ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટના પરિમાણો અને લાક્ષણિકતાઓ

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટની મૂળભૂત લાક્ષણિકતાઓ

સૌથી સામાન્ય ગતિશીલ લાક્ષણિકતાઓ છે જે n માં ફેરફારો માટે જવાબદાર છે. c. સ્વ-ઇન્ડક્શન અને ચળવળના EMF ની ક્રિયાને કારણે તેના કાર્યની પ્રક્રિયામાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ, અને ફરતા ભાગોના ઘર્ષણ, ભીનાશ અને જડતાને પણ ધ્યાનમાં લે છે.

કેટલીક પ્રજાતિઓ માટે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ (હાઇ-સ્પીડ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ્સ, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક વાઇબ્રેટર્સ, વગેરે.) ગતિશીલ લાક્ષણિકતાઓનું જ્ઞાન ફરજિયાત છે, કારણ કે માત્ર તેઓ આવા ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટની કાર્ય પ્રક્રિયાને લાક્ષણિકતા આપે છે. જો કે, ગતિશીલ વિશેષતાઓ મેળવવા માટે ઘણાં કોમ્પ્યુટેશનલ કાર્યની જરૂર છે. તેથી, ઘણા કિસ્સાઓમાં, ખાસ કરીને જ્યારે સચોટ મુસાફરી સમય નિર્ધારણ જરૂરી નથી, ત્યારે તે સ્થિર લાક્ષણિકતાઓની જાણ કરવા સુધી મર્યાદિત છે.

સ્થિર લાક્ષણિકતાઓ પ્રાપ્ત થાય છે જો આપણે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટના આર્મેચરની હિલચાલ દરમિયાન થતી બેક ઇએમએફના ઇલેક્ટ્રિક સર્કિટ પરની અસરને ધ્યાનમાં લેતા નથી, એટલે કે. અમે ધારીએ છીએ કે વિદ્યુતચુંબકની કોઇલમાં વર્તમાન અપરિવર્તિત અને સમાન છે, ઉદાહરણ તરીકે, ઓપરેટિંગ કરંટ.

તેના પ્રારંભિક મૂલ્યાંકનના દૃષ્ટિકોણથી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટની સૌથી મહત્વપૂર્ણ લાક્ષણિકતાઓ નીચે મુજબ છે:

1. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટની ટ્રેક્શન સ્ટેટિક લાક્ષણિકતા... તે આર્મચરની સ્થિતિ પર ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક બળની અવલંબન અથવા કોઇલમાં પૂરા પાડવામાં આવતા વોલ્ટેજના વિવિધ સ્થિર મૂલ્યો અથવા કોઇલમાં વર્તમાન માટે કાર્યકારી ગેપનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે:

Fe = f (δ) પર U = const

અથવા Fe = f (δ) I= const માં.

ચોખા. 1. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક લોડ્સના લાક્ષણિક પ્રકારો: a — લોકીંગ મિકેનિઝમ, b — લોડ ઉપાડતી વખતે, c — સ્પ્રિંગના સ્વરૂપમાં, d — ઇનપુટ સ્પ્રિંગ્સની શ્રેણીના સ્વરૂપમાં, δn — પ્રારંભિક મંજૂરી, δk એ અંતિમ છે મંજૂરી

2. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટના વિરોધી દળો (લોડ) ની લાક્ષણિકતા... તે કાર્યકારી અંતર δ (ફિગ. 1) પર વિરોધી દળોની અવલંબન (સામાન્ય કિસ્સામાં, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક બળના ઉપયોગના બિંદુ સુધી ઘટાડીને) રજૂ કરે છે. ): Fn = f (δ)

વિપરીત અને ટ્રેક્શન લાક્ષણિકતાઓની તુલના ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટની કાર્યક્ષમતા વિશે નિષ્કર્ષ (પ્રારંભિક રીતે, ગતિશીલતાને ધ્યાનમાં લીધા વિના) દોરવાનું શક્ય બનાવે છે.

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ સામાન્ય રીતે કામ કરે તે માટે, આર્મચર દરમિયાન ફેરફારોની સમગ્ર શ્રેણીમાં ટ્રેક્શન લાક્ષણિકતા વિરુદ્ધની ઉપરથી પસાર થાય છે, અને સ્પષ્ટ પ્રકાશન માટે, તેનાથી વિપરીત, ટ્રેક્શન લાક્ષણિકતા નીચેથી પસાર થવી આવશ્યક છે. વિરુદ્ધ એક (ફિગ. 2).

