চৌম্বক কাপলিং এবং স্থায়ী চুম্বক

চৌম্বকীয় সংযোগ স্থায়ী চৌম্বকীয় পদার্থের গুরুত্বপূর্ণ নিম্নধারার অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে একটি। আজ, আমরা নিয়মতান্ত্রিকভাবে চৌম্বকীয় সংযোগের নীতি, শ্রেণিবিন্যাস এবং প্রয়োগের প্রবর্তন করব এবং চৌম্বকীয় সংযোগে স্থায়ী চুম্বক সম্পর্কেও কথা বলব।

ম্যাগনেটিক কাপলিং কি?

কাপলিং যান্ত্রিক ট্রান্সমিশনের একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান, যা ড্রাইভিং শ্যাফ্ট এবং চালিত শ্যাফ্টকে সংযুক্ত করে টর্ক প্রেরণ করে। নীচের চিত্রটি বেশ কয়েকটি সাধারণ কাপলিং ফর্ম দেখায়, যা আপনাকে কাপলিং কী তা আরও ভালভাবে বুঝতে সাহায্য করতে পারে।

ঐতিহ্যগত কাপলিংগুলি যোগাযোগের ধরণের এবং তুলনামূলকভাবে জটিল কাঠামো রয়েছে। তারা দৈনন্দিন অপারেশন সময় পরিধান করা হবে. ওভারলোড ঘটলে, অন্যান্য যান্ত্রিক অংশগুলি গুরুতরভাবে জীর্ণ হয়ে যাবে, যা যান্ত্রিক অপারেশন সরঞ্জামগুলির স্থায়িত্বের জন্য খুব প্রতিকূল। যদি কাপলিং এর ড্রাইভিং শ্যাফ্ট এবং চালিত শ্যাফ্টকে একে অপরের থেকে বিচ্ছিন্ন দুটি ভিন্ন মিডিয়াতে কাজ করতে হয়, তবে গতিশীল সিলিংয়ের জন্য সিলিং উপাদানগুলি ব্যবহার করা আবশ্যক। এইভাবে, নির্ভরযোগ্য সিলিং নিশ্চিত করতে ঘূর্ণন প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ানোর বা দুর্বল সিলিংয়ের কারণে ফুটো হওয়ার সমস্যা রয়েছে। উপরন্তু, সিলিং উপাদানের পরিধান এবং বয়সের কারণে, ফুটো আরও বাড়বে, বিশেষত ক্ষতিকারক গ্যাস (ক্ষতিকর তরল) সহ সিস্টেমে। একবার ফাঁস হয়ে গেলে, এটি পরিবেশকে দূষিত করবে এবং জীবনকে বিপন্ন করবে।
ম্যাগনেটিক কাপলিং হল যোগাযোগহীন কাপলিং, সাধারণত দুটি চুম্বক দ্বারা গঠিত, দুটি চুম্বককে আলাদা করার জন্য মাঝখানে একটি বিচ্ছিন্ন আবরণ থাকে। অভ্যন্তরীণ চুম্বকটি ট্রান্সমিশন অংশের সাথে সংযুক্ত থাকে এবং বাইরের চুম্বকটি কার্যকরভাবে শক্তি অংশের সাথে সংযুক্ত থাকে, চৌম্বক ক্ষেত্রের এনএস পোল কাপলিং এর মিথস্ক্রিয়া মাধ্যমে শক্তি প্রেরণ করে। চৌম্বকীয় কাপলিংগুলির বাফারিং এবং ইলাস্টিক কাপলিংগুলির কম্পন শোষণের কাজ রয়েছে। উপরন্তু, এটি প্রথাগত কাপলিং-এর কাঠামোগত রূপকে ভেঙে দেয় এবং সরাসরি যোগাযোগ ছাড়াই ড্রাইভিং শ্যাফ্ট এবং চালিত শ্যাফ্টের মধ্যে বল এবং টর্ক সংক্রমণ অর্জনের জন্য একটি নতুন চৌম্বকীয় যুগল নীতি গ্রহণ করে এবং শূন্য ফুটো অর্জনের জন্য গতিশীল সীলগুলিকে স্ট্যাটিক সিলে রূপান্তর করতে পারে। অতএব, এটি ফাঁসের জন্য বিশেষ প্রয়োজনীয়তা সহ অনুষ্ঠানে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

