2009 برقی گاڑیوں کا پہلا سال تھا۔ ایک اندرونی دہن انجن ایک کیمیائی رد عمل کے ذریعے مکینیکل توانائی (گھومنے والی طاقت) حاصل کرتا ہے جسے دہن کہتے ہیں، لیکن ایک موٹر برقی توانائی کو براہ راست مکینیکل توانائی میں تبدیل کرتی ہے۔ ایک EV (الیکٹرک وہیکل) موٹر کی صورت میں، کیس میں طے شدہ سٹیٹر کے ذریعے بجلی بہتی ہے، اور روٹر، جو ایک گھومنے والا جسم ہے، بجلی کو گردشی توانائی کے طور پر حاصل کرتا ہے۔
اگر آپ کسی موٹر کی گردش کو بہت کم وقت میں دیکھیں تو آپ دیکھیں گے کہ سٹیٹر کی طرف مقناطیسی قوت کی سمت، جہاں کرنٹ بہتا ہے، مسلسل تبدیل ہو رہا ہے۔ روٹر سائیڈ "کھینچنے" کے عمل کو دہراتی ہے، پھر "علیحدہ"، اور پھر دوبارہ "کھینچی" جاتی ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ یہ طریقہ گردشی حرکت حاصل کرنے کے لیے موزوں ہے۔ صرف ایک طرف گھومنے کی ضرورت ہے۔ دوسرے لفظوں میں، سٹیٹر کو ایسے مواد سے بنایا جانا چاہیے جس کی مقناطیسیت اس وقت تبدیل ہو جائے جب کرنٹ کی سمت الٹ جائے (ایک نرم مقناطیسی مواد)، اور روٹر کو ایسے مواد سے بنایا جانا چاہیے جس کی مقناطیسیت کو برقرار رکھا جائے یہاں تک کہ موجودہ تبدیلیاں (ایک سخت مقناطیسی مواد)۔ مواد) کی ضرورت ہے۔ اس وجہ سے، موٹرز بیرونی سٹیٹر کے لیے برقی مقناطیسی سٹیل پلیٹیں اور گھومنے والے روٹر کے لیے مستقل میگنےٹ استعمال کرتی ہیں۔
Fuji Heavy Industries پلگ ان سٹیلا موٹر۔ یہ Mitsubishi i-MiEV جیسا ہی ڈیزائن شیئر کرتا ہے، لیکن تفصیلی وضاحتیں مختلف ہیں۔ ریوبی ایلومینیم ڈائی کاسٹ کیسنگ ڈبل لیئرڈ ہے، جس کے اندر ٹھنڈے پانی کے راستے بنائے گئے ہیں۔ جانکاری میں یہ بھی شامل ہے کہ کور کو کیسے داخل کیا جائے اور کیسے کاسٹ کیا جائے۔
نسان لیف کا موٹر حصہ۔ جیسا کہ آپ ماؤنٹ کے سائز سے دیکھ سکتے ہیں کہ اس کے بازو ایک طرف پھیلے ہوئے ہیں، موٹر، جو دھات کا ایک بلاک ہے، اس سے کہیں زیادہ بھاری ہے۔ اندرونی دہن کے انجنوں کی طرح، کارکردگی میں 1 فیصد بہتری کی ضرورت کی وجہ یہ ہے کہ اس وزن کو جتنا ممکن ہو کم کیا جائے۔
ای وی کے لیے موٹرز انتہائی اعلیٰ کارکردگی اور مہنگی ہیں۔ اس کے علاوہ، یہ ہلکا پھلکا اور انتہائی موثر ہونا ضروری ہے. موٹر مینوفیکچررز کے مطابق، ای وی موٹرز میں "پاگل کارکردگی کی ضروریات" ہوتی ہیں۔
