ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్ మరియు శక్తిలో శాశ్వత అయస్కాంతాల ఉపయోగం

నేడు, శాశ్వత అయస్కాంతాలు మానవ జీవితంలోని అనేక రంగాలలో ఉపయోగకరమైన అనువర్తనాలను కనుగొంటాయి. కొన్నిసార్లు మేము వారి ఉనికిని గమనించలేము, అయినప్పటికీ, దాదాపు ప్రతి అపార్ట్మెంట్లో వివిధ విద్యుత్ ఉపకరణాలలో మరియు మెకానికల్ పరికరాలలో, మీరు జాగ్రత్తగా చూస్తే, మీరు కనుగొనవచ్చు శాశ్వత అయస్కాంతం… ఎలక్ట్రిక్ షేవర్ మరియు స్పీకర్, వీడియో ప్లేయర్ మరియు వాల్ క్లాక్, మొబైల్ ఫోన్ మరియు మైక్రోవేవ్ ఓవెన్, రిఫ్రిజిరేటర్ డోర్, చివరగా — శాశ్వత అయస్కాంతాలు ప్రతిచోటా కనిపిస్తాయి.

అవి వైద్య పరికరాలు మరియు కొలిచే పరికరాలలో, వివిధ సాధనాలలో మరియు ఆటోమోటివ్ పరిశ్రమలో, DC మోటార్లలో, ధ్వని వ్యవస్థలలో, గృహ విద్యుత్ ఉపకరణాలలో మరియు అనేక ఇతర ప్రదేశాలలో ఉపయోగించబడతాయి: రేడియో ఇంజనీరింగ్, సాధనాలు, ఆటోమేషన్, టెలిమెకానిక్స్ మొదలైనవి. . - శాశ్వత అయస్కాంతాలను ఉపయోగించకుండా ఈ ప్రాంతాలు ఏవీ పూర్తి కావు.

శాశ్వత అయస్కాంతాలను ఉపయోగించి నిర్దిష్ట పరిష్కారాలను అనంతంగా జాబితా చేయవచ్చు, అయితే ఈ కథనం యొక్క అంశం ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్ మరియు శక్తిలో శాశ్వత అయస్కాంతాల యొక్క అనేక అనువర్తనాల క్లుప్త అవలోకనంగా ఉంటుంది.

ఎలక్ట్రిక్ మోటార్లు మరియు జనరేటర్లు

ఓర్స్టెడ్ మరియు ఆంపియర్ కాలం నుండి, కరెంట్-వాహక వైర్లు మరియు విద్యుదయస్కాంతాలు శాశ్వత అయస్కాంతం యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రంతో సంకర్షణ చెందుతాయని విస్తృతంగా తెలుసు. అనేక ఇంజిన్లు మరియు జనరేటర్లు ఈ సూత్రంపై పనిచేస్తాయి. ఉదాహరణల కోసం మీరు చాలా దూరం వెళ్లవలసిన అవసరం లేదు. మీ కంప్యూటర్ విద్యుత్ సరఫరాలోని ఫ్యాన్‌లో రోటర్ మరియు స్టేటర్ ఉన్నాయి.

వ్యాన్ ఇంపెల్లర్ అనేది ఒక వృత్తంలో అమర్చబడిన శాశ్వత అయస్కాంతాలతో కూడిన రోటర్, మరియు స్టేటర్ అనేది విద్యుదయస్కాంతం యొక్క ప్రధాన భాగం. స్టేటర్ యొక్క అయస్కాంతీకరణను తిప్పికొట్టడం, ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్ స్టేటర్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని తిప్పడం యొక్క ప్రభావాన్ని సృష్టిస్తుంది, స్టేటర్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం తర్వాత, దానికి ఆకర్షించబడటానికి ప్రయత్నిస్తుంది, అయస్కాంత రోటర్ను అనుసరిస్తుంది - అభిమాని తిరుగుతుంది. హార్డ్ డిస్క్ రొటేషన్ ఇదే విధంగా జరుగుతుంది మరియు అదే విధంగా పనిచేస్తుంది అనేక స్టెప్పర్ మోటార్లు.

పవర్ జనరేటర్లలో శాశ్వత అయస్కాంతాలు కూడా తమ స్థానాన్ని కనుగొన్నాయి. దేశీయ గాలి టర్బైన్ల కోసం సింక్రోనస్ జనరేటర్లు, ఉదాహరణకు, అనువర్తిత ప్రాంతాలలో ఒకటి.

జెనరేటర్ యొక్క స్టేటర్ యొక్క చుట్టుకొలతలో జెనరేటర్ కాయిల్స్ ఉన్నాయి, ఇవి విండ్ టర్బైన్ యొక్క ఆపరేషన్ సమయంలో రోటర్ యొక్క శాశ్వత అయస్కాంతాలను కదిలే (బ్లేడ్‌లపై వీచే గాలి చర్యలో) ప్రత్యామ్నాయ అయస్కాంత క్షేత్రం ద్వారా దాటబడతాయి. సమర్పిస్తోంది విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క చట్టం, వినియోగదారు సర్క్యూట్‌లోని DC అయస్కాంతాల ద్వారా జనరేటర్ వైండింగ్‌ల వైర్లు దాటుతాయి.

ఇటువంటి జనరేటర్లు గాలి టర్బైన్లలో మాత్రమే కాకుండా, కొన్ని పారిశ్రామిక నమూనాలలో కూడా ఉపయోగించబడతాయి, ఇక్కడ ఉత్తేజిత కాయిల్కు బదులుగా రోటర్పై శాశ్వత అయస్కాంతాలు వ్యవస్థాపించబడతాయి. అయస్కాంతాలతో పరిష్కారాల ప్రయోజనం తక్కువ నామమాత్రపు వేగంతో జనరేటర్‌ను పొందే అవకాశం.

మాగ్నెటోఎలెక్ట్రిక్ పరికరాలు మరియు యంత్రాంగాలు

వి మెకానికల్ ఇండక్షన్ విద్యుత్ మీటర్లు వాహక డిస్క్ శాశ్వత అయస్కాంత క్షేత్రంలో తిరుగుతుంది. వినియోగ కరెంట్, డిస్క్ గుండా వెళుతుంది, శాశ్వత అయస్కాంతం యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రంతో సంకర్షణ చెందుతుంది మరియు డిస్క్ తిరుగుతుంది.

ఎక్కువ కరెంట్, డిస్క్ యొక్క భ్రమణ వేగం ఎక్కువ, ఎందుకంటే టార్క్ శాశ్వత అయస్కాంతం యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం వైపు డిస్క్ లోపల కదిలే చార్జ్డ్ కణాలపై పనిచేసే లోరెంజ్ ఫోర్స్ ద్వారా సృష్టించబడుతుంది. నిజానికి, ఇది అలాంటి కౌంటర్ AC మోటార్ స్టేటర్ మాగ్నెట్‌తో తక్కువ శక్తి.

బలహీన ప్రవాహాలను కొలవడానికి ఉపయోగించండి గాల్వనోమీటర్లు - చాలా సున్నితమైన కొలిచే పరికరాలు. ఇక్కడ, గుర్రపుడెక్క అయస్కాంతం శాశ్వత అయస్కాంతం యొక్క ధ్రువాల మధ్య గ్యాప్‌లో సస్పెండ్ చేయబడిన ఒక చిన్న కరెంట్ మోసే కాయిల్‌తో సంకర్షణ చెందుతుంది.

కొలత సమయంలో కాయిల్ యొక్క విక్షేపం కాయిల్ ద్వారా ప్రస్తుత ప్రవహించినప్పుడు సంభవించే మాగ్నెటిక్ ఇండక్షన్ ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే టార్క్ కారణంగా ఉంటుంది. ఈ విధంగా, కాయిల్ యొక్క విక్షేపం గ్యాప్‌లో ఫలిత అయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క విలువకు మరియు తదనుగుణంగా, కాయిల్ కండక్టర్‌లోని కరెంట్‌కు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. చిన్న వ్యత్యాసాల కోసం, గాల్వనోమీటర్ యొక్క స్కేల్ సరళంగా ఉంటుంది.

గృహ విద్యుత్ ఉపకరణాలలో శాశ్వత అయస్కాంతాలు

ఖచ్చితంగా మీ వంటగదిలో మైక్రోవేవ్ ఓవెన్ ఉంటుంది. మరియు దానిలో రెండు శాశ్వత అయస్కాంతాలు ఉన్నాయి. ఉత్పత్తి చేయడానికి విద్యుదయస్కాంత తరంగాలు మైక్రోవేవ్‌లో మైక్రోవేవ్ పరిధి ఇన్‌స్టాల్ చేయబడింది మాగ్నెట్రాన్… మాగ్నెట్రాన్ లోపల, ఎలక్ట్రాన్లు కాథోడ్ నుండి యానోడ్‌కు శూన్యంలో కదులుతాయి మరియు వాటి కదలిక ప్రక్రియలో, యానోడ్ రెసొనేటర్‌లు శక్తివంతంగా ఉత్తేజితం కావాలంటే వాటి పథం తప్పనిసరిగా వంగి ఉండాలి.

ఎలక్ట్రాన్ పథాన్ని వంచడానికి, రింగ్ శాశ్వత అయస్కాంతాలు మాగ్నెట్రాన్ యొక్క వాక్యూమ్ చాంబర్ పైన మరియు క్రింద అమర్చబడి ఉంటాయి. శాశ్వత అయస్కాంతాల యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం ఎలక్ట్రాన్ల పథాలను వంచుతుంది, తద్వారా ఎలక్ట్రాన్ల యొక్క శక్తివంతమైన సుడి ఉత్పత్తి అవుతుంది, ఇది రెసొనేటర్లను ఉత్తేజపరుస్తుంది, ఇది ఆహారాన్ని వేడి చేయడానికి మైక్రోవేవ్ విద్యుదయస్కాంత తరంగాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

హార్డ్ డిస్క్ హెడ్ ఖచ్చితంగా ఉంచడానికి, సమాచారాన్ని వ్రాయడం మరియు చదవడం ప్రక్రియలో దాని కదలికలు చాలా ఖచ్చితంగా నియంత్రించబడతాయి మరియు నియంత్రించబడతాయి. మరోసారి, శాశ్వత అయస్కాంతం రక్షించటానికి వస్తుంది. హార్డ్ డ్రైవ్ లోపల, స్థిరమైన శాశ్వత అయస్కాంతం యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రంలో, తలకు కనెక్ట్ చేయబడిన ప్రస్తుత-వాహక కాయిల్ కదులుతుంది.

ప్రధాన కాయిల్‌కు కరెంట్ వర్తించినప్పుడు, ఈ కరెంట్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం, దాని విలువపై ఆధారపడి, శాశ్వత అయస్కాంతం నుండి కాయిల్‌ను ఎక్కువ లేదా తక్కువ, ఒక దిశలో లేదా మరొక వైపు తిప్పికొడుతుంది, తద్వారా తల కదలడం మరియు అధిక ఖచ్చితత్వంతో ప్రారంభమవుతుంది. ఈ చలనం మైక్రోకంట్రోలర్ ద్వారా నియంత్రించబడుతుంది.

విద్యుత్తులో అయస్కాంత బేరింగ్లు

ఇంధన సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి, కొన్ని దేశాలు వ్యాపారాల కోసం యాంత్రిక శక్తి నిల్వను నిర్మిస్తున్నాయి. ఇవి తిరిగే ఫ్లైవీల్ యొక్క గతి శక్తి రూపంలో జడత్వ శక్తి నిల్వ సూత్రంపై పనిచేసే ఎలక్ట్రోమెకానికల్ కన్వర్టర్లు, అని పిలవబడేవి గతి శక్తి నిల్వ.

ఉదాహరణకు, జర్మనీలో ATZ 250 kW శక్తితో 20 MJ గతిశక్తి నిల్వ యూనిట్‌ను అభివృద్ధి చేసింది మరియు నిర్దిష్ట శక్తి సాంద్రత సుమారు 100 Wh / kg. 6000 rpm వేగంతో తిరిగేటప్పుడు 100 కిలోల ఫ్లైవీల్ బరువుతో, 1.5 మీటర్ల వ్యాసం కలిగిన స్థూపాకార నిర్మాణానికి అధిక-నాణ్యత బేరింగ్లు అవసరం. ఫలితంగా, తక్కువ బేరింగ్, కోర్సు యొక్క, శాశ్వత అయస్కాంతాల ఆధారంగా తయారు చేయబడుతుంది.