ચોખા. 2. સક્રિય અને વિરોધી દળોની લાક્ષણિકતાઓના સંકલન તરફ

3. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટની લોડ લાક્ષણિકતા... આ લાક્ષણિકતા ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક બળના મૂલ્ય અને કોઇલ અથવા તેમાં રહેલા વર્તમાન પર લાગુ વોલ્ટેજની તીવ્રતા સાથે આર્મેચરની નિશ્ચિત સ્થિતિ સાથે સંબંધિત છે:

Fe = f (u) અને Fe = f (i) δ= const માં

4.શરતી રીતે ઉપયોગી કાર્ય ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ... તેને આર્મેચર સ્ટ્રોકના મૂલ્ય દ્વારા પ્રારંભિક ઓપરેટિંગ ગેપને અનુરૂપ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક બળના ઉત્પાદન તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે:

Wny = Fn (δn — δk) Аz= const માં.

આપેલ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ માટે શરતી ઉપયોગી કાર્યનું મૂલ્ય એ આર્મેચરની પ્રારંભિક સ્થિતિ અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ કોઇલમાં વર્તમાનની તીવ્રતાનું કાર્ય છે. અંજીરમાં. 3 સ્થિર ટ્રેક્શન Fe = f (δ) અને વળાંક Wny = Fn (δ) ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટની લાક્ષણિકતા દર્શાવે છે. છાંયડો વિસ્તાર δn ના આ મૂલ્ય પર Wny ના પ્રમાણસર છે.

ચોખા. 3... ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટની શરતી રીતે ઉપયોગી કામગીરી.

5. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટની યાંત્રિક કાર્યક્ષમતા — મહત્તમ શક્ય (સૌથી મોટા શેડવાળા વિસ્તારને અનુરૂપ) Wp.y m: ની તુલનામાં શરતી ઉપયોગી કાર્ય Wny નું સંબંધિત મૂલ્ય

ηfur = Wny / Wp.y m

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટની ગણતરી કરતી વખતે, તેની પ્રારંભિક મંજૂરી એવી રીતે પસંદ કરવાની સલાહ આપવામાં આવે છે કે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ મહત્તમ ઉપયોગી કાર્ય આપે, એટલે કે. δn Wp.ym (ફિગ. 3) ને અનુલક્ષે છે.

6. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટનો પ્રતિભાવ સમય — ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટની કોઇલ પર સિગ્નલ લાગુ થાય તે ક્ષણથી આર્મચરને તેની અંતિમ સ્થિતિમાં સંક્રમણ સુધીનો સમય. અન્ય તમામ વસ્તુઓ સમાન હોવાથી, આ પ્રારંભિક વિરોધી બળ Fn નું કાર્ય છે:

TSp = f (Fn) પર U = const

7. ગરમીની લાક્ષણિકતા એ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ કોઇલના ગરમીના તાપમાનની અવધિ પર અવલંબન છે.

8. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટનું ક્યૂ-ફેક્ટર, શરતી ઉપયોગી કાર્યના મૂલ્ય સાથે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટના સમૂહના ગુણોત્તર તરીકે વ્યાખ્યાયિત:

D = ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ / Wpu નો સમૂહ

9.નફાકારકતા સૂચકાંક, જે શરતી ઉપયોગી કાર્યના મૂલ્ય સાથે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ કોઇલ દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતી શક્તિનો ગુણોત્તર છે:

E = વપરાશ કરેલ શક્તિ / Wpu

આ તમામ લાક્ષણિકતાઓ તેના ઓપરેશનની ચોક્કસ શરતો માટે આપેલ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટની યોગ્યતા સ્થાપિત કરવાનું શક્ય બનાવે છે.

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક પરિમાણો

ઉપર સૂચિબદ્ધ લાક્ષણિકતાઓ ઉપરાંત, અમે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટના કેટલાક મુખ્ય પરિમાણોને પણ ધ્યાનમાં લઈશું. આમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:

a) ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ દ્વારા વપરાશમાં લેવાયેલી શક્તિ... ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતી મર્યાદિત શક્તિ તેની કોઇલના સ્વીકાર્ય ગરમીના જથ્થા દ્વારા અને કેટલાક કિસ્સાઓમાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટની કોઇલની સર્કિટ પાવર સ્થિતિઓ દ્વારા મર્યાદિત કરી શકાય છે.

પાવર ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ માટે, એક નિયમ તરીકે, મર્યાદા સ્વીચ-ઓન સમયગાળા દરમિયાન તેની ગરમી છે. તેથી, અનુમતિપાત્ર ગરમીની માત્રા અને તેનું સાચું હિસાબ એ આર્મચરના આપેલ બળ અને સ્ટ્રોકની જેમ ગણતરીમાં મહત્વપૂર્ણ પરિબળો છે.

તર્કસંગત ડિઝાઇનની પસંદગી, બંને ચુંબકીય અને યાંત્રિક દ્રષ્ટિએ, તેમજ થર્મલ લાક્ષણિકતાઓની દ્રષ્ટિએ, ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓમાં, લઘુત્તમ પરિમાણો અને વજન અને તે મુજબ, સૌથી ઓછી કિંમત સાથે ડિઝાઇન મેળવવાનું શક્ય બનાવે છે. વધુ અદ્યતન ચુંબકીય સામગ્રી અને વિન્ડિંગ વાયરનો ઉપયોગ પણ ડિઝાઇન કાર્યક્ષમતા વધારવામાં ફાળો આપે છે.

કેટલાક કિસ્સાઓમાં, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ (માટે રિલે, રેગ્યુલેટર્સ, વગેરે) મહત્તમ પ્રયત્નો હાંસલ કરવાના આધારે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા છે, એટલે કે. આપેલ ઉપયોગી કામગીરી માટે લઘુત્તમ ઉર્જા વપરાશ. આવા વિદ્યુતચુંબક પ્રમાણમાં નાના ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક દળો અને આંચકા અને હલકા ગતિશીલ ભાગો દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.તેમના વિન્ડિંગ્સની ગરમી અનુમતિ કરતાં ઘણી ઓછી છે.

સૈદ્ધાંતિક રીતે, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતી શક્તિ તેના કોઇલના કદને અનુરૂપ રીતે વધારીને મનસ્વી રીતે ઘટાડી શકાય છે. વ્યવહારીક રીતે, આ મર્યાદા કોઇલના સરેરાશ વળાંકની વધતી લંબાઈ અને ચુંબકીય ઇન્ડક્શનની મધ્ય રેખાની લંબાઈ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે, પરિણામે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટનું કદ વધારવું બિનકાર્યક્ષમ બને છે.

b) સલામતી પરિબળ... મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં n. v. દીક્ષાને n સમાન ગણી શકાય. c. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટનું કાર્ય.

n નો સંબંધ. c. વર્તમાનના સ્થિર મૂલ્યને અનુરૂપ, k n. એક્ટ્યુએશન (ક્રિટીકલ N.S.) સાથે (ફિગ. 2 જુઓ) ને સલામતી પરિબળ કહેવામાં આવે છે:

ks = Azv / AzSr

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટનું સલામતી પરિબળ, વિશ્વસનીયતા શરતો અનુસાર, હંમેશા એક કરતાં વધુ પસંદ કરવામાં આવે છે.

v) ટ્રિગર પેરામીટર એ n નું ન્યૂનતમ મૂલ્ય છે. c. વર્તમાન અથવા વોલ્ટેજ કે જેના પર ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ સક્રિય થાય છે (આર્મચરને δn થી δDa se તરફ ખસેડવું).

G) પ્રકાશન પરિમાણ — અનુક્રમે n નું મહત્તમ મૂલ્ય. s, વર્તમાન અથવા વોલ્ટેજ કે જેના પર ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટનું આર્મેચર તેની મૂળ સ્થિતિમાં પાછું આવે છે.

e) વળતરની ટકાવારી... n.c નો ગુણોત્તર કે જેના પર આર્મેચર તેની મૂળ સ્થિતિમાં પરત આવે છે, n. c. એક્ટ્યુએશનને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટનું વળતર ગુણાંક કહેવામાં આવે છે: kv = Азv / АзСр

તટસ્થ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ માટે, વળતરના ગુણાંકના મૂલ્યો હંમેશા એક કરતા ઓછા હોય છે, અને વિવિધ ડિઝાઇન માટે તે 0.1 થી 0.9 સુધી હોઈ શકે છે. તે જ સમયે, બંને મર્યાદાની નજીકના મૂલ્યો પ્રાપ્ત કરવા સમાન મુશ્કેલ છે.

જ્યારે વિપરીત લાક્ષણિકતા ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટની ખેંચવાની લાક્ષણિકતાની શક્ય તેટલી નજીક હોય ત્યારે વળતરનો ગુણાંક સૌથી વધુ મહત્વ ધરાવે છે. સોલેનોઇડ સ્ટ્રોક ઘટાડવાથી વળતર દર પણ વધે છે.