চৌম্বকীয় কাপলিং এর শ্রেণীবিভাগ

কমন ম্যাগনেটিক ট্রান্সমিশনের মধ্যে রয়েছে সিঙ্ক্রোনাস ট্রান্সমিশন, হিস্টেরেসিস ট্রান্সমিশন এবং এডি কারেন্ট ট্রান্সমিশন। তাদের নিজ নিজ বৈশিষ্ট্যের কারণে, তারা বিভিন্ন ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়। সিঙ্ক্রোনাস ট্রান্সমিশন বলতে আউটপুট এবং ইনপুটের সিঙ্ক্রোনাইজেশন বোঝায়। দুটি সাধারণ সিঙ্ক্রোনাস কাপলিং কাঠামো রয়েছে: প্ল্যানার ম্যাগনেটিক কাপলিং এবং কো এক্সিয়াল ম্যাগনেটিক কাপলিং।

1. প্ল্যানার ম্যাগনেটিক কাপলিং

গঠন: চুম্বক NS খুঁটি অতিক্রম করার পদ্ধতিতে একই ব্যাসের দুটি ডিস্কে ইনস্টল করা হয়। ব্যবহার করার সময়, দুটি ডিস্ক যথাক্রমে ড্রাইভিং শ্যাফ্ট এবং চালিত শ্যাফ্টে ইনস্টল করা হয়, এর মধ্যে একটি নির্দিষ্ট বায়ু ফাঁক রেখে যায়।
নীতি: যেহেতু চুম্বক A এর N মেরু বিপরীত দিকে চুম্বক B এর S পোলকে আকর্ষণ করে এবং চুম্বক B এর উভয় পাশের N খুঁটিগুলিকে বিকর্ষণ করে, তাই এটি নিশ্চিত করা হয় যে একটি নির্দিষ্ট টর্ক সীমার মধ্যে চালিত শ্যাফ্ট এবং ড্রাইভিং শ্যাফ্ট বজায় থাকে। সিঙ্ক্রোনাসভাবে ঘোরানো

টর্ক: এই প্ল্যানার ট্রান্সমিশনের একটি সাধারণ কাঠামো রয়েছে এবং ইনস্টলেশনের সময় দুটি শ্যাফ্টের উচ্চ সমাহারের প্রয়োজন হয় না। যেহেতু এটি সমতল আকর্ষণের নীতি ব্যবহার করে, বায়ুর ব্যবধান যত কম হবে, টর্ক তত বেশি হবে। উপরন্তু, যেহেতু প্রেরিত ঘূর্ণন সঁচারক বল ডিস্ক এলাকার সমানুপাতিক, এই চৌম্বক সংযোগের ঘূর্ণন সঁচারক বল খুব বড় হতে পারে না, অন্যথায় এটি খুব বড় এবং ইনস্টল করা কঠিন হবে।

2. সমাক্ষীয় চৌম্বকীয় সংযোগ

কোঅক্সিয়াল ম্যাগনেটিক কাপলিং বর্তমানে সর্বাধিক ব্যবহৃত সিঙ্ক্রোনাস ট্রান্সমিশন ডিভাইস, এবং এর সাধারণ প্রয়োগ হল চৌম্বকীয় পাম্প।
স্ট্রাকচার: কোঅক্সিয়াল ম্যাগনেটিক কাপলিংয়ে বাইরের রটার, ভিতরের রটার, আইসোলেশন স্লিভ এবং বিয়ারিং সিস্টেম থাকে। চুম্বকগুলি ভিতরের রটারের বাইরের পরিধি এবং বাইরের রটারের ভিতরের পরিধিতে ইনস্টল করা হয়। চুম্বকগুলি এমনকি খুঁটি এবং NS ক্রস মোডে পরিধিগতভাবে সাজানো। অভ্যন্তরীণ এবং বাইরের রটারগুলির চুম্বকগুলির কার্যকারী পৃষ্ঠগুলিকে সারিবদ্ধ করুন, অর্থাৎ স্বয়ংক্রিয় কাপলিং। বিচ্ছিন্নতা হাতা এবং ভারবহন সিস্টেম প্রধানত চৌম্বকীয় ট্রান্সমিশন সিলের কাঠামোতে ব্যবহৃত হয়।

বায়ু ব্যবধান এবং বিচ্ছিন্নতা: ভিতরের এবং বাইরের রোটারের মধ্যে একটি নির্দিষ্ট বায়ু ব্যবধান রয়েছে, যা সক্রিয় এবং চালিত উপাদানগুলিকে বিচ্ছিন্ন করতে ব্যবহৃত হয়। বাতাসের ব্যবধান বেশিরভাগই 2 মিমি-8মিমি এর মধ্যে। বায়ু ব্যবধান যত কম হবে, চুম্বকের কার্যকর ব্যবহারের হার তত বেশি, কিন্তু বিচ্ছিন্নতা তত বেশি কঠিন; বায়ু ব্যবধান যত বড়, বিচ্ছিন্নতা তত বেশি সুবিধাজনক, কিন্তু চুম্বকের চৌম্বক ক্ষেত্রের ব্যবহার কম কার্যকর। বায়ু ফাঁকের ব্যাসার্ধ অবস্থান এই চৌম্বকীয় সংযোগের কার্যকারী ব্যাসার্ধ। ডিজাইন করার সময়, প্রয়োজনীয় ট্রান্সমিশনের টর্ক এয়ার গ্যাপ ব্যাসার্ধের আকার সামঞ্জস্য করে প্রাপ্ত করা যেতে পারে।

যখন লোড সর্বাধিক টর্ক অতিক্রম করে, তখন ট্রান্সমিশন "স্লিপ" হতে শুরু করে, অর্থাৎ, চুম্বকগুলি বৃত্তাকার স্থানচ্যুতি দ্বারা বর্তমান কাপলিং অবস্থা থেকে পরবর্তী কাপলিং অবস্থায় লাফ দেয়। এই স্লিপিং প্রক্রিয়া চলাকালীন, বায়ুর ফাঁকে চৌম্বক ক্ষেত্র দ্রুত পরিবর্তিত হয় এবং অভ্যন্তরীণ এবং বাইরের রোটারগুলির চুম্বকগুলি একই সময়ে একে অপরের দ্বারা চুম্বকীয় হয়ে যায়, তাপ উৎপন্ন করে। অল্প সময়ের মধ্যে, তাপমাত্রা দ্রুত 100 ডিগ্রি সেলসিয়াসেরও বেশি বেড়ে যেতে পারে, যার ফলে চুম্বকগুলি চুম্বকীয় হয়ে যায় এবং সংক্রমণ স্ক্র্যাপ হয়ে যায়। অতএব, যদিও এই ধরনের ট্রান্সমিশন ওভারলোড সুরক্ষার ভূমিকা পালন করতে পারে, এটি সাধারণত ওভারলোড সুরক্ষা ডিভাইস হিসাবে ব্যবহৃত হয় না।

3. হিস্টেরেসিস ট্রান্সমিশন

হিস্টেরেসিস ট্রান্সমিশন একটি সংক্রমণ পদ্ধতি যা হিস্টেরেসিস নীতি প্রয়োগ করে। সাধারণ হিস্টেরেসিস ট্রান্সমিশনগুলি সাধারণত সিঙ্ক্রোনাস ট্রান্সমিশনের অনুরূপ সমাক্ষীয় কাঠামো। পার্থক্য হল যে ভিতরের এবং বাইরের রোটারগুলি বিভিন্ন চৌম্বকীয় পদার্থ ব্যবহার করে। সাধারণভাবে বলতে গেলে, অভ্যন্তরীণ রটার (সক্রিয় শ্যাফ্ট) নিওডিয়ামিয়াম আয়রন বোরনের মতো উচ্চ জবরদস্তি এবং উচ্চ পুনরুদ্ধার সহ উপকরণ ব্যবহার করে। বাইরের রটার (চালিত শ্যাফ্ট) কম জবরদস্তি সহ চৌম্বকীয় পদার্থ ব্যবহার করে, যেমন অ্যালুমিনিয়াম নিকেল কোবাল্ট। সক্রিয় শ্যাফ্টের চুম্বকগুলি NS খুঁটি অনুসারে আড়াআড়িভাবে সাজানো হয়। যখন লোড রেট করা টর্কের চেয়ে বেশি না হয়, চালিত শ্যাফ্ট সক্রিয় শ্যাফ্টের সাথে সিঙ্ক্রোনাসভাবে ঘোরে; যখন লোড রেট করা মানকে ছাড়িয়ে যায়, তখন ভিতরের এবং বাইরের রোটারগুলি স্লিপ হয়ে যায় এবং শুধুমাত্র রেটযুক্ত টর্ক চালিত শ্যাফটে প্রেরণ করা হয়। ভিতরের চুম্বক চার্জিং এবং বাইরের চুম্বককে ডিম্যাগনেটাইজ করার প্রক্রিয়া চলাকালীন অতিরিক্ত শক্তি তাপ আকারে মুক্তি পায়।

এই হিস্টেরেসিস ট্রান্সমিশন স্ট্রাকচারটি সাধারণত ম্যাগনেটিক ক্যাপিং মেশিনে পাওয়া যায়, যা বোতলের ক্যাপগুলির ক্ষতি না করে বোতলের ক্যাপগুলিতে পর্যাপ্ত শক্ত করার শক্তি রয়েছে তা নিশ্চিত করতে পারে।

4. এডি কারেন্ট ড্রাইভ

উপরে উল্লিখিত চৌম্বক কাপলিংগুলির যে কোনও চালিত অংশের স্থায়ী চুম্বক উপাদানকে ভাল পরিবাহিতা, যেমন তামা এবং অ্যালুমিনিয়ামের মতো নন-ফেরোম্যাগনেটিক উপাদান দিয়ে প্রতিস্থাপন করা এডি কারেন্ট ট্রান্সমিশন অর্জন করতে পারে, যদিও ট্রান্সমিশন দক্ষতা খুব বেশি নাও হতে পারে। সাধারণ ডিস্ক এডি বর্তমান ট্রান্সমিশন কাঠামো চিত্রে দেখানো হয়েছে:
সক্রিয় ডিস্কে, NS ক্রস মোডে উচ্চ-পারফরম্যান্স ম্যাগনেট ইনস্টল করা হয়। চালিত ডিস্ক ভাল পরিবাহিতা সহ তামা দিয়ে তৈরি। শক্তির চৌম্বক রেখাগুলি তামার ডিস্কের মধ্য দিয়ে যায়। সক্রিয় ডিস্ক ঘোরে, এবং এডি কারেন্ট চালিত কপার ডিস্ককে ঘূর্ণন অনুসরণ করতে চালিত করে।
এডি কারেন্ট ট্রান্সমিশন সিঙ্ক্রোনাস বা অ্যাসিঙ্ক্রোনাস হতে পারে। সুনির্দিষ্টভাবে বলতে গেলে, সিঙ্ক্রোনাস এডি কারেন্ট ট্রান্সমিশনে সাধারণত অল্প পরিমাণ (5%) অ্যাসিঙ্ক্রোনি থাকে। উদাহরণস্বরূপ, ইনপুট হল 1000rpm এবং আউটপুট হল 950rpm। এই অ্যাসিঙ্ক্রোনি ট্রান্সমিশন ক্ষতি হিসাবে গ্রহণ করা যেতে পারে। অ্যাসিঙ্ক্রোনাস এডি কারেন্ট ট্রান্সমিশনের সাধারণ প্রয়োগ হল প্রত্যাহারযোগ্য লাইনের টান নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা। বিশেষ নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে, একটি নির্দিষ্ট সীমার মধ্যে গতি নিয়ন্ত্রণ ফাংশন এডি কারেন্ট ট্রান্সমিশনের মাধ্যমেও অর্জন করা যেতে পারে।

ম্যাগনেটিক কাপলিংয়ে ব্যবহৃত স্থায়ী চুম্বক
চৌম্বকীয় সংযোগের উদ্ভাবন এবং বিকাশ স্থায়ী চৌম্বকীয় পদার্থের ক্রমাগত অগ্রগতির সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। চৌম্বকীয় কাপলিংগুলি মূলত ফেরাইট উপাদান দিয়ে তৈরি করা হয়েছিল, কিন্তু তাদের কম চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যের কারণে, তারা শুধুমাত্র প্রথাগত কাপলিংগুলির মতো একই আয়তনে ছোট টর্ক প্রেরণ করতে পারে, যা চৌম্বকীয় কাপলিংগুলির বিকাশকে সীমিত করে।
দ্বিতীয় প্রজন্মের স্থায়ী চৌম্বক পদার্থ সামেরিয়াম কোবাল্ট এবং অ্যালুমিনিয়াম নিকেল কোবাল্ট চুম্বক (AlNiCo) এর চৌম্বক বৈশিষ্ট্যগুলি ফেরাইট পদার্থের তুলনায় অনেক বেশি, তাই তৈরি করা চৌম্বকীয় কাপলিংগুলি বড় টর্ক প্রেরণ করতে পারে। যাইহোক, সামেরিয়াম কোবাল্ট এবং অ্যালুমিনিয়াম নিকেল কোবাল্টের উচ্চ মূল্য চৌম্বকীয় ট্রান্সমিশন কাপলিংগুলির বিকাশকে গুরুতরভাবে সীমাবদ্ধ করে।
নিওডিয়ামিয়াম আয়রন বোরন (NdFeB) স্থায়ী চৌম্বকীয় উপাদানের সর্বাধিক চৌম্বকীয় শক্তি পণ্য (BH) হল 428kJ/m3, এটিকে সামেরিয়াম কোবাল্টের পরে স্থায়ী চৌম্বকীয় উপাদানের তৃতীয় প্রজন্মে পরিণত করেছে। NdFeB শুধুমাত্র ভাল চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যই নয় বরং শক্তিশালী বাজার প্রতিযোগিতাও রয়েছে। NdFeB এর একটি উচ্চ চৌম্বকীয় শক্তি পণ্য রয়েছে, কম প্রয়োজন, ভাল প্রক্রিয়াকরণ কার্যক্ষমতা রয়েছে, কাটা এবং ড্রিল করা যায় এবং উচ্চ ফলন হার রয়েছে। অতএব, এটি চৌম্বকীয় সংযোগের পরিমাণ কমাতে পারে, খরচ কমাতে পারে এবং দক্ষতা উন্নত করতে পারে। এটি চৌম্বকীয় ট্রান্সমিশন কাপলিংয়ে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে।