામાં આવે છે. જ્યારે મોટર શરૂ થાય ત્યારે સ્લિપરિંગ રેઝિસ્ટન્સને કારણે મોટર-વાઇન્ડિંગને મળતું વીજદબાણ ઓછું અને તે કારણે વીજપ્રવાહ પણ ઓછો રહે છે. જ્યારે મોટર ગતિમાં આવે ત્યારે બાહ્ય રેઝિસ્ટન્સ ક્રમશ: ઓછો કરાય છે અને છેવટે તદ્દન દૂર કરાય છે.

ભાગવત કદમ

અનુ. ગાયત્રીપ્રસાદ હીરાલાલ ભટ્ટ