நவீன உலகில் ஏராளமான தொழில்நுட்பங்களை இயக்கும் அடிப்படை சக்திகளில் காந்தவியல் ஒன்றாகும், மின்சார மோட்டார்கள் மிக முக்கியமான எடுத்துக்காட்டுகளில் ஒன்றாகும். மின்சார மோட்டார்கள் எங்கும் நிறைந்தவை, வீட்டு உபகரணங்கள் முதல் தொழில்துறை இயந்திரங்கள் மற்றும் மின்சார வாகனங்கள் வரை அனைத்திலும் காணப்படுகின்றன. ஆனால் காந்தவியல் மின்சார மோட்டார்கள் எவ்வாறு சரியாக இருக்கும்? இதன் பின்னணியில் உள்ள அறிவியலைப் புரிந்துகொள்வது திறமையான மோட்டார் தொழில்நுட்பத்தை நம்பியிருக்கும் தொழில்களுக்கு முக்கியமானது. இந்த கட்டுரை காந்தத்தின் கொள்கைகள், அது மின்சார நீரோட்டங்களுடன் எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கிறது, மற்றும் மின்சார மோட்டார்கள் இயக்க இந்த தொடர்புகள் எவ்வாறு பயன்படுத்தப்படுகின்றன என்பதை ஆராய்கிறது. மோட்டார்ஸில் பயன்படுத்தப்படும் காந்தங்களின் வகைகள், காந்தப்புலங்களின் பங்கு மற்றும் மின்சார மோட்டார் தொழில்நுட்பத்தில் காந்தத்தின் எதிர்காலம் பற்றியும் ஆராய்வோம்.
இந்த ஆய்வில், போன்ற முக்கிய கருத்துக்களைத் தொடுவோம் காந்தவியல் மோட்டார்கள் மற்றும் பொருட்கள் அறிவியலில் முன்னேற்றங்கள் மோட்டார் செயல்திறனை எவ்வாறு மேம்படுத்துகின்றன. கூடுதலாக, நிரந்தர காந்தங்கள் மற்றும் மின்காந்தங்கள் போன்ற பல்வேறு வகையான காந்தங்கள் மோட்டார் செயல்பாட்டிற்கு எவ்வாறு பங்களிக்கின்றன என்பதை நாங்கள் ஆராய்வோம். இந்த ஆய்வறிக்கையின் முடிவில், காந்தவியல் மின்சார மோட்டார்கள் மற்றும் நவீன தொழில்நுட்பத்தில் அது வகிக்கும் முக்கிய பங்கு ஆகியவற்றைப் பற்றிய விரிவான புரிதல் உங்களுக்கு இருக்கும்.
காந்தவியல் அறிவியல்
அதன் மையத்தில், காந்தவியல் என்பது மின்சார கட்டணங்களின் இயக்கத்திலிருந்து எழும் ஒரு சக்தியாகும். இயற்கையில், இந்த சக்தி பெரும்பாலும் இரும்பு, கோபால்ட் மற்றும் நிக்கல் போன்ற பொருட்களில் காணப்படுகிறது, இது ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்க காந்தமாக்கப்படலாம். ஒரு காந்தப்புலம் என்பது ஒரு காந்தத்தைச் சுற்றியுள்ள ஒரு பகுதி, அங்கு காந்த சக்திகளை உணர முடியும், மேலும் இந்த புலம் தான் மின்சார மோட்டர்களில் இயக்கத்தை உருவாக்க மின்சார நீரோட்டங்களுடன் தொடர்புகொள்கிறது.
காந்தவியல் மின்காந்தத்தின் விதிகளால் விவரிக்கப்படுகிறது, குறிப்பாக மேக்ஸ்வெல்லின் சமன்பாடுகளால், மின்சார மற்றும் காந்தப்புலங்கள் எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கின்றன என்பதை விளக்குகிறது. ஒரு மின்சாரம் ஒரு கம்பி வழியாக பாயும் போது, அது கம்பியைச் சுற்றி ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது. மாறாக, மாறிவரும் காந்தப்புலம் ஒரு கடத்தியில் மின்சாரத்தை தூண்டக்கூடும். இந்த கொள்கை மின்காந்த தூண்டல் என்று அழைக்கப்படுகிறது மற்றும் மின்சார மோட்டார்கள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பதற்கான அடித்தளமாகும்.
காந்தப்புலங்கள் மற்றும் மின்சார நீரோட்டங்கள்
காந்தப்புலங்கள் மற்றும் மின்சார நீரோட்டங்களுக்கு இடையிலான தொடர்பு மின்சார மோட்டர்களில் இயக்கத்தை இயக்குகிறது. ஒரு பொதுவான மோட்டரில், ஒரு மின்சாரம் கம்பி சுருள் வழியாக அனுப்பப்பட்டு, ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது. இந்த காந்தப்புலம் ஒரு நிரந்தர காந்தத்தின் புலம் அல்லது மோட்டாருக்குள் ஒரு மின்காந்தத்துடன் தொடர்பு கொள்கிறது. இதன் விளைவாக மோட்டரின் ரோட்டார் சுழலும், மின் ஆற்றலை இயந்திர ஆற்றலாக மாற்றும் ஒரு சக்தி.
காந்தப்புலத்தின் வலிமை மற்றும் கம்பி வழியாக பாயும் மின்னோட்டத்தின் அளவு ஆகியவை உருவாகும் சக்தியை தீர்மானிக்கின்றன. இதனால்தான் நியோடைமியம் காந்தங்கள் போன்ற வலுவான காந்த பண்புகளைக் கொண்ட பொருட்கள் பெரும்பாலும் உயர் செயல்திறன் கொண்ட மோட்டர்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. நியோடைமியம் காந்தங்கள் கிடைக்கக்கூடிய வலுவான நிரந்தர காந்தங்களில் ஒன்றாகும், மேலும் அவை பொதுவாக மின்சார வாகனங்கள் மற்றும் தொழில்துறை இயந்திரங்கள் போன்ற சிறிய, சக்திவாய்ந்த மோட்டார்கள் தேவைப்படும் பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
மின்சார மோட்டர்களில் பயன்படுத்தப்படும் காந்தங்களின் வகைகள்
மின்சார மோட்டார்கள் இரண்டு முக்கிய வகை காந்தங்களை நம்பியுள்ளன: நிரந்தர காந்தங்கள் மற்றும் மின்காந்தங்கள். ஒவ்வொரு வகையிலும் அதன் நன்மைகள் உள்ளன மற்றும் பயன்பாட்டைப் பொறுத்து வெவ்வேறு வகையான மோட்டார்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
நிரந்தர காந்தங்கள்
நிரந்தர காந்தங்கள் , பெயர் குறிப்பிடுவது போல, வெளிப்புற சக்தி மூலத்தின் தேவை இல்லாமல் அவற்றின் காந்த பண்புகளைத் தக்கவைத்துக்கொள்கின்றன. இந்த காந்தங்கள் நியோடைமியம், ஃபெரைட் மற்றும் சமாரியம்-கோபால்ட் போன்ற பொருட்களிலிருந்து தயாரிக்கப்படுகின்றன, அவை வலுவான காந்த பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன. நிரந்தர காந்த மோட்டார்கள் மிகவும் திறமையானவை, ஏனெனில் அவை காந்தப்புலத்தை பராமரிக்க ஆற்றல் தேவையில்லை. மின்சார வாகனங்கள் மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி அமைப்புகள் போன்ற ஆற்றல் திறன் முக்கியமான பயன்பாடுகளுக்கு இது ஏற்றதாக அமைகிறது.
நியோடைமியம் காந்தங்கள், குறிப்பாக, மின்சார மோட்டர்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த காந்தங்கள் பலவீனமான காந்தங்களைப் பயன்படுத்தி பெரிய மோட்டார்கள் விட அதே அல்லது அதிக சக்தியை வழங்கக்கூடிய சிறிய, இலகுவான மோட்டார்கள் கட்டமைக்க அனுமதிக்கின்றன. பல்வேறு தொழில்களில் காந்த மோட்டார்கள் பயன்பாடுகளைப் பற்றி மேலும் அறியலாம்.
மின்காந்தங்கள்
மின்காந்தங்களுக்கு, மறுபுறம், ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்க மின்சாரம் தேவைப்படுகிறது. இந்த காந்தங்கள் பொதுவாக இரும்பு போன்ற ஒரு ஃபெரோ காந்த மையத்தைச் சுற்றி கம்பியின் சுருளை முறுக்குவதன் மூலம் தயாரிக்கப்படுகின்றன. ஒரு மின்சார மின்னோட்டம் சுருள் வழியாக பாயும் போது, அது ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது, அது தேவைக்கேற்ப இயக்கப்படலாம் அல்லது அணைக்கப்படலாம். தொழில்துறை மோட்டார்கள் மற்றும் ஜெனரேட்டர்கள் போன்ற காந்தப்புலத்தை கட்டுப்படுத்த அல்லது மாறுபட வேண்டிய பயன்பாடுகளில் இது மின்காந்தங்களை மிகவும் பல்துறை மற்றும் பயனுள்ளதாக ஆக்குகிறது.
மின்காந்தங்களின் முக்கிய நன்மைகளில் ஒன்று, சுருள் வழியாக பாயும் மின்னோட்டத்தின் அளவை மாற்றுவதன் மூலம் அவற்றின் வலிமையை சரிசெய்ய முடியும். இது மோட்டரின் செயல்திறனை துல்லியமாக கட்டுப்படுத்த அனுமதிக்கிறது, இது மாறி வேகம் அல்லது முறுக்கு தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு மின்காந்தங்களை ஏற்றதாக ஆக்குகிறது. இருப்பினும், அவற்றின் காந்தப்புலத்தை பராமரிக்க அவர்களுக்கு நிலையான மின்சாரம் தேவைப்படுவதால், மின்காந்தங்கள் நிரந்தர காந்தங்களை விட ஆற்றல் திறன் கொண்டவை.
மின்சார மோட்டார்கள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன
மின்சார மோட்டார்கள் மின்காந்த தூண்டலின் கொள்கையின் அடிப்படையில் செயல்படுகின்றன, அங்கு தற்போதைய சுமக்கும் கடத்தி ஒரு காந்தப்புலத்தில் வைக்கப்படும்போது ஒரு சக்தியை அனுபவிக்கிறது. லோரென்ட்ஸ் ஃபோர்ஸ் என்று அழைக்கப்படும் இந்த சக்தி, மோட்டரின் ரோட்டரை சுழற்றுவதற்கு காரணமாகிறது. மின்சார மோட்டரின் அடிப்படை கூறுகளில் ரோட்டார், ஸ்டேட்டர் மற்றும் காந்தப்புலம் ஆகியவை அடங்கும், அவை நிரந்தர காந்தங்கள் அல்லது மின்காந்தங்களால் உருவாக்கப்படலாம்.
ஒரு எளிய மோட்டரில், ரோட்டார் என்பது கம்பியின் சுருள் ஆகும், இது காந்தப்புலத்திற்குள் சுழல இலவசம். ஒரு மின்சார மின்னோட்டம் சுருள் வழியாக பாயும் போது, அது ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது, இது ஸ்டேட்டரில் நிரந்தர காந்தம் அல்லது மின்காந்தத்தின் புலத்துடன் தொடர்பு கொள்கிறது. இந்த தொடர்பு ரோட்டரை சுழற்றுவதற்கு காரணமான ஒரு சக்தியை உருவாக்குகிறது, மின் ஆற்றலை இயந்திர ஆற்றலாக மாற்றுகிறது. சுருள் வழியாக பாயும் மின்னோட்டத்தின் அளவை சரிசெய்வதன் மூலமோ அல்லது காந்தப்புலத்தின் வலிமையை மாற்றுவதன் மூலமோ மோட்டரின் வேகம் மற்றும் முறுக்கு கட்டுப்படுத்தப்படலாம்.
தூரிகை இல்லாத வெர்சஸ் பிரஷ்டு மோட்டார்கள்
மின்சார மோட்டார்கள் இரண்டு முக்கிய வகைகள் உள்ளன: துலக்கப்பட்ட மற்றும் தூரிகையற்ற. பிரஷ்டு மோட்டார்கள் ரோட்டருக்கு மின்சாரத்தை மாற்ற இயந்திர தூரிகைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன, அதே நேரத்தில் தூரிகை இல்லாத மோட்டார்கள் மின்னணு கட்டுப்படுத்திகளைப் பயன்படுத்தி மின்சாரத்தின் ஓட்டத்தை நிர்வகிக்கின்றன. தூரிகை இல்லாத மோட்டார்கள் மிகவும் திறமையானவை மற்றும் நீண்ட ஆயுட்காலம் கொண்டவை, ஏனெனில் அவை காலப்போக்கில் அணியும் தூரிகைகள் இல்லை. அவை பொதுவாக மின்சார வாகனங்கள் மற்றும் ட்ரோன்கள் போன்ற உயர் செயல்திறன் பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
தூரிகை இல்லாத மோட்டார்கள் காந்தப்புலத்தை உருவாக்க நிரந்தர காந்தங்களை பெரிதும் நம்பியுள்ளன, அதே நேரத்தில் பிரஷ்டு மோட்டார்கள் பொதுவாக மின்காந்தங்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. தூரிகை இல்லாத மோட்டார்கள் மிகவும் திறமையாக இருப்பதற்கு இதுவும் ஒரு காரணம் -காந்தப்புலத்தை பராமரிக்க அவர்களுக்கு ஆற்றல் தேவையில்லை, ஏனெனில் நிரந்தர காந்தங்கள் காந்தத்தின் நிலையான மூலத்தை வழங்குகின்றன. காந்தவியல் மோட்டார்கள் பற்றிய விரிவான தகவலுக்கு, மோட்டார் தொழில்நுட்பத்தில் பயன்படுத்தப்படும் பல்வேறு வகையான காந்தங்களை நீங்கள் ஆராயலாம்.
மின்சார மோட்டர்களில் காந்தத்தின் எதிர்காலம்
தொழில்கள் மிகவும் திறமையான மற்றும் நிலையான தொழில்நுட்பங்களுக்கு தொடர்ந்து அழுத்தம் கொடுப்பதால், மின்சார மோட்டர்களில் காந்தத்தின் பங்கு பெருகிய முறையில் முக்கியமானது. பொருள் அறிவியலில் முன்னேற்றங்கள் வலுவான, திறமையான காந்தங்களின் வளர்ச்சிக்கு வழிவகுக்கிறது, அவை மின்சார மோட்டார்கள் அவற்றின் சக்தி உற்பத்தியை அதிகரிக்கும் போது அளவு மற்றும் எடையைக் குறைக்கலாம். மின்சார வாகனங்கள் மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி போன்ற தொழில்களில் இது மிகவும் முக்கியமானது, அங்கு செயல்திறன் மற்றும் செயல்திறன் முக்கியமானவை.
ஆராய்ச்சியின் ஒரு பகுதி அரிய-பூமி இல்லாத காந்தங்களின் வளர்ச்சியாகும், இது நியோடைமியம் மற்றும் சமாரியம் போன்ற அரிய பூமி கூறுகளை நம்புவதை குறைப்பதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது. இந்த கூறுகள் என்னுடைய விலையுயர்ந்தவை மற்றும் சுற்றுச்சூழல் சவாலாக இருக்கின்றன, எனவே மாற்று வழிகளைக் கண்டுபிடிப்பது மின்சார மோட்டார்கள் செலவு மற்றும் சுற்றுச்சூழல் தாக்கத்தை கணிசமாகக் குறைக்கும். புதுமையின் மற்றொரு பகுதி சூப்பர் கண்டக்டிங் காந்தங்களைப் பயன்படுத்துவதாகும், இது குறைந்தபட்ச ஆற்றல் இழப்புடன் மிகவும் வலுவான காந்தப்புலங்களை உருவாக்க முடியும். சோதனை கட்டத்தில் இருக்கும்போது, சூப்பர் கண்டக்டிங் காந்தங்கள் எதிர்காலத்தில் மின்சார மோட்டார் தொழில்நுட்பத்தில் புரட்சியை ஏற்படுத்தும் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன.
முடிவில், சிறிய வீட்டு உபகரணங்கள் முதல் பெரிய தொழில்துறை இயந்திரங்கள் வரை மின்சார மோட்டர்களை இயக்குவதில் காந்தவியல் ஒரு அடிப்படை பாத்திரத்தை வகிக்கிறது. காந்தப்புலங்கள் மற்றும் மின்சார நீரோட்டங்களுக்கிடையிலான தொடர்பு இந்த மோட்டர்களில் இயக்கத்தை இயக்குகிறது, மேலும் காந்தத்தின் தேர்வு -நிரந்தர அல்லது மின்காந்தமாக இருந்தாலும் -மோட்டரின் செயல்திறனையும் செயல்திறனையும் கணிசமாக பாதிக்கலாம். எதிர்காலத்தைப் பார்க்கும்போது, காந்த தொழில்நுட்பத்தின் முன்னேற்றங்கள், அரிய பூமி இல்லாத மற்றும் சூப்பர் கண்டக்டிங் காந்தங்களின் வளர்ச்சி போன்றவை, மின்சார மோட்டார்கள் இன்னும் திறமையாகவும் நிலையானதாகவும் மாற்றுவதாக உறுதியளிக்கின்றன.
நவீன தொழில்நுட்பத்தில் காந்தவியல் மோட்டார்கள் பங்கைப் பற்றி மேலும் அறிய ஆர்வமுள்ளவர்களுக்கு, இந்த துறையில் சமீபத்திய முன்னேற்றங்களை ஆராயும் ஏராளமான வளங்கள் உள்ளன. தொழில்கள் தொடர்ந்து புதுமைப்படுத்துவதால், காந்தவியல் சக்திகள் மின்சார மோட்டார்கள் எவ்வாறு வளரும் என்பதைப் புரிந்துகொள்வதன் முக்கியத்துவம் மட்டுமே.
