चुंबकीय घूर्णन उपकरण। इलेक्ट्रोग्रैविटी आसान है

आज स्थायी चुम्बक पाए जाते हैं उपयोगी अनुप्रयोगमानव जीवन के कई क्षेत्रों में। कभी-कभी हम उनकी उपस्थिति को नोटिस नहीं करते हैं, हालांकि, लगभग किसी भी अपार्टमेंट में विभिन्न विद्युत उपकरणों में और में यांत्रिकी उपकरण, यदि आप बारीकी से देखते हैं, तो आप पा सकते हैं। शेवर और स्पीकर, वीडियो प्लेयर और दीवार की घडी, चल दूरभाषऔर एक माइक्रोवेव ओवन, एक रेफ्रिजरेटर दरवाजा, अंत में - आप हर जगह स्थायी चुंबक पा सकते हैं।

उनका उपयोग चिकित्सा प्रौद्योगिकी में और उपकरणों को मापने में किया जाता है विभिन्न उपकरणऔर मोटर वाहन उद्योग में, डीसी मोटर्स में, in ध्वनिक प्रणाली, घरेलू बिजली के उपकरणों में और कई अन्य स्थानों में: रेडियो इंजीनियरिंग, उपकरण बनाना, स्वचालन, टेलीमैकेनिक्स, आदि - इनमें से कोई भी क्षेत्र स्थायी चुंबक के उपयोग के बिना नहीं कर सकता है।

स्थायी चुम्बकों का उपयोग करने वाले विशिष्ट समाधानों को अंतहीन रूप से सूचीबद्ध किया जा सकता है, हालाँकि, इस लेख का विषय होगा संक्षिप्त समीक्षाइलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग और बिजली उद्योग में स्थायी चुंबक के कई अनुप्रयोग।

ओर्स्टेड और एम्पीयर के समय से, यह व्यापक रूप से ज्ञात है कि वर्तमान-वाहक कंडक्टर और विद्युत चुम्बक किसके साथ परस्पर क्रिया करते हैं चुंबकीय क्षेत्र स्थायी चुंबक. कई इंजन और जनरेटर का संचालन इसी सिद्धांत पर आधारित है। आपको उदाहरणों के लिए दूर देखने की जरूरत नहीं है। आपके कंप्यूटर की बिजली आपूर्ति के पंखे में एक रोटर और एक स्टेटर होता है।

ब्लेड के साथ प्ररित करनेवाला एक रोटर है जिसमें एक सर्कल में व्यवस्थित स्थायी चुंबक होते हैं, और स्टेटर इलेक्ट्रोमैग्नेट का मूल होता है। स्टेटर को फिर से चुम्बकित करके, इलेक्ट्रॉनिक सर्किट स्टेटर चुंबकीय क्षेत्र के रोटेशन का प्रभाव पैदा करता है, स्टेटर का चुंबकीय क्षेत्र, इसे आकर्षित करने की कोशिश कर रहा है, इसके बाद एक चुंबकीय रोटर होता है - पंखा घूमता है। रोटेशन इसी तरह कार्यान्वित किया जाता है हार्ड ड्राइव, और इसी तरह काम करते हैं।

विद्युत जनरेटर में, स्थायी चुम्बकों ने भी अपना आवेदन पाया है। घरेलू पवन चक्कियों के लिए तुल्यकालिक जनरेटर, उदाहरण के लिए, अनुप्रयोग क्षेत्रों में से एक हैं।

जेनरेटर कॉइल परिधि के चारों ओर जनरेटर स्टेटर पर स्थित होते हैं, जो पवनचक्की के संचालन के दौरान, रोटर पर लगे स्थायी चुम्बकों को घुमाने के एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र (ब्लेड पर हवा बहने की क्रिया के तहत) से पार कर जाते हैं। आज्ञा का पालन करते हुए, जनरेटर कॉइल के कंडक्टर मैग्नेट द्वारा पार किए गए सीधे उपभोक्ता सर्किट में प्रवाहित होते हैं।

ऐसे जनरेटर का उपयोग न केवल पवन चक्कियों में किया जाता है, बल्कि कुछ औद्योगिक मॉडलों में भी किया जाता है, जहां उत्तेजना वाइंडिंग के बजाय रोटर पर स्थायी चुम्बक लगाए जाते हैं। मैग्नेट के साथ समाधान का लाभ कम नाममात्र गति के साथ जनरेटर प्राप्त करने की क्षमता है।

प्रवाहकीय डिस्क स्थायी चुंबक के क्षेत्र में घूमती है। डिस्क के माध्यम से गुजरने वाली वर्तमान खपत, स्थायी चुंबक के चुंबकीय क्षेत्र से संपर्क करती है, और डिस्क घूमती है।

करंट जितना अधिक होगा, डिस्क के घूमने की आवृत्ति उतनी ही अधिक होगी, क्योंकि टॉर्क एक स्थायी चुंबक के चुंबकीय क्षेत्र से डिस्क के अंदर आवेशित कणों को स्थानांतरित करने पर अभिनय करने वाले लोरेंत्ज़ बल द्वारा बनाया जाता है। वास्तव में, ऐसा काउंटर स्टेटर पर चुंबक के साथ एक छोटी शक्ति है।

निम्न धाराओं को मापने के लिए इनका उपयोग किया जाता है - अति संवेदनशील मापन उपकरण. यहां, एक घोड़े की नाल का चुंबक एक छोटे वर्तमान-वाहक कुंडल के साथ संपर्क करता है जो एक स्थायी चुंबक के ध्रुवों के बीच की खाई में निलंबित होता है।

माप के दौरान कॉइल का विक्षेपण उस टॉर्क के कारण होता है जो चुंबकीय प्रेरण के कारण बनता है जो तब होता है जब कॉइल से करंट गुजरता है। इस प्रकार, कुंडल का विक्षेपण अंतराल में परिणामी चुंबकीय प्रेरण के मूल्य के समानुपाती होता है, और, तदनुसार, कुंडल तार में वर्तमान के लिए। छोटे विचलन के लिए, गैल्वेनोमीटर का पैमाना रैखिक होता है।

आपके किचन में शायद माइक्रोवेव है। और इसमें दो स्थायी चुम्बक होते हैं। माइक्रोवेव रेंज उत्पन्न करने के लिए, इसे माइक्रोवेव में स्थापित किया जाता है। मैग्नेट्रोन के अंदर, इलेक्ट्रॉन कैथोड से एनोड तक निर्वात में चलते हैं, और गति की प्रक्रिया में, उनके प्रक्षेपवक्र को घुमावदार होना चाहिए ताकि एनोड पर गुंजयमान यंत्र पर्याप्त रूप से उत्तेजित हों।

इलेक्ट्रॉन प्रक्षेपवक्र को मोड़ने के लिए, मैग्नेट्रोन के निर्वात कक्ष के ऊपर और नीचे रिंग स्थायी चुम्बक स्थापित किए जाते हैं। स्थायी चुम्बकों का चुंबकीय क्षेत्र इलेक्ट्रॉनों के प्रक्षेपवक्र को मोड़ देता है ताकि इलेक्ट्रॉनों का एक शक्तिशाली भंवर प्राप्त हो, जो गुंजयमान यंत्रों को उत्तेजित करता है, जो भोजन को गर्म करने के लिए माइक्रोवेव विद्युत चुम्बकीय तरंगें उत्पन्न करता है।

हार्ड डिस्क हेड को सटीक रूप से तैनात करने के लिए, जानकारी लिखने और पढ़ने की प्रक्रिया में इसकी गतिविधियों को बहुत सटीक रूप से नियंत्रित और नियंत्रित किया जाना चाहिए। एक बार फिर, एक स्थायी चुंबक बचाव के लिए आता है। हार्ड डिस्क के अंदर, एक स्थिर स्थायी चुंबक के चुंबकीय क्षेत्र में, सिर से जुड़ी करंट चाल वाली एक कॉइल।

जब हेड कॉइल पर करंट लगाया जाता है, तो इस करंट का चुंबकीय क्षेत्र, इसके मूल्य के आधार पर, कॉइल को स्थायी चुंबक से मजबूत या कमजोर, एक दिशा या किसी अन्य में पीछे हटा देता है, इस प्रकार सिर हिलना शुरू हो जाता है, और साथ में उच्च परिशुद्धता. इस आंदोलन को एक माइक्रोकंट्रोलर द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

ऊर्जा खपत की दक्षता बढ़ाने के लिए, कुछ देशों में उद्यमों के लिए यांत्रिक ऊर्जा भंडारण उपकरणों का निर्माण किया जा रहा है। ये इलेक्ट्रोमैकेनिकल कन्वर्टर्स हैं जो एक घूर्णन चक्का की गतिज ऊर्जा के रूप में जड़त्वीय ऊर्जा भंडारण के सिद्धांत पर काम करते हैं, जिसे कहा जाता है।

उदाहरण के लिए, जर्मनी में, ATZ ने लगभग 100 Wh/kg की विशिष्ट ऊर्जा सामग्री के साथ 250 kW की क्षमता वाला 20 MJ गतिज ऊर्जा भंडारण उपकरण विकसित किया है। 100 किलो वजन वाले चक्का के साथ, 6000 आरपीएम पर घूमते हुए, 1.5 मीटर के व्यास के साथ एक बेलनाकार संरचना, उच्च गुणवत्ता वाले बीयरिंग की आवश्यकता होती थी। नतीजतन, निचला असर, निश्चित रूप से, स्थायी चुम्बकों के आधार पर बनाया गया था।

आज आपके लिए एक और प्रयोग है, जो हमें उम्मीद है कि आपको सोचने पर मजबूर कर देगा। यह चुंबकीय क्षेत्र में गतिशील उत्तोलन है। इस मामले में, एक रिंग चुंबक उसी के ऊपर स्थित होता है, लेकिन बड़ा होता है। इस चीनी स्टोर में मैग्नेट सस्ते बिकते हैं।

यह एक विशिष्ट लेविट्रॉन है, जिसे पहले (सामग्री) दिखाया जा चुका है। बड़ा चुंबक और छोटा। वे एक ही नाम के ध्रुवों द्वारा एक दूसरे की ओर निर्देशित होते हैं, वे क्रमशः एक दूसरे को पीछे हटाते हैं, इसके कारण उत्तोलन होता है। बेशक, एक चुंबकीय गुहा, या संभावित कुआं है, जिसमें ऊपरी चुंबक बैठता है। एक और बात यह है कि यह जाइरोस्कोपिक पल के कारण घूमता है, यह कुछ समय के लिए पलटता नहीं है जब तक कि इसकी गति कम न हो जाए।

प्रयोग का उद्देश्य क्या है?

अगर हम इसे पलटने से बचाने के लिए ऊपर की ओर घुमाते हैं, तो एक सवाल उठता है। किस लिए? यदि आप किसी प्रकार की बुनाई सुई ले सकते हैं, उदाहरण के लिए, एक लकड़ी की सुई। ऊपरी चुंबक को इसमें मजबूती से संलग्न करें, और लोडर को नीचे से लटकाएं और इस संरचना को दूसरे के ऊपर रखें। इस प्रकार, सिद्धांत रूप में, इसे भी लटका देना चाहिए, और कम वजन इसे लुढ़कने की अनुमति नहीं देगा।

इस कताई शीर्ष के द्रव्यमान संतुलन को बहुत सटीक रूप से सेट करना आवश्यक होगा। यह ऊर्जा लागत के बिना चुंबकीय उत्तोलन को बाहर कर देगा।

यह कैसे काम करता है?

यहां एक अंगूठी चुंबक है, इसमें लकड़ी की सुई को सख्ती से डाला जाता है। अगला एक प्लास्टिक की प्लेट है जिसमें प्रवक्ता को स्थिर करने के लिए एक छेद होता है। और अंत में - एक वजन। द्रव्यमान के चयन के अधिक सुविधाजनक समायोजन के लिए प्लास्टिसिन का एक टुकड़ा। आप थोड़ा सा काट सकते हैं और इस पूरे ढांचे का इतना द्रव्यमान उठा सकते हैं कि छोटा वलय चुंबक स्पष्ट रूप से उत्तोलन क्षेत्र में गिर जाए।

आइए ध्यान से इसे नीचे के चुंबक के अंदर रखें, यह लटका हुआ है। Plexiglass के एक टुकड़े के साथ, आप इसकी स्थिति को स्थिर करने का प्रयास कर सकते हैं। लेकिन किसी कारण से यह उसे क्षैतिज स्थिरीकरण नहीं देता है।

यदि आप प्लेट को हटा दें और सब कुछ वापस लौटा दें, तो चुंबक, उस अक्ष के साथ, जिस पर वह टिकी हुई है, बग़ल में गिर जाएगा। जब यह घूमता है तो किसी कारण से चुंबकीय गड्ढे में स्थिर हो जाता है। हालांकि, ध्यान दें, इस घुमाव के दौरान यह एक तरफ से दूसरी तरफ जाता है, शायद पांच मिलीमीटर। उसी तरह, यह ऊपर से नीचे तक एक ऊर्ध्वाधर स्थिति में दोलन करता है। ऐसा लगता है कि इस चुंबकीय कुएं में एक निश्चित प्रतिक्रिया है। जैसे ही ऊपरी चुम्बक गड्ढे में गिरता है, वह उसे पकड़ लेता है और पकड़ लेता है। यह सुनिश्चित करने के लिए केवल एक जाइरोस्कोपिक क्षण रहता है कि यह चुंबक पलट न जाए।

प्रयोग का सार क्या था?

