వందల సంవత్సరాలుగా, మానవజాతి ఎప్పటికీ నడిచే ఇంజిన్‌ను రూపొందించడానికి ప్రయత్నిస్తోంది. ఇప్పుడు ఈ ప్రశ్న ముఖ్యంగా సంబంధితమైనది, గ్రహం అనివార్యంగా శక్తి సంక్షోభం వైపు కదులుతున్నప్పుడు. వాస్తవానికి, ఇది ఎప్పటికీ రాకపోవచ్చు, కానీ సంబంధం లేకుండా, ప్రజలు ఇప్పటికీ సాధారణ శక్తి వనరుల నుండి దూరంగా ఉండాలి మరియు అయస్కాంత మోటారు గొప్ప ఎంపిక.
విషయము
అయస్కాంత మోటార్ అంటే ఏమిటి
అన్ని శాశ్వత మోటార్లు 2 రకాలుగా విభజించవచ్చు:
- మొదటిది;
- రెండవ.
మొదటిది విషయానికొస్తే, అవి చాలా వరకు సైన్స్ ఫిక్షన్ రచయితల కల్పనల కల్పన, కానీ రెండవది చాలా వాస్తవమైనది. అటువంటి ఇంజిన్లలో మొదటి రకం ఏమీ నుండి శక్తిని సంగ్రహిస్తుంది, కానీ రెండవది, అయస్కాంత క్షేత్రం, గాలి, నీరు, సూర్యుడు మొదలైన వాటి నుండి శక్తిని పొందుతుంది.
అయస్కాంత క్షేత్రాలు చురుకుగా అధ్యయనం చేయడమే కాకుండా, శాశ్వత చలన యంత్రం కోసం వాటిని "ఇంధనం"గా ఉపయోగించుకునే ప్రయత్నాలు కూడా ఉన్నాయి. మరియు వివిధ యుగాల శాస్త్రవేత్తలు చాలా మంది గణనీయమైన విజయాన్ని సాధించారు. ప్రసిద్ధ పేర్లలో, మేము ఈ క్రింది వాటిని గమనించవచ్చు:
- నికోలాయ్ లాజరేవ్;
- మైక్ బ్రాడీ;
- హోవార్డ్ జాన్సన్;
- కోహీ మినాటో;
- నికోలా టెస్లా.
ప్రత్యేక శ్రద్ధ శాశ్వత అయస్కాంతాలపై చెల్లించబడింది, ఇది గాలి (ప్రపంచ ఈథర్) నుండి అక్షరాలా శక్తిని పునరుత్పత్తి చేయగలదు. ప్రస్తుతానికి శాశ్వత అయస్కాంతాల స్వభావం గురించి పూర్తి స్థాయి వివరణ లేనప్పటికీ, మానవత్వం సరైన దిశలో కదులుతోంది.
ప్రస్తుతానికి, లీనియర్ పవర్ యూనిట్ల యొక్క అనేక రకాలు ఉన్నాయి, వాటి సాంకేతికత మరియు అసెంబ్లీ పథకంలో తేడాలు ఉన్నాయి, కానీ అదే సూత్రాల ఆధారంగా పని చేస్తాయి:
- అయస్కాంత క్షేత్రాల శక్తికి ధన్యవాదాలు ఆపరేటింగ్.
- నియంత్రణ మరియు అదనపు శక్తి వనరుతో పల్సెడ్ చర్య.
- రెండు పవర్ యూనిట్ల సూత్రాలను మిళితం చేసే సాంకేతికతలు.
సాధారణ నిర్మాణం మరియు ఆపరేషన్ సూత్రం
అయస్కాంతాలపై మోటార్లు, సాధారణ విద్యుత్ వాటిని వలె ఉండవు, దీనిలో భ్రమణం విద్యుత్ ప్రవాహం కారణంగా ఉంటుంది. మొదటి సంస్కరణ అయస్కాంతాల యొక్క స్థిరమైన శక్తికి మాత్రమే పని చేస్తుంది మరియు 3 ప్రధాన భాగాలను కలిగి ఉంటుంది:
- శాశ్వత అయస్కాంతంతో రోటర్;
- విద్యుత్ అయస్కాంతంతో స్టేటర్;
- మోటార్.
ఎలక్ట్రోమెకానికల్ రకం జెనరేటర్ పవర్ యూనిట్‌తో అదే షాఫ్ట్‌లో అమర్చబడుతుంది. స్టాటిక్ విద్యుదయస్కాంతం, ఒక సెగ్మెంట్ లేదా ఆర్క్ కటౌట్‌తో వృత్తాకార మాగ్నెట్ వైర్ రూపంలో తయారు చేయబడింది. ఇతర విషయాలతోపాటు, ఎలెక్ట్రిక్ మాగ్నెట్ కూడా ఒక ఇండక్టెన్స్ కాయిల్ను కలిగి ఉంటుంది, దీనికి ఎలక్ట్రిక్ కమ్యుటేటర్ కనెక్ట్ చేయబడింది, దీనికి కృతజ్ఞతలు రివర్సిబుల్ కరెంట్ సరఫరా చేయబడుతుంది.
వాస్తవానికి, వివిధ అయస్కాంత మోటార్లు యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రం నమూనాల రకాన్ని బట్టి భిన్నంగా ఉండవచ్చు. కానీ ఏదైనా సందర్భంలో, ఇది ప్రధాన చోదక శక్తి అయిన శాశ్వత అయస్కాంతాల ఆస్తి. ఆపరేషన్ సూత్రాన్ని పరిగణించండి, మీరు లోరెంజ్ యాంటీగ్రావిటీ యూనిట్ యొక్క ఉదాహరణను ఉపయోగించవచ్చు. దాని పని యొక్క సారాంశం 2 విభిన్నంగా ఛార్జ్ చేయబడిన డిస్క్‌లలో ఉంది, ఇవి శక్తి మూలానికి అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. ఈ డిస్కులు అర్ధగోళ తెరలో సగం ఉంచబడతాయి. అవి చురుకుగా తిప్పబడతాయి. ఈ విధంగా, సూపర్ కండక్టర్ ద్వారా అయస్కాంత క్షేత్రం అప్రయత్నంగా బయటకు నెట్టబడుతుంది.
శాశ్వత చలన యంత్రం యొక్క చరిత్ర
అటువంటి పరికరం యొక్క సృష్టి యొక్క మొదటి ప్రస్తావన 7 వ శతాబ్దంలో భారతదేశంలో కనిపించింది, అయితే దీనిని రూపొందించడానికి మొదటి ఆచరణాత్మక ప్రయత్నాలు ఐరోపాలో 8 వ శతాబ్దంలో కనిపించాయి. సహజంగానే, అటువంటి పరికరం యొక్క సృష్టి శక్తి శాస్త్రం యొక్క అభివృద్ధిని బాగా వేగవంతం చేస్తుంది.
ఆ సమయంలో, అటువంటి పవర్ యూనిట్ వేర్వేరు లోడ్లను మాత్రమే ఎత్తగలదు, కానీ మిల్లులు మరియు నీటి పంపులను కూడా తిప్పగలదు. XX శతాబ్దంలో ఒక ముఖ్యమైన ఆవిష్కరణ ఉంది, ఇది పవర్ యూనిట్ యొక్క సృష్టికి ప్రేరణనిచ్చింది - శాశ్వత అయస్కాంతం యొక్క ఆవిష్కరణ, దాని అవకాశాల అధ్యయనం తరువాత.
దాని ఆధారంగా మోటారు మోడల్ అపరిమిత సమయం వరకు పని చేయవలసి ఉంది, అందుకే దీనిని శాశ్వతమైనది అని పిలుస్తారు. కానీ అది ఎలా ఉన్నా, ఏదీ శాశ్వతం కాదు, ఏదైనా భాగం లేదా భాగం విఫలం కాగలదు, కాబట్టి "శాశ్వతం" అనే పదం ఇంధనంతో సహా ఎటువంటి ఖర్చులను సూచించకుండా, అంతరాయం లేకుండా పని చేయాలనే వాస్తవాన్ని మాత్రమే అర్థం చేసుకోవాలి.
ఇప్పుడు అయస్కాంతాల ఆధారంగా మొదటి శాశ్వత చలన యంత్రాంగాన్ని సృష్టికర్తను ఖచ్చితంగా గుర్తించడం అసాధ్యం. సహజంగానే, ఇది ఆధునికమైనది నుండి చాలా భిన్నంగా ఉంటుంది, అయితే అయస్కాంతాలపై ఆధారపడిన పవర్ యూనిట్ యొక్క మొదటి ప్రస్తావన భారతదేశానికి చెందిన గణిత శాస్త్రజ్ఞుడు భస్కర్ ఆచార్య యొక్క గ్రంథంలో ఉందని కొన్ని అభిప్రాయాలు ఉన్నాయి.
ఐరోపాలో అటువంటి పరికరం యొక్క రూపాన్ని గురించి మొదటి సమాచారం, XIII శతాబ్దంలో కనిపించింది. ప్రముఖ ఇంజనీర్ మరియు ఆర్కిటెక్ట్ అయిన విల్లార్డ్ డి ఒన్నెకోర్ట్ నుండి సమాచారం వచ్చింది. అతని మరణం తరువాత, ఆవిష్కర్త తన వారసులకు తన నోట్‌బుక్‌ను విడిచిపెట్టాడు, ఇందులో భవనాల యొక్క వివిధ డ్రాయింగ్‌లు మాత్రమే కాకుండా, బరువులు ఎత్తే యంత్రాంగాలు మరియు వాస్తవానికి అయస్కాంతాలపై మొదటి పరికరం, ఇది రిమోట్‌గా శాశ్వత చలన యంత్రాన్ని పోలి ఉంటుంది.
టెస్లా యొక్క మాగ్నెటిక్ యూనిపోలార్ మోటార్
తన అనేక ఆవిష్కరణలకు ప్రసిద్ధి చెందిన గొప్ప శాస్త్రవేత్త నికోలా టెస్లా ఈ ప్రాంతంలో గణనీయమైన విజయాన్ని సాధించారు. శాస్త్రవేత్తలలో, శాస్త్రవేత్త యొక్క పరికరం కొద్దిగా భిన్నమైన పేరును పొందింది - టెస్లా యూనిపోలార్ జనరేటర్.
ఈ ప్రాంతంలో మొదటి పరిశోధన ఫెరడే అని గమనించాలి, అయితే అతను టెస్లా వలె అదే విధమైన ఆపరేషన్ సూత్రంతో ఒక నమూనాను సృష్టించినప్పటికీ, స్థిరత్వం మరియు సమర్థత కోరుకునేది చాలా మిగిలిపోయింది. "యూనిపోలార్" అనే పదం, పరికరం యొక్క సర్క్యూట్లో ఒక స్థూపాకార, డిస్క్ లేదా రింగ్ కండక్టర్, శాశ్వత అయస్కాంతం యొక్క ధ్రువాల మధ్య ఉంటుంది.
అధికారిక పేటెంట్ కింది పథకాన్ని సూచిస్తుంది, దీనిలో 2 షాఫ్ట్‌లతో డిజైన్ ఉంది, దీనిలో 2 జతల అయస్కాంతాలను అమర్చారు: ఒక జత షరతులతో కూడిన ప్రతికూల క్షేత్రాన్ని సృష్టిస్తుంది మరియు మరొక జత సానుకూల ఫీల్డ్‌ను సృష్టిస్తుంది. ఈ అయస్కాంతాల మధ్య ఉత్పాదక కండక్టర్లు (యూనిపోలార్ డిస్క్‌లు) ఉన్నాయి, ఇవి మెటల్ బ్యాండ్‌ని ఉపయోగించి ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించబడి ఉంటాయి, వాస్తవానికి, డిస్క్ రొటేషన్ కోసం మాత్రమే కాకుండా, కండక్టర్‌గా కూడా ఉపయోగించవచ్చు.
టెస్లా అనేక ఉపయోగకరమైన ఆవిష్కరణలకు ప్రసిద్ధి చెందింది.
మినాటో ఇంజిన్.
అటువంటి మెకానిజం యొక్క మరొక అద్భుతమైన వైవిధ్యం, దీనిలో అయస్కాంతాల శక్తిని నిరంతరాయంగా స్వయంప్రతిపత్త ఆపరేషన్‌గా ఉపయోగిస్తారు, ఇది మోటారు, ఇది చాలా కాలంగా ఉత్పత్తిలో ఉంది, ఇది 30 సంవత్సరాల క్రితం మాత్రమే అభివృద్ధి చేయబడినప్పటికీ, జపాన్ నుండి ఆవిష్కర్త కోహీ మినాటో.
నిపుణులు అధిక స్థాయి నిశ్శబ్దాన్ని మరియు అదే సమయంలో, సామర్థ్యాన్ని గమనించండి. దాని సృష్టికర్త ప్రకారం, స్వీయ-భ్రమణం చేసే మాగ్నెటిక్ మోటారు 300% కంటే ఎక్కువ సామర్థ్యం యొక్క గుణకం కలిగి ఉంటుంది.
డిజైన్ చక్రం లేదా డిస్క్ రూపంలో రోటర్ను కలిగి ఉంటుంది, దానిపై అయస్కాంతాలు ఒక కోణంలో ఉంచబడతాయి. ఒక పెద్ద అయస్కాంతం ఉన్న స్టేటర్ వాటిని సమీపించినప్పుడు, చక్రం పోల్స్ యొక్క ప్రత్యామ్నాయ వికర్షణ/కన్వర్జెన్స్ ఆధారంగా ఒక కదలికను ప్రారంభిస్తుంది. స్టేటర్ రోటర్ను సమీపించే కొద్దీ భ్రమణ వేగం పెరుగుతుంది.
చక్రాల ఆపరేషన్ సమయంలో అవాంఛిత పప్పులను తొలగించడానికి, రిలే స్టెబిలైజర్లు ఉపయోగించబడతాయి మరియు నియంత్రించే విద్యుదయస్కాంతానికి ప్రస్తుత వినియోగాన్ని తగ్గిస్తాయి.క్రమబద్ధమైన అయస్కాంతీకరణ అవసరం మరియు థ్రస్ట్ మరియు లోడ్ లక్షణాలపై సమాచారం లేకపోవడం వంటి అటువంటి పథకానికి ప్రతికూలతలు ఉన్నాయి.
హోవార్డ్ జాన్సన్ మాగ్నెటిక్ మోటార్
హోవార్డ్ జాన్సన్ ఈ ఆవిష్కరణ యొక్క పథకం, శక్తి యూనిట్ యొక్క పవర్ సర్క్యూట్‌ను రూపొందించడానికి అయస్కాంతాలలో ఉండే జత చేయని ఎలక్ట్రాన్ల ప్రవాహం ద్వారా సృష్టించబడిన శక్తిని ఉపయోగించడం. పరికరం యొక్క పథకం పెద్ద సంఖ్యలో అయస్కాంతాల కలయిక వలె కనిపిస్తుంది, దీని అమరిక యొక్క విశిష్టత డిజైన్ లక్షణం ఆధారంగా నిర్ణయించబడుతుంది.
అయస్కాంతాలను ప్రత్యేక ప్లేట్‌లో ఉంచుతారు, అధిక స్థాయి అయస్కాంత వాహకత ఉంటుంది. అదే స్తంభాలు రోటర్ దిశలో అమర్చబడి ఉంటాయి. ఇది ధ్రువాల యొక్క ప్రత్యామ్నాయ వికర్షణ/ఆకర్షణను అనుమతిస్తుంది మరియు అదే సమయంలో, ఒకదానికొకటి సంబంధించి రోటర్ మరియు స్టేటర్ భాగాల స్థానభ్రంశం.
ప్రధాన పని భాగాల మధ్య సరైన దూరంతో, అయస్కాంత ఏకాగ్రతను సరైన మార్గంలో ఎంచుకోవచ్చు, తద్వారా పరస్పర శక్తిని ఎంచుకోవచ్చు.
పెరెందేవ్ జనరేటర్
Perendev జెనరేటర్ అయస్కాంత శక్తుల యొక్క మరొక విజయవంతమైన పరస్పర చర్య. ఇది మైక్ బ్రాడీ యొక్క ఆవిష్కరణ, అతను పేటెంట్ పొందగలిగాడు మరియు అతనిపై క్రిమినల్ కేసు తెరవడానికి ముందు పెరెందేవ్ అనే కంపెనీని సృష్టించాడు.
స్టేటర్ మరియు రోటర్ ఔటర్ రింగ్ మరియు డిస్క్ రూపంలో ఉంటాయి. పేటెంట్‌లో అందించిన రేఖాచిత్రం నుండి చూడగలిగినట్లుగా, వాటిపై వ్యక్తిగత అయస్కాంతాలను వృత్తాకార మార్గంలో ఉంచారు, కేంద్ర అక్షానికి సంబంధించి ఒక నిర్దిష్ట కోణాన్ని స్పష్టంగా గమనిస్తారు. రోటర్ మరియు స్టేటర్ అయస్కాంతాల క్షేత్రాల పరస్పర చర్య కారణంగా, వారి భ్రమణం సంభవిస్తుంది. అయస్కాంతాల సర్క్యూట్ యొక్క గణన డైవర్జెన్స్ కోణాన్ని నిర్ణయించడానికి వస్తుంది.
శాశ్వత అయస్కాంతాలతో సిన్క్రోనస్ మోటార్
శాశ్వత-ఫ్రీక్వెన్సీ సింక్రోనస్ మోటార్ అనేది రోటర్ మరియు స్టేటర్ ఫ్రీక్వెన్సీలు ఒకే స్థాయిలో ఉండే ఎలక్ట్రిక్ మోటార్ యొక్క ప్రాథమిక రకం.క్లాసికల్ ఎలక్ట్రోమాగ్నెటిక్ పవర్ యూనిట్ ప్లేట్‌లపై వైండింగ్‌లను కలిగి ఉంటుంది, కానీ మీరు ఆర్మేచర్ డిజైన్‌ను మార్చినట్లయితే మరియు కాయిల్‌కు బదులుగా శాశ్వత అయస్కాంతాలను ఇన్‌స్టాల్ చేస్తే, మీరు సింక్రోనస్ పవర్ యూనిట్ యొక్క చాలా సమర్థవంతమైన మోడల్‌ను పొందుతారు.
స్టేటర్ సర్క్యూట్ ఒక క్లాసిక్ మాగ్నెటిక్ వైర్ అమరికను కలిగి ఉంది, ఇందులో వైండింగ్ మరియు ప్లేట్లు ఉన్నాయి, ఇక్కడ విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం పేరుకుపోతుంది. ఈ క్షేత్రం రోటర్ యొక్క స్థిరమైన క్షేత్రంతో సంకర్షణ చెందుతుంది, ఇది టార్క్ను సృష్టిస్తుంది.
ఇతర విషయాలతోపాటు, నిర్దిష్ట రకం పథకం ఆధారంగా, ఆర్మేచర్ మరియు స్టేటర్ యొక్క స్థానాన్ని మార్చవచ్చని పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి, కాబట్టి ఉదాహరణకు మొదటిది, బయటి షెల్ రూపంలో తయారు చేయబడుతుంది. మెయిన్స్ కరెంట్ నుండి మోటారును సక్రియం చేయడానికి, మాగ్నెటిక్ స్టార్టర్ మరియు థర్మల్ ప్రొటెక్షన్ రిలే యొక్క సర్క్యూట్ ఉపయోగించబడుతుంది.
మోటారును మీరే ఎలా సమీకరించాలి
అటువంటి పరికరాల యొక్క ఇంట్లో తయారుచేసిన సంస్కరణలు తక్కువ ప్రజాదరణ పొందలేదు. అవి చాలా తరచుగా ఇంటర్నెట్‌లో వర్కింగ్ స్కీమ్‌లుగా మాత్రమే కాకుండా, కాంక్రీటుగా తయారు చేయబడిన మరియు పని చేసే యూనిట్లుగా కూడా కనిపిస్తాయి.
ఇంట్లో సృష్టించడానికి సులభమైన పరికరాలలో ఒకటి 3 ఇంటర్‌కనెక్టడ్ షాఫ్ట్‌లను ఉపయోగించి సృష్టించబడుతుంది, ఇవి సెంట్రల్ ఒకటి వైపులా తిరిగే విధంగా కలిసి ఉంటాయి.
మధ్యలో ఉన్న ఆ షాఫ్ట్ మధ్యలో, 4 అంగుళాల వ్యాసం మరియు 0.5 అంగుళాల మందం కలిగిన లూసైట్ డిస్క్ జత చేయబడింది. వైపులా ఉంచిన ఆ షాఫ్ట్‌లు కూడా 2 అంగుళాల డిస్క్‌లను కలిగి ఉంటాయి, వాటిపై ఒక్కొక్కటి 4 ముక్కల అయస్కాంతాలు మరియు మధ్యలో రెండు రెట్లు ఎక్కువ, 8 ముక్కలు ఉంటాయి.
యాక్సిల్ తప్పనిసరిగా సమాంతర విమానంలో షాఫ్ట్‌లకు సంబంధించి ఉండాలి. చక్రాల దగ్గర చివరలు 1 నిమిషం సంగ్రహావలోకనంతో పాస్ అవుతాయి. మీరు చక్రాలను తరలించడం ప్రారంభించినట్లయితే, అప్పుడు అయస్కాంత అక్షం యొక్క చివరలను సమకాలీకరించడం ప్రారంభమవుతుంది. త్వరణం ఇవ్వడానికి, పరికరం యొక్క బేస్‌లో అల్యూమినియం బ్లాక్‌ను ఉంచాలి. దాని ఒక చివర అయస్కాంత భాగాలను కొద్దిగా తాకాలి.ఈ విధంగా డిజైన్ మెరుగుపరచబడిన తర్వాత, యూనిట్ వేగంగా తిరుగుతుంది, 1 సెకనుకు సగం మలుపు తిరుగుతుంది.
షాఫ్ట్‌లు ఒకదానికొకటి సమానంగా తిరిగేలా డ్రైవ్‌లు సెట్ చేయబడ్డాయి. ఒకవేళ మీరు వేలు లేదా మరేదైనా వస్తువుతో సిస్టమ్‌ను ప్రభావితం చేయడానికి ప్రయత్నించినట్లయితే, అది ఆగిపోతుంది.
అటువంటి పథకం ద్వారా మార్గనిర్దేశం చేయబడి, మీ స్వంత చేతులతో అయస్కాంత యూనిట్ను సృష్టించడం సాధ్యమవుతుంది.
వాస్తవానికి పని చేస్తున్న అయస్కాంత మోటార్లు యొక్క ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు ఏమిటి
అటువంటి యూనిట్ల ప్రయోజనాలలో, ఈ క్రింది వాటిని గమనించవచ్చు:
- గరిష్ట ఇంధన ఆర్థిక వ్యవస్థతో పూర్తి స్వయంప్రతిపత్తి.
- అయస్కాంతాలను ఉపయోగించి శక్తివంతమైన పరికరం, 10 kW లేదా అంతకంటే ఎక్కువ శక్తితో గదిని అందించగలదు.
- అటువంటి ఇంజిన్ పూర్తి కార్యాచరణ దుస్తులు మరియు కన్నీటి వరకు పనిచేస్తుంది.
ఇప్పటివరకు, అటువంటి ఇంజన్లు ప్రతికూలతలు లేకుండా లేవు:
- అయస్కాంత క్షేత్రాలు మానవ ఆరోగ్యం మరియు శ్రేయస్సును ప్రతికూలంగా ప్రభావితం చేస్తాయి.
- దేశీయ వాతావరణంలో పెద్ద సంఖ్యలో నమూనాలు సమర్థవంతంగా పని చేయలేవు.
- రెడీమేడ్ యూనిట్ను కూడా కనెక్ట్ చేయడంలో చిన్న ఇబ్బందులు ఉన్నాయి.
- అటువంటి మోటారుల ధర చాలా ఎక్కువ.
ఇటువంటి యూనిట్లు ఇకపై కల్పితం కాదు మరియు త్వరలో సాధారణ పవర్ యూనిట్లను భర్తీ చేయగలవు. ప్రస్తుతానికి, వారు సాధారణ ఇంజిన్లతో పోటీ పడలేరు, కానీ అభివృద్ధికి సంభావ్యత ఉంది.
సంబంధిత కథనాలు:
