चुम्बकीय बियरिङहरूको कार्य सिद्धान्त र वर्गीकरण

 

चुम्बकीय असरप्रणालीहरूलाई तिनीहरूको कार्य सिद्धान्त अनुसार तीन वर्गमा विभाजन गर्न सकिन्छ: सक्रिय चुम्बकीय असर, निष्क्रिय चुम्बकीय असर, र हाइब्रिड चुम्बकीय असर।

 

सक्रिय चुम्बकीय असर

 

सक्रिय चुम्बकीय बियरिङहरूले घुम्ने शाफ्टलाई उत्तेजित गर्न नियन्त्रणयोग्य विद्युत चुम्बकीय बल प्रयोग गर्छन्, जुन मुख्यतया रोटरहरू, सोलेनोइड्स, सेन्सरहरू, नियन्त्रकहरू, र पावर एम्पलीफायरहरू मिलेर बनेको हुन्छ। सोलेनोइडहरू रेडियल सममितिमा राखिएको इलेक्ट्रोम्याग्नेटहरूद्वारा उत्पन्न चुम्बकीय क्षेत्रमा निलम्बित स्टेटरमा माउन्ट गरिएका हुन्छन्, जसमध्ये प्रत्येक शाफ्टको स्थितिमा हुने परिवर्तनहरूको निरन्तर निगरानी गर्न एक वा बढी सेन्सरहरूले सुसज्जित हुन्छ। सेन्सरबाट सिग्नल आउटपुट, इलेक्ट्रोनिक नियन्त्रण प्रणालीको मद्दतले, विद्युत चुम्बक मार्फत प्रवाहलाई सच्याउँछ, जसले गर्दा विद्युत चुम्बकको आकर्षण नियन्त्रण गर्न सकिन्छ, ताकि घुम्ने शाफ्ट स्थिर र सन्तुलित अवस्थामा चल्छ, र निश्चित शुद्धता आवश्यकताहरू प्राप्त गर्दछ।

 

सक्रिय चुम्बकीय बियरिङहरूलाई विभिन्न नियन्त्रण विधिहरू अनुसार वर्तमान नियन्त्रण र भोल्टेज नियन्त्रणमा विभाजन गर्न सकिन्छ, र विभिन्न समर्थन विधिहरू अनुसार रेडियल चुम्बकीय बियरिङहरू र अक्षीय चुम्बकीय बियरिङहरूमा विभाजन गर्न सकिन्छ। हाल, सक्रिय चुम्बकीय बियरिङहरू मध्ये, सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग हुने DC नियन्त्रित चुम्बकीय बियरिङ हो।

 

सक्रिय चुम्बकीय असरको मेकानिकल भाग सामान्यतया रेडियल असर र अक्षीय असर मिलेर बनेको हुन्छ, र रेडियल असर स्टेटर (विद्युत चुम्बक) र रोटर मिलेर बनेको हुन्छ; अक्षीय असरमा स्टेटर (विद्युत चुम्बक) र थ्रस्ट प्लेट हुन्छ।

 

सक्रिय चुम्बकीय असरमा रोटर स्थितिको फाइदा हुने भएकाले, असरको कठोरता र ड्याम्पिङ नियन्त्रण प्रणालीद्वारा निर्धारण गर्न सकिन्छ, यो चुम्बकीय उत्सर्जनको क्षेत्रमा सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिएको छ, र सक्रिय चुम्बकीय असरको अनुसन्धान सधैं चुम्बकीय उत्सर्जन प्रविधि अनुसन्धानको केन्द्रबिन्दु रहेको छ। वर्षौंको कडा परिश्रम पछि, यसको डिजाइन सिद्धान्त र विधिहरू अधिक र अधिक परिपक्व हुँदै गएका छन्।

 

निष्क्रिय चुम्बकीय असर

 

चुम्बकीय असरको एक रूपको रूपमा, निष्क्रिय चुम्बकीय असरको आफ्नै अनौठो फाइदाहरू छन्, यो आकारमा सानो छ, कुनै बिजुली खपत छैन, र संरचनामा सरल छ। निष्क्रिय चुम्बकीय असर र सक्रिय चुम्बकीय असर बीचको सबैभन्दा ठूलो भिन्नता यो हो कि पहिलेकोमा सक्रिय इलेक्ट्रोनिक नियन्त्रण प्रणाली छैन, तर घुम्ने शाफ्टलाई उत्तेजित गर्न चुम्बकीय क्षेत्रको विशेषताहरू प्रयोग गर्दछ। हाल, सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग हुने निष्क्रिय चुम्बकीय असरहरू स्थायी चुम्बकहरू मिलेर बनेको स्थायी चुम्बक असरहरू हुन्। स्थायी चुम्बक असरहरूलाई दुई प्रकारमा विभाजन गर्न सकिन्छ: प्रतिकर्षण प्रकार र सक्शन प्रकार।

 

निष्क्रिय स्थायी चुम्बक बियरिङहरू रेडियल बियरिङहरू र थ्रस्ट बियरिङहरू (अक्षीय बियरिङहरू) दुवैको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ, जुन दुवै सक्शन वा रिपल्सन हुन सक्छन्। चुम्बकीकरण दिशा र चुम्बकीय रिंगको सापेक्षिक स्थितिमा निर्भर गर्दै, स्थायी चुम्बक बियरिङहरूमा विभिन्न प्रकारका चुम्बकीय सर्किट संरचनाहरू हुन्छन्। तर त्यहाँ दुई आधारभूत संरचनाहरू छन्।

 

अर्को प्रकारको निष्क्रिय चुम्बकीय असर चुम्बकीय नरम चुम्बकीय घटकहरू बीच कार्य गर्ने सक्शन बलमा आधारित हुन्छ। जब रोटर घटक रेडियल रूपमा सर्छ, सक्शन प्रभाव चुम्बकीय दूरीमा परिवर्तनबाट आउँछ, त्यसैले यसलाई "चुम्बकीय दूरी असर" पनि भनिन्छ। यस प्रकारको असर स्थायी चुम्बक भाग घुम्न नदिने गरी डिजाइन गर्न सकिन्छ, र नरम फलामको भाग मात्र घुम्छ, ताकि प्रणालीमा राम्रो स्थिरता होस्।

 

अनिच्छा बियरिङ र सक्रिय सोलेनोइडहरूको स्थिरीकरण प्रभावहरूको संयोजनले न्यूनतम ऊर्जा खपतको साथ चुम्बकीय बियरिङ प्रणालीको परिणाम दिन्छ।

 

हाइब्रिड चुम्बकीय बियरिङहरू

 

हाइब्रिड चुम्बकीय बियरिङहरू सक्रिय चुम्बकीय बियरिङहरू, निष्क्रिय चुम्बकीय बियरिङहरू र केही अन्य सहायक समर्थन र स्थिरीकरण संरचनाहरूको आधारमा बनाइन्छ - एक प्रकारको संयुक्त चुम्बकीय बियरिङ प्रणाली। यसले सक्रिय चुम्बकीय बियरिङहरू र निष्क्रिय चुम्बकीय बियरिङहरूको व्यापक विशेषताहरूलाई ध्यानमा राख्छ।

 

हाइब्रिड चुम्बकीय असर भनेको विद्युत चुम्बकको स्थिर पूर्वाग्रह चुम्बकीय क्षेत्रलाई प्रतिस्थापन गर्न स्थायी चुम्बकद्वारा उत्पन्न चुम्बकीय क्षेत्र प्रयोग गर्नु हो, जसले पावर एम्पलीफायरको पावर खपतलाई उल्लेखनीय रूपमा घटाउन मात्र होइन, विद्युत चुम्बकको एम्पीयर टर्नको संख्यालाई आधाले घटाउन, चुम्बकीय असरको भोल्युम घटाउन र भार-भार क्षमता सुधार गर्न पनि सक्छ।

 

स्थायी चुम्बकद्वारा पूर्वाग्रह चुम्बकीय क्षेत्र उत्पन्न हुने र विद्युत चुम्बकद्वारा नियन्त्रित चुम्बकीय क्षेत्र उत्पन्न हुने भएकोले, स्थायी चुम्बक अफसेट हाइब्रिड चुम्बकीय बियरिङका निम्न फाइदाहरू छन्:

 

१) स्थायी चुम्बकले पूर्वाग्रह स्थिर चुम्बकीय क्षेत्र प्रदान गर्न प्रयोग गरिन्छ, र विद्युत चुम्बकले भार वा बाह्य हस्तक्षेप सन्तुलनको लागि मात्र नियन्त्रण चुम्बकीय क्षेत्र प्रदान गर्दछ, जसले प्रणालीको पूर्वाग्रह प्रवाहको कारणले हुने शक्ति हानिबाट बच्न र कुण्डलीको ताप कम गर्न सक्छ।

 

२) हाइब्रिड चुम्बकीय असरको विद्युत चुम्बकको लागि आवश्यक पर्ने घुमाउरो संख्या सक्रिय चुम्बकीय असरको तुलनामा धेरै सानो हुन्छ, जुन चुम्बकीय असरको मात्रा घटाउन र सामग्री बचत गर्न अनुकूल हुन्छ। यस प्रकारको असरमा सानो आकार, हल्का तौल र उच्च दक्षताका फाइदाहरू छन्, र यो लघुकरण र सानो आकारको अनुप्रयोगहरूको लागि उपयुक्त छ।