برقی مقناطیسی آلات: مقصد، اقسام، ضروریات، ڈیزائن

برقی مقناطیسی آلات کا مقصد

برقی توانائی کی پیداوار، تبدیلی، ترسیل، تقسیم یا کھپت برقی آلات کے ذریعے کی جاتی ہے۔ ان کی تمام قسموں سے، ہم برقی مقناطیسی آلات کو الگ کرتے ہیں، جن کا کام بنیاد ہے۔ برقی مقناطیسی انڈکشن کے رجحان کے بارے میںمقناطیسی بہاؤ کی ظاہری شکل کے ساتھ۔

جامد برقی مقناطیسی آلات میں چوکس، مقناطیسی امپلیفائر، ٹرانسفارمرز، ریلے، اسٹارٹرز، رابطہ کار اور دیگر آلات شامل ہیں۔ گھومنا — الیکٹرک موٹرز اور جنریٹر، برقی مقناطیسی کلچ۔

برقی مقناطیسی آلات کے فیرو میگنیٹک حصوں کا ایک سیٹ جو مقناطیسی بہاؤ کے مرکزی حصے کو چلانے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، نام برقی مقناطیسی آلہ کا مقناطیسی نظام… ایسے نظام کی ایک خاص ساختی اکائی ہے۔ مقناطیسی سرکٹ… مقناطیسی سرکٹس سے گزرنے والے مقناطیسی بہاؤ کو جزوی طور پر غیر مقناطیسی میڈیم میں قید کیا جا سکتا ہے، جس سے آوارہ مقناطیسی بہاؤ بنتے ہیں۔

مقناطیسی سرکٹ سے گزرنے والے مقناطیسی بہاؤ کو ایک یا زیادہ میں بہنے والے براہ راست یا متبادل برقی کرنٹ کا استعمال کرتے ہوئے بنایا جا سکتا ہے۔ دلکش کنڈلی… ایسی کوائل ایک برقی سرکٹ عنصر ہے جسے اس کی اپنی انڈکٹنس اور/یا اپنی مقناطیسی فیلڈ کو استعمال کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔

ایک یا زیادہ کنڈلی بنتی ہیں۔ پرسماپن… مقناطیسی سرکٹ کا وہ حصہ جس پر یا جس کے ارد گرد کوائل واقع ہے اسے کہتے ہیں۔ لازمی، اس حصے کو کہا جاتا ہے جس پر یا جس کے ارد گرد کنڈلی واقع نہیں ہے۔ جوا.

برقی مقناطیسی آلات کے مرکزی برقی پیرامیٹرز کا حساب کتاب کل کرنٹ کے قانون اور برقی مقناطیسی انڈکشن کے قانون پر مبنی ہے۔ باہمی انڈکشن کا رجحان توانائی کو ایک برقی سرکٹ سے دوسرے میں منتقل کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔

مزید تفصیلات یہاں دیکھیں: برقی آلات کے مقناطیسی سرکٹس اور یہاں: مقناطیسی سرکٹ کا حساب کتاب کیا ہے؟

برقی مقناطیسی آلات کے مقناطیسی سرکٹس کے لیے تقاضے

مقناطیسی کور کی ضروریات کا انحصار برقی مقناطیسی آلات کے فنکشنل مقصد پر ہوتا ہے جس میں وہ استعمال ہوتے ہیں۔

برقی مقناطیسی آلات میں، مستقل اور/یا متبادل مقناطیسی بہاؤ دونوں استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ مستقل مقناطیسی بہاؤ مقناطیسی سرکٹس میں توانائی کا کوئی نقصان نہیں کرتا ہے۔

مقناطیسی کور نمائش کے حالات میں کام کرتے ہیں۔ مسلسل مقناطیسی بہاؤ (مثال کے طور پر DC مشینوں کے لیے بستر) بعد میں مشینی کے ساتھ کاسٹ خالی جگہوں سے بنائے جا سکتے ہیں۔ مقناطیسی سرکٹس کی ایک پیچیدہ ترتیب کے ساتھ، انہیں کئی عناصر سے تیار کرنا زیادہ اقتصادی ہے۔