जांचें, अगर हम दिखाए गए निर्माण को धुरी के साथ बनाते हैं, तो यह वास्तव में वही काम करता है, चुंबक को फ़्लिप करने से रोकता है। यह इसे संभावित छेद के क्षेत्र में लाता है, हम इस संरचना के वजन का चयन करते हैं। चुंबक एक छेद में है, लेकिन, इसमें प्रवेश करने पर, किसी कारण से यह क्षैतिज रूप से स्थिर नहीं होता है। फिर भी, यह संरचना किनारे पर गिर रही है।

इस प्रयोग के बाद मुख्य प्रश्न: यह इतना अनुचित क्यों है, जब यह चुंबक एक शीर्ष की तरह घूमता है, यह एक संभावित कुएं में लटकता है, सब कुछ पूरी तरह से स्थिर और कब्जा कर लिया जाता है; और जब वही स्थितियां बनती हैं, तो सब कुछ समान होता है, यानी द्रव्यमान और ऊंचाई, गड्ढा गायब होने लगता है। यह सिर्फ बाहर निकलता है।

ऊपरी चुंबक का स्थिरीकरण क्यों नहीं होता है?

संभवतः ऐसा इसलिए है क्योंकि चुम्बकों को परिपूर्ण बनाना असंभव है। आकार और चुंबकत्व दोनों में। क्षेत्र में कुछ खामियां, विकृतियां हैं, और इसलिए हमारे दो चुंबक इसमें एक संतुलन स्थिति नहीं ढूंढ सकते हैं। वे निश्चित रूप से खिसकेंगे, क्योंकि उनके बीच कोई घर्षण नहीं है। और जब लेविट्रॉन घूमता है, तो खेतों को चिकना किया जाता है, संरचना के ऊपरी हिस्से में रोटेशन के दौरान किनारे पर जाने का समय नहीं होता है।

यह समझ में आता है, लेकिन वीडियो के लेखक ने इस प्रयोग को करने के लिए एक संभावित छेद की उपस्थिति को प्रेरित किया। यह आशा की गई थी कि संरचना को धारण करने के लिए इस गड्ढे में सुरक्षा का कुछ मार्जिन था। लेकिन अफसोस किन्हीं कारणों से ऐसा नहीं हो पाया। मैं इस पहेली के बारे में आपकी राय पढ़ना चाहूंगा।

इस विषय पर अधिक सामग्री है।

फैराडे डिस्क और तथाकथित का अध्ययन। "फैराडे का विरोधाभास", कई खर्च किए सरल प्रयोगऔर कुछ दिलचस्प निष्कर्ष निकाले। सबसे पहले, इस बारे में (और इसी तरह) एकध्रुवीय मशीन में होने वाली प्रक्रियाओं को बेहतर ढंग से समझने के लिए सबसे अधिक ध्यान दिया जाना चाहिए।

फैराडे डिस्क के संचालन के सिद्धांत को समझने से यह समझने में भी मदद मिलती है कि सभी ट्रांसफार्मर, कॉइल, जनरेटर, इलेक्ट्रिक मोटर (एकध्रुवीय जनरेटर और एकध्रुवीय मोटर सहित), आदि सामान्य रूप से कैसे काम करते हैं।

नोट में, चित्र और विस्तृत वीडियो सभी निष्कर्षों को दर्शाने वाले विभिन्न अनुभवों के साथ सूत्रों के बिनाऔर गणना, "उंगलियों पर।"

निम्नलिखित सभी अकादमिक विश्वसनीयता के ढोंग के बिना समझने का एक प्रयास है।

चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं की दिशा

मुख्य निष्कर्ष जो मैंने अपने लिए बनाया है: पहली चीज जिस पर आपको हमेशा ध्यान देना चाहिए, वह है चुंबकीय क्षेत्र ज्यामिति, दिशा और विन्यास बल की रेखाएं.

केवल चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं की ज्यामिति, उनकी दिशा और विन्यास एकध्रुवीय जनरेटर या एकध्रुवीय मोटर, फैराडे डिस्क, साथ ही किसी भी ट्रांसफार्मर, कॉइल, इलेक्ट्रिक मोटर, जनरेटर, आदि में होने वाली प्रक्रियाओं की समझ में कुछ स्पष्टता ला सकते हैं।

अपने लिए, मैंने महत्व की डिग्री इस प्रकार वितरित की - 10% भौतिकी, 90% ज्यामिति(चुंबकीय क्षेत्र) यह समझने के लिए कि इन प्रणालियों में क्या हो रहा है।

वीडियो में सब कुछ अधिक विस्तार से वर्णित है (नीचे देखें)।

यह समझा जाना चाहिए कि फैराडे डिस्क और बाहरी सर्किट स्लाइडिंग संपर्कों के साथ किसी भी तरह स्कूल के समय से प्रसिद्ध हैं चौखटा- यह डिस्क के एक भाग द्वारा इसके केंद्र से जंक्शन तक इसके किनारे पर एक स्लाइडिंग संपर्क के साथ बनता है, साथ ही साथ संपूर्ण बाहरी सर्किट(उपयुक्त कंडक्टर)।

लोरेंत्ज़ बल की दिशा, एम्पीयर

एम्पीयर बल लोरेंत्ज़ बल का एक विशेष मामला है (विकिपीडिया देखें)।

नीचे दी गई दो तस्वीरें लोरेंत्ज़ बल को डोनट-टाइप चुंबक के क्षेत्र में पूरे सर्किट ("फ्रेम") में सकारात्मक चार्ज पर अभिनय करती हुई दिखाती हैं मामले के लिए जब बाहरी सर्किट तांबे की डिस्क से सख्ती से जुड़ा होता है(यानी जब कोई स्लाइडिंग संपर्क नहीं होता है और बाहरी सर्किट सीधे डिस्क में मिलाप होता है)।

1 चावल. - उस स्थिति के लिए जब पूरे सर्किट को बाहरी यांत्रिक बल ("जनरेटर") द्वारा घुमाया जाता है।
2 चावल. - उस स्थिति के लिए जब किसी बाहरी स्रोत ("मोटर") से सर्किट के माध्यम से प्रत्यक्ष धारा की आपूर्ति की जाती है।

चित्रों में से एक को बड़ा करने के लिए उस पर क्लिक करें।

लोरेंत्ज़ बल केवल एक चुंबकीय क्षेत्र में चल रहे सर्किट के वर्गों में प्रकट होता है (वर्तमान उत्पन्न होता है)

एकध्रुवीय जनरेटर

इसलिए, चूंकि फैराडे डिस्क या एकध्रुवीय जनरेटर के आवेशित कणों पर काम करने वाला लोरेंत्ज़ बल सर्किट और डिस्क के विभिन्न वर्गों पर विपरीत रूप से कार्य करेगा, तो इस मशीन से करंट प्राप्त करने के लिए, केवल सर्किट के वे खंड (यदि संभव) गति में सेट किया जाना चाहिए (घुमाएँ), दिशा लोरेंत्ज़ बलों जिसमें संयोग होगा। शेष वर्गों को या तो तय किया जाना चाहिए या सर्किट से बाहर रखा जाना चाहिए, या घुमाएँ विपरीत दिशा .

चुंबक के घूमने से रोटेशन की धुरी के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र की एकरूपता नहीं बदलती है (अंतिम खंड देखें), इसलिए, चुंबक खड़ा है या घूम रहा है, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता (हालांकि कोई आदर्श चुंबक नहीं हैं, और क्षेत्र की असमानता चारों ओरअपर्याप्तता के कारण चुंबकीयकरण की धुरी चुंबक गुणवत्ता, परिणाम पर भी कुछ प्रभाव पड़ता है)।

यहां एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई जाती है कि पूरे सर्किट का कौन सा हिस्सा (लीड वायर और कॉन्टैक्ट्स सहित) घूमता है और जो स्थिर है (चूंकि लोरेंत्ज़ बल केवल गतिमान भाग में होता है)। और सबसे महत्वपूर्ण रूप से - चुंबकीय क्षेत्र के किस भाग मेंघूर्णन भाग स्थित है, और डिस्क के किस भाग से करंट लिया जाता है।

उदाहरण के लिए, यदि डिस्क चुंबक से बहुत आगे निकल जाती है, तो चुंबक के किनारे से बाहर निकलने वाली डिस्क के हिस्से में, धारा के विपरीत दिशा की धारा को हटाया जा सकता है, जिसे डिस्क के हिस्से में हटाया जा सकता है। सीधे चुंबक के ऊपर स्थित है।

एकध्रुवीय मोटर

जनरेटर के बारे में उपरोक्त सभी "इंजन" मोड के लिए भी सही हैं।

यदि संभव हो तो डिस्क के उन हिस्सों पर करंट लगाना आवश्यक है जिसमें लोरेंत्ज़ बल को एक दिशा में निर्देशित किया जाएगा। यह इन वर्गों को जारी किया जाना चाहिए, जिससे उन्हें स्वतंत्र रूप से घूमने की अनुमति मिलती है और स्लाइडिंग संपर्कों को रखकर उपयुक्त स्थानों में सर्किट को "तोड़" देता है (नीचे दिए गए आंकड़े देखें)।

शेष क्षेत्रों को, यदि संभव हो तो, या तो बाहर रखा जाना चाहिए या कम से कम किया जाना चाहिए।

वीडियो - प्रयोग और निष्कर्ष

समय विभिन्न चरणोंयह विडियो:

3 मिनट 34 सेकंड- पहला अनुभव

7 मिनट 08 सेकंड- मुख्य ध्यान और प्रयोगों को जारी रखने के लिए क्या करना है

16 मिनट 43 सेकंड- प्रमुख व्याख्या

22 मिनट 53 सेकंड- मुख्य अनुभव

28 मिनट 51 सेकंड- भाग 2, दिलचस्प अवलोकन और अधिक प्रयोग

37 मिनट 17 सेकंड- प्रयोगों में से एक का गलत निष्कर्ष

41 मिनट 01 सेकंड- फैराडे के विरोधाभास के बारे में

क्या प्रतिकर्षित करता है?

एक साथी इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियर और मैंने इस विषय पर लंबे समय तक चर्चा की और उन्होंने इस शब्द के इर्द-गिर्द निर्मित एक विचार व्यक्त किया। पीछे धकेल".
जिस विचार से मैं सहमत हूं, वह यह है कि अगर कोई चीज हिलने लगती है, तो उसे किसी चीज से पीछे हटाना होगा। यदि कोई वस्तु चल रही है, तो वह किसी वस्तु के सापेक्ष गति कर रही है।

सीधे शब्दों में कहें तो हम कह सकते हैं कि कंडक्टर का हिस्सा (बाहरी सर्किट या डिस्क) चुंबक द्वारा प्रतिकर्षित किया जाता है! तदनुसार, प्रतिकर्षण बल चुंबक पर (क्षेत्र के माध्यम से) कार्य करते हैं। अन्यथा, पूरी तस्वीर ढह जाती है और तर्क खो देती है। चुंबक के घूमने के बारे में - नीचे का भाग देखें।

तस्वीरों में (आप विस्तार करने के लिए क्लिक कर सकते हैं) - "इंजन" मोड के लिए विकल्प।
"जनरेटर" मोड के लिए, समान सिद्धांत काम करते हैं।

यहाँ क्रिया-प्रतिक्रिया दो मुख्य "प्रतिभागियों" के बीच होती है:

• चुंबक (चुंबकीय क्षेत्र)
• विभिन्न क्षेत्रोंकंडक्टर (चार्ज कंडक्टर कण)

तदनुसार, जब डिस्क घूमती है, और चुंबक स्थिर है, तो क्रिया-प्रतिक्रिया के बीच होती है चुंबक और डिस्क का हिस्सा .

और जब चुंबक घूमता हैडिस्क के साथ मिलकर क्रिया-प्रतिक्रिया होती है चुंबक और श्रृंखला का बाहरी भाग (फिक्स्ड लीड वायर)। तथ्य यह है कि सर्किट के बाहरी खंड के सापेक्ष चुंबक का घूर्णन एक निश्चित चुंबक (लेकिन विपरीत दिशा में) के सापेक्ष सर्किट के बाहरी खंड के घूर्णन के समान होता है। इस मामले में, तांबे की डिस्क लगभग "प्रतिकर्षण" प्रक्रिया में भाग नहीं लेती है।

यह पता चला है कि, कंडक्टर के आवेशित कणों (जो इसके अंदर जा सकते हैं) के विपरीत, चुंबकीय क्षेत्र चुंबक से कठोरता से जुड़ा होता है। सहित चुंबकत्व की धुरी के चारों ओर एक चक्र के साथ।
और एक और निष्कर्ष: दो स्थायी चुम्बकों को आकर्षित करने वाला बल लोरेंत्ज़ बल के लंबवत कोई रहस्यमय बल नहीं है, बल्कि यह लोरेंत्ज़ बल है। यह सब इलेक्ट्रॉनों के "रोटेशन" के बारे में है और बहुत " ज्यामिति". लेकिन यह एक और कहानी है...

एक नंगे चुंबक का घूर्णन

वीडियो के अंत में एक मजेदार अनुभव और एक निष्कर्ष है कि क्यों अंशइलेक्ट्रिक सर्किट को घुमाने के लिए बनाया जा सकता है, लेकिन "डोनट" चुंबक को चुंबकीयकरण की धुरी के चारों ओर घुमाना संभव नहीं है (एक स्थिर डीसी इलेक्ट्रिक सर्किट के साथ)।

लोरेंत्ज़ बल के विपरीत दिशा के स्थानों में कंडक्टर को तोड़ा जा सकता है, लेकिन चुंबक को तोड़ा नहीं जा सकता।

तथ्य यह है कि चुंबक और संपूर्ण कंडक्टर (बाहरी सर्किट और डिस्क ही) एक जुड़ा हुआ जोड़ा बनाते हैं - दो परस्पर क्रिया प्रणाली, जिनमें से प्रत्येक बंद किया हुआ अपने अंदर . कंडक्टर के मामले में - बंद विद्युत सर्किट, चुंबक के मामले में - बल की "बंद" रेखाएं चुंबकीय क्षेत्र.

उसी समय, एक विद्युत परिपथ में, कंडक्टर शारीरिक रूप से हो सकता है टूटना, सर्किट को तोड़े बिना (डिस्क को रखकर और स्लाइडिंग संपर्क), उन जगहों पर जहां लोरेंत्ज़ बल विपरीत दिशा में "प्रकट" करता है, विद्युत परिपथ के विभिन्न वर्गों को एक-दूसरे के विपरीत दिशा में ले जाने (घूमने) के लिए "मुक्त" करता है, और चुंबकीय क्षेत्र की "श्रृंखला" को तोड़ता है या बल की चुंबक रेखाएं, ताकि चुंबकीय क्षेत्र के विभिन्न खंड एक-दूसरे के साथ "हस्तक्षेप न करें" - जाहिरा तौर पर असंभव (?) ऐसा लगता है कि चुंबकीय क्षेत्र या चुंबक के लिए "स्लाइडिंग संपर्क" की कोई समानता अभी तक आविष्कार नहीं हुई है।

इसलिए, चुंबक के घूमने में समस्या है - इसका चुंबकीय क्षेत्र एक अभिन्न तंत्र है, जो हमेशा अपने आप में बंद रहता है और चुंबक के शरीर में अविभाज्य होता है। इसमें, उन क्षेत्रों में विपरीत बल जहां चुंबकीय क्षेत्र अलग-अलग दिशाओं में होता है, पारस्परिक रूप से मुआवजा दिया जाता है, जिससे चुंबक गतिहीन हो जाता है।

वहीं, कामलोरेंत्ज़ बल, एक चुंबक के क्षेत्र में एक निश्चित कंडक्टर में एम्पीयर, जाहिरा तौर पर न केवल कंडक्टर को गर्म करने के लिए जाता है, बल्कि चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं का विरूपणचुंबक

वैसे!एक ऐसा प्रयोग करना रुचिकर होगा जिसमें चुम्बक के क्षेत्र में स्थित एक स्थिर चालक से होकर गुजरे विशाल धारा, और देखें कि चुंबक कैसे प्रतिक्रिया करेगा। क्या चुंबक गर्म होगा, विचुंबकीय होगा, या शायद यह सिर्फ टुकड़ों में टूट जाएगा (और फिर यह दिलचस्प है - किन जगहों पर?)।

उपरोक्त सभी अकादमिक विश्वसनीयता के ढोंग के बिना समझने का एक प्रयास है।

प्रशन

क्या पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है और इसकी जाँच की जानी चाहिए:

1. क्या अभी भी चुंबक को डिस्क से अलग घुमाना संभव है?

यदि आप डिस्क और चुंबक दोनों को स्वतंत्र रूप से अवसर देते हैं स्वतंत्र रूप से घुमाएं, और स्लाइडिंग संपर्कों के माध्यम से डिस्क पर करंट लागू करें, क्या डिस्क और चुंबक दोनों घूमेंगे? और यदि हां, तो चुंबक किस दिशा में घूमेगा? प्रयोग के लिए, आपको एक बड़े की आवश्यकता है नेओद्यमिउम मगनेट- मेरे पास अभी नहीं है। एक साधारण चुंबक के साथ, चुंबकीय क्षेत्र की पर्याप्त ताकत नहीं होती है।

2. डिस्क के विभिन्न हिस्सों को अलग-अलग दिशाओं में घुमाना

अगर स्वतंत्र रूप से किया जाता है एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से घूमनाऔर एक स्थिर चुंबक से - डिस्क का मध्य भाग (चुंबक के "डोनट होल" के ऊपर), डिस्क का मध्य भाग, साथ ही साथ डिस्क का वह भाग जो चुंबक के किनारे से बाहर निकला हो, और करंट लागू करें स्लाइडिंग संपर्कों के माध्यम से (डिस्क के इन घूर्णन भागों के बीच स्लाइडिंग संपर्कों सहित) - क्या डिस्क के मध्य और चरम भाग एक दिशा में घूमेंगे, और मध्य वाला - विपरीत दिशा में?

3. चुंबक के अंदर लोरेंत्ज़ बल

क्या लोरेंत्ज़ बल एक चुंबक के अंदर के कणों पर कार्य करता है जिसका चुंबकीय क्षेत्र बाहरी बलों द्वारा विकृत होता है?

एक स्थायी गति मशीन का आविष्कार करने की समस्या ने लंबे समय तक डिजाइनरों और यांत्रिकी को चिंतित करना शुरू कर दिया। बड़े पैमाने पर इस तरह के एक उपकरण की उपस्थिति जीवन को उसकी सभी अभिव्यक्तियों में बदल सकती है और विज्ञान और उद्योग के अधिकांश क्षेत्रों के विकास में तेजी ला सकती है।

चुंबकीय मोटर के आविष्कार के इतिहास से

चुंबकीय मोटर की पहली उपस्थिति का इतिहास 1969 में शुरू होता है। यह इस वर्ष था कि गेंद का आविष्कार किया गया था और इस तंत्र के पहले प्रोटोटाइप का निर्माण किया गया था, जिसमें लकड़ी के मामले और कई चुंबक शामिल थे।

इन चुम्बकों की ताकत इतनी कमजोर थी कि इसकी ऊर्जा केवल रोटर को घुमाने के लिए पर्याप्त थी। इस चुंबकीय मोटर को डिजाइनर माइकल ब्रैडी ने अपने हाथों से बनाया था। आविष्कारक ने अपना अधिकांश जीवन इंजनों के डिजाइन के लिए समर्पित कर दिया। और पिछली शताब्दी के 90 के दशक में उन्होंने एक बिल्कुल नया मॉडल बनाया, जिसके लिए उन्हें एक पेटेंट प्राप्त हुआ।

पहला चरण

एक चुंबकीय मोटर को आधार के रूप में, अपने हाथों से और एक सहायक की भागीदारी के साथ, ब्रैडी ने एक विद्युत जनरेटर तैयार किया जिसमें 6 kW की एक छोटी शक्ति थी। शक्ति का स्रोत एक शक्ति मोटर थी, जो विशेष रूप से स्थायी चुम्बकों पर काम करती थी।

लेकिन इस मॉडल में इसकी खामी थी - इंजन की गति और शक्ति हमेशा स्थिर रही।

इस उभरती हुई कठिनाई ने वैज्ञानिकों को एक उपकरण का एक मॉडल बनाने के लिए प्रेरित किया जिसमें टोक़ के बल और रोटर के घूर्णन की गति को बदलना संभव था। ऐसा करने के लिए, स्थायी चुम्बकों के साथ, चुंबकीय क्षेत्र को बढ़ाने के लिए डिज़ाइन में चुंबकीय कॉइल जोड़ना आवश्यक था।

तो क्या अब यह संभव है, जब विज्ञान बहुत आगे बढ़ चुका है, और हम प्रकृति में अद्वितीय चीजों की एक बड़ी संख्या से घिरे हुए हैं, एक स्थायी चुंबक मोटर को अपने हाथों से डिजाइन करने के लिए? इस तरह के इंजन का निर्माण किया जा सकता है, लेकिन इसकी दक्षता काफी कम होगी, और आविष्कार स्वयं एक गंभीर इकाई की तुलना में एक प्रदर्शन मॉडल की तरह अधिक दिखाई देगा।

क्या आवश्यकता होगी?

एक चुंबकीय मोटर का सरलीकृत प्रोटोटाइप बनाने के लिए, आपको नियोडिमियम मैग्नेट, एक प्लास्टिक या अन्य ढांकता हुआ रिम, कम से कम घूर्णी प्रतिरोध वाला एक शाफ्ट, कुछ उपकरण और अन्य छोटी चीजें जो हमेशा हाथ में रह सकती हैं, की आवश्यकता होगी।

विधानसभा की प्रक्रिया

आपको मौजूदा रिम की पूरी परिधि के चारों ओर नियोडिमियम मैग्नेट को मजबूती से ठीक करके अपने हाथों से एक चुंबकीय मोटर को इकट्ठा करना शुरू करना चाहिए। चुम्बक समतल और अधिकतम क्षेत्रफल वाला होना चाहिए। आप मैग्नेट को गोंद के साथ ठीक कर सकते हैं, एक निरंतर एकल चुंबकीय क्षेत्र बनाने के लिए उन्हें एक दूसरे के जितना संभव हो उतना करीब स्थित होना चाहिए। इसके अलावा, सभी चुम्बकों को एक ही ध्रुव के साथ बाहर की ओर मोड़ना चाहिए।

मैग्नेट के साथ एक रिम को मजबूती से तय किया जाना चाहिए, एक क्षैतिज विमान पर तय किया जाना चाहिए, उदाहरण के लिए, प्लाईवुड या बोर्ड की शीट पर। इस डिजाइन के केंद्र में, आपको एक घूर्णन शाफ्ट रखना होगा, जो रिम की ऊंचाई से थोड़ा अधिक होगा।

गैर-प्रवाहकीय सामग्री की एक पट्टी या ट्यूब शाफ्ट के शीर्ष से रिम की त्रिज्या से थोड़ी लंबी होनी चाहिए, जिस पर चुंबक भी चुंबकीय रिंग के समानांतर तय किया जाएगा। इसके अलावा, यह चुंबक उसी ध्रुव के साथ अन्य चुम्बकों के साथ स्थित होना चाहिए जो रिम पर लगाए गए हैं।

इस प्रकार, शाफ्ट पर स्थित चुंबक को थोड़ा सा त्वरण देकर, अक्ष के चारों ओर इसके घूर्णन का निरीक्षण किया जा सकता है। इस मामले में, घूर्णन स्थिर रहेगा यदि रिम के चारों ओर एक सतत चुंबकीय क्षेत्र बनता है। इस तरह के रोटेशन को एक ही चिन्ह के चुंबकीय क्षेत्रों के परस्पर क्रिया द्वारा प्राप्त किया जाता है, अर्थात् उनका प्रतिकर्षण। रिम के चारों ओर बनाया गया चुंबकीय क्षेत्र अधिक मजबूत होता है और एकल चुंबक को उसकी सीमा से बाहर धकेलने का प्रयास करता है, जिससे वह घूमता है।

भले ही आप अधिक उपयोग करें मजबूत चुंबक, तो इस उपकरण की क्षमता बहुत कम होगी और यह कोई व्यावहारिक कार्य नहीं कर सकता है। यदि आप इसे बड़े पैमाने पर फिर से बनाने की कोशिश करते हैं, तो उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र इतना शक्तिशाली होगा कि किसी व्यक्ति के लिए इसकी क्रिया के क्षेत्र में होना बहुत खतरनाक होगा। इसके अलावा, विशाल चुंबक की ताकत उपकरण, रेल और अन्य धातु की वस्तुओं के आकर्षण से जुड़े परिवहन के दौरान अघुलनशील समस्याओं का कारण बनने के लिए पर्याप्त हो सकती है।

भविष्य में सतत गति के साथ

कई भौतिकविदों, डिजाइनरों और अन्य वैज्ञानिकों द्वारा कई दशकों में एक सतत गति मशीन का आविष्कार करने की संभावना का बार-बार खंडन किया गया है। इसके निर्माण की असंभवता सैद्धांतिक रूप से सिद्ध हुई और विभिन्न कानूनों और अभिधारणाओं के उद्भव को प्रेरित किया।

आशा हमेशा बनी रहती है, क्योंकि दुनिया में बड़ी संख्या में अकथनीय घटनाएं हैं, जिनका रहस्य विज्ञान के विकास में एक नई प्रेरणा के रूप में काम कर सकता है। आखिरकार, एक सतत गति मशीन को डिजाइन करने और इसे तर्कसंगत रूप से उपयोग करने का अवसर होने पर, आप एक बार और सभी के बारे में भूल सकते हैं बड़ी संख्या मेंवैश्विक स्तर पर सभ्यताओं को घेरने वाली समस्याएं।

ईंधन संसाधनों को निकालने की समस्या के बारे में और, परिणामस्वरूप, उनके उपयोग से उत्पन्न होने वाली पर्यावरणीय समस्या के बारे में कोई एक बार और सभी के लिए भूल सकता है। एक स्थायी चुंबकीय मोटर का निर्माण जंगलों, जल संसाधनों को बचाएगा और ऊर्जा अस्थिरता से संबंधित मुद्दों पर कभी नहीं लौटेगा। इस उत्कृष्ट कृति के आविष्कारकों के नाम प्रसिद्धि और श्रद्धा के शिखर तक पहुंच सकते हैं और कई शताब्दियों तक इतिहास में अंकित किए जा सकते हैं। आखिरकार, ये लोग अपनी उपलब्धियों के लिए सर्वोच्च धन, पुरस्कार और सम्मान के पात्र होंगे।

जैसा कि पहले दिखाया गया है, पॉलीफ़ेज़ सिस्टम के सबसे महत्वपूर्ण लाभों में से एक निश्चित कॉइल का उपयोग करके एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र का उत्पादन है, जो एसी मोटर्स के संचालन का आधार है। इस मुद्दे पर विचार एक साइनसॉइडल करंट के साथ कॉइल के चुंबकीय क्षेत्र के विश्लेषण से शुरू होगा।

साइनसॉइडल करंट वाली कॉइल का चुंबकीय क्षेत्र

जब एक साइनसॉइडल करंट को कॉइल वाइंडिंग से गुजारा जाता है, तो यह एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है, जिसका इंडक्शन वेक्टर इस कॉइल के साथ साइनसॉइडल कानून के अनुसार बदलता है (स्पंदित होता है)। अंतरिक्ष में चुंबकीय प्रेरण वेक्टर का तात्कालिक अभिविन्यास घुमावदार पर निर्भर करता है कुंडली की और उसमें धारा की तात्कालिक दिशा और सही गिलेट के नियम द्वारा निर्धारित की जाती है। तो अंजीर में दिखाए गए मामले के लिए। 1, चुंबकीय प्रेरण वेक्टर कुंडल अक्ष के साथ ऊपर की ओर निर्देशित होता है। आधी अवधि के बाद, जब एक ही मॉड्यूल के साथ करंट अपने संकेत को विपरीत में बदलता है, तो समान निरपेक्ष मान वाला चुंबकीय प्रेरण वेक्टर अंतरिक्ष में अपना अभिविन्यास 1800 तक बदल देगा। पूर्वगामी को देखते हुए, एक कॉइल का चुंबकीय क्षेत्र एक साइनसॉइडल धारा को कहा जाता है स्पंदन

दो- और तीन-चरण वाइंडिंग के परिपत्र घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र

एक गोलाकार घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र एक ऐसा क्षेत्र है जिसका चुंबकीय प्रेरण वेक्टर, निरपेक्ष मान में परिवर्तन किए बिना, निरंतर कोणीय आवृत्ति के साथ अंतरिक्ष में घूमता है।

एक गोलाकार घूर्णन क्षेत्र बनाने के लिए, दो शर्तों को पूरा करना होगा:

कॉइल की कुल्हाड़ियों को एक निश्चित कोण (दो-चरण प्रणाली के लिए - 90 0, तीन-चरण प्रणाली के लिए - 120 0) द्वारा एक दूसरे के सापेक्ष अंतरिक्ष में स्थानांतरित किया जाना चाहिए।

कॉइल को खिलाने वाली धाराओं को कॉइल के स्थानिक विस्थापन के अनुसार चरण में स्थानांतरित किया जाना चाहिए।

आइए हम दो-चरण टेस्ला प्रणाली (छवि 2 ए) के मामले में एक गोलाकार घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र प्राप्त करने पर विचार करें।

कॉइल के माध्यम से हार्मोनिक धाराओं को पारित करते समय, उनमें से प्रत्येक, उपरोक्त के अनुसार, एक स्पंदित चुंबकीय क्षेत्र बनाएगा। वैक्टर और इन क्षेत्रों की विशेषता को संबंधित कॉइल की कुल्हाड़ियों के साथ निर्देशित किया जाता है, और उनके आयाम भी हार्मोनिक कानून के अनुसार बदलते हैं। यदि कुण्डली B में धारा, कुण्डली A में धारा से 90 0 से पीछे है (देखिए आकृति 2, b), तो।

आइए हम कुंडलियों की कुल्हाड़ियों से जुड़े कार्टेशियन समन्वय प्रणाली के x और y अक्षों पर चुंबकीय प्रेरण के परिणामी वेक्टर के अनुमानों को खोजें:

अंजीर के अनुसार चुंबकीय प्रेरण के परिणामी वेक्टर का मॉड्यूल। 2, में . के बराबर है

प्राप्त संबंधों (1) और (2) से पता चलता है कि परिणामी चुंबकीय क्षेत्र का वेक्टर निरपेक्ष मान में अपरिवर्तित है और एक निरंतर कोणीय आवृत्ति के साथ अंतरिक्ष में घूमता है, एक वृत्त का वर्णन करता है, जो एक गोलाकार घूर्णन क्षेत्र से मेल खाता है।

आइए हम दिखाते हैं कि कुंडलियों की एक सममित तीन-चरण प्रणाली (चित्र 3 ए देखें) भी एक गोलाकार घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र प्राप्त करना संभव बनाती है।

प्रत्येक कुंडल ए, बी और सी, जब उनके माध्यम से हार्मोनिक धाराओं को पार करते हैं, तो एक स्पंदित चुंबकीय क्षेत्र बनाता है। इन क्षेत्रों के लिए अंतरिक्ष में वेक्टर आरेख अंजीर में दिखाया गया है। 3बी. चुंबकीय प्रेरण के परिणामी वेक्टर के अनुमानों के लिए

कार्तीय समन्वय प्रणाली की कुल्हाड़ियों, जिसका y-अक्ष चरण A के चुंबकीय अक्ष के साथ संरेखित है, लिखा जा सकता है

उपरोक्त संबंध कॉइल्स की स्थानिक व्यवस्था को ध्यान में रखते हैं, लेकिन उन्हें 1200 के अस्थायी चरण बदलाव के साथ धाराओं की तीन-चरण प्रणाली द्वारा भी खिलाया जाता है। इसलिए, कॉइल इंडक्शन के तात्कालिक मूल्यों के लिए, संबंध

; ;.

इन व्यंजकों को (3) और (4) में प्रतिस्थापित करने पर, हम प्राप्त करते हैं:

(5) और (6) और अंजीर के अनुसार। 2,c वर्तमान के साथ तीन कॉइल के परिणामी क्षेत्र के चुंबकीय प्रेरण वेक्टर के मापांक के लिए, हम लिख सकते हैं:

,

और सदिश स्वयं x-अक्ष के साथ एक कोण बनाता है, जिसके लिए

,

इस प्रकार, इस मामले में, एक चुंबकीय प्रेरण वेक्टर भी होता है जो पूर्ण मूल्य में स्थिर होता है और अंतरिक्ष में निरंतर कोणीय आवृत्ति के साथ घूमता है, जो एक गोलाकार क्षेत्र से मेल खाता है।

इलेक्ट्रिक कार में चुंबकीय क्षेत्र

विद्युत मशीन में चुंबकीय क्षेत्र को बढ़ाने और केंद्रित करने के लिए, इसके लिए एक चुंबकीय सर्किट बनाया जाता है। इलेक्ट्रिक मशीन में दो मुख्य भाग होते हैं (चित्र 4 देखें): एक निश्चित स्टेटर और एक घूर्णन रोटर, क्रमशः खोखले और ठोस सिलेंडर के रूप में बनाया जाता है।

स्टेटर पर तीन समान वाइंडिंग स्थित हैं, जिनमें से चुंबकीय कुल्हाड़ियों को चुंबकीय सर्किट के बोर के साथ पोल डिवीजन के 2/3 द्वारा स्थानांतरित किया जाता है, जिसका मूल्य अभिव्यक्ति द्वारा निर्धारित किया जाता है

,

चुंबकीय सर्किट के बोर की त्रिज्या कहां है, और पी ध्रुवों के जोड़े की संख्या है (चित्र 4, पी = 1 में दिखाए गए मामले में चुंबकीय क्षेत्र बनाने वाले समकक्ष घूर्णन स्थायी चुंबकों की संख्या)।

अंजीर पर। 4 ठोस रेखाएं (ए, बी और सी) घुमावदार ए, बी और सी के अक्षों के साथ चुंबकीय क्षेत्रों को स्पंदित करने की सकारात्मक दिशाओं को चिह्नित करती हैं।

स्टील की चुंबकीय पारगम्यता को असीम रूप से बड़ा मानते हुए, हम मशीन के एयर गैप में चुंबकीय प्रेरण के वितरण वक्र की साजिश करते हैं, जो कि चरण ए की घुमावदार द्वारा एक निश्चित क्षण टी (छवि 5) के लिए बनाया गया है। निर्माण करते समय, हम इस बात को ध्यान में रखते हैं कि कुंडल पक्षों के स्थानों पर वक्र अचानक बदल जाता है, और वर्तमान से रहित वर्गों में क्षैतिज खंड होते हैं।

वू आइए हम इस वक्र को एक साइनसॉइड से बदलें (यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि वास्तविक मशीनों के लिए, परिणामी क्षेत्र के लिए चरण वाइंडिंग के उपयुक्त डिजाइन के कारण, ऐसा प्रतिस्थापन बहुत छोटी त्रुटियों से जुड़ा है)। इस साइनसॉइड के आयाम को VA के बराबर चयनित समय t के लिए लेते हुए, हम लिखते हैं

संक्षेप संबंध (10)…(12), इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि उनके दाहिने भागों में अंतिम शब्दों का योग समान रूप से शून्य के बराबर है, हम मशीन के वायु अंतराल के साथ परिणामी क्षेत्र के लिए अभिव्यक्ति प्राप्त करते हैं

जो यात्रा तरंग समीकरण है।

चुंबकीय प्रेरण स्थिर है यदि . इस प्रकार, यदि हम मानसिक रूप से वायु अंतराल में एक निश्चित बिंदु का चयन करते हैं और इसे चुंबकीय कोर बोर के साथ गति से ले जाते हैं

,

तो इस बिंदु के लिए चुंबकीय प्रेरण अपरिवर्तित रहेगा। इसका मतलब यह है कि समय के साथ, चुंबकीय प्रेरण वितरण वक्र, इसके आकार को बदले बिना, स्टेटर परिधि के साथ चलता है। इसलिए, परिणामी चुंबकीय क्षेत्र स्थिर गति से घूमता है। यह गति आमतौर पर प्रति मिनट क्रांतियों में परिभाषित की जाती है:

.

अतुल्यकालिक और तुल्यकालिक मोटर्स के संचालन का सिद्धांत

उपकरण इंडक्शन मोटरअंजीर में छवि से मेल खाती है। 4. स्टेटर पर स्थित करंट-कैरिंग वाइंडिंग्स द्वारा बनाया गया घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र रोटर की धाराओं के साथ इंटरैक्ट करता है, जिससे यह घूमता है। गिलहरी-पिंजरे प्रेरण मोटर वर्तमान में इसकी सादगी और विश्वसनीयता के कारण सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाती है। ऐसी मशीन के रोटर के खांचे में करंट ले जाने वाले तांबे या एल्यूमीनियम की छड़ें रखी जाती हैं। रोटर के दोनों सिरों से सभी छड़ों के सिरे तांबे या एल्यूमीनियम के छल्ले से जुड़े होते हैं, जो छड़ को शॉर्ट-सर्किट करते हैं। इसलिए रोटर का नाम।

रोटर के शॉर्ट-सर्किट वाइंडिंग में, स्टेटर के घूमने वाले क्षेत्र के कारण ईएमएफ की कार्रवाई के तहत, एड़ी धाराएं उत्पन्न होती हैं। क्षेत्र के साथ बातचीत करते हुए, वे रोटर को रोटेशन में फील्ड रोटेशन स्पीड 0 की तुलना में मौलिक रूप से कम गति से शामिल करते हैं। इसलिए मोटर का नाम - अतुल्यकालिक।

मूल्य

बुलाया सापेक्ष पर्ची. सामान्य निष्पादन की मोटरों के लिए S=0.02…0.07. चुंबकीय क्षेत्र और रोटर के वेगों की असमानता स्पष्ट हो जाती है यदि हम इस बात को ध्यान में रखते हैं कि घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र रोटर की वर्तमान-वाहक छड़ को पार नहीं करेगा और इसलिए, टोक़ के निर्माण में शामिल धाराएं उनमें प्रेरित नहीं किया जाएगा।

सिंक्रोनस मोटर और एसिंक्रोनस मोटर के बीच मूलभूत अंतर रोटर का डिज़ाइन है। एक तुल्यकालिक मोटर में उत्तरार्द्ध एक स्थायी चुंबक के आधार पर या एक विद्युत चुंबक के आधार पर (अपेक्षाकृत कम शक्ति पर) बनाया गया चुंबक है। चूंकि चुंबक के विपरीत ध्रुव आकर्षित होते हैं, स्टेटर का घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र, जिसे घूर्णन चुंबक के रूप में व्याख्या किया जा सकता है, चुंबकीय रोटर को इसके साथ खींच लेता है, और उनकी गति बराबर होती है। यह मोटर के नाम की व्याख्या करता है - तुल्यकालिक।

अंत में, हम ध्यान दें कि, एक अतुल्यकालिक मोटर के विपरीत, जो आमतौर पर 0.8 ... 0.85 से अधिक नहीं होती है, एक सिंक्रोनस मोटर एक बड़ा मान प्राप्त कर सकती है और यहां तक ​​कि वर्तमान लीड को चरण में वोल्टेज बना सकती है। इस मामले में, कैपेसिटर बैंकों की तरह, पावर फैक्टर को बेहतर बनाने के लिए एक सिंक्रोनस मशीन का उपयोग किया जाता है।

साहित्य

मूल बातेंसर्किट सिद्धांत: प्रोक। विश्वविद्यालयों के लिए /G.V.Zeveke, P.A.Ionkin, A.V.Netushil, S.V.Strakhov। -5 वां संस्करण।, संशोधित। -एम .: एनरगोटोमिज़डैट, 1989. -528 एस।

बेसोनोव एल.ए. सैद्धांतिक आधारइलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग: इलेक्ट्रिकल सर्किट। प्रोक। विश्वविद्यालयों के विद्युत, ऊर्जा और उपकरण बनाने की विशिष्टताओं के छात्रों के लिए। -7 वां संस्करण।, संशोधित। और अतिरिक्त -एम .: उच्चतर। स्कूल, 1978. -528s।

सैद्धांतिकइलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग की मूल बातें। प्रोक। विश्वविद्यालयों के लिए। तीन टन में कुल के तहत। ईडी। केएम पोलिवानोवा। टी.1 केएम पोलिवानोव। गांठदार स्थिरांक के साथ रैखिक विद्युत परिपथ। -एम .: ऊर्जा - 1972. -240s।

परीक्षण प्रश्न

स्पंदन किस क्षेत्र को कहते हैं?

किस क्षेत्र को घूर्णन वृत्ताकार क्षेत्र कहा जाता है?

एक गोलाकार घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र बनाने के लिए कौन सी शर्तें आवश्यक हैं?

गिलहरी-पिंजरे प्रेरण मोटर के संचालन का सिद्धांत क्या है?

सिंक्रोनस मोटर के संचालन का सिद्धांत क्या है?

हमारे देश में सामान्य औद्योगिक डिजाइन के एसी मोटर किस तुल्यकालिक गति से उत्पादित होते हैं?