Solenoids - ডিভাইস, অপারেশন, অ্যাপ্লিকেশন

এই নিবন্ধটি solenoids উপর ফোকাস করা হবে. প্রথমে আমরা এই বিষয়টির তাত্ত্বিক দিকটি বিবেচনা করব, তারপর ব্যবহারিক, যেখানে আমরা তাদের কাজের বিভিন্ন মোডে সোলেনয়েডগুলির প্রয়োগের ক্ষেত্রগুলি নোট করব।

সোলেনয়েড হল একটি নলাকার কয়েল যার দৈর্ঘ্য তার ব্যাসের চেয়ে অনেক বেশি। সোলেনয়েড শব্দটি নিজেই দুটি শব্দের সংমিশ্রণ থেকে গঠিত - সোলেন এবং ইডোস, যার প্রথমটি টিউব হিসাবে অনুবাদ করে, দ্বিতীয়টি - অনুরূপ। অর্থাৎ, একটি সোলেনয়েড হল একটি নলের মতো আকৃতির একটি কয়েল।

একটি বিস্তৃত অর্থে সোলেনয়েড হল একটি নলাকার ফ্রেমের উপর একটি তারের দ্বারা ক্ষতিত ইনডাক্টর, যা একক-স্তর বা বহু-স্তর হতে পারে... যেহেতু একটি সোলেনয়েডের কুণ্ডলীর দৈর্ঘ্য তার ব্যাসকে অনেক বেশি অতিক্রম করে, তখন যখন একটি সরাসরি প্রবাহ প্রয়োগ করা হয় এই জাতীয় কুণ্ডলীর মাধ্যমে, এর ভিতরে, অভ্যন্তরীণ গহ্বরে, প্রায় অভিন্ন চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি হয়।

সোলেনয়েডগুলিকে প্রায়শই অপারেশনের একটি ইলেক্ট্রোমেকানিকাল নীতিতে কিছু অ্যাকুয়েটর বলা হয়, যেমন একটি গাড়িতে একটি স্বয়ংক্রিয় ট্রান্সমিশন সোলেনয়েড ভালভ বা একটি স্টার্টার রিট্র্যাকশন রিলে।একটি নিয়ম হিসাবে, ফেরোম্যাগনেটিক কোর একটি প্রত্যাহার করা অংশ এবং সোলেনয়েড নিজেই কাজ করে বাইরে একটি চৌম্বকীয় কোর সঙ্গে লাগানো, তথাকথিত ফেরোম্যাগনেটিক জোয়াল।

যদি সোলেনয়েডের নকশায় কোন চৌম্বকীয় উপাদান না থাকে, তাহলে তারের মধ্য দিয়ে প্রত্যক্ষ কারেন্ট প্রবাহিত হলে, কয়েলের অক্ষ বরাবর একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি হয়, যার আনয়ন সংখ্যাগতভাবে সমান:

যেখানে, N হল সোলেনয়েডের বাঁকের সংখ্যা, l হল সোলেনয়েড কয়েলের দৈর্ঘ্য, I হল সোলেনয়েডে কারেন্ট, μ0 হল ভ্যাকুয়ামের চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা।

সোলেনয়েডের প্রান্তে, চৌম্বক আবেশ এর ভিতরের তুলনায় অর্ধেক, কারণ তাদের সংযোগস্থলে সোলেনয়েডের উভয় অর্ধেকই সোলেনয়েড কারেন্ট দ্বারা সৃষ্ট চৌম্বক ক্ষেত্রে সমান অবদান রাখে। এটি একটি আধা-অসীম সোলেনয়েড বা ফ্রেমের ব্যাসের জন্য যথেষ্ট লম্বা একটি কয়েলের জন্য বলা যেতে পারে। প্রান্তে চৌম্বক আবেশ সমান হবে:

যেহেতু সোলেনয়েড প্রাথমিকভাবে একটি ইন্ডাকটিভ কয়েল, যেমন একটি ইন্ডাকট্যান্স সহ যেকোন কয়েলের মতো, সোলেনয়েড একটি চৌম্বক ক্ষেত্রে শক্তি সঞ্চয় করতে সক্ষম হয় সংখ্যাগতভাবে উৎস যে কাজ করে কয়েলে একটি কারেন্ট তৈরি করতে যা সোলেনয়েডের চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে:

কয়েলে কারেন্টের পরিবর্তন স্ব-ইন্ডাকশনের একটি ইএমএফের চেহারার দিকে পরিচালিত করবে এবং সোলেনয়েড কয়েলের তারের প্রান্তে ভোল্টেজ সমান হবে:

সোলেনয়েডের আবেশ সমান হবে:

যেখানে V হল সোলেনয়েডের আয়তন, z হল সোলেনয়েড কয়েলের তারের দৈর্ঘ্য, n হল সোলেনয়েডের প্রতি একক দৈর্ঘ্যের বাঁকের সংখ্যা, l হল সোলেনয়েডের দৈর্ঘ্য, μ0 হল ভ্যাকুয়াম চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা।

যখন একটি বিকল্প কারেন্ট সোলেনয়েড তারের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়, তখন সোলেনয়েডের চৌম্বক ক্ষেত্রটিও পর্যায়ক্রমে হবে। একটি সোলেনয়েডের এসি প্রতিরোধের প্রকৃতি জটিল এবং এতে সক্রিয় এবং প্রতিক্রিয়াশীল উভয় উপাদানই থাকে যা কয়েলের আবেশ এবং সক্রিয় প্রতিরোধের দ্বারা নির্ধারিত হয়।

সোলেনয়েডের ব্যবহারিক ব্যবহার

Solenoids অনেক শিল্প এবং নাগরিক অ্যাপ্লিকেশন ব্যবহার করা হয়. প্রায়শই লিনিয়ার ড্রাইভগুলি ডিসি সোলেনয়েড অপারেশনের একটি উদাহরণ। ক্যাশ রেজিস্টার, ইঞ্জিন ভালভ, স্টার্টার পুল রিলে, হাইড্রোলিক ভালভ ইত্যাদিতে শিয়ারগুলি পরীক্ষা করুন। বিকল্প কারেন্টে, সোলেনয়েডগুলি ইন্ডাক্টর হিসাবে কাজ করে ক্রুসিবল চুল্লি.

সোলেনয়েড কয়েল, একটি নিয়ম হিসাবে, তামা দিয়ে তৈরি, কম প্রায়ই অ্যালুমিনিয়াম তারের। উচ্চ প্রযুক্তির শিল্পে, সুপারকন্ডাক্টিং কয়েল ব্যবহার করা হয়। কোরগুলি লোহা, ঢালাই লোহা, ফেরাইট বা অন্যান্য সংকর ধাতু হতে পারে, প্রায়শই চাদরের একটি বান্ডিল আকারে থাকে, অথবা সেগুলি মোটেও উপস্থিত নাও হতে পারে।

বৈদ্যুতিক মেশিনের উদ্দেশ্যের উপর নির্ভর করে, কোরটি এক বা অন্য উপাদান দিয়ে তৈরি। ডিভাইস যেমন ইলেক্ট্রোম্যাগনেট উত্তোলন, বীজ বাছাই, কয়লা পরিষ্কার করা ইত্যাদি। পরবর্তী আমরা সোলেনয়েড ব্যবহারের কিছু উদাহরণ দেখব।

লাইন সোলেনয়েড ভালভ

সোলেনয়েড কয়েলে ভোল্টেজ প্রয়োগ করে, ভালভ ডিস্কটিকে একটি স্প্রিং দ্বারা পাইলট পোর্টের বিরুদ্ধে দৃঢ়ভাবে চাপানো হয় এবং লাইনটি বন্ধ করা হয়। যখন কপাটক কয়েলে কারেন্ট প্রয়োগ করা হয়, তখন আর্মেচার এবং সংশ্লিষ্ট ভালভ ডিস্ক উঠে যায়, কুণ্ডলী দ্বারা টানা হয়, স্প্রিং এর বিরোধিতা করে এবং পাইলট গর্ত খুলে দেয়।