متبادل مقناطیسی بہاؤ کے مقناطیسی سرکٹس سے گزرنے کے ساتھ توانائی کے نقصانات ہوتے ہیں، جنہیں کہا جاتا ہے۔ مقناطیسی نقصانات… وہ مقناطیسی سرکٹس کو گرم کرنے کا سبب بنتے ہیں۔ مقناطیسی کور کی حرارت کو ان کی ٹھنڈک کے لیے خصوصی اقدامات کے ذریعے کم کرنا ممکن ہے (مثال کے طور پر، تیل میں کام کرنا)۔ اس طرح کے حل ان کے ڈیزائن کو پیچیدہ بناتے ہیں، ان کی پیداوار اور آپریشن کے اخراجات میں اضافہ کرتے ہیں۔

مقناطیسی نقصانات پر مشتمل ہے:

• ہسٹریسیس کا نقصان؛

• ایڈی موجودہ نقصانات؛

• اضافی نقصانات.

ایک تنگ کے ساتھ نرم مقناطیس فیرو میگنیٹس کا استعمال کرکے ہسٹریسیس کے نقصانات کو کم کیا جاسکتا ہے۔ ہسٹریسیس سرکٹ.

ایڈی موجودہ نقصانات عام طور پر کم ہوتے ہیں:

• کم مخصوص برقی چالکتا کے ساتھ مواد کا استعمال؛

• برقی طور پر موصل سٹرپس یا پلیٹوں سے مقناطیسی کور کی پیداوار۔

مختلف مقناطیسی سرکٹس میں ایڈی کرنٹ کی تقسیم: a — کاسٹنگ میں؛ b — شیٹ کے مواد سے بنے حصوں کے سیٹ میں۔

مقناطیسی سرکٹ کا درمیانی حصہ اس کی سطح کے مقابلے ایڈی کرنٹ سے زیادہ حد تک ڈھکا ہوا ہے، جو مقناطیسی سرکٹ کی سطح کی طرف مرکزی مقناطیسی بہاؤ کی «منتقلی» کی طرف لے جاتا ہے، یعنی سطحی اثر ہوتا ہے۔

یہ اس حقیقت کی طرف لے جاتا ہے کہ اس مقناطیسی سرکٹ کے مواد کی ایک خاص تعدد کی خصوصیت پر، مقناطیسی بہاؤ مقناطیسی سرکٹ کی ایک پتلی سطح کی تہہ میں مکمل طور پر مرتکز ہو جائے گا، جس کی موٹائی کا تعین ایک دی گئی فریکوئنسی پر دخول کی گہرائی سے ہوتا ہے۔ .

کم برقی مزاحمت والے مواد سے بنے مقناطیسی کور میں بہنے والے ایڈی کرنٹ کی موجودگی متعلقہ نقصانات (ایڈی کرنٹ کے نقصانات) کا باعث بنتی ہے۔

ایڈی کرنٹ کے نقصانات کو کم کرنے اور مقناطیسی بہاؤ کو زیادہ سے زیادہ محفوظ کرنے کا کام انفرادی حصوں (یا ان کے حصوں) سے مقناطیسی سرکٹس تیار کرکے حل کیا جاتا ہے، جو ایک دوسرے سے برقی طور پر الگ تھلگ ہوتے ہیں۔ اس صورت میں، مقناطیسی سرکٹ کے کراس سیکشنل علاقے میں کوئی تبدیلی نہیں ہے.

شیٹ میٹریل سے مہر لگی پلیٹیں یا سٹرپس اور کور پر زخم بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ پلیٹوں (یا سٹرپس) کی سطحوں کو انسولیٹ کرنے کے لیے مختلف تکنیکی طریقے استعمال کیے جاسکتے ہیں، جن میں سے اکثر انسولیٹنگ وارنش یا انامیلز کا اطلاق ہوتا ہے۔

الگ الگ حصوں (یا ان کے حصوں) سے بنا مقناطیسی سرکٹ اجازت دیتا ہے:

• ان کی گردش کی سمت کے لحاظ سے پلیٹوں کے کھڑے ترتیب کی وجہ سے ایڈی کرنٹ کے نقصانات میں کمی (اس صورت میں، سرکٹس کی لمبائی جس کے ساتھ ایڈی کرنٹ گردش کر سکتا ہے) کم ہو جاتا ہے؛

• مقناطیسی بہاؤ کی نہ ہونے کے برابر غیر یکساں تقسیم حاصل کرنے کے لیے، چونکہ شیٹ کے مواد کی ایک چھوٹی موٹائی پر، دخول کی گہرائی کے مطابق، ایڈی کرنٹ کا شیلڈنگ اثر چھوٹا ہوتا ہے۔

