ચુંબકીય બેરિંગ્સનું કાર્ય સિદ્ધાંત અને વર્ગીકરણ

 

ચુંબકીય બેરિંગસિસ્ટમોને તેમના કાર્યકારી સિદ્ધાંતો અનુસાર ત્રણ શ્રેણીઓમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: સક્રિય ચુંબકીય બેરિંગ, નિષ્ક્રિય ચુંબકીય બેરિંગ અને હાઇબ્રિડ ચુંબકીય બેરિંગ.

 

સક્રિય ચુંબકીય બેરિંગ

 

સક્રિય ચુંબકીય બેરિંગ્સ ફરતા શાફ્ટને ઉત્તેજીત કરવા માટે નિયંત્રિત ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક બળનો ઉપયોગ કરે છે, જે મુખ્યત્વે રોટર્સ, સોલેનોઇડ્સ, સેન્સર્સ, કંટ્રોલર્સ અને પાવર એમ્પ્લીફાયરથી બનેલું હોય છે. સોલેનોઇડ્સ એક સ્ટેટર પર માઉન્ટ થયેલ છે જે રેડિયલ સપ્રમાણતામાં મૂકવામાં આવેલા ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ દ્વારા ઉત્પન્ન થતા ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં સસ્પેન્ડ કરવામાં આવે છે, જેમાંથી દરેક શાફ્ટની સ્થિતિમાં થતા ફેરફારોનું સતત નિરીક્ષણ કરવા માટે એક અથવા વધુ સેન્સરથી સજ્જ છે. સેન્સરમાંથી સિગ્નલ આઉટપુટ, ઇલેક્ટ્રોનિક નિયંત્રણ સિસ્ટમની મદદથી, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ દ્વારા વર્તમાનને સુધારે છે, જેથી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટના આકર્ષણને નિયંત્રિત કરી શકાય, જેથી ફરતો શાફ્ટ સ્થિર અને સંતુલિત સ્થિતિમાં ચાલે, અને ચોક્કસ ચોકસાઈ આવશ્યકતાઓ પ્રાપ્ત કરે.

 

સક્રિય ચુંબકીય બેરિંગ્સને વિવિધ નિયંત્રણ પદ્ધતિઓ અનુસાર વર્તમાન નિયંત્રણ અને વોલ્ટેજ નિયંત્રણમાં વિભાજિત કરી શકાય છે, અને વિવિધ સપોર્ટ પદ્ધતિઓ અનુસાર રેડિયલ ચુંબકીય બેરિંગ્સ અને અક્ષીય ચુંબકીય બેરિંગ્સમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. હાલમાં, સક્રિય ચુંબકીય બેરિંગ્સમાં, સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતું ડીસી નિયંત્રિત ચુંબકીય બેરિંગ છે.

 

સક્રિય ચુંબકીય બેરિંગનો યાંત્રિક ભાગ સામાન્ય રીતે રેડિયલ બેરિંગ અને અક્ષીય બેરિંગથી બનેલો હોય છે, અને રેડિયલ બેરિંગ સ્ટેટર (ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ) અને રોટરથી બનેલો હોય છે; અક્ષીય બેરિંગ્સમાં સ્ટેટર (ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ) અને થ્રસ્ટ પ્લેટ હોય છે.

 

સક્રિય ચુંબકીય બેરિંગમાં રોટર પોઝિશનના ફાયદા હોવાથી, બેરિંગની જડતા અને ભીનાશ નિયંત્રણ પ્રણાલી દ્વારા નક્કી કરી શકાય છે, તે ચુંબકીય ઉત્સર્જનના ક્ષેત્રમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાય છે, અને સક્રિય ચુંબકીય બેરિંગનું સંશોધન હંમેશા ચુંબકીય ઉત્સર્જન ટેકનોલોજી સંશોધનનું કેન્દ્ર રહ્યું છે. વર્ષોની સખત મહેનત પછી, તેની ડિઝાઇન સિદ્ધાંત અને પદ્ધતિઓ વધુને વધુ પરિપક્વ બની છે.

 

નિષ્ક્રિય ચુંબકીય બેરિંગ

 

ચુંબકીય બેરિંગના એક સ્વરૂપ તરીકે, નિષ્ક્રિય ચુંબકીય બેરિંગના પોતાના અનન્ય ફાયદા છે, તે કદમાં નાનું છે, કોઈ પાવર વપરાશ નથી અને રચનામાં સરળ છે. નિષ્ક્રિય ચુંબકીય બેરિંગ્સ અને સક્રિય ચુંબકીય બેરિંગ્સ વચ્ચેનો સૌથી મોટો તફાવત એ છે કે પહેલામાં સક્રિય ઇલેક્ટ્રોનિક નિયંત્રણ સિસ્ટમ નથી, પરંતુ ફરતી શાફ્ટને ઉત્તેજિત કરવા માટે ચુંબકીય ક્ષેત્રની લાક્