ஃபிட்ஜெட் ஸ்பின்னர் மின்சார ஜெனரேட்டர்

ஒரு எலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டர் பின்னர் எங்கள் கிரகத்தில் மின்சாரத்தை வழங்க அனைத்து எங்கள் மின் உற்பத்தித் தொழிற்சாலையில் இந்த இயந்திரங்கள் பயன்படுத்தி வருகின்றனர் என்பதால் 1832 ஆம் ஆண்டு மைக்கேல் ஃபாரடே கண்டுபிடிக்கப்பட்டது என்று மிகவும் பொதுவான மற்றும் பயனுள்ள மின் இயந்திரம். இந்த திட்டத்தில், ஜெனரேட்டரின் கருத்தைப் புரிந்து கொள்ள ஒரு மின்காந்தத்தையும் ஒரு ஃபிட்ஜெட் ஸ்பின்னரையும் பயன்படுத்தி ஒரு எளிய ஜெனரேட்டரை உருவாக்க உள்ளோம்.

நாங்கள் தொடங்குவதற்கு முன் ஜெனரேட்டர்களைப் பற்றி அறிந்து கொள்வது அவசியம். அவை மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்வதில்லை. ஆம், நீங்கள் அதை சரியாகக் கேட்டீர்கள்! உண்மையில், ஒருபோதும் மின்சாரம் தயாரிக்க முடியாது; பாதுகாப்பு சட்டத்தின்படி, ஆற்றலை ஒரு மாநிலத்திலிருந்து இன்னொரு மாநிலத்திற்கு மட்டுமே மாற்ற முடியும். எனவே ஒரு ஜெனரேட்டரில், ஒரு விசையாழி அல்லது இயந்திரத்திலிருந்து எந்த இயந்திர இணைப்பையும் பயன்படுத்தி ரோட்டார் சுழற்றப்படுகிறது, மேலும் இந்த இயந்திர சுழற்சி ஸ்டேட்டரில் மின் ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது. நாங்கள் அதையே செய்யப் போகிறோம், எல்.ஈ.டி ஒளிரும் அளவுக்கு சிறியதாக இருக்கும் மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்ய ஃபிட்ஜெட் ஸ்பின்னரை ரோட்டராகவும், மின்காந்தத்தை ஸ்டேட்டராகவும் பயன்படுத்துவோம். சுவாரஸ்யமானதாகத் தெரிகிறது? தொடங்குவோம்…

தேவையான பொருட்கள்:

ஃபிட்ஜெட் ஸ்பின்னர்
மின்காந்தம்
நியோடைமியம் காந்தங்கள்

மின்காந்தம் எவ்வாறு இயங்குகிறது?

இந்த ஃபிட்ஜெட் ஸ்பின்னர் மின்சார ஜெனரேட்டர் திட்டத்துடன் தொடர்வதற்கு முன், நாங்கள் ஒரு மின்காந்தத்தைப் பயன்படுத்துவதால், அது எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்ள உதவுகிறது. எங்கள் திட்டத்தில் நாங்கள் பயன்படுத்துவது 12V 0.25A (மேலும் தொழில்நுட்ப விவரங்கள் பின்னர் விவாதிக்கப்படும்) மின்காந்தம். எனவே வெளிப்படையாக, நாம் ஒரு 12 வி வழங்கினால், அது 0.25A ஐச் சுற்றி நுகரும் மற்றும் ஒரு காந்தப்புலத்தை (B) உருவாக்கும், இது அதன் சுற்றியுள்ள பகுதியில் எந்த உலோகத் துண்டையும் ஈர்க்கும். இந்த காந்தப்புலம் உற்பத்தி செய்யப்படுவதால், மின்காந்தத்தின் உள்ளே இருக்கும் சுருள் வழியாக மின்னோட்டம் பாய்கிறது மற்றும் ஃபாரடேயின் தூண்டல் விதிப்படி நமக்குத் தெரியும் ,தற்போதைய அனைத்து சுமக்கும் கடத்திகளும் அவற்றைச் சுற்றி ஒரு காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகின்றன. சுருள் ஏற்பாடு காரணமாக இந்த காந்தப்புலம் ஒரு குறிப்பிட்ட கட்டத்தில் குவிந்துள்ளது, எனவே இது உலோகத்தை ஈர்க்கும் திறன் கொண்டது. ஆனால் இது இங்கே வேலை செய்ய வேண்டும் என்று நாங்கள் விரும்பவில்லை.

அதே ஃபாரடேஸ் சட்டத்தை மனதில் வைத்து, மின்காந்தத்திற்கு அருகில் மாறுபட்ட காந்தப்புலத்தை உருவாக்குவதன் மூலமும் மின்னோட்டத்தை உருவாக்க முடியும், இதனால் அது ஒரு ஜெனரேட்டராக செயல்படுகிறது. எனவே இந்த மாறுபட்ட காந்தப்புலத்தை உருவாக்க நாம் ஒரு ஃபிட்ஜெட் ஸ்பின்னருடன் நியோடைமியம் காந்தங்களைப் பயன்படுத்துவோம்.

மின்சார ஜெனரேட்டர் திட்ட அமைவு:

இதற்கான அமைவு ஒப்பீட்டளவில் எளிதானது, நீங்கள் நியோடைமியம் காந்தங்களை ஃபிட்ஜெட் ஸ்பின்னருக்கு மேல் வைக்க வேண்டும் (கீழே காட்டப்பட்டுள்ளபடி) அதை நேரடியாக மின்காந்தத்தின் மீது வைக்கவும்.

நியோடைமியம் காந்தங்கள் மிகவும் சக்திவாய்ந்தவை, மேலும் நீங்கள் அதை இலவசக் கையால் சுழற்றினால் மின்காந்தத்தை ஈர்க்க முயற்சிப்பீர்கள். எனவே இரண்டையும் அப்படியே வைத்திருக்க சில ஏற்பாடுகளைப் பயன்படுத்தவும். கீழேயுள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளதைப் போலவே நான் ஒரு நட்டு மற்றும் போல்ட் ஏற்பாட்டைப் பயன்படுத்தினேன். அது முடிந்ததும் ஒரு எல்.ஈ.டியை மின்காந்தத்தின் வெளியீட்டு முனையத்துடன் இணைக்கவும் (துருவமுனைப்பு இல்லை) நீங்கள் ஒரு சுழலுக்கு தயாராக உள்ளீர்கள்.

எல்.ஈ.டி ஒளிர ஃபிட்ஜெட் ஸ்பின்னரைப் பயன்படுத்தி மின்சாரத்தை உருவாக்குதல்:

எங்கள் மினி ஜெனரேட்டர் செயலுக்கு தயாராக உள்ளது. ஃபிட்ஜெட் ஸ்பின்னரை உங்கள் கையால் சுழற்றுங்கள், எல்.ஈ.டி ஒளிரும் என்பதை நீங்கள் கவனிக்க வேண்டும். இந்த பக்கத்தின் முடிவில் உள்ள வீடியோ விளக்கக்காட்சியிலும் இதைக் காணலாம். வேகமாக நீங்கள் பிரகாசமாக பிரகாசிக்கிறீர்கள். சிறிது நேரம் செலவழித்து உங்கள் வெளியீட்டை அனுபவிக்கவும், பின்னர் இங்கே என்ன நடக்கிறது என்பதை பகுப்பாய்வு செய்வோம்.

சரி, இப்போது தொழில்நுட்பத்தைப் பெற, சில விஷயங்களை பகுப்பாய்வு செய்வோம். நீங்கள் எந்த திசையில் சுழற்பந்து வீச்சாளரை சுழற்றுகிறீர்கள் அல்லது எந்த துருவமுனைப்பில் எல்.ஈ.டியை இணைக்கிறீர்கள் என்பது முக்கியமல்ல. ஏனென்றால் இங்கே எல்.ஈ.டி உண்மையில் ஏசி மின்னழுத்தத்தில் ஒளிரும். என்ன….?????

ஆம், எந்த ஜெனரேட்டரும் டிசி மின்னழுத்தத்தை உருவாக்கும் திறன் கொண்டதாக இல்லை. ஒரு ஜெனரேட்டரில் மின்னழுத்தம் உற்பத்தி செய்யப்படும்போது அதன் இயல்புநிலை மின்னழுத்தம் ஏ.சி. கூட டிசி மின் உற்பத்திக் கருவிகள், உடனடியாக மின்னழுத்த நிலைபெற்ற வெளியே தயாரிக்கப்பட்ட இது பின்னர் பின்னர் இயந்திரத்தனமாக என்று ஒரு ஏற்பாட்டை பயன்படுத்தி ஒரு டிசி மாற்றப்படுகிறது ஏசி உள்ளது திசைமாற்றியும்.

ஸ்பின்னர் தயாரித்த ஃப்ளக்ஸ் மதிப்பிடுதல்:

இதுவரை மிகவும் நல்லது, இதுவரை விஷயங்களைப் புரிந்துகொள்வதற்கு நீங்கள் ஒரு குக்கீயைக் கொடுக்கலாம். ஆனால் சில சூத்திரங்களைப் பயன்படுத்தி இன்னும் சில விஷயங்களைக் கண்டுபிடிக்க முயற்சிப்போம்.

இங்கே பயன்படுத்தப்பட்ட மின்காந்தம் மாதிரி எண் ZYE1-P20 / 16 ஆகும், இது அதன் தரவுத்தாள் குறிப்பிடப்பட்டுள்ள பின்வரும் விவரக்குறிப்பைக் கொண்டுள்ளது. (இன்னும் நிறைய உள்ளன, தேவையானவற்றை மட்டுமே பட்டியலிட்டுள்ளேன்)

மின்னழுத்தம்: 12 வி

நடப்பு: 0.25 ஏ

வைத்திருக்கும் சக்தி: 2.5 கி.கி / செ.மீ ² அல்லது 25 என்

மைய விட்டம்: 8 மி.மீ.

உள்ளே சுருளின் திருப்பங்களின் எண்ணிக்கையைக் கண்டுபிடிக்க, சூத்திரங்களைப் பயன்படுத்துவோம்

F = ((NI) 2 × µ0 × a) / (2 × g2)

எங்கே, எஃப் = நியூட்டனில் வைத்திருக்கும் சக்தி

N = நாம் கண்டுபிடிக்க விரும்பும் திருப்பங்களின் எண்ணிக்கை

I = ஆம்ப்ஸில் உள்ள மின்காந்தத்தின் வழியாக பாயும் மின்னோட்டம்

0 = காந்த மாறிலி, இது 4π × 10 ^-7

a = மீ ^{2 இல்} ஈர்க்கும் பகுதி

g = மின்காந்தத்திற்கும் உலோகத்திற்கும் இடையிலான இடைவெளி மீட்டர்களில்

இவற்றில் தரவுத்தாள் 25N, தற்போதைய 0.25A, மற்றும் ஈர்ப்பு பகுதி 2r ² ஐப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்படுகிறது (இங்கு r 8 மிமீ) 0.125 மீ ^{2 ஐக்} கொடுக்கும். இறுதியாக, ஒரு செ.மீ தூரத்திற்கு 25N வழங்கப்படுவதால் இடைவெளி 0.01 மீ ஆகும்.

மேலே உள்ள மதிப்பைப் பயன்படுத்தி நமது மின்காந்தத்தில் திருப்பங்களின் எண்ணிக்கை சுமார் 715 திருப்பங்களாக கணக்கிடப்படுகிறது. இப்போது எங்கள் மின்காந்தத்தின் திருப்பங்களின் எண்ணிக்கையை நாம் அறிந்திருக்கிறோம், இந்த தகவலைப் பயன்படுத்தி காந்தங்களுடன் சுழலும் போது சுழற்பந்து வீச்சாளரால் உற்பத்தி செய்யப்படும் காந்தவியல் சக்தியை (எம்.எம்.எஃப்) கண்டுபிடிக்கலாம்.

MMF = I × N.

எங்கே, நான் தற்போதைய மற்றும் N என்பது திருப்பங்களின் எண்ணிக்கை.

எல்.ஈ.டி வழியாக பாயும் மின்னோட்டத்தை தோராயமாக 20 எம்.ஏ.

MMF = 0.02 * 715 = 14.3 மணிக்கு

உண்மையான ஜெனரேட்டர்களுடன் ஒப்பிடும்போது எம்.எம்.எஃப் இன் இந்த மதிப்பு மிகவும் சிறியது, ஆனால் காந்தங்களைக் கொண்ட ஒரு ஃபிட்ஜெட் ஸ்பின்னருக்கு, இது நாம் பெறக்கூடியது. மேலும், இந்த கணக்கீடுகள் புரிந்துகொள்ளும் அடிப்படையில்தான் நாங்கள் நிகழ்த்தினோம், அவை பகுப்பாய்விற்குப் பயன்படுத்த விரும்பவில்லை.

நீங்கள் இந்த திட்டத்தை ரசித்தீர்கள், அதிலிருந்து பயனுள்ள ஒன்றைக் கற்றுக்கொண்டீர்கள் என்று நம்புகிறேன். உங்களுக்கு ஏதேனும் சந்தேகம் இருந்தால், அதைத் தீர்க்க கருத்துப் பிரிவு அல்லது மன்றங்களைப் பயன்படுத்தவும்.