عام طور پر، موٹرز اکثر تقریباً مسلسل گردشی رفتار سے استعمال ہوتی ہیں۔ ٹرین کے شروع ہونے اور رکنے کے ساتھ ہی ٹرین کی موٹر کی گردش بدل جاتی ہے، لیکن سرعت مسلسل ہے اور سست بھی مستقل ہے۔ رفتار اسٹیشنوں کے درمیان بتائی جاتی ہے، اور میلان بھی معلوم ہوتے ہیں۔ لہذا، آپ پروگرام کے مطابق گاڑی چلا کر جواب دے سکتے ہیں۔ تاہم، عام سڑکوں پر چلنے والی EVs کے لیے، شروع ہونے کے بعد سیکنڈوں کی تعداد کے بعد ریوولیشن کی کوئی سیٹ نہیں ہے۔ اسی سڑک پر بھی ٹریفک کی صورتحال کے لحاظ سے موٹر کا کام بدل جاتا ہے۔ ایک موٹر جس کی گردش مسلسل تبدیل ہوتی رہتی ہے اسے عام ایپلی کیشنز میں استعمال نہیں کیا جا سکتا۔ اس لیے یہ پاگل ہے۔
سٹیٹر بہت سے الٹرا پتلی برقی مقناطیسی سٹیل پلیٹوں کے ڈھیر لگا کر بنتا ہے۔ یہ جتنا پتلا ہے، اتنا ہی زیادہ ایڈی کرنٹ کے نقصان کو دبایا جا سکتا ہے، لیکن شکل کی درستگی کو برقرار رکھنے کے لیے ایک خاص ڈگری کی موٹائی کی ضرورت ہوتی ہے۔ توازن کا انحصار ہر اسٹیل بنانے والے کی جانکاری پر ہوتا ہے۔ (تصویر: توشیناؤ کماگئی)
اس گردشی اتار چڑھاؤ کو آسانی سے سنبھالنے کے لیے، اسٹیٹر سائیڈ کو فوری طور پر میگنیٹائزیشن کو تبدیل کرنا ہوگا، لیکن اگلے ہی لمحے ایک بڑی قوت کو روٹر کی طرف منتقل کرنا ہوگا۔ سٹیٹر کو ایک ایسے مواد کی ضرورت ہوتی ہے جو انتہائی موثر (کم نقصان) ہو اور جس کی مقناطیسیت کو آسانی سے تبدیل کیا جا سکے۔ یہ الیکٹریکل اسٹیل شیٹ ہے، جو ایک نرم مقناطیسی مواد ہے۔ EVs میں، {{0}}.3 سے 0.5 ملی میٹر کی موٹائی کے ساتھ برقی مقناطیسی سٹیل کی چادریں ایک موٹی پلیٹ بنانے کے لیے رکھی جاتی ہیں۔ اسے دبانا ہے۔ الٹرا پتلی برقی اسٹیل پلیٹوں کی سطحیں ایک دوسرے سے لیپت اور موصل ہوتی ہیں۔ یہ ڈھانچہ ایڈی کرنٹ کے نقصان کو کم کرتا ہے۔
دوسری طرف، روٹر سائیڈ پر مستقل میگنےٹ استعمال کیے جاتے ہیں، جو کرنٹ حاصل کرتے ہیں اور گردشی قوت پیدا کرتے ہیں، لیکن ای وی کے لیے، جن میں بڑے گردشی اتار چڑھاؤ اور "اچانک کمی" اور "اچانک سرعت" کے ساتھ ساتھ اعلی گردش کے لیے سخت تقاضے ہوتے ہیں۔ اور بڑا ٹارک۔ موٹروں کے بارے میں، سب سے پہلے، مقناطیس ٹارک قسم کی موٹریں جس میں میگنےٹ روٹر کے ارد گرد ترتیب دیے گئے ہیں مناسب نہیں ہیں۔ ہائبرڈ گاڑیوں کے لیے، ایک مقناطیسی ٹارک کی قسم ہوتی ہے، لیکن خالص ای وی کے لیے، مقناطیسی ٹارک اور ری ایکٹنس ٹارک کا امتزاج استعمال کیا جاتا ہے، جس میں میگنےٹس کو ترتیب دیا جاتا ہے تاکہ مستقل مقناطیس کا مقناطیسی میدان سٹیٹر کے سامنے روٹر کے ارد گرد مستقل وقفوں سے مضبوط ہو جائے۔ سطح. یہ ایک قسم کی موٹر ہے۔
طاقتور نادر زمینی میگنےٹ روٹر میں سرایت کرتے ہیں۔ جس طرح سے ان کا اہتمام کیا جاتا ہے وہ موٹر کی کارکردگی کو متاثر کرتا ہے۔ بیرونی دائرے کے قریب مقناطیس رکھنے سے مقناطیسی ٹارک بڑھے گا، لیکن یہ صرف ای وی کے لیے موزوں نہیں ہے۔ ری ایکٹینس ٹارک (جس کا مقناطیس ٹارک سے مختلف مرحلہ ہوتا ہے) کو استعمال کرنے کے لیے میگنےٹس کو ترچھی ترتیب سے ترتیب دیا جاتا ہے۔
اوپر کی تصویر میں، سبز مستقل میگنےٹ روٹر میں سرایت کر رہے ہیں، اور ان میگنےٹس کی جگہ کا تعین جاننا ہے۔ مزید برآں، استعمال کیے جانے والے میگنےٹ نایاب زمینی میگنےٹ ہیں جن کے اجزاء میں نیوڈیمیم، آئرن اور بوران شامل ہیں، جو مستقل میگنےٹ میں سب سے مضبوط ہیں۔ تھرمل ڈی میگنیٹائزیشن کو دبانے کے لیے Dysprosium بھی شامل کیا جاتا ہے، جو زیادہ گردش کی گرمی کی وجہ سے مقناطیسی قوت کو کمزور کر دیتا ہے۔ کہا جاتا ہے کہ 1 فیصد ڈیسپروسیم شامل کرنے سے تھرمل ڈی میگنیٹائزیشن کو تقریباً 15 ڈگری تک بہتر بنایا جا سکتا ہے، اور ایسے اعلیٰ کارکردگی والے میگنےٹ EV موٹرز کے لیے ضروری ہیں۔
موٹر آؤٹ پٹ میں اضافہ اکثر الیکٹرک گاڑیوں میں کیا جاتا ہے، لیکن ایک ہی موٹر سے آؤٹ پٹ بڑھانے کا ایک طریقہ گردش کی رفتار کو بڑھانا ہے۔ تاہم، اگر گردش میں اضافہ ہوتا ہے، تو تھرمل ڈی میگنیٹائزیشن ہونے کا امکان ہے۔ نیز، گردش جتنی زیادہ ہوگی، روٹر اور اسٹیٹر کے درمیان چھوٹے فرق کو سنبھالنا اتنا ہی مشکل ہوجاتا ہے۔ برقی مقناطیسی اسٹیل شیٹس کے لیے مشینی درستگی کی ضرورت ہے۔
بڑے پیمانے پر اعلی کارکردگی والی موٹریں تیار کرنے کی ٹیکنالوجی انتہائی جدید ہے۔ اس کے لیے نہ صرف ڈیزائن کی معلومات کی ضرورت ہوتی ہے بلکہ مواد کے ساتھ مدد کی بھی ضرورت ہوتی ہے۔ ہمیں مینوفیکچرنگ کے عمل میں بھی مدد کی ضرورت ہے۔ اس وجہ سے، بہت سے سٹیل مینوفیکچررز پروسیسنگ ٹیکنالوجی کے ساتھ الیکٹریکل سٹیل کی چادریں فراہم کرتے ہیں. اس طرح، موٹر کی کارکردگی ڈرامائی طور پر بہتر ہوئی ہے. موٹر کا سانچہ ایلومینیم مرکب سے بنا ہے، جو کہ ایک غیر مقناطیسی مواد ہے۔ یہ شکل ڈیزائن اور پروسیسنگ بھی علم کا ایک وسیع پیمانے پر ہے.