ভালভের বিভিন্ন দিকে চাপের পার্থক্যের কারণে পাইপলাইনে তরল সরে যায় এবং যতক্ষণ না ভালভ কয়েলে ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, ততক্ষণ পাইপলাইন ব্লক হয় না।

যখন সোলেনয়েড বন্ধ হয়ে যায়, তখন স্প্রিং আর কিছু ধরে রাখে না এবং ভালভটি পাইলট গর্তকে অবরুদ্ধ করে নিচে নেমে আসে। পাইপলাইন আবার বন্ধ।

গাড়ী ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক স্টার্টার রিলে

একটি স্টার্টার মোটর মূলত একটি শক্তিশালী ডিসি মোটর যা গাড়ির ব্যাটারি দ্বারা চালিত হয়। ইঞ্জিন শুরু করার সময়, স্টার্টার গিয়ার (বেন্ডিক্স) ক্র্যাঙ্কশ্যাফ্ট ফ্লাইহুইলের সাথে কিছুক্ষণের জন্য দ্রুত নিযুক্ত থাকতে হবে এবং একই সময়ে স্টার্টার মোটরটি চালু করা উচিত। এখানে সোলেনয়েড হল স্টার্টার সোলেনয়েড কয়েল।

রিট্র্যাক্টর রিলে স্টার্টার হাউজিং এ মাউন্ট করা হয় এবং যখন রিলে কয়েলে শক্তি প্রয়োগ করা হয়, তখন একটি লোহার কোর একটি মেকানিজমের সাথে সংযুক্ত থাকে যা গিয়ারকে সামনের দিকে নিয়ে যায়। ইঞ্জিন চালু হওয়ার পরে, রিলে কয়েল দ্বারা পাওয়ার সাপ্লাই বন্ধ হয়ে যায় এবং বসন্তের জন্য গিয়ারটি ফিরে আসে।

সোলেনয়েড লক

ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক লকগুলিতে, বল্টু একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটের বল দ্বারা চালিত হয়। এই ধরনের লকগুলি অ্যাক্সেস কন্ট্রোল সিস্টেম এবং স্লুইস গেট সিস্টেমে ব্যবহৃত হয়। এই ধরনের লক দিয়ে সজ্জিত একটি দরজা শুধুমাত্র কন্ট্রোল সিগন্যালের বৈধতার সময় খোলা যেতে পারে। এই সংকেতটি সরানোর পরে, বন্ধ দরজাটি খোলা থাকবে কিনা তা নির্বিশেষে তালাবদ্ধ থাকবে।

সোলেনয়েড লকগুলির সুবিধাগুলির মধ্যে রয়েছে তাদের নকশা - এটি ইঞ্জিন লকগুলির তুলনায় অনেক সহজ, আরও পরিধান-প্রতিরোধী৷ আপনি দেখতে পাচ্ছেন, এখানে সোলেনয়েড আবার একটি রিটার্ন স্প্রিং এর সাথে যুক্ত হয়েছে।

উত্তাপ দ্বারা solenoid সঙ্গে আবেশক

সোলেনয়েড মাল্টিটার্ন ইনডাক্টর সাধারণত গরম করার জন্য ব্যবহৃত হয়। ইন্ডাক্টর কয়েলটি জল-শীতল তামার নল বা তামার বাসবার দিয়ে তৈরি।

মাঝারি ফ্রিকোয়েন্সি ইনস্টলেশনে, একক-স্তর উইন্ডিং ব্যবহার করা হয় এবং শিল্প ফ্রিকোয়েন্সি উইন্ডিংগুলিতে, উইন্ডিং একক-স্তর বা বহু-স্তর হতে পারে। এটি ইন্ডাক্টরের বৈদ্যুতিক ক্ষতির সম্ভাব্য হ্রাস এবং লোড প্যারামিটার এবং ভোল্টেজ পরামিতি এবং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের পাওয়ার ফ্যাক্টরের সাথে সম্মতির শর্তগুলির কারণে। ইন্ডাকটিভ কয়েলের অনমনীয়তা নিশ্চিত করতে, এর পুটিটি প্রায়শই চূড়ান্ত অ্যাসবেস্টস-সিমেন্ট প্লেটের মধ্যে ব্যবহৃত হয়।

আধুনিক স্থাপনায় আনয়ন শক্ত করা এবং গরম করা সোলেনয়েডগুলি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি এসি মোডে কাজ করে, তাই তাদের সাধারণত ফেরোম্যাগনেটিক কোরের প্রয়োজন হয় না।

সোলেনয়েড মোটর

একক-কয়েল সোলেনয়েড মোটরগুলিতে, অপারেটিং কয়েল চালু এবং বন্ধ করার ফলে ক্র্যাঙ্ক প্রক্রিয়ার একটি যান্ত্রিক গতিবিধি ঘটে এবং একটি স্প্রিং দ্বারা প্রত্যাবর্তন করা হয়, যা একটি সোলেনয়েড ভালভ এবং সোলেনয়েড লকের মতো হয়।

মাল্টি-ওয়াইন্ডিং সোলেনয়েড মোটরগুলিতে, কয়েলগুলির বিকল্প সক্রিয়করণ ভালভের সাহায্যে সঞ্চালিত হয়। প্রতিটি কুণ্ডলীতে, সাইনোসয়েডাল ভোল্টেজের অর্ধ চক্রের একটিতে শক্তির উত্স থেকে কারেন্ট সরবরাহ করা হয়। কোরটি ধারাবাহিকভাবে এক বা অন্য কুণ্ডলী দ্বারা আকৃষ্ট হয়, একটি পারস্পরিক নড়াচড়া করে, ক্র্যাঙ্কশ্যাফ্ট বা চাকাটিকে ঘোরাতে চালিত করে।

পরীক্ষামূলক সুবিধার মধ্যে Solenoids

পরীক্ষামূলক ইনস্টলেশন যেমন CERN-এর লার্জ হ্যাড্রন কোলাইডারে অপারেটিং ATLAS ডিটেক্টর শক্তিশালী ইলেক্ট্রোম্যাগনেট ব্যবহার করে যার মধ্যে সোলেনয়েডও রয়েছে। পদার্থের বিল্ডিং ব্লকগুলি আবিষ্কার করতে এবং আমাদের মহাবিশ্বকে টিকিয়ে রাখে এমন প্রকৃতির মৌলিক শক্তিগুলি তদন্ত করার জন্য কণা পদার্থবিজ্ঞানের পরীক্ষাগুলি পরিচালিত হয়।

টেসলা কয়েল

পরিশেষে, নিকোলা টেসলার উত্তরাধিকারের অনুরাগীরা কয়েল তৈরি করতে সর্বদা সোলেনয়েড ব্যবহার করেন। একটি টেসলা ট্রান্সফরমারের সেকেন্ডারি উইন্ডিং একটি সোলেনয়েড ছাড়া আর কিছুই নয়। এবং কয়েলের তারের দৈর্ঘ্য খুব গুরুত্বপূর্ণ বলে প্রমাণিত হয়েছে, কারণ এখানে কয়েলের নির্মাতারা সোলেনয়েডগুলিকে ইলেক্ট্রোম্যাগনেট হিসাবে নয়, বরং ওয়েভগাইড হিসাবে, অনুরণনকারী হিসাবে ব্যবহার করেন, যেখানে যে কোনও দোদুল্যমান সার্কিটের মতোই নয় তারের ইন্ডাকট্যান্স, তবে এই ক্ষেত্রে ক্যাপাসিট্যান্স তৈরি হয় ঘনিষ্ঠ দূরত্ব থেকে বন্ধুর মোড়ের উপর। যাইহোক, সেকেন্ডারি উইন্ডিংয়ের শীর্ষে থাকা টরয়েডটি এই বিতরণ করা ক্যাপাসিট্যান্সের জন্য ক্ষতিপূরণ দেওয়ার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।

আমরা আশা করি যে আমাদের নিবন্ধটি আপনার জন্য দরকারী ছিল এবং এখন আপনি জানেন যে একটি সোলেনয়েড কী এবং আধুনিক বিশ্বে এর প্রয়োগের কতগুলি ক্ষেত্র রয়েছে, কারণ আমরা সেগুলি সমস্ত তালিকাভুক্ত করিনি।