ইলেক্ট্রোম্যাগনেটের ট্র্যাকশন বল

একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেট ফেরোম্যাগনেটিক পদার্থকে যে বল দিয়ে আকর্ষণ করে তা নির্ভর করে চৌম্বকীয় প্রবাহ F এর উপর বা, সমতুল্যভাবে, ইন্ডাকশন B এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেট S এর ক্রস-বিভাগীয় এলাকার উপর।

ইলেক্ট্রোম্যাগনেটের চাপ বল সূত্র দ্বারা নির্ধারিত হয়

F = 40550 ∙ B^2 ∙ S,

যেখানে F হল ইলেক্ট্রোম্যাগনেটের চাপ বল, kg (বলটি নিউটনেও পরিমাপ করা হয়, 1 kg = 9.81 N বা 1 N = 0.102 kg); B — আবেশন, টি; S হল ইলেক্ট্রোম্যাগনেটের ক্রস-বিভাগীয় এলাকা, m2।

উদাহরন স্বরুপ

1. কল ইলেক্ট্রোম্যাগনেট একটি চৌম্বক বর্তনী (চিত্র 1)। একটি হর্সশু ক্রেন ইলেক্ট্রোম্যাগনেটের উত্তোলন বল কত, যদি চৌম্বক আবেশ B = 1 T হয় এবং তড়িৎ চুম্বকের প্রতিটি মেরুটির ক্রস-বিভাগীয় ক্ষেত্রফল S = 0.02 m2 (চিত্র 1, b) হয়? ইলেক্ট্রোম্যাগনেট এবং আর্মেচারের মধ্যে ফাঁকের প্রভাবকে অবহেলা করুন।

ভাত। 1. ইলেক্ট্রোম্যাগনেট উত্তোলন

F = 40550 ∙ B^2 ∙ S; F = 40550 ∙ 1 ^ 2 ∙ 2 ∙ 0.02 = 1622 kg।

2. একটি বৃত্তাকার ইস্পাত ইলেক্ট্রোম্যাগনেটের মাত্রা ডুমুরে দেখানো হয়েছে। 2, a এবং b. ইলেক্ট্রোম্যাগনেটের উত্তোলন বল 3 টি। ইলেক্ট্রোম্যাগনেট কোরের ক্রস-বিভাগীয় এলাকা নির্ধারণ করুন, n। p. এবং একটি চুম্বকীয় প্রবাহ I = 0.5 A এ কয়েলের বাঁকের সংখ্যা।

ভাত। 2. গোলাকার ইলেক্ট্রোম্যাগনেট

চৌম্বকীয় প্রবাহ বৃত্তাকার অভ্যন্তরীণ কোরের মধ্য দিয়ে যায় এবং নলাকার শরীরের মধ্য দিয়ে ফিরে আসে। কোর Sc এবং কেসিং Sk-এর ক্রস-বিভাগীয় ক্ষেত্রগুলি প্রায় একই, তাই কোর এবং কেসিং-এর ইন্ডাকশন মানগুলি কার্যত একই:

Sc = (π ∙ 40 ^ 2) / 4 = (3.14 ∙ 1600) / 4 = 1256 cm2 = 0.1256 m2,

Sk = ((72^2-60^2) ∙ π) / 4 = 3.14 / 4 ∙ (5184-3600) = 1243.5 cm2 = 0.12435 m2;

S = Sc + Sk = 0.24995 m2 ≈0.25 m2।

ইলেক্ট্রোম্যাগনেটে প্রয়োজনীয় আবেশন F = 40550 ∙ B^2 ∙ S সূত্র দ্বারা নির্ধারিত হয়,

যেখানে B = √ (F / (40550 ∙ S)) = √ (3000 / (40550 ∙ 0.25)) = 0.5475 T।

এই আনয়নের ভোল্টেজটি ঢালাই ইস্পাতের চুম্বকীয়করণ বক্ররেখায় পাওয়া যায়:

H = 180 A/m.

ফিল্ড লাইনের গড় দৈর্ঘ্য (চিত্র 2, খ) ল্যাভ = 2 ∙ (20 + 23) = 86 সেমি = 0.86 মি।

চুম্বকীয় বল I ∙ ω = H ∙ lav = 180 ∙ 0.86 = 154.8 Av; I = (I ∙ ω) / I = 154.8 / 0.5 = 310 A.

আসলে n. s, অর্থাৎ, বর্তমান এবং বাঁকগুলির সংখ্যা অবশ্যই বহুগুণ বেশি হতে হবে, যেহেতু ইলেক্ট্রোম্যাগনেট এবং আর্মেচারের মধ্যে একটি অনিবার্য বায়ু ব্যবধান রয়েছে, যা চৌম্বকীয় সার্কিটের চৌম্বকীয় প্রতিরোধকে উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে। অতএব, ইলেক্ট্রোম্যাগনেট গণনা করার সময় বায়ু ফাঁক অবশ্যই বিবেচনায় নেওয়া উচিত।

3. কলের জন্য ইলেক্ট্রোম্যাগনেটের কুণ্ডলীতে 1350টি বাঁক রয়েছে, একটি কারেন্ট I = 12 A এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটের মাত্রা চিত্রে দেখানো হয়েছে। 3. তড়িৎচুম্বক আর্মেচার থেকে 1 সেন্টিমিটার দূরত্বে কত ওজন উত্তোলন করে এবং মাধ্যাকর্ষণ করার পরে এটি কত ওজন ধরে রাখতে পারে?

ভাত। 3. ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক কয়েল

I ∙ ω এর সাথে বেশিরভাগ N. বাতাসের ফাঁক দিয়ে চৌম্বকীয় প্রবাহ পরিচালনা করতে ব্যয় হয়: I ∙ ω≈Hδ ∙ 2 ∙ δ।

চুম্বকীয় বল I ∙ ω = 12 ∙ 1350 = 16200 A।

যেহেতু H ∙ δ = 8 ∙ 10 ^ 5 ∙ B, তারপর Hδ ∙ 2 ∙ δ = 8 ∙ 10 ^ 5 ∙ B ∙ 0.02।

অতএব, 16200 = 8 ∙ 10 ^ 5 ∙ B ∙ 0.02, i.e. B = 1.012T।

আমরা অনুমান করি যে আনয়নটি B = 1 টি, যেহেতু n এর অংশ। গ. I ∙ ω ইস্পাতে চৌম্বকীয় প্রবাহ পরিচালনা করতে ব্যয় হয়।

আসুন এই হিসাবটি I ∙ ω = Hδ ∙ 2 ∙ δ + Hс ∙ lс সূত্র দ্বারা পরীক্ষা করা যাক।

চৌম্বক রেখার গড় দৈর্ঘ্য হল: lav = 2 ∙ (7 + 15) = 44 সেমি = 0.44 মি।

B = 1 T (10000 Gs) এ তীব্রতা Hc চুম্বকীয়করণ বক্ররেখা থেকে নির্ধারিত হয়:

Hc = 260 A/m. I ∙ ω = 0.8 ∙ B ∙ 2 + 2.6 ∙ 44 = 1.6 ∙ 10000 + 114.4 = 16114 Av.

চৌম্বকীয় বল I ∙ ω = 16114 Av একটি আবেশ B = 1 T তৈরি করে কার্যত প্রদত্ত n-এর সমান। v. I ∙ ω = 16200 Av.

কোর এবং শঙ্কুর মোট ক্রস-বিভাগীয় এলাকা হল: S = 6 ∙ 5 + 2 ∙ 5 ∙ 3 = 0.006 m2।

ইলেক্ট্রোম্যাগনেট 1 সেমি দূরত্ব থেকে F = 40550 ∙ B^2 ∙ S = 40550 ∙ 1 ^ 2 ∙ 0.006 = 243.3 kg ওজনের চার্জ আকর্ষণ করবে।

যেহেতু আর্মেচার আকৃষ্ট হওয়ার পরে বায়ুর ব্যবধান কার্যত অদৃশ্য হয়ে যায়, তাই ইলেক্ট্রোম্যাগনেট অনেক বড় লোড সহ্য করতে পারে। এই ক্ষেত্রে, সমগ্র এন. গ. I ∙ ω শুধুমাত্র ইস্পাতে চৌম্বকীয় প্রবাহ পরিচালনা করতে ব্যয় হয়, তাই I ∙ ω = Hс ∙ lс; 16200 = Hs ∙ 44; Hc = 16200/44 = 368 A/cm = 36800 A/m

এই ধরনের ভোল্টেজে, ইস্পাতটি কার্যত সম্পৃক্ত হয় এবং এতে আবেশ হয় প্রায় 2 T। তড়িৎচুম্বক আর্মেচারটিকে F = 40550 ∙ B^ 2 ∙ S = 40550 ∙ 4 ∙ 0.003g = 9 k বল দিয়ে আকর্ষণ করে।

4. সিগন্যাল (ব্লিঙ্কার) রিলেতে একটি বৃত্তাকার কোর সহ একটি সাঁজোয়া ইলেক্ট্রোম্যাগনেট 1 এবং একটি ভালভ-টাইপ আর্মেচার 2 থাকে, যা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটে কারেন্ট সরবরাহ করার পরে, ব্লিঙ্কার 3 কে আকর্ষণ করে এবং ছেড়ে দেয়, যা সিগন্যাল ডিজিটটি খুলে দেয় (চিত্র। 4)।

ভাত। 4. আর্মার ইলেক্ট্রোম্যাগনেট

চুম্বকীয় শক্তি হল I ∙ ω = 120 Av, বায়ুর ব্যবধান হল δ = 0.1 সেমি, এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটের মোট ক্রস-বিভাগীয় এলাকা হল S = 2 cm2। রিলে টান বল অনুমান.

I ∙ ω = Hс ∙ lс + Hδ ∙ 2 ∙ δ সমীকরণ ব্যবহার করে অনুক্রমিক অনুমান দ্বারা ইন্ডাকট্যান্স B নির্ধারণ করা হয়।

যাক n. গ. Hc ∙ lc হল 15% I ∙ ω, i.e. 18 Av.

তারপর আমি ∙ ω-Hс ∙ lс = Hδ ∙ 2 ∙ δ; 120-18 = Hδ ∙ 0.2; Hδ = 102 / 0.2 = 510 A/cm = 51000 A/m.

তাই আমরা আবেশন B খুঁজে পাই:

Hδ = 8 ∙ 10 ^ 5 V; B = Hδ / (8 ∙ 10 ^ 5) = 51000 / (8 ∙ 10 ^ 5) = 0.0637 T.

F = 40550 ∙ B^2 ∙ S সূত্রে B মান প্রতিস্থাপন করার পরে, আমরা পাই:

F = 40550 ∙ 0.0637 ^ 2 ∙ 0.0002 = 0.0326 kg।

5. ডিসি ব্রেক সোলেনয়েড (চিত্র 5) একটি টেপারড স্টপ সহ একটি পিস্টন আর্মেচার রয়েছে৷ আর্মেচার এবং কোরের মধ্যে দূরত্ব 4 সেমি। কাজের ব্যাস (একটি বৃত্তাকার যোগাযোগ এলাকা সহ কোর) d = 50 মিমি। আর্মেচারটি 50 কেজি শক্তি দিয়ে কুণ্ডলীতে টানা হয়। বল lav এর মধ্যরেখার দৈর্ঘ্য = 40 সেমি। n নির্ধারণ করুন। pp. এবং কয়েল কারেন্ট যদি 3000 টার্ন থাকে।

ভাত। 5. ডিসি ব্রেক সোলেনয়েড

ইলেক্ট্রোম্যাগনেটের কাজের অংশের ক্ষেত্রফল d = 5 সেমি ব্যাস বিশিষ্ট একটি বৃত্তের ক্ষেত্রফলের সমান:

S = (π ∙ d^2) / 4 = 3.14 / 4 ∙ 25 = 19.6 cm2।

F = 50 kg বল তৈরি করতে যে আনয়ন B প্রয়োজন তা F = 40550 ∙ B^2 ∙ S সমীকরণ থেকে পাওয়া যায়,

যেখানে B = √ (F / (40550 ∙ S)) = √ (50 / (40550 ∙ 0.00196)) = 0.795 T।

চুম্বকীয় বল I ∙ ω = Hс ∙ lс + Hδ ∙ δ।

আমরা ইস্পাত Hc ∙ lc-এর জন্য চৌম্বকীয় শক্তি নির্ণয় করি একটি সরলীকৃত উপায়ে, এই সত্যের ভিত্তিতে যে এটি 15% I ∙ ω:

I ∙ ω = 0.15 ∙ I ∙ ω + Hδ ∙ δ; 0.85 ∙ I ∙ ω = Hδ ∙ δ; 0.85 ∙ I ∙ ω = 8 ∙ 10 ^ 5 ∙ B ∙ δ; আমি ∙ ω = (8 ∙ 10 ^ 5 ∙ 0.795 ∙ 0.04) / 0.85 = 30,000 Av.

ম্যাগনেটাইজিং কারেন্ট I = (I ∙ ω) / ω = 30000/3000 = 10 A।