उच्च वोल्टेज डीसी जनरेटर। नियोडिमियम चुंबक जनरेटर। सदा गति नियोडिमियम मैग्नेट

आधुनिक परिस्थितियों में, विद्युत उपकरणों को बेहतर बनाने के लिए, उनके द्रव्यमान और समग्र आयामों को कम करने के लिए लगातार प्रयास किए जा रहे हैं। ऐसा एक विकल्प एक स्थायी चुंबक जनरेटर है, जो उच्च दक्षता के साथ एक काफी सरल डिजाइन है। इन तत्वों का मुख्य कार्य एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र बनाना है।

स्थायी मैग्नेट के प्रकार और गुण

पारंपरिक सामग्रियों से प्राप्त स्थायी मैग्नेट लंबे समय से ज्ञात हैं। उद्योग में, एल्यूमीनियम, निकल और कोबाल्ट (अल्निको) का पहली बार उपयोग किया जाने लगा। इससे जनरेटर, इंजन और अन्य प्रकार के विद्युत उपकरणों में स्थायी चुंबक का उपयोग करना संभव हो गया। फेराइट मैग्नेट विशेष रूप से व्यापक हैं।

बाद में, समैरियम-कोबाल्ट कठिन चुंबकीय सामग्री, जिनकी ऊर्जा में उच्च घनत्व है, का निर्माण किया गया। उनके बाद, दुर्लभ-पृथ्वी तत्वों पर आधारित मैग्नेट की खोज - बोरोन, लोहा और नियोडिमियम। उनकी चुम्बकीय ऊर्जा का घनत्व काफी कम लागत पर समैरियम-कोबाल्ट मिश्र धातु की तुलना में अधिक है। दोनों प्रकार की कृत्रिम सामग्री सफलतापूर्वक इलेक्ट्रोमैग्नेट को प्रतिस्थापित करती है और विशिष्ट क्षेत्रों में उपयोग की जाती है। नियोडिमियम तत्व एक नई पीढ़ी की सामग्री हैं और सबसे किफायती मानी जाती हैं।

उपकरणों के संचालन का सिद्धांत

मुख्य डिजाइन समस्या को टोक़ के महत्वपूर्ण नुकसान के बिना घूर्णन भागों को उनकी मूल स्थिति में वापस करने के लिए माना जाता था। इस समस्या को एक तांबे के कंडक्टर की मदद से हल किया गया था, जिसके माध्यम से एक विद्युत प्रवाह पारित किया गया था, जिससे आकर्षण पैदा हुआ। जब करंट को बंद कर दिया जाता है, तो आकर्षण का प्रभाव बंद हो जाता है। इस प्रकार, इस प्रकार के उपकरणों ने समय-समय पर इस्तेमाल किया।

बढ़ा हुआ वर्तमान आकर्षण का एक बढ़ा हुआ बल बनाता है, और बदले में, तांबे के कंडक्टर से गुजरने वाले वर्तमान के विकास में शामिल होता है। चक्रीय क्रियाओं के परिणामस्वरूप, उपकरण, यांत्रिक कार्य करने के अलावा, विद्युत प्रवाह का उत्पादन करना शुरू कर देता है, अर्थात एक जनरेटर के कार्यों को करने के लिए।

जनरेटर डिजाइन में स्थायी मैग्नेट

आधुनिक उपकरणों के निर्माण में, स्थायी मैग्नेट के अलावा, एक तार के साथ विद्युत चुंबक का उपयोग किया जाता है। संयुक्त उत्तेजना का यह कार्य वोल्टेज की आवश्यक समायोजन विशेषताओं और कम शक्ति के उत्तेजना पर रोटेशन की आवृत्ति प्राप्त करने की अनुमति देता है। इसके अलावा, पूरे चुंबकीय प्रणाली की भयावहता कम हो जाती है, जो विद्युत मशीनों के शास्त्रीय डिजाइनों की तुलना में इस तरह के उपकरणों को बहुत सस्ता बनाती है।

इन तत्वों का उपयोग करने वाले उपकरणों की शक्ति केवल कुछ किलोवोल्ट-एम्पीयर हो सकती है। वर्तमान में, स्थायी मैग्नेट को सर्वश्रेष्ठ प्रदर्शन के साथ विकसित किया जा रहा है, जिससे बिजली में धीरे-धीरे वृद्धि हो रही है। ऐसी सिंक्रोनस मशीनों का उपयोग न केवल जनरेटर के रूप में किया जाता है, बल्कि विभिन्न प्रयोजनों के लिए मोटर्स के रूप में भी किया जाता है। वे व्यापक रूप से खनन और धातुकर्म उद्योगों, थर्मल पावर प्लांट और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किए जाते हैं। यह विभिन्न प्रतिक्रियाशील शक्तियों के साथ सिंक्रोनस मोटर्स की संभावना के कारण है। वे स्वयं सटीक और निरंतर गति के साथ काम करते हैं।

स्टेशन और सबस्टेशन विशेष तुल्यकालिक जनरेटर के साथ मिलकर काम करते हैं, जो निष्क्रिय मोड में केवल प्रतिक्रियाशील बिजली उत्पादन प्रदान करते हैं। बदले में, अतुल्यकालिक मोटर्स का संचालन प्रदान करता है।

स्थायी चुंबक जनरेटर एक गतिशील रोटर और एक स्थिर स्टेटर के चुंबकीय क्षेत्रों की बातचीत के सिद्धांत पर संचालित होता है। इन तत्वों के गुणों का जो पूरी तरह से अध्ययन नहीं किया गया है, ईंधन-मुक्त लोगों के निर्माण सहित अन्य विद्युत उपकरणों के आविष्कार पर काम करना संभव बनाता है।

ड्रेगन "लॉर्ड (2003)

उद्देश्य:  विद्युत चुम्बकीय जनरेटर के कई रूपों का निर्माण करें, इनपुट और आउटपुट मापदंडों का मूल्यांकन करें, आमतौर पर अन्य शोधकर्ताओं के बताए गए डिजाइनों में पाए जाने वाले कुछ विचारों को आज़माएं, अपने स्वयं के हाथों से स्वाद और गंध करने के लिए प्रेरण प्रक्रिया को स्पर्श करें। चुंबकीय सर्किट के सर्वोत्तम आयामों, कुंडल हटाने की टोपोलॉजी, कॉइल्स के आयाम, तार की मोटाई और घुमावों की संख्या का आकलन करें।

स्थायी मैग्नेट के साथ जनरेटर के तीन अलग-अलग मॉडल बनाए गए थे। पहला पर्दे के साथ एक अल्टरनेटर है, जिसमें फेरोमैग्नेटिक मैटेरियल के पर्दे एक स्थायी चुंबक के चुंबकीय प्रवाह को प्रारंभ करनेवाला के मूल में भेजते हैं। शटर चुंबक और कुंडल के बीच की खाई में चलता है और शटर में ही खिड़कियों के माध्यम से चुंबकीय लाइनों को स्विच करता है। निहितार्थ यह था कि शटर पर्याप्त प्रकाश है और इसकी रोटेशन पर बहुत कम ऊर्जा खर्च की जाती है, जिसके कारण दक्षता (ड्राइव / आउटपुट लागत) के मामले में पीढ़ी की प्रक्रिया का अच्छा संतुलन होगा। स्थायी मैग्नेट स्थिर गति से तय किए जाते हैं, डिवाइस के फ्रेम पर कॉइल भी स्थिर होते हैं। केवल मल्टीलोब पर्दे चलते हैं।

पर्दे के बिना जनरेटर का दूसरा मॉडल। जंगम रोटर भाग में स्थायी चुंबक होते हैं। डिवाइस के फ्रेम पर ऊर्जा हटाने के कॉइल तय किए गए हैं। निहितार्थ यह था कि रोटर में स्थायी मैग्नेट होना फायदेमंद था, क्योंकि चुंबकीय क्षेत्र को बनाए रखने के लिए हम बाहरी ऊर्जा का व्यय नहीं करते हैं, हम सिर्फ रोटर मैग्नेट को अंतरिक्ष में घुमाते हैं (रोटर को घुमाते हैं)। इसके अलावा इस डिजाइन में एफ-मशीन के विचार के अनुसार, एक बंद रिंग कोर पर कॉइल कॉइल का प्रतिनिधित्व करने वाले मॉड्यूल का परीक्षण किया गया था, जहां काउंटर-ईएमएफ के काउंटर-वर्तमान को पारस्परिक रूप से मुआवजा दिया जाता है। दुर्भाग्य से, जनरेटर के दूसरे मॉडल की तस्वीरें नहीं हैं, हालांकि यह तीनों का सबसे दिलचस्प, व्यावहारिक और तकनीकी रूप से उन्नत संस्करण था।

जनरेटर के तीसरे संस्करण में परिधि के चारों ओर फ्रेम में स्थापित स्थिर स्टेटर मैग्नेट थे, और घूर्णन रोटर भाग में उत्पन्न ऊर्जा को हटाने के लिए "बोर्ड पर" कॉइल थे। डिवाइस का विचार इस प्रकार था: डिवाइस के दूसरे संस्करण में रोटर मैग्नेट की तुलना में अनुकूलित कॉइल हल्के थे, जिसका मतलब था कि इस तरह के रोटर असेंबली को घुमाने की लागत को कम करना। सच है, एक घूर्णन रोटर के साथ टोकोसिओम के संगठन के साथ एक समस्या थी, लेकिन इसे रोटर अक्ष पर लचीली लामेल्ला और दो प्रवाहकीय पथों की मदद से जल्दी से हल किया गया था।

आपको क्या पता चला: सबसे पहले, एक व्यक्ति पहली बार एक अल्टरनेटर बनाने के रूप में, मुझे कॉइल के आयाम और अन्य मापदंडों में दिलचस्पी थी। मैंने काफी निष्पक्ष सवाल पूछा - कौन से सबसे अधिक उत्पादक होंगे? प्रयोगों में, मैं बहुत जल्दी इस नतीजे पर पहुंचा कि सबसे स्वीकार्य के व्यास का अनुपात यह है: यदि कोई कोर का व्यास लेता है, तो कुंडल का व्यास तीन होगा। पहले अल्टरनेटर के साथ प्रयोगों में, 8 मिमी के कोर पर कॉइल का उपयोग किया गया था और, तदनुसार, कॉइल्स का व्यास 24 मिमी था। जनरेटर के दूसरे संस्करण में 10 मिमी के कोर पर एक कुंडल और 30 मिमी का एक कुंडल व्यास था। बाद वाले इस तरह दिखे:

इसके अलावा, एक ही आकार के कई कॉइल का परीक्षण किया गया था, लेकिन वे अलग-अलग मोटाई के तारों के साथ घाव थे और आउटपुट पावर दक्षता के रेखांकन (टेबल) का निर्माण किया गया था। परिणाम अपेक्षित थे:   तार की मोटाई जितनी अधिक होगी, बिजली उत्पादन के संदर्भ में कुंडल की दक्षता उतनी ही अधिक होगी।  हालाँकि, मूल्य विश्व स्तर पर एक दूसरे से अलग नहीं हैं, शाब्दिक रूप से कुछ प्रतिशत। इसलिए, मैं इस ओर आपका ध्यान आकर्षित नहीं करता हूं।

दूसरे प्रश्न में फेरोमैग्नेटिक शटर द्वारा चुंबकीय प्रवाह के परिरक्षण का संबंध था। आम तौर पर सिद्धांत ही। क्या अंतरिक्ष का कुछ क्षेत्र चुंबकीय रेखाओं से परिरक्षित (पृथक) है? क्या चुम्बकीय रेखाएँ नष्ट हो जाती हैं? भौतिक दृष्टिकोण से सिस्टम में क्या होता है? ये और अन्य प्रश्न स्थायी मैग्नेट और विभिन्न आकृतियों की स्क्रीन के साथ आदिम तृतीय-पक्ष मॉडल पर रन-इन थे। नतीजतन, हम एक कठिन और तेज नियम प्राप्त करने में कामयाब रहे: चुंबकीय लाइनें नष्ट नहीं हो सकती हैं, - उत्तरी ध्रुव से कितनी पंक्तियां (पारंपरिक रूप से) आईं, ठीक उसी संख्या में दक्षिण में प्रवेश होगा, हम केवल अंतरिक्ष में इन रेखाओं के प्रक्षेपवक्र को बदल सकते हैं - वे अधिक चुंबकीय रूप से पारगम्य माध्यम में प्रवाह करना पसंद करेंगे (हमारे अंधे) हवा में से। इन निष्कर्षों के लिए धन्यवाद, आप पहले से ही एक अलग तरीके से पर्दे और उनके डिजाइन के साथ वैकल्पिक मॉडल को देखते हैं। डिवाइस में तुरंत निवेश करना आवश्यक है चुंबकीय लाइनों के लिए एक निरंतर पथ जिसे आप इस बहुत मात्रा में चुंबकीय प्रवाह को संशोधित करने के बजाय अंतरिक्ष की एक निश्चित राशि से मोड़ना चाहते हैं।

तब स्टील शीट के पर्दे की आवश्यक मोटाई के बारे में एक सवाल था। भौतिकी की पाठ्यपुस्तक कहती है कि फेरोमैग्नेटिक स्क्रीन से बंधी मात्रा को बाहरी चुंबकीय क्षेत्र से सभी पक्षों से अलग किया जाता है। बनल प्रयोगों से पता चला है कि यह नियम हमेशा उचित नहीं है, क्योंकि पूरा होने की कमी है। अधूरापन, फेरोमैग्नेटिक सामग्री की मोटाई (अंततः मात्रा) की चिंता करता है जिसके साथ हम ढाल करते हैं। सशर्त रूप से, एक विशिष्ट मान है कि कितने चुंबकीय रेखाएं फेरोमैग्नेट की एक निश्चित मात्रा को समायोजित कर सकती हैं। मान लीजिए, पारंपरिक रूप से, 1-वर्ग-सेमी स्क्रीन 100 चुंबकीय लाइनों को समायोजित कर सकती है। यदि हम एक सघन (शक्तिशाली) चुंबकीय क्षेत्र को लागू करते हैं, तो फेरोमैग्नेट संतृप्त हो जाएगा - इसमें 100 से अधिक लाइनें नहीं हो सकती हैं और सभी संख्याएं जो इस संख्या से अधिक होती हैं, अब हमारी स्क्रीन द्वारा परिरक्षित नहीं होंगी। वे बस उसे नोटिस नहीं करेंगे और गुजरेंगे। इस प्रकार, कोई परिरक्षण नहीं होगा; अधिक सटीक रूप से, केवल आंशिक परिरक्षण होगा।

ऊपर वर्णित शर्तों के संबंध में, हम उन लोगों के लिए शटर के साथ एक बेहतर अल्टरनेटर के निम्नलिखित मॉडल का प्रस्ताव करते हैं जो एक का निर्माण करना चाहते हैं। अच्छी पारगम्यता के साथ काफी मोटी शीट के पर्दे बनाना महत्वपूर्ण है। लचीलेपन के साथ कुछ तकनीकी समस्याएं होंगी ताकि स्टेटर का स्थिर चुंबक इस तरह के "फूल" के अंदर हो। वैसे, रिंग मैग्नेट का उपयोग भी मेरा सुधार है, जो पहले लागू नहीं किया गया था। रिंग चुंबक आपको असमान किनारों के साथ पर्दे के रोटेशन के प्रतिरोध को हटाने की अनुमति देता है, क्योंकि किसी भी बिंदु पर रोटेशन के सर्कल पर, पर्दे के दृष्टिकोण से, हमारे पास समान चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता है। मेरे लिए ज्ञात सभी वैकल्पिक अल्टरनेटर मॉडल में स्टेटर मैग्नेट था, जो उन्हें एक प्राथमिक अक्षम बनाता है। मैं प्रस्तावित मॉडल की समग्र प्रभावशीलता का आकलन नहीं करता हूं। सब कुछ एक प्रयोग दिखाएगा, अगर आप एक खर्च करते हैं। सौभाग्य है।

इसके बाद, घूर्णन रोटर मैग्नेट के साथ जनरेटर के दूसरे मॉडल पर कुछ शब्द। प्रयोग की प्रक्रिया में, एक संदेह के बारे में एक सच है कि हमारी शिक्षा प्रचार करती है। अर्थात्, यह माना जाता है कि एक बंद कोर में चुंबकीय क्षेत्र किसी भी मनमाना क्रॉस सेक्शन में समान है, क्योंकि चुंबकीय लाइनें बंद होने लगती हैं और एक पारंपरिक ट्रांसफार्मर में प्रेरण रूपांतरण इन बहुत ही चुंबकीय लाइनों की एक निश्चित संख्या के काम के माध्यम से सोचता है। यही है, आधुनिक विज्ञान के दृष्टिकोण से, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता है कि वास्तव में कहाँ माध्यमिक एक ट्रांसफॉर्मर में रिंग कोर पर घाव है, क्योंकि माना जाता है कि हमेशा एक ही संख्या में चुंबकीय रेखाएं एक ही संख्या के घुमावों से आच्छादित क्षेत्र में प्रवेश करेंगी, और इसलिए एक ही EMF का उत्पादन होगा।

लेकिन हम बंद कोर में लौट आएंगे। हम दिखाते हैं कि एक ही संदेह को व्यक्त कोर कोर के संबंध में व्यक्त किया जा सकता है। एक अतिरिक्त प्रयोग किया गया था, जहां अक्षीय दिशा में एक बहुत ही कम सोलनॉइड को अपेक्षाकृत लंबे कोर कोर के साथ प्रेरित ईएमएफ को मापने के लिए एक सेंसर के रूप में इस्तेमाल किया गया था। यह स्पष्ट हो गया: कोर के अक्ष के साथ चुंबकीय क्षेत्र की ताकत कम हो जाती है, क्योंकि यह सभी क्षेत्रों के लिए दूरी के वर्ग में वापस होना चाहिए। क्लासिक्स इसे इस तरह से मानते हैं: वे कहते हैं कि चुंबकीय रेखाएं हमारे फेरोमैग्नेटिक रॉड के विपरीत छोर तक नहीं पहुंचती हैं, और कई इससे पहले निकलती हैं, पक्ष सतह के माध्यम से और हवा के माध्यम से लौटती हैं। इस प्रकार, लाइनों के मूल के अंत तक शुरुआत में यह कम है। यह कथन पूरी तरह से गलत है, जिसे बाद के प्रयोगों में रिंग कोर पर आगे भी साबित किया गया था। वास्तव में, कोर किसी भी अन्य माध्यम से अलग नहीं है, और क्षेत्र फैलता है और शास्त्रीय मूल्य के अनुसार उसमें दूरी के वर्ग के विपरीत आनुपातिक है। यान्त्रिक मॉडल के दृष्टिकोण से और विशेष रूप से चुंबकीय लाइनों के प्रतिमान के दृष्टिकोण से चुंबकीय क्षेत्र पर विचार करना गलत है।

इन खुले नए डेटा के संबंध में आविष्कार किया गया था पतला कुंडल। कुंडल एक पारंपरिक कोर कोर पर घाव है और प्रत्येक बाद की परत को अक्षीय दिशा में छोटा किया जाता है। सख्ती से बोलना, दूरी का वर्ग क्षेत्र घनत्व को कम करने के अतिशयोक्तिपूर्ण नियम को निर्धारित करता है, जो कि भूखंड पर ग्राफिक रूप से कॉयल समोच्च की बाहरी रेखा के ज्यामिति के अनुरूप होगा। लेकिन सशर्त रूप से अनुमानित हम इसे वक्रता के बिना विशुद्ध रूप से शंक्वाकार बना सकते हैं। अंतिम परिणाम में अंतर महत्वपूर्ण नहीं है। बंद रिंग कोर पर कॉइल के लिए यह सब सच है। मेरी विधि से एक शंक्वाकार कुंडल घाव से हटना एक शास्त्रीय बेलनाकार से लगभग दोगुना है। अपने काम के बाद के समय में, जब मेरे ज्ञान के आधार ने विभिन्न आविष्कारों और उनके उपकरणों की पर्याप्त संख्या को कवर किया, तो मैंने उनमें से कुछ में कॉइल की टोपोलॉजी के समान दृष्टिकोण का अवलोकन किया। यह अफ़सोस की बात है कि यह तथ्य विज्ञान द्वारा कवर नहीं किया गया है।

यह एक और महत्वपूर्ण सुधार का उल्लेख करने योग्य है जिसे मामलों की सबसे विस्तृत श्रृंखला में लागू किया जाना चाहिए। मैं कार्य क्षेत्र के पीछे की तरफ एक फेरोमैग्नेटिक चुंबक स्क्रीन के बारे में बात कर रहा हूं (ऊपर चित्र में, दो ऐसी "पेनकेक्स" एक बिंदीदार रेखा द्वारा इंगित की गई हैं)। ऐसी स्क्रीन स्क्रीन के विपरीत दिशा में चुंबकीय क्षेत्र के काल्पनिक केंद्र को स्थानांतरित करती हैं, जो कि, यह चुंबक को मजबूत करता है। इस सुधार के साथ दक्षता में वृद्धि काफी अधिक होगी।

बस कुछ शब्द मैं एफ-मशीन के मॉड्यूल के बारे में कहूंगा। वे पूरी तरह से अप्रभावी और औसत दर्जे के निकले। तथ्य यह है कि प्राथमिक धारा दो चैनलों में विभाजित है। यही है, गणितीय रूप से, हमारे पास प्रत्येक कंधे में कुल के एक सेकंड के बराबर प्रवाह है। इसके अलावा हम जानते हैं कि उच्च वोल्टेज, वर्तमान जितना अधिक है, बशर्ते कि कोई लोड हो। सटीक गणना में जाने के बिना, कोई भी इन दो मात्राओं (वोल्टेज और लोड के तहत वर्तमान उत्पादन) को सीधे आनुपातिक मान सकता है। इस प्रकार, अपेक्षाकृत बोलने पर, यदि वोल्टेज आधे से गिरता है, तो वर्तमान आधे से गिरता है, क्योंकि अब कोई शक्तिशाली द्विध्रुवीय नहीं है जो इस धारा का समर्थन करेगा। और यह याद रखना कि बिजली वोल्टेज और करंट का उत्पाद है, और यह जानते हुए कि प्रत्येक हाथ में हमने प्राथमिक प्रवाह को आधे से कम कर दिया है, हम पाते हैं कि अंतिम शक्ति एक ही हाथ में 2x2 = 4 बार गिरती है। यहां से दिए गए विचार की सभी अक्षमताएं हैं।

तीसरा मॉडल, बेशक, दक्षता को बढ़ाता है, लेकिन तीनों मॉडल स्पष्ट रूप से दिखाते हैं कि सिस्टम का मुख्य नुकसान आउटपुट कॉइल को लोड करते समय रिवर्स प्रतिकूल प्रभाव के कारण होता है। और अधिक आउटपुट कॉइल स्थापित, उज्जवल आप इस नकारात्मक प्रभाव को देख सकते हैं।

ऐसे उपकरणों के प्रदर्शन में सुधार करने के लिए, मैं स्थायी मैग्नेट (एनडीएफईबी का उपयोग करके) की कुल शक्ति को बढ़ाने के साथ-साथ उनके कुल द्रव्यमान (जिसका अर्थ है दूसरा जनरेटर मॉडल) को बढ़ाने के साथ-साथ चुंबकीय प्रवाह के मॉड्यूलेशन दर को बढ़ाने की सिफारिश कर सकता हूं, अर्थात्। रोटेशन की गति, जो घरेलू उत्पादन के उच्च गति और किफायती इंजनों का उपयोग करके की जा सकती है:

मैं यहां घरेलू उत्पादन (पीडीएम और डीपीआर) की ऐसी मोटरों की सिफारिश करता हूं।

रिवर्स के अस्तित्व की स्थितियों में 100% से अधिक डिवाइस की समग्र दक्षता प्राप्त करने के लिए, ईएमएफ स्वयं बहुत समस्याग्रस्त लगता है। बल्कि, असंभव भी। बैक ईएमएफ परीक्षण किए गए जनरेटर की एक विशेषता नहीं है, यह स्वयं "खनन" बिजली की विधि की प्रेरण प्रक्रिया की एक विशेषता है जिसका मानवता वर्तमान में उपयोग कर रही है। इसलिए, मैं यांत्रिक जनरेटर के साथ काम करना बंद कर देता हूं और स्थिर (चलती भागों के बिना) सिस्टम के क्षेत्र का पता लगाने के लिए छोड़ देता हूं। और मैं आपको शुभकामनाएं देता हूं, क्योंकि किसी भी मामले में, ऐसे सुधारित विद्युत चुम्बकीय जनरेटर की दक्षता शास्त्रीय लोगों की तुलना में बहुत अधिक होगी। इसके अलावा, मुझे लगता है कि मेरे निष्कर्षों को पाठक तक पहुंचाना महत्वपूर्ण था, क्योंकि उनका उपयोग उपकरणों की व्यापक रेंज में किया जा सकता है।

वर्तमान आविष्कार विद्युत इंजीनियरिंग के क्षेत्र से संबंधित है, विशेष रूप से विद्युत चालित विद्युत मशीनों से, विशेष रूप से प्रत्यक्ष विद्युत जनरेटर में, और विज्ञान और प्रौद्योगिकी के किसी भी क्षेत्र में उपयोग किया जा सकता है जहां स्वायत्त विद्युत स्रोतों की आवश्यकता होती है। तकनीकी परिणाम एक कॉम्पैक्ट, अत्यधिक कुशल विद्युत जनरेटर का निर्माण होता है, जो अपेक्षाकृत सरल और विश्वसनीय डिजाइन को बनाए रखते हुए, ऑपरेटिंग परिस्थितियों के आधार पर विद्युत प्रवाह के उत्पादन मापदंडों को व्यापक रूप से भिन्न करने की अनुमति देता है। आविष्कार का सार यह है कि स्थायी मैग्नेट के साथ एक ब्रशलेस सिंक्रोनस जनरेटर में एक या कई खंड होते हैं, जिनमें से प्रत्येक में एक परिपत्र चुंबकीय सर्किट के साथ एक रोटर शामिल होता है, जिस पर एक समान संख्या में स्थायी मैग्नेट समान पिच के साथ तय किया जाता है, एक स्टेटर जो जोड़े में व्यवस्थित घोड़े की नाल के समान संख्या में ले जाता है। एक दूसरे के विपरीत और क्रमिक विपरीत दिशा के साथ दो कॉइल होने, विद्युत प्रवाह को ठीक करने के लिए एक उपकरण। स्थायी मैग्नेट को चुंबकीय कोर पर इस तरह से तय किया जाता है कि वे ध्रुवों की दो समानांतर पंक्तियों को अनुदैर्ध्य और ट्रांसवर्सली वैकल्पिक ध्रुवीयता के साथ बनाते हैं। विद्युत चुम्बक ध्रुवों की उक्त पंक्तियों में उन्मुख होते हैं ताकि विद्युत चुम्बक का प्रत्येक भाग रोटर के ध्रुवों की समानांतर पंक्तियों में से एक के ऊपर स्थित हो। समान पंक्ति में डंडे की संख्या, n के बराबर, संबंध को संतुष्ट करती है: n = 10 + 4k, जहां k एक पूर्णांक है जो मान 0, 1, 2, 3, आदि लेता है। जनरेटर में इलेक्ट्रोमैग्नेट्स की संख्या आमतौर पर संख्या (एन -2) से अधिक नहीं होती है। 12 एच.पी. f-ly, 9 बीमार।

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वर्तमान आविष्कार ब्रशलेस इलेक्ट्रिक मशीनों से संबंधित है, विशेष रूप से प्रत्यक्ष विद्युत जनरेटर में, और विज्ञान और प्रौद्योगिकी के किसी भी क्षेत्र में उपयोग किया जा सकता है जहां स्वायत्त बिजली स्रोतों की आवश्यकता होती है।

विद्युत ऊर्जा के उत्पादन और खपत में सिंक्रोनस एसी मशीनें सबसे व्यापक हैं। सभी सिंक्रोनस मशीनों में प्रतिवर्तीता का गुण होता है, अर्थात उनमें से प्रत्येक जनरेटर मोड और इंजन मोड दोनों में काम कर सकते हैं।

एक सिंक्रोनस जनरेटर में एक स्टेटर होता है, आमतौर पर आंतरिक सतह पर अनुदैर्ध्य खांचे के साथ एक खोखले टुकड़े टुकड़े में सिलेंडर होता है जिसमें स्टेटर वाइंडिंग स्थित होता है, और एक रोटर, जो बारी-बारी से ध्रुवता के स्थायी मैग्नेट होते हैं, जो शाफ्ट पर स्थित होते हैं, जो एक तरह से या किसी अन्य में संचालित हो सकते हैं। उच्च-शक्ति औद्योगिक जनरेटर में, रोटर पर स्थित एक उत्तेजना घुमावदार का उपयोग एक रोमांचक चुंबकीय क्षेत्र प्राप्त करने के लिए किया जाता है। अपेक्षाकृत छोटी शक्ति के तुल्यकालिक जनरेटर में, रोटर पर स्थित स्थायी मैग्नेट का उपयोग किया जाता है।

रोटेशन की निरंतर आवृत्ति के साथ, जनरेटर द्वारा उत्पादित EMF वक्र का आकार केवल रोटर और स्टेटर के बीच की खाई में चुंबकीय प्रेरण के वितरण कानून द्वारा निर्धारित किया जाता है। इसलिए, एक निश्चित रूप के जनरेटर आउटपुट पर वोल्टेज प्राप्त करने और यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में प्रभावी रूप से परिवर्तित करने के लिए, अलग-अलग रोटर और स्टेटर ज्यामिति का उपयोग किया जाता है, और स्थायी चुंबकीय ध्रुवों की इष्टतम संख्या और स्टेटर वाइंडिंग के घुमावों की संख्या का चयन किया जाता है (यूएस 5117142, यूएस 5537025, डे 19802784, ईपी 0926806) WO 02/003527, US 2002153793, US 2004021390, US 2004212273, US 2004155537)। सूचीबद्ध पैरामीटर सार्वभौमिक नहीं हैं, लेकिन ऑपरेटिंग स्थितियों के आधार पर चुने जाते हैं, जो अक्सर जनरेटर की अन्य विशेषताओं के बिगड़ने की ओर जाता है। इसके अलावा, रोटर या स्टेटर का जटिल आकार जनरेटर के निर्माण और संयोजन को जटिल करता है और, परिणामस्वरूप, उत्पाद की लागत बढ़ जाती है। एक तुल्यकालिक मैग्नेटोइलेक्ट्रिक जनरेटर के रोटर का एक अलग आकार हो सकता है, उदाहरण के लिए, कम शक्ति पर, रोटर आमतौर पर एक "तारांकन" के रूप में बनाया जाता है, मध्यम शक्ति के साथ इसमें पंजा डंडे और बेलनाकार स्थायी मैग्नेट होते हैं। पंजे के आकार के डंडे के साथ एक रोटर एक जनरेटर को डंडे के प्रकीर्णन के साथ प्राप्त करना संभव बनाता है, जो जनरेटर के अचानक शॉर्ट-सर्किट की स्थिति में झटका वर्तमान को सीमित करता है।

स्थायी मैग्नेट के साथ एक जनरेटर में, लोड को बदलने पर वोल्टेज को स्थिर करना मुश्किल होता है (चूंकि कोई प्रतिक्रिया नहीं है चुंबकीय युग्मन, उदाहरण के लिए, एक उत्तेजना घुमावदार के साथ जनरेटर में)। आउटपुट वोल्टेज को स्थिर करने और वर्तमान को ठीक करने के लिए विभिन्न विद्युत सर्किट (जीबी 1146033) का उपयोग किया जाता है।

वर्तमान आविष्कार को एक कॉम्पैक्ट, अत्यधिक कुशल विद्युत जनरेटर के निर्माण के लिए निर्देशित किया जाता है, जो अपेक्षाकृत सरल और विश्वसनीय डिजाइन बनाए रखते हुए, ऑपरेटिंग परिस्थितियों के आधार पर विद्युत प्रवाह के उत्पादन मापदंडों को व्यापक रूप से बदलता है।

वर्तमान आविष्कार के अनुसार बनाया गया जनरेटर, एक ब्रशलेस स्थायी-चुंबक तुल्यकालिक जनरेटर है। इसमें एक या कई खंड शामिल हैं, जिनमें से प्रत्येक में शामिल हैं:

एक परिपत्र चुंबकीय सर्किट के साथ एक रोटर, जिस पर एक ही पिच के साथ स्थायी मैग्नेट की एक संख्या तय की जाती है,

घोड़े की नाल के आकार (U- आकार) के इलेक्ट्रोमैग्नेट्स को समान संख्या में ले जाने वाले स्टेटर एक दूसरे के विपरीत जोड़े में व्यवस्थित होते हैं और दो विपरीत दिशाओं के साथ एक घुमावदार विपरीत दिशा में होते हैं,

विद्युत प्रवाह के सुधार के लिए एक उपकरण।

स्थायी मैग्नेट को चुंबकीय कोर पर इस तरह से तय किया जाता है कि वे ध्रुवों की दो समानांतर पंक्तियों को अनुदैर्ध्य और ट्रांसवर्सली वैकल्पिक ध्रुवीयता के साथ बनाते हैं। विद्युत चुम्बक ध्रुवों की उक्त पंक्तियों में उन्मुख होते हैं ताकि विद्युत चुम्बक का प्रत्येक भाग रोटर के ध्रुवों की समानांतर पंक्तियों में से एक के ऊपर स्थित हो। समान पंक्ति में डंडे की संख्या, n के बराबर, संबंध को संतुष्ट करती है: n = 10 + 4k, जहां k एक पूर्णांक है जो मान 0, 1, 2, 3, आदि लेता है। जनरेटर में इलेक्ट्रोमैग्नेट्स की संख्या आमतौर पर संख्या n-2 से अधिक नहीं होती है।

करंट को ठीक करने के लिए एक उपकरण आमतौर पर डायोड पर बने मानक रेक्टिफायर सर्किट में से एक होता है: एक मिडपॉइंट या फुटपाथ के साथ पूर्ण-तरंग, प्रत्येक इलेक्ट्रोमैग्नेट की विंडिंग से जुड़ा होता है। यदि आवश्यक हो, तो एक अलग वर्तमान रेक्टिफायर सर्किट का भी उपयोग किया जा सकता है।

इलेक्ट्रिक जनरेटर के संचालन के आधार पर, रोटर स्टेटर के बाहर और स्टेटर के अंदर दोनों पर स्थित हो सकता है।

वर्तमान आविष्कार के अनुसार बनाया गया जनरेटर में कई समान खंड शामिल हो सकते हैं। ऐसे वर्गों की संख्या यांत्रिक ऊर्जा (ड्राइव मोटर) के स्रोत की शक्ति और जनरेटर के आवश्यक मापदंडों पर निर्भर करती है। अधिमानतः, वर्गों को एक दूसरे के सापेक्ष चरण में स्थानांतरित कर दिया जाता है। यह प्राप्त किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, रोटर के प्रारंभिक विस्थापन से आसन्न वर्गों में 0 ° से 360 ° / n तक की सीमा में झूठ बोलने वाले कोणों द्वारा; या एक दूसरे के सापेक्ष निकटवर्ती वर्गों में स्टेटर के इलेक्ट्रोमैग्नेट्स की कोणीय बदलाव। अधिमानतः, जनरेटर में एक वोल्टेज नियामक इकाई भी शामिल है।

आविष्कार निम्नलिखित चित्र द्वारा चित्रित किया गया है:

आंकड़ा 1 (ए) और (बी) जनरेटर का आरेख दिखाता है, जो वर्तमान आविष्कार के अनुसार बनाया गया है, जिसमें रोटर स्टेटर के अंदर स्थित है;

आंकड़ा 2 जनरेटर के एक खंड की छवि प्रस्तुत करता है;

आंकड़ा 3 विद्युत जनरेटर के विद्युत सर्किट को वर्तमान सुधार सर्किट के मध्य बिंदु के साथ पूर्ण-तरंग के साथ प्रस्तुत करता है;

चित्रा 4 जनरेटर के विद्युत सर्किट को प्रस्तुत करने वाले वर्तमान के पुल सर्किट में से एक के साथ प्रस्तुत करता है;

चित्रा 5 जनरेटर के विद्युत सर्किट को एक अलग पुल सुधार सर्किट वर्तमान के साथ प्रस्तुत करता है;

चित्रा 6 जनरेटर के विद्युत सर्किट को एक अलग पुल सुधार सर्किट वर्तमान के साथ प्रस्तुत करता है;

आंकड़ा 7 एक अलग पुल सर्किट वर्तमान सुधार के साथ जनरेटर के विद्युत सर्किट को प्रस्तुत करता है;

चित्र में रोटर के बाहरी निष्पादन के साथ जनरेटर का एक आरेख दर्शाया गया है;

आंकड़ा 9 वर्तमान आविष्कार के अनुसार बनाए गए एक मल्टीसेक्शन जनरेटर की छवि प्रस्तुत करता है।

चित्रा 1 (ए) और (बी) जनरेटर प्रस्तुत करता है, जो वर्तमान आविष्कार के अनुसार बनाया गया है, जिसमें एक आवास 1 भी शामिल है; एक परिपत्र चुंबकीय कोर 3 के साथ रोटर 2, जिस पर एक समान कदम के साथ स्थायी मैग्नेट 4 की एक समान संख्या तय की गई; एक स्टोटर 5 घोड़े की नाल के आकार के इलेक्ट्रोमैग्नेट 6 की एक समान संख्या को ले जाता है, जो एक दूसरे के विपरीत जोड़े में व्यवस्थित होते हैं, और वर्तमान को सुधारने के लिए साधन (नहीं दिखाया गया है)।

जनरेटर के आवास 1 को आमतौर पर एल्यूमीनियम मिश्र धातु या कच्चा लोहा से बनाया जाता है, या वेल्डेड बनाया जाता है। इसकी स्थापना के स्थान पर जनरेटर की स्थापना पंजे 7 या एक निकला हुआ किनारा के माध्यम से किया जाता है। स्टेटर 5 में एक बेलनाकार आंतरिक सतह होती है जिस पर समान इलेक्ट्रोमैग्नेट 6 समान पिच के साथ जुड़े होते हैं। इस मामले में, दस। इनमें से प्रत्येक इलेक्ट्रोमैग्नेट में यू-आकार के कोर 9 पर स्थित क्रमिक विपरीत दिशाओं के साथ दो कॉइल 8 होते हैं। कोर पैकेज 9 को गोंद या रिवेट पर गोंद विद्युत स्टील प्लेटों से इकट्ठा किया जाता है। रेक्टिफायर सर्किट (नहीं दिखाया गया) में से एक के माध्यम से इलेक्ट्रोमैग्नेट्स की विंडिंग के निष्कर्ष विद्युत जनरेटर के आउटपुट से जुड़े हैं।

रोटर 3 को स्टेटर से एक हवा के अंतराल से अलग किया जाता है और एक समान संख्या में स्थायी मैग्नेट 4 की व्यवस्था करता है ताकि ध्रुवों की दो समानांतर पंक्तियों का निर्माण हो, जनरेटर अक्ष से समान दूरी पर और अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ दिशाओं (चित्रा 2) में ध्रुवीयता में बारी-बारी से। एक ही पंक्ति में डंडे की संख्या संबंध को संतुष्ट करती है: n = 10 + 4k, जहां k एक पूर्णांक है जो मान 0, 1, 2, 3, आदि ले रहा है। इस मामले में (चित्र 1), n ​​= 14 (k = 1) और, तदनुसार, स्थायी चुंबकीय ध्रुवों की कुल संख्या 28 है। जब विद्युत जनरेटर घूमता है, तो इलेक्ट्रोमैग्नेट्स के प्रत्येक कॉयल वैकल्पिक ध्रुवों की संबंधित श्रृंखला से गुजरते हैं। स्थायी मैग्नेट और इलेक्ट्रोमैग्नेट कोर को नुकसान को कम करने और जनरेटर संचालित होने पर हवा के अंतराल में चुंबकीय क्षेत्र की एकरूपता (जहां तक ​​संभव हो) प्राप्त करने के लिए आकार दिया जाता है।

जनरेटर के संचालन का सिद्धांत, वर्तमान आविष्कार के अनुसार बनाया गया, पारंपरिक तुल्यकालिक जनरेटर के सिद्धांत के समान है। रोटर शाफ्ट यंत्रवत् ड्राइव मोटर (यांत्रिक ऊर्जा के स्रोत) से जुड़ा हुआ है। ड्राइव मोटर के टोक़ की कार्रवाई के तहत, जनरेटर का रोटर एक निश्चित आवृत्ति के साथ घूमता है। एक ही समय में विद्युत चुम्बकीय प्रेरण ईएमएफ प्रेरित की घटना के अनुसार इलेक्ट्रोमैग्नेट्स के कॉइल की घुमावदार में। चूंकि एक अलग इलेक्ट्रोमैग्नेट के कॉइल्स में वाइंडिंग की एक अलग दिशा होती है और किसी भी समय विभिन्न चुंबकीय ध्रुवों की कार्रवाई के क्षेत्र में होती है, इसलिए प्रत्येक वाइंडिंग में प्रेरित ईएमएफ जोड़ा जाता है।

रोटर को घुमाने की प्रक्रिया में, स्थायी चुंबक का चुंबकीय क्षेत्र एक निश्चित आवृत्ति के साथ घूमता है, इसलिए इलेक्ट्रोमैग्नेट्स के प्रत्येक घुमाव को बारी-बारी से उत्तर (एन) चुंबकीय ध्रुव के क्षेत्र में, फिर दक्षिण के क्षेत्र (एस) के चुंबकीय ध्रुव में बदल दिया जाता है। इस मामले में, ध्रुवों का परिवर्तन इलेक्ट्रोमैग्नेट्स की विंडिंग में ईएमएफ की दिशा में बदलाव के साथ होता है।

प्रत्येक इलेक्ट्रोमैग्नेट की वाइंडिंग वर्तमान को ठीक करने के लिए एक उपकरण से जुड़ी होती है, जो आमतौर पर डायोड पर बने मानक रेक्टिफायर सर्किट में से एक का प्रतिनिधित्व करती है: एक मिडपॉइंट या ब्रिज सर्किट में से एक के साथ पूर्ण-तरंग।

चित्र 3 विद्युत चुम्बक के तीन जोड़े के साथ एक विद्युत जनरेटर के लिए, एक मिडपॉइंट के साथ एक पूर्ण-तरंग आयताकार के विद्युत परिपथ को प्रस्तुत करता है। चित्र 3 में विद्युत चुम्बक I से VI तक गिने जाते हैं। प्रत्येक इलेक्ट्रोमैग्नेट की विंडिंग के निष्कर्षों में से एक और विपरीत इलेक्ट्रोमैग्नेट के विपरीत वाइंडिंग जनरेटर के एक आउटपुट 12 से जुड़े होते हैं; इन इलेक्ट्रोमैग्नेट्स के अन्य विंडिंग पिन डायोड 11 के माध्यम से जनरेटर के दूसरे आउटपुट 13 से जुड़े होते हैं (डायोड पर इस मोड़ के साथ, आउटपुट 12 नकारात्मक होगा और आउटपुट 13 होगा)। यही है, अगर इलेक्ट्रोमैग्नेट I के लिए वाइंडिंग की शुरुआत (B) नेगेटिव बस से जुड़ी है, तो विपरीत इलेक्ट्रोमैग्नेट IV के लिए, वाइंडिंग का अंत नेगेटिव बसबार (E) से जुड़ा होता है। इसी तरह अन्य इलेक्ट्रोमैग्नेट्स के लिए।

चित्र 4-7 सुधारा वर्तमान के विभिन्न ब्रिज सर्किट प्रस्तुत करता है। पुलों के कनेक्शन, विद्युत चुम्बकों में से प्रत्येक से धारा को सुधारते हुए, समानांतर, धारावाहिक या मिश्रित हो सकते हैं। सामान्य तौर पर, विभिन्न योजनाओं का उपयोग विद्युत जनरेटर की वर्तमान और संभावित विशेषताओं के पुनर्वितरण के लिए किया जाता है। ऑपरेटिंग मोड के आधार पर एक ही विद्युत जनरेटर में एक या कोई अन्य सुधार सर्किट हो सकता है। अधिमानतः, जनरेटर में एक अतिरिक्त स्विच होता है जो आपको वांछित मोड ऑफ ऑपरेशन (ब्रिज कनेक्शन स्कीम) का चयन करने की अनुमति देता है।

चित्रा 4 वर्तमान के सर्किट को सुधारने वाले पुल में से एक के साथ जनरेटर के विद्युत सर्किट को प्रस्तुत करता है। प्रत्येक इलेक्ट्रोमैग्नेट I-VI एक अलग पुल 15 से जुड़ा हुआ है, जो बदले में समानांतर में जुड़ा हुआ है। सामान्य टायर जनरेटर के नकारात्मक आउटपुट 12 या सकारात्मक 13 से क्रमशः जुड़े हुए हैं।

चित्रा 5 सभी पुलों के सीरियल कनेक्शन के साथ विद्युत सर्किट प्रस्तुत करता है।

चित्रा 6 एक मिश्रित कनेक्शन के साथ विद्युत सर्किट प्रस्तुत करता है। इलेक्ट्रोमैग्नेट्स से वर्तमान को सुधारने वाले पुल: I और II; III और IV; V और VI श्रृंखला में जोड़े में जुड़े हुए हैं। और जोड़े, बदले में, सामान्य बसों के माध्यम से समानांतर में जुड़े हुए हैं।

चित्रा 7 जनरेटर के विद्युत सर्किट को प्रस्तुत करता है, जिसमें एक अलग पुल विद्युत चुम्बकीय के विपरीत एक जोड़ी से वर्तमान को ठीक करता है। विद्युत चुम्बकीय विपरीत के प्रत्येक जोड़े के लिए, जैसे टर्मिनलों (इस मामले में, "बी") विद्युत रूप से परस्पर जुड़े हुए हैं, और शेष लीड्स एक आयताकार पुल से जुड़े हुए हैं 15. पुलों की कुल संख्या मी / 2 है। खुद के बीच, पुलों को समानांतर और / या श्रृंखला में जोड़ा जा सकता है। चित्रा 7 पुलों के समानांतर कनेक्शन को दर्शाता है।

इलेक्ट्रिक जनरेटर के संचालन के आधार पर, रोटर स्टेटर के बाहर और स्टेटर के अंदर दोनों पर स्थित हो सकता है। अंजीर में रोटर के बाहरी संस्करण (10 इलेक्ट्रोमैग्नेट्स; 36 = 18 + 18 स्थायी मैग्नेट (के = 2)) के साथ जनरेटर का एक आरेख दिखाता है। ऐसे विद्युत जनरेटर के संचालन का डिज़ाइन और सिद्धांत ऊपर वर्णित के समान है।

वर्तमान आविष्कार के अनुसार बनाया गया जनरेटर, कई वर्गों a, b और C (Fig.9) को शामिल कर सकता है। ऐसे वर्गों की संख्या यांत्रिक ऊर्जा (ड्राइव मोटर) के स्रोत की शक्ति और जनरेटर के आवश्यक मापदंडों पर निर्भर करती है। प्रत्येक खंड ऊपर वर्णित संरचनाओं में से एक से मेल खाती है। जनरेटर में समान समरूप खंड और अनुभाग दोनों शामिल हो सकते हैं जो स्थायी मैग्नेट और / या इलेक्ट्रोमैग्नेट या एक आयताकार सर्किट की संख्या में एक दूसरे से भिन्न होते हैं।

अधिमानतः, समान वर्गों को एक दूसरे के सापेक्ष चरण में स्थानांतरित किया जाता है। यह, उदाहरण के लिए, आसन्न वर्गों में रोटर के प्रारंभिक विस्थापन और एक दूसरे के सापेक्ष आसन्न वर्गों के स्टेटर के इलेक्ट्रोमैग्नेट्स के कोणीय बदलाव के द्वारा प्राप्त किया जा सकता है।

कार्यान्वयन के उदाहरण:

उदाहरण 1. वर्तमान आविष्कार के अनुसार, एक विद्युत जनरेटर का निर्माण 36 V तक वोल्टेज वाले विद्युत उपकरणों की आपूर्ति के लिए किया गया था। विद्युत जनरेटर एक घूर्णन बाहरी रोटर के साथ बनाया गया है, जिसमें Fe-Nd मिश्र धातु से बने 36 स्थायी चुंबक (प्रत्येक पंक्ति में 18, k = 2) होते हैं। -B। स्टेटर इलेक्ट्रोमैग्नेट्स के 8 जोड़े रखता है, जिनमें से प्रत्येक में दो कॉइल हैं जिसमें 0.9 मिमी के व्यास के साथ पीईटीवी तार के 100 मोड़ हैं। समावेशन योजना एक फुटपाथ है, जिसमें समान रूप से विपरीत इलेक्ट्रोमेट्स (छवि। 7) के टर्मिनलों का नाम दिया गया है।

बाहरी व्यास - 167 मिमी;

आउटपुट वोल्टेज - 36 वी;

अधिकतम वर्तमान - 43 ए;

शक्ति - 1,5 किलोवाट।

उदाहरण 2. वर्तमान आविष्कार के अनुसार, शहरी प्रकार के इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए बिजली आपूर्ति इकाइयों (24 वी बैटरी की एक जोड़ी) को रिचार्ज करने के लिए एक बिजली जनरेटर का निर्माण किया गया था। जनरेटर एक घूर्णन आंतरिक रोटर के साथ बनाया गया है, जिसमें फे-एनडी-बी मिश्र धातु से बना 28 स्थायी मैग्नेट (प्रत्येक पंक्ति में 14, k = 1) है। स्टेटर में 6 जोड़े इलेक्ट्रोमैग्नेट्स होते हैं, जिनमें से प्रत्येक में दो कॉइल होते हैं जिसमें 150 मोड़ होते हैं, पीईटी तार के साथ 1.0 मिमी के व्यास के साथ घाव होता है। समावेशन योजना एक मिडपॉइंट (चित्र 3) के साथ पूर्ण-लहर है।

जनरेटर में निम्नलिखित पैरामीटर हैं:

बाहरी व्यास - 177 मिमी;

आउटपुट वोल्टेज - 31 वी (24 वी बैटरी पैक चार्ज करने के लिए);

अधिकतम वर्तमान - 35A,

अधिकतम शक्ति - 1.1 किलोवाट।

इसके अतिरिक्त, जनरेटर में 29.2 वी का एक स्वचालित वोल्टेज नियामक होता है।

आमंत्रण का प्रारूप

1. एक विद्युत जनरेटर जिसमें एक परिपत्र चुंबकीय कंडक्टर के साथ एक रोटर सहित कम से कम एक परिपत्र खंड होता है, जिस पर एक समान संख्या में स्थायी मैग्नेट, एक अनुदैर्ध्य और पारदर्शी रूप से बारी-बारी से ध्रुवीयता के साथ ध्रुवों की दो समानांतर पंक्तियों का निर्माण होता है, एक समान पिच के साथ तय किया जाता है, यहां तक ​​कि घोड़े की नाल के आकार के इलेक्ट्रोमैग्नेट्स को भी ले जाता है। एक दूसरे के विपरीत जोड़े में स्थित, विद्युत प्रवाह के सुधार के लिए एक उपकरण, जहां प्रत्येक इलेक्ट्रोमैग्नेट में क्रमिक विपरीत दिशा घुमावदार के साथ दो कॉइल होते हैं रो के ध्रुवों की समानांतर पंक्तियों में से एक के ऊपर स्थित इलेक्ट्रोमैग्नेट्स के प्रत्येक कॉइल के साथ और n के बराबर एक पंक्ति में ध्रुवों की संख्या संबंध को संतुष्ट करती है

n = 10 + 4k, जहां k एक पूर्णांक है जो मान 0, 1, 2, 3, आदि ले रहा है।

2. दावा 1 के अनुसार जनरेटर, इसमें विशेषता है कि स्टेटर मीटर के इलेक्ट्रोमैग्नेट्स की संख्या अनुपात m n-2 को संतुष्ट करती है।

3. दावा 1 के अनुसार जनरेटर, जिसमें विशेषता है कि विद्युत प्रवाह को ठीक करने के लिए उपकरण में इलेक्ट्रोमैग्नेट्स के विंडिंग के कम से कम एक टर्मिनलों से जुड़े डायोड शामिल हैं।

4. दावा 3 के अनुसार जनरेटर, जिसमें विशेषता है कि डायोड एक पूर्ण-तरंग द्वारा एक मिडपॉइंट सर्किट के साथ जुड़ा हुआ है।

5. दावा 3 के अनुसार जनरेटर, जिसमें विशेषता है कि डायोड एक पुल सर्किट द्वारा जुड़े हुए हैं।

6. दावा 5 के अनुसार जनरेटर, जिसमें विशेषता है कि पुलों की संख्या मी के बराबर है, और वे श्रृंखला में, या समानांतर, या श्रृंखला-समानांतर में परस्पर जुड़े हुए हैं।

7. दावा 5 के अनुसार जनरेटर, जिसमें यह दर्शाया गया है कि पुलों की संख्या m / 2 है और विद्युत चुम्बकीय विपरीत प्रत्येक जोड़ी के समान आउटपुट में से एक परस्पर जुड़े हुए हैं, जबकि अन्य एक पुल से जुड़े हैं।

8. 1 से 7 के किसी भी एक दावे के अनुसार जनरेटर, जिसमें विशेषता है कि रोटर स्टेटर के बाहर स्थित है।

9. 1 से 7 के किसी भी दावे के अनुसार जनरेटर, जिसमें विशेषता है कि रोटर स्टेटर के अंदर स्थित है।

10. दावे 1 के अनुसार जनरेटर, जिसमें यह विशेषता है कि इसमें कम से कम दो समान खंड हों।

11. पी। 10 पर जनरेटर, जिसमें कम से कम दो वर्गों को एक दूसरे के सापेक्ष चरण में स्थानांतरित किया जाता है।

12. दावा 1 के अनुसार जनरेटर, जिसमें यह विशेषता है कि इसमें कम से कम दो खंड होते हैं जो विद्युत चुंबक की संख्या में भिन्न होते हैं।

13. दावा 1 के अनुसार जनरेटर, इसमें विशेषता है कि इसमें एक वोल्टेज नियामक इकाई शामिल है।

तथ्य यह है कि एक जनरेटर, जैसे कि पवन जनरेटर, उपयोगी है, कोई भी संदेह में नहीं है। यहां तक ​​कि अगर घर में सभी उपकरणों को इस तरह से ऊर्जा की आपूर्ति नहीं की जा सकती है, तो यह दीर्घकालिक उपयोग के बाद खुद को जीत की ओर से दिखाएगा। डिवाइस को अपने हाथों से बनाना ऑपरेशन को और भी अधिक किफायती और अधिक सुखद बना देगा।

नियोडिमियम मैग्नेट के लक्षण

लेकिन आइए पहले यह पता करें कि मैग्नेट क्या हैं। वे बहुत पहले नहीं दिखाई दिए। पिछली शताब्दी के नब्बे के दशक से चुंबक खरीदे जा सकते थे। वे नियोडिमियम, बोरॉन और लोहे से बने होते हैं। मुख्य तत्व, निश्चित रूप से, नियोडिमियम है। यह लिथोनॉइड समूह का एक धातु है, जिसके साथ मैग्नेट जबरदस्त सामंजस्यपूर्ण शक्ति प्राप्त करते हैं। यदि आप दो बड़े टुकड़े लेते हैं और उन्हें एक साथ खींचते हैं, तो उन्हें अलग करना लगभग असंभव होगा।

ज्यादातर बिक्री पर, ज़ाहिर है, लघु प्रजातियां हैं। किसी भी उपहार की दुकान में आप इस धातु के गोले (या अन्य रूप) पा सकते हैं। नियोडिमियम मैग्नेट की उच्च कीमत कच्चे माल की निकासी की जटिलता और इसके उत्पादन की तकनीक के कारण है। यदि 3-5 मिलीमीटर के व्यास वाली एक गेंद में केवल कुछ रूबल की लागत होती है, तो 20 मिलीमीटर और उससे अधिक के व्यास वाले एक चुंबक को 500 रूबल और अधिक बाहर रखना होगा।

नियोडिमियम मैग्नेट को विशेष भट्टियों में उत्पादित किया जाता है, जहां प्रक्रिया ऑक्सीजन के बिना होती है, एक वैक्यूम या अक्रिय गैस वातावरण में। सबसे आम अक्षीय चुंबकत्व वाले मैग्नेट हैं, जिसमें फ़ील्ड वेक्टर को उन विमानों में से एक के साथ निर्देशित किया जाता है जहां मोटाई मापा जाता है।

नियोडिमियम मैग्नेट की विशेषताएं बहुत मूल्यवान हैं, लेकिन वसूली की संभावना के बिना उन्हें आसानी से खराब किया जा सकता है। तो, एक मजबूत झटका उन्हें सभी गुणों से वंचित करने में सक्षम है। इसलिए, हमें गिरने से बचने की कोशिश करनी चाहिए। साथ ही, विभिन्न प्रजातियों की अपनी तापमान सीमा होती है, जो अस्सी से दो सौ पचास डिग्री तक होती है। सीमा से अधिक तापमान पर, चुंबक अपने गुणों को खो देता है।

तीस साल या उससे अधिक समय तक गुणों के संरक्षण के लिए उचित और सावधानीपूर्वक उपयोग महत्वपूर्ण है। प्रति वर्ष प्राकृतिक गिरावट केवल एक प्रतिशत है।

नियोडिमियम मैग्नेट का उपयोग

वे अक्सर भौतिकी और इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के क्षेत्र में प्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं। लेकिन व्यवहार में, ये मैग्नेट पहले से ही व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं, उदाहरण के लिए, उद्योग में। अक्सर उन्हें स्मृति चिन्ह की रचना में पाया जा सकता है।

आसंजन की उच्च डिग्री उन्हें बहुत उपयोगी बनाती है जब वे धातु से वस्तुओं की खोज करते हैं जो भूमिगत हैं। इसलिए, कई खोज इंजन सैन्य समय से बचे उपकरणों को खोजने के लिए नियोडिमियम मैग्नेट के उपयोग के साथ उपकरणों का उपयोग करते हैं।

यदि पुराने स्पीकर मुश्किल से काम करते हैं, तो कभी-कभी फेराइट मैग्नेट को नियोडिमियम संलग्न करना आवश्यक होता है, और उपकरण फिर से बहुत अच्छा लगेगा।

तो इंजन या जनरेटर पर, आप पुराने मैग्नेट को बदलने की कोशिश कर सकते हैं। फिर एक मौका है कि उपकरण बहुत बेहतर काम करेंगे। एक ही समय में खपत भी कम हो जाती है।

मैनकाइंड लंबे समय से नियोडिमियम मैग्नेट की तलाश कर रहा था, जैसा कि कुछ लोग मानते हैं, तकनीक अच्छी तरह से वास्तविक रूपरेखा पा सकती है।

तैयार रूप में ऊर्ध्वाधर रूप से उन्मुख पवन जनरेटर

पवन जनरेटर के लिए, विशेष रूप से हाल के वर्षों में, ब्याज फिर से शुरू हो गया है। नए मॉडल हैं, अधिक सुविधाजनक और व्यावहारिक हैं।

हाल तक तक, तीन ब्लेड वाले क्षैतिज पवन टर्बाइन मुख्य रूप से उपयोग किए जाते थे। और हवा के पहिया बीयरिंगों पर भारी भार के कारण ऊर्ध्वाधर विचार नहीं फैलते थे, जिसके परिणामस्वरूप घर्षण, ऊर्जा को अवशोषित करना, हुआ।

लेकिन चुंबकीय उत्तोलन के सिद्धांतों के उपयोग के लिए धन्यवाद, निओडिमियम मैग्नेट पर पवन जनरेटर को सटीक रूप से लंबवत उन्मुख रूप से इस्तेमाल किया जाने लगा, जिसमें उच्चारण मुक्त जड़त्वीय घुमाव था। वर्तमान में, यह क्षैतिज से अधिक कुशल साबित हुआ है।

चुंबकीय उत्तोलन के सिद्धांत के लिए आसान शुरुआत प्राप्त की जाती है। और बहुध्रुवीयता के लिए धन्यवाद, जो कम रेव्स पर नाममात्र वोल्टेज देता है, गियरबॉक्स को पूरी तरह से छोड़ना संभव है।

कुछ उपकरण काम शुरू करने में सक्षम होते हैं जब हवा की गति प्रति सेकंड केवल डेढ़ सेंटीमीटर होती है, और जब यह प्रति सेकंड केवल तीन से चार मीटर तक पहुंचता है, तो यह पहले से ही डिवाइस द्वारा उत्पन्न शक्ति के बराबर हो सकता है।

आवेदन के क्षेत्र

इस प्रकार, एक पवन जनरेटर, अपनी शक्ति के आधार पर, ऊर्जा के साथ विभिन्न भवनों को प्रदान करने में सक्षम है।

शहर के अपार्टमेंट।

निजी घर, कॉटेज, दुकानें, कार वॉश।

किंडरगार्टन, अस्पताल, बंदरगाह और अन्य शहरी संस्थान।

फायदे

उपकरणों को तैयार रूप में खरीदा जाता है या स्वतंत्र रूप से निर्मित किया जाता है। एक पवन जनरेटर खरीदा है, यह केवल स्थापित करने के लिए बनी हुई है। सभी समायोजन और संरेखण पहले ही पारित हो चुके हैं, परीक्षण विभिन्न जलवायु परिस्थितियों में आयोजित किए गए हैं।

नियोडिमियम मैग्नेट, जो गियरबॉक्स और बियरिंग्स के बजाय उपयोग किया जाता है, निम्नलिखित परिणाम प्राप्त करने की अनुमति देता है:

कम घर्षण, और सभी भागों के जीवन को बढ़ाता है;

ऑपरेशन के दौरान डिवाइस का कंपन और शोर गायब हो जाता है;

लागत घट जाती है;

बिजली बचाई जाती है;

डिवाइस को नियमित रूप से बनाए रखने की कोई आवश्यकता नहीं है।

पवन जनरेटर को एक अंतर्निर्मित इन्वर्टर के साथ खरीदा जा सकता है जो बैटरी को चार्ज करता है, साथ ही नियंत्रक के साथ भी।

सबसे आम मॉडल

नियोडिमियम मैग्नेट पर जनरेटर एकल या डबल बन्धन पर बनाया जा सकता है। मुख्य नियोडायमियम के अतिरिक्त, अतिरिक्त फेराइट मैग्नेट को डिजाइन में प्रदान किया जा सकता है। विंग की ऊंचाई अलग-अलग होती है, ज्यादातर एक से तीन मीटर तक होती है।

अधिक शक्तिशाली मॉडल में एक दोहरी माउंट है। वे फेराइट मैग्नेट पर अतिरिक्त जनरेटर भी स्थापित करते हैं और अलग-अलग विंग हाइट्स और व्यास हैं।

घर का बना डिजाइन

इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि सभी के लिए सस्ती है कि वे नियोडिमियम मैग्नेट के साथ एक जनरेटर खरीदें, हवा से काम करते हुए, वे अक्सर अपने हाथों से एक संरचना बनाने का निर्णय लेते हैं। उन उपकरणों के विभिन्न विकल्पों पर विचार करें जिन्हें आप आसानी से खुद बना सकते हैं।

पवन जनरेटर DIY

रोटेशन की एक ऊर्ध्वाधर अक्ष होने पर, आमतौर पर तीन से छह ब्लेड होते हैं। डिजाइन में एक स्टेटर, ब्लेड (निश्चित और घूर्णन) और एक रोटर शामिल है। पवन ब्लेड, टरबाइन के प्रवेश द्वार और उससे बाहर निकलने को प्रभावित करता है। ऑटोमोबाइल हब को कभी-कभी एक समर्थन के रूप में उपयोग किया जाता है। इस तरह के एक नियोडिमियम चुंबक जनरेटर नीरव है और तेज हवा के साथ भी स्थिर रहता है। उसे एक उच्च मस्तूल की आवश्यकता नहीं है। आंदोलन बहुत कमजोर हवा के साथ भी शुरू होता है।

एक निश्चित जनरेटर डिवाइस क्या हो सकता है

यह ज्ञात है कि एक तार के माध्यम से एक इलेक्ट्रोमोटिव बल चुंबकीय क्षेत्र को बदलकर उत्पन्न होता है। एक निश्चित जनरेटर के मूल में इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण द्वारा बनाया जाता है, यांत्रिक रूप से नहीं। जनरेटर स्वचालित रूप से प्रवाह को नियंत्रित करता है, प्रतिध्वनि और बहुत कम बिजली की खपत करता है। इसके दोलन पक्षों को लोहे या फेराइट कोर के चुंबकीय प्रवाह को विक्षेपित करते हैं। अधिक से अधिक दोलन आवृत्ति, जनरेटर शक्ति मजबूत होती है। लॉन्च जनरेटर के लिए एक छोटी पल्स द्वारा कार्यान्वित किया जाता है।

कैसे एक सतत गति मशीन बनाने के लिए

नियोडिमियम मैग्नेट पर मूल रूप से एक ही प्रकार की कार्रवाई होती है। मानक विकल्प अक्षीय प्रकार है।

यह ब्रेक डिस्क वाली कार के हब पर आधारित है। ऐसा आधार विश्वसनीय और शक्तिशाली होगा।

इसका उपयोग करने का निर्णय लेते समय, हब को पूरी तरह से विघटित किया जाना चाहिए और जांच की जानी चाहिए कि क्या वहां पर्याप्त चिकनाई है, और यदि आवश्यक हो, तो साफ जंग। फिर तैयार डिवाइस को पेंट करना अच्छा होगा, और इसे "घर", अच्छी तरह से तैयार उपस्थिति मिलेगी।

एकल-चरण साधन में, डंडे में मैग्नेट की संख्या के बराबर संख्या होनी चाहिए। तीन-चरण में, दो से तीन या चार से तीन का अनुपात देखा जाना चाहिए। मैग्नेट को वैकल्पिक ध्रुवों के साथ रखा जाता है। वे ठीक स्थित होना चाहिए। ऐसा करने के लिए, आप कागज पर एक पैटर्न खींच सकते हैं, इसे काट सकते हैं और इसे डिस्क पर सटीक रूप से स्थानांतरित कर सकते हैं।

डंडे को भ्रमित न करने के लिए, मार्कर को मार्कर के साथ बनाया जाता है। ऐसा करने के लिए, मैग्नेट को एक तरफ से लाया जाता है: जो आकर्षित करता है वह एक "+" संकेत द्वारा इंगित किया जाता है, और वह जो "-" को दोहराता है। मैग्नेट को आकर्षित किया जाना चाहिए, अर्थात, जो एक दूसरे के विपरीत स्थित हैं, उनके पास अलग-अलग डंडे होना चाहिए।

आमतौर पर, सुपरग्लू या समान का उपयोग किया जाता है, और स्टिकर के बाद उन्हें ताकत बढ़ाने के लिए एपॉक्सी राल के साथ डाला जाता है, "कर्बिंग" बनाने के बाद ताकि यह बाहर लीक न हो।

तीन या एकल चरण

नियोडिमियम मैग्नेट पर एक जनरेटर आमतौर पर कंपन के साथ एक लोड काम के साथ संरचना बनाता है, क्योंकि यह वर्तमान की निरंतर वापसी प्रदान नहीं करेगा, जिसके परिणामस्वरूप अचानक आयाम होगा।

लेकिन तीन-चरण प्रणाली के साथ, चरण क्षतिपूर्ति के कारण किसी भी समय निरंतर बिजली की गारंटी होती है। इसलिए, न तो कंपन होगा, न ही चर्चा। और एक चरण की तुलना में कार्य क्षमता पचास प्रतिशत अधिक होगी।

कॉइल और बाकी विधानसभा को घुमावदार

नियोडिमियम मैग्नेट पर जनरेटर की गणना मुख्य रूप से आंख से की जाती है। लेकिन, सटीकता प्राप्त करना निश्चित रूप से बेहतर है। उदाहरण के लिए, कम गति वाले उपकरण के लिए, जहां बैटरी की चार्जिंग प्रति मिनट 100-150 क्रांतियों पर काम करने लगेगी, इसमें 1000 से 1200 मोड़ होंगे। कुल संख्या को कुंडल की संख्या से विभाजित किया गया है। उनमें से प्रत्येक में बहुत सारे मोड़ आवश्यक हैं। कॉइल्स संभव सबसे मोटी तार के साथ घाव कर रहे हैं, चूंकि कम प्रतिरोध के साथ वर्तमान अधिक हो जाएगा (प्रतिरोध के साथ एक बड़े वोल्टेज के साथ सभी चालू हो जाएगा)।

आमतौर पर गोल का उपयोग करते हैं, लेकिन लम्बी आकृति के कॉइल को हवा देना बेहतर होता है। भीतरी छेद चुंबक के व्यास के बराबर या उससे बड़ा होना चाहिए। इसके अलावा, इष्टतम चुंबक एक आयत बन जाएगा, न कि वॉशर, क्योंकि पूर्व में एक चुंबकीय क्षेत्र लंबाई में फैला हुआ है, और बाद के केंद्र में केंद्रित हैं।

स्टेटर की मोटाई चुंबक की मोटाई के बराबर बनाई जाती है। फॉर्म के लिए आप प्लाईवुड का उपयोग कर सकते हैं। इसके तल पर और कॉइल के शीर्ष पर शीसे रेशा स्थायित्व के लिए रखा गया है। कॉइल परस्पर जुड़े हुए हैं, और प्रत्येक चरण कनेक्शन के लिए आउटपुट है फिर एक त्रिकोण या एक स्टार द्वारा।

यह एक मस्तूल और एक विश्वसनीय आधार बनाने के लिए बनी हुई है।

बेशक, यह नियोडिमियम मैग्नेट पर एक स्थायी मोटर नहीं है। हालांकि, पवन जनरेटर का उपयोग करते समय बचत प्रदान की जाएगी।