مقناطیسی کور کے مواد پر دیگر تقاضے عائد کیے جا سکتے ہیں: درجہ حرارت اور کمپن مزاحمت، کم قیمت، وغیرہ۔ کسی مخصوص ڈیوائس کو ڈیزائن کرتے وقت، نرم مقناطیسی مواد کو منتخب کیا جاتا ہے جس کے پیرامیٹرز مخصوص ضروریات کو بہترین طریقے سے پورا کرتے ہیں۔

مقناطیسی کور کا ڈیزائن

پروڈکشن ٹیکنالوجی پر منحصر ہے، برقی مقناطیسی آلات کے مقناطیسی کور کو 3 اہم گروپوں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے:

• lamellar

• ٹیپ

• مولڈ

لیملر مقناطیسی سرکٹس کو ایک دوسرے سے الگ، برقی طور پر الگ تھلگ پلیٹوں سے بھرتی کیا جاتا ہے، جس سے کرنٹ کے نقصانات کو کم کرنا ممکن ہوتا ہے۔ ٹیپ مقناطیسی کور ایک خاص موٹائی کے ٹیپ کو سمیٹ کر حاصل کیے جاتے ہیں۔ اس طرح کے مقناطیسی سرکٹس میں، ایڈی کرنٹ کا اثر نمایاں طور پر کم ہو جاتا ہے، کیونکہ پٹی کے ہوائی جہاز ایک موصل وارنش سے ڈھکے ہوتے ہیں۔

تشکیل شدہ مقناطیسی کور کاسٹنگ (الیکٹریکل اسٹیل)، سیرامک ​​ٹیکنالوجی (فیرائٹس)، اجزاء کے اختلاط کے بعد دبانے (میگنیٹو ڈائی الیکٹرکس) اور دیگر طریقوں سے تیار کیے جاتے ہیں۔

برقی مقناطیسی ڈیوائس کے مقناطیسی سرکٹ کی تیاری میں، اس کے مخصوص ڈیزائن کو یقینی بنانا ضروری ہے، جس کا تعین بہت سے عوامل (آلہ کی طاقت، آپریٹنگ فریکوئنسی، وغیرہ) سے ہوتا ہے، بشمول برقی مقناطیسی کی براہ راست یا الٹ تبدیلی کی موجودگی یا عدم موجودگی۔ آلے میں توانائی مکینیکل توانائی میں۔

آلات کے ڈیزائن جن میں ایسی تبدیلی واقع ہوتی ہے (الیکٹرک موٹرز، جنریٹر، ریلے، وغیرہ) میں وہ حصے شامل ہوتے ہیں جو برقی مقناطیسی تعامل کے زیر اثر حرکت کرتے ہیں۔

وہ آلات جن میں برقی مقناطیسی انڈکشن برقی مقناطیسی توانائی کو مکینیکل توانائی میں تبدیل کرنے کا سبب نہیں بنتی ہے (ٹرانسفارمرز، چوکس، مقناطیسی امپلیفائر وغیرہ) کو جامد برقی مقناطیسی آلات کہا جاتا ہے۔

جامد برقی مقناطیسی آلات میں، ڈیزائن پر منحصر ہے، بکتر بند، چھڑی اور رنگ مقناطیسی سرکٹس اکثر استعمال ہوتے ہیں۔

ڈھلے ہوئے مقناطیسی کور کا ڈیزائن شیٹس اور سٹرپس سے زیادہ پیچیدہ ہو سکتا ہے۔

تشکیل شدہ مقناطیسی کور: a — گول؛ b - d - بکتر بند؛ ڈی - کپ؛ f, g — گردش; h - بہت سے سوراخ

بکتر بند مقناطیسی کور ان کے ڈیزائن کی سادگی اور نتیجے کے طور پر، پیداواری صلاحیت سے ممتاز ہیں۔ اس کے علاوہ، یہ ڈیزائن میکانی اثرات اور برقی مقناطیسی مداخلت سے بہتر (دوسروں کے مقابلے) کوائل تحفظ فراہم کرتا ہے۔

کور مقناطیسی سرکٹس مختلف ہیں:

• اچھی کولنگ؛

• خلل کی کم حساسیت (چونکہ پڑوسی کنڈلیوں میں پیدا ہونے والی رکاوٹوں کا EMF علامت میں مخالف ہے اور جزوی یا مکمل طور پر معاوضہ ہے)؛

• ایک ہی طاقت کے ساتھ کم (زبان کے نسبت) وزن؛

• مقناطیسی بہاؤ کی کھپت کم (بچوں کے نسبت سے)۔

راڈ میگنیٹک سرکٹس پر مبنی آلات کے نقصانات (بکتر بندوں پر مبنی آلات کے نسبت) میں کنڈلیوں کی تیاری کی محنت (خاص طور پر جب وہ مختلف سلاخوں پر رکھے جاتے ہیں) اور میکانی اثرات سے ان کا کمزور تحفظ شامل ہیں۔

کم رساو کے کرنٹ کی وجہ سے، ایک طرف، اچھے شور کی تنہائی کے ذریعے، اور دوسری طرف، الیکٹرانک آلات (REE) کے قریبی عناصر پر ایک چھوٹے سے اثر سے، رنگ کے مقناطیسی سرکٹس کو ممتاز کیا جاتا ہے۔ اس وجہ سے، وہ بڑے پیمانے پر ریڈیو انجینئرنگ مصنوعات میں استعمال ہوتے ہیں۔

سرکلر میگنیٹک سرکٹس کے نقصانات ان کی کم ٹیکنالوجی سے منسلک ہیں (استعمال کی جگہ پر کنڈلی کو سمیٹنے اور برقی مقناطیسی آلات نصب کرنے میں مشکلات) اور محدود طاقت — سینکڑوں واٹ تک (بعد ازاں مقناطیسی سرکٹ کے گرم ہونے سے وضاحت کی گئی ہے، جس میں کوائل کے موڑ پر واقع ہونے کی وجہ سے براہ راست ٹھنڈک نہیں ہوتی ہے)۔

مقناطیسی سرکٹ کی قسم اور قسم کا انتخاب اس کے بڑے پیمانے، حجم اور قیمت کی سب سے چھوٹی اقدار حاصل کرنے کے امکان کو مدنظر رکھتے ہوئے کیا جاتا ہے۔

کافی پیچیدہ ڈھانچے میں ایسے آلات کے مقناطیسی سرکٹس ہوتے ہیں جن میں برقی مقناطیسی توانائی کو مکینیکل توانائی میں براہ راست یا الٹا تبدیل کیا جاتا ہے (مثال کے طور پر گھومنے والی برقی مشینوں کے مقناطیسی سرکٹس)۔ ایسے آلات مولڈ یا پلیٹ میگنیٹک سرکٹس استعمال کرتے ہیں۔

برقی مقناطیسی آلات کی اقسام

گلا گھونٹنا - ایک آلہ جو کرنٹ سرکٹس کو تبدیل کرنے یا دھڑکنے میں ایک تحریک مزاحمت کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔

غیر مقناطیسی خلا کے ساتھ مقناطیسی کور AC چوکس میں استعمال ہوتے ہیں جو توانائی کے ذخیرہ کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں اور ہموار چوکس میں جو کہ درست کرنٹ کی لہر کو ہموار کرنے کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہیں۔ ایک ہی وقت میں، ایسے چوکس ہیں جن میں غیر مقناطیسی خلا کے سائز کو ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے، جو اس کے آپریشن کے دوران چوک کی انڈکٹنس کو تبدیل کرنے کے لیے ضروری ہے۔

الیکٹرک تھروٹل کے آپریشن کا آلہ اور اصول

مقناطیسی یمپلیفائر - ایک آلہ جس میں کنڈلی کے ساتھ ایک یا زیادہ مقناطیسی سرکٹس ہوتے ہیں جس کے ذریعے فیرو میگنیٹ کی سنترپتی کے رجحان کے استعمال کی بنیاد پر متبادل وولٹیج یا متبادل کرنٹ سورس کے ذریعے فراہم کردہ برقی سرکٹ میں کرنٹ یا وولٹیج کو شدت میں تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ ایک مستقل تعصب فیلڈ کی کارروائی کے تحت۔

مقناطیسی یمپلیفائر کے آپریشن کا اصول ڈائریکٹ بائیس کرنٹ میں تبدیلی کے ساتھ تفریق مقناطیسی پارگمیتا (ایک متبادل کرنٹ پر ماپا جاتا ہے) میں تبدیلی پر مبنی ہے، اس لیے سب سے آسان مقناطیسی ایمپلیفائر ایک سیر شدہ چوک ہے جس میں ورکنگ کوائل اور کنٹرول ہوتا ہے۔ کنڈلی

ٹرانسفارمر ایک جامد برقی مقناطیسی آلہ کہلاتا ہے جس میں دو (یا زیادہ) آمادگی سے جوڑے ہوئے کوائل ہوتے ہیں اور اسے برقی مقناطیسی انڈکشن کے ذریعے ایک یا زیادہ AC نظاموں کو ایک یا زیادہ AC نظاموں میں تبدیل کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔

ٹرانسفارمر کی طاقت کا تعین مقناطیسی بنیادی مواد اور اس کے طول و عرض کی زیادہ سے زیادہ ممکنہ شمولیت سے ہوتا ہے۔ لہذا، طاقتور پاور ٹرانسفارمرز کے مقناطیسی کور (عام طور پر چھڑی کی قسم) کو 0.35 یا 0.5 ملی میٹر کی موٹائی کے ساتھ الیکٹریکل اسٹیل کی چادروں سے جمع کیا جاتا ہے۔

ٹرانسفارمر کے آپریشن کا آلہ اور اصول

برقی مقناطیسی ریلے ایک الیکٹرو مکینیکل ریلے کہلاتا ہے، جس کا عمل کسی حرکت پذیر فیرو میگنیٹک عنصر پر اسٹیشنری کوائل کے مقناطیسی میدان کے اثر پر مبنی ہوتا ہے۔

کسی بھی برقی مقناطیسی ریلے میں دو برقی سرکٹس ہوتے ہیں: ایک ان پٹ (کنٹرول) سگنل سرکٹ اور آؤٹ پٹ (کنٹرولڈ) سگنل سرکٹ۔ کنٹرولڈ سرکٹ کے ڈیوائس اصول کے مطابق، غیر پولرائزڈ اور پولرائزڈ ریلے کی تمیز کی جاتی ہے۔ پولرائزڈ ریلے کے برعکس غیر پولرائزڈ ریلے کا آپریشن کنٹرول سرکٹ میں کرنٹ کی سمت پر منحصر نہیں ہے۔

برقی مقناطیسی ریلے کیسے کام کرتا ہے اور کام کرتا ہے۔

DC اور AC برقی مقناطیسی ریلے کے درمیان فرق

گھومنے والی برقی مشین - ایک آلہ جو برقی مقناطیسی انڈکشن اور برقی رو کے ساتھ مقناطیسی میدان کے تعامل کی بنیاد پر توانائی کو تبدیل کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، جس میں تبدیلی کے مرکزی عمل میں شامل کم از کم دو حصے ہوتے ہیں اور ایک دوسرے کے نسبت گھومنے یا گھومنے کے قابل ہوتے ہیں۔

برقی مشینوں کا وہ حصہ جس میں کوائل کے ساتھ سٹیشنری مقناطیسی سرکٹ شامل ہوتا ہے اسے سٹیٹر کہا جاتا ہے، اور گھومنے والا حصہ روٹر کہلاتا ہے۔

ایک برقی مشین جو مکینیکل توانائی کو برقی توانائی میں تبدیل کرنے کے لیے بنائی گئی ہے اسے الیکٹریکل مشین جنریٹر کہا جاتا ہے۔ برقی توانائی کو مکینیکل توانائی میں تبدیل کرنے کے لیے تیار کی گئی ایک برقی مشین کو روٹری الیکٹرک موٹر کہا جاتا ہے۔

آپریشن کے اصول اور الیکٹرک موٹرز کا آلہ

آپریشن کے اصول اور جنریٹرز کا آلہ

برقی مقناطیسی آلات بنانے کے لیے نرم مواد کے استعمال کی مندرجہ بالا مثالیں مکمل نہیں ہیں۔ یہ تمام اصول مقناطیسی سرکٹس اور دیگر برقی مصنوعات کے ڈیزائن پر بھی لاگو ہوتے ہیں جو انڈکٹرز استعمال کرتے ہیں، جیسے الیکٹریکل سوئچنگ ڈیوائسز، مقناطیسی تالے وغیرہ۔