আধুনিক কনজিউমার ইলেকট্রনিক্সে উদ্ভাবনের অদৃশ্য শক্তি হিসাবে ছোট ডিসি মোটর কাজ করে। ব্যক্তিগত যত্নের যন্ত্র থেকে পরিধেয় স্বাস্থ্য মনিটর পর্যন্ত, সূক্ষ্ম গতি নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজনীয়তা আছে এমন বহনযোগ্য ডিভাইসগুলির জন্য এদের ক্ষুদ্র আকার এবং দক্ষতা অপরিহার্য করে তোলে।
পিএম ডিসি মোটরগুলি বিশেষভাবে সংকীর্ণ জায়গার জন্য উপযুক্ত, যেখানে প্রতিটি মিলিমিটারই গুরুত্বপূর্ণ, যেমন ওয়্যারলেস ইয়ারবাড বা স্মার্টফোনের ভিতরের ক্ষুদ্র ক্যামেরা মেকানিজমে। এই মোটরগুলি অতিরিক্ত ফিল্ড ওয়াইন্ডিংগুলি বাদ দেয় যা অনেক জায়গা দখল করে, ফলে পুরানো মডেলগুলির তুলনায় এগুলি প্রায় 20 থেকে 35 শতাংশ ছোট হতে পারে। এবং তাদের কমপ্যাক্ট আকার সত্ত্বেও, গত বছরের মোশন কন্ট্রোল ট্রেন্ডস অনুযায়ী এগুলি এখনও প্রায় 15 mNm টর্ক প্রদান করতে পারে। সম্পূর্ণ প্যাকেজটি এতটাই চিকন যে আজকের ফোল্ডিং ফোন এবং বাজারে থাকা অন্যান্য অতি-পাতলা গ্যাজেটগুলির দ্বারা নির্ধারিত 10mm-এর নিচের কঠোর সীমা মেনে চলতে প্রকৌশলীদের জন্য এটি আসলে আরও সহজ হয়ে ওঠে।
প্রিমিয়াম ইলেকট্রিক টুথব্রাশগুলির 87% এর বেশি ক্ষেত্রে কাস্টম প্ল্যানেটারি গিয়ারহেডসহ 3–6V PMDC মোটর ব্যবহার করা হয়, যা মিনিটে 7,000–30,000 দোলন প্রদান করে এবং মাত্র 1.2–2.4W খরচ করে। ফিটনেস ট্র্যাকারগুলিতে, 4mm ব্যাসের ব্রাশলেস ডিসি মোটরগুলি হ্যাপটিক ফিডব্যাক সিস্টেমকে সক্ষম করে যা কয়েন সেল ব্যাটারিতে 18+ মাস ধরে চলে।
ডিভাইসের পারফরম্যান্স এবং ব্যাটারি লাইফের উপর সরাসরি প্রভাব ফেলে ভোল্টেজ নির্বাচন:
| ভোল্টেজ | সাধারণ রানটাইম | সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন |
|---|---|---|
| 3V এর বিবরণ | ৬০৯০ দিন | ওয়্যারেবল, IoT সেন্সর |
| 5V | ১৫-৩০ দিন | ইলেকট্রিক শেভার, গ্রুমিং টুল |
| 12V | ৮-১২ ঘন্টা | কর্ডলেস ভ্যাকুয়াম, পাওয়ার টুল |
2024 কনজিউমার ইলেকট্রনিক্স ডিজাইন রিপোর্ট-এ উল্লেখ করা হয়েছে, USB-PD ফাস্ট চার্জিং স্ট্যান্ডার্ডের সাথে তাদের সামঞ্জস্যের কারণে এখন 5V ব্রাশলেস ডিসি মোটর নতুন স্মার্টফোন অ্যাক্সেসরি ডিজাইনের 68% ক্ষেত্রে প্রভাব বিস্তার করে।
কম্পিউটারগুলিতে পাওয়া ছোট ডিসি মোটরগুলি আসলেই সেই সমস্ত চলমান অংশগুলিকে এত নিখুঁতভাবে কাজ করতে সাহায্য করে। শীতল করার ফ্যানগুলির কথা বলুন, এই ক্ষুদ্র মোটরগুলি 3,000 আরপিএম-এর বেশি ঘুরে দক্ষতার সাথে বাতাসের প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ করে অত্যধিক তাপ থেকে জিনিসপত্র রক্ষা করে এবং অপ্রয়োজনীয় ওজন যোগ না করার জন্য হালকা থাকে। হার্ড ড্রাইভের ক্ষেত্রে, উৎপাদকরা সুপার ছোট ডিসি মোটর ব্যবহার করে স্পিন্ডেল নির্ভুলভাবে ঘোরানোর জন্য, যা ব্যাখ্যা করে যে কেন আজকের এসএসডি গুলি 210 এমবি/সে-এর কাছাকাছি চমৎকার গতিতে ডেটা স্থানান্তর করতে পারে। এবং মুদ্রণ যন্ত্রগুলির কথা ভুলবেন না! তারা সেই অত্যাধুনিক উচ্চ রেজোলিউশন মুদ্রণগুলিতে অর্ধ মিলিমিটারের মধ্যে নির্ভুলতার সাথে কাগজ সরানোর জন্য স্টেপার চালিত ডিসি মোটরের উপর নির্ভর করে যা মানুষ খুব পছন্দ করে।
ব্রাশ করা ডিসি মোটরগুলি এখনও সাশ্রয়ী গ্যাজেটগুলিতে সাধারণত পাওয়া যায় কারণ এগুলি তৈরি করা সস্তা, সাধারণত প্রতিটির দাম প্রায় 2 থেকে 5 ডলার। তবে, এই মোটরগুলি অবিরত চললে বেশিদিন স্থায়ী হয় না কারণ ভিতরের যান্ত্রিক অংশগুলি প্রায় 1,000 থেকে 3,000 ঘন্টা ব্যবহারের পরে ক্ষয় হয়ে যায়। অন্যদিকে, ব্রাশহীন ডিসি বা BLDC মোটরগুলি আলাদভাবে কাজ করে। এগুলি কারেন্ট সুইচ করার জন্য ইলেকট্রনিক্স ব্যবহার করে ফলে ঘষা ব্রাশগুলি সম্পূর্ণরূপে অপসারণ করা হয়, যার অর্থ এগুলি অনেক বেশি সময় ধরে চলতে পারে - সীলযুক্ত যন্ত্রপাতিতে যেমন বাহ্যিক হার্ড ড্রাইভগুলিতে প্রায় 20,000 ঘন্টার বেশি সময় ধরে। 2023 সালের সদ্য পরীক্ষায় 120টি কুলিং ফ্যান পরীক্ষা করা হয়েছিল যেগুলি কাজ করা বন্ধ করে দিয়েছিল এবং একটি আকর্ষক তথ্য পাওয়া গিয়েছিল: কার্বন জমা হওয়ার কারণে ব্রাশ করা মোটরগুলি তাদের ব্রাশহীন সমকক্ষদের তুলনায় প্রায় পাঁচ গুণ বেশি বার ব্যর্থ হচ্ছিল।
আজকাল পেরিফেরাল বাজারে BLDC মোটরগুলির দিকে একটি বড় পদক্ষেপ লক্ষ্য করা যাচ্ছে। 2020-এর শুরু থেকে গ্রহণের হার ধারাবাহিকভাবে বেড়ে চলেছে, যা প্রতি বছর প্রায় 18% হারে বৃদ্ধি পেয়েছে। এর কারণ কী? আরও বেশি মানুষ চাইছেন যে তাদের ডিভাইসগুলি নিষ্ক্রিয় অবস্থায় 5 ওয়াটের কম খরচ করুক। উদাহরণস্বরূপ, নতুন USB-C ডকিং স্টেশনগুলি—এগুলি আসলে চার্জিং এবং ডেটা স্থানান্তর উভয়ই একসঙ্গে পরিচালনা করার জন্য 12 ভোল্টের ব্রাশলেস মোটর ব্যবহার করে। তবে আসলে যা আকর্ষণীয় তা হল কীভাবে মডিউলার BLDC ডিজাইনগুলি জিনিসপত্রকে ছোট করে তুলছে। কোনও কার্যকারিতা নষ্ট না করেই এখন পোর্টেবল প্রিন্টারগুলিকে 15% ছোট করে তৈরি করা যায়। এবং আমরা যেন 35 ডেসিবেল-এর কাছাকাছি শব্দের মাত্রা ভুলে না যাই, যা এগুলিকে ব্যস্ত অফিসের পরিবেশের জন্য অনেক বেশি উপযুক্ত করে তোলে, যেখানে ধ্রুবক প্রিন্টিং না হলে সবাইকে পাগল করে তুলত।
ছোট ডিসি মোটরগুলি শখের ইলেকট্রনিক্সে নির্ভুলতা এবং নির্ভরযোগ্যতা প্রদান করে, যেখানে কমপ্যাক্ট পাওয়ার সোর্সগুলি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এই মোটরগুলি তিনটি প্রধান ক্ষেত্রে প্রভাব ফেলে:
এসি বিকল্পগুলির তুলনায় 30%-50% ছোট আকার (রোবোটিক্স ট্রেন্ডস 2023) এর ফলে 2 সেমি³-এর নিচের জায়গায় এগুলি সংযুক্ত করা যায়—যা ক্ষুদ্রাকৃত ডিজাইনের জন্য অপরিহার্য।
আজকের দিনে বাজেট-বান্ধব খেলনা হিসাবে দোকানের তাকে যেগুলি পাওয়া যায়, সেগুলিতে এখনও ব্রাশ করা স্থায়ী চৌম্বক DC মোটরই নির্মাতাদের সবচেয়ে বেশি পছন্দ। ব্রাশহীন মোটরের তুলনায় এদের উৎপাদন খরচ প্রায় দুই তৃতীয়াংশ কম, যা মার্জিন কম থাকলে বড় পার্থক্য গড়ে তোলে। ভোল্টেজের প্রয়োজনীয়তাও অনেক সরল, সাধারণত ছোট বোতাম সেল বা সাধারণ AA এবং AAA ব্যাটারি দিয়ে এগুলি ঠিকঠাক কাজ করে, যা বেশিরভাগ ঘরেই পাওয়া যায়। অবশ্য, এই মোটরগুলিতে যান্ত্রিক ব্রাশ আছে যা সময়ের সাথে ক্ষয় হয়ে যায়, ফলে এদের আয়ুষ্কাল প্রায় 200 থেকে 500 ঘন্টার মধ্যে হয়। কিন্তু আন্তরিকভাবে বলতে কি, এটা যথেষ্ট যেহেতু বেশিরভাগ শিশু কোনও নির্দিষ্ট খেলনা দিয়ে খেলতে সাধারণত সর্বোচ্চ এক থেকে দুই বছরের বেশি সময় দেয় না, তারপর নতুন কিছুতে চলে যায়।
আধুনিক এসটিইএম শিক্ষা কিটগুলি এখন ব্রাশহীন ডিসি মোটর দিয়ে পরিপূর্ণ যা বিভিন্ন সুবিধাজনক বৈশিষ্ট্য নিয়ে আসে। অধিকাংশের মধ্যে প্রি-সোল্ডার করা মোটর ড্রাইভার, স্ট্যান্ডার্ড 5V এবং 12V ইনপুট সংযোগ রয়েছে, পাশাপাশি PWM গতি নিয়ন্ত্রণের সাথে এগুলি খুব ভালোভাবে কাজ করে। এর মানে ছাত্রদের জন্য কী? এর মানে হল যে জটিল সার্কিট নিয়ে ঝামেলা না করেই ইন্টারনেট অফ থিংস রোবট এবং স্বয়ংক্রিয় সিস্টেম তৈরি করা অনেক সহজ হয়ে গেছে। শিক্ষকদের জন্য ব্রাশহীন ডিজাইন আরেকটি বড় সুবিধা কারণ এই মোটরগুলি ক্লাসরুমে মাসের পর মাস ধরে ক্রমাগত ব্যবহারের পরেও নিয়মিত রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন হয় না। এগুলি 1000 ঘন্টারও বেশি সময় ধরে প্রায় 85 শতাংশ দক্ষতায় চলতে থাকে। আশ্চর্য নয় যে শীর্ষ শিক্ষা সরবরাহকারীরা তাদের পণ্য লাইনে এগুলি এত ব্যাপকভাবে অন্তর্ভুক্ত করা শুরু করেছে।
ছোট ব্রাশ করা DC মোটরগুলি তাদের মধ্যে দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহিত করতে পুরনো ধরনের যান্ত্রিক ব্রাশ এবং কমিউটেটরের উপর নির্ভর করে। কিন্তু এখানে সবসময় কিছু ঘর্ষণ জড়িত থাকে, যা সর্বোচ্চ গড়ে 70 থেকে 80 শতাংশের মধ্যে তাদের মোট দক্ষতা কমিয়ে দেয়। এছাড়াও চলার সময় এগুলি অনেক শব্দ তৈরি করে। ব্রাশহীন সংস্করণগুলি ক্ষয়ক্ষতিগ্রস্ত অংশগুলির পরিবর্তে ইলেকট্রনিক নিয়ন্ত্রক ব্যবহার করে এই সমস্ত সমস্যা সমাধান করে। কোনো শারীরিক সংস্পর্শ না থাকায় উপাদানগুলির কম ক্ষয়-ক্ষতি হয়, এবং দক্ষতা 85 থেকে 95% এর মধ্যে বৃদ্ধি পায়। এটি ব্রাশহীন মোটরগুলিকে এমন ক্ষেত্রে খুব ভালো পছন্দ করে তোলে যেখানে নীরব কার্যকারিতা সবথেকে গুরুত্বপূর্ণ। চিন্তা করুন চিকিৎসা সরঞ্জামগুলির কথা, যেখানে ধ্রুবক বুজ করা সমস্যা হবে, অথবা সেই ছোট আইওটি সেন্সরগুলির কথা যেগুলি রক্ষণাবেক্ষণ ছাড়াই বছরের পর বছর ধরে চলার প্রয়োজন হয়।
| বৈশিষ্ট্য | ব্রাশডি ডিসি মোটর | Brushless dc motor |
|---|---|---|
| কমিউটেশন পদ্ধতি | যান্ত্রিক ব্রাশ | ইলেকট্রনিক কন্ট্রোলার |
| দক্ষতা | ≈80% | ≈95% |
| গোলমালের মাত্রা | মাঝারি থেকে উচ্চ | ন্যূনতম |
| জীবনকাল | 1,000–3,000 ঘন্টা | 10,000–20,000 ঘন্টা |
ব্রাশহীন মডেলগুলিতে ব্রাশ আর্কিংয়ের অনুপস্থিতি জ্বলনশীল পরিবেশে নিরাপত্তা উন্নত করে। তবুও, খেলনা যান্ত্রিক ব্যবস্থা বা মৌলিক অ্যাকচুয়েটরের মতো সহজ, মাঝে মাঝে কাজের জন্য ব্রাশযুক্ত মোটরগুলির খরচের সুবিধা অক্ষুণ্ণ থাকে।
যখন ছোট ডিসি মোটরগুলি তাদের সিস্টেমের চাহিদা (যেমন 3V, 5V বা 12V) এর সাথে সঠিকভাবে মিলিত হয়, তখন একই টর্ক পারফরম্যান্স বজায় রেখে তারা কম শক্তি নষ্ট করে। সঠিকভাবে করলে পার্থক্যটি বেশ উল্লেখযোগ্য হতে পারে—কিছু গবেষণায় দেখা গেছে প্রায় 20% কম শক্তি নষ্ট হয়। আজকাল অনেক আধুনিক ডিজাইনে PWM কন্ট্রোলার নামক কিছু ব্যবহার করা হয়, যা মূলত মোটরের গতি নিয়ন্ত্রণ করতে দেয় দক্ষতা হারানো ছাড়াই। এর অর্থ হল যেমন স্মার্টফোন এবং অন্যান্য গ্যাজেটগুলি একটি চার্জে দীর্ঘতর সময় চলে। পুরানো ফিক্সড ভোল্টেজ সিস্টেমের তুলনায়, ব্যাটারি জীবন প্রায় 30% থেকে 40% পর্যন্ত উন্নত হয়। উদাহরণস্বরূপ পরিধেয় প্রযুক্তি নিন—আজকাল বেশিরভাগ স্মার্টওয়াচগুলি এই PWM নিয়ন্ত্রিত 3V মোটরে চলে এবং মাত্র একটি ছোট কয়েন সেল ব্যাটারিতে 50 ঘন্টার বেশি সময় চলে, যা ঐতিহ্যবাহী পদ্ধতিতে অসম্ভব ছিল।
আজকাল ব্রাশহীন ডিসি বা বিএলডিসি মোটরগুলি অধিকাংশ কম শক্তির অ্যাপ্লিকেশন দখল করছে, কারণ এগুলি প্রায় ৮৫ থেকে ৯২ শতাংশ দক্ষতায় চলে। আসলে এটি ঐতিহ্যবাহী ব্রাশযুক্ত মোটরগুলির চেয়ে প্রায় ২৫% ভালো, যা উৎপাদকদের জন্য এগুলিকে বেশ আকর্ষক করে তোলে। স্মার্ট হোম সেন্সরগুলিতে পাওয়া গোলাকার ইলেকট্রনিক্সের মতো সীলযুক্ত ইলেকট্রনিক্সে তাপ উৎপাদন কমানো বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ। ক্ষেত্র পরীক্ষাগুলি অনুযায়ী, এই ধরনের ডিভাইসগুলির ভিতরে মাত্র এক ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রা কমানো হলেও উপাদানগুলির আয়ু দ্বিগুণ হতে পারে। তবে যা সত্যিই আকর্ষণীয় তা হল দুর্লভ মাটির চুম্বক প্রযুক্তিতে সম্প্রতি আসা উন্নতি যা 5 ভোল্ট বিএলডিসি মোটরগুলিকে প্রতি মিনিটে 20 হাজার আবর্তনের সময় 0.15 নিউটন মিটার টর্কের মতো চমকপ্রদ স্পেসগুলি তৈরি করতে দেয়। চিকিৎসা সরঞ্জাম এবং ইন্টারনেট অফ থিংস হার্ডওয়্যার সহ বিভিন্ন খাতগুলিতে ছোট কিন্তু শক্তিশালী মোটরগুলি যেভাবে ক্রমবর্ধমান গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠছে, এই ধরনের কর্মক্ষমতা সেই বৃদ্ধি পাওয়া চাহিদা পূরণ করে।
ছোট ডিসি মোটর প্রযুক্তিকে পুনর্গঠন করছে তিনটি উদ্ভাবন:
মডিউলার, সেন্সর-সজ্জিত মোটরের দিকে এই পরিবর্তন ২০২৮ সাল পর্যন্ত ভবিষ্যদ্বাণী করা শিল্প প্রক্ষেপের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ, যা ভোগকারী ইলেকট্রনিক্সে BLDC গ্রহণের ক্ষেত্রে বার্ষিক ১৭% বৃদ্ধির প্রতিশ্রুতি দেয়।
গরম খবরকপিরাইট © 2025 চাংওয়েই ট্রান্সমিশন (জিয়াংসু) কোং লিমিটেড দ্বারা — গোপনীয়তা নীতি
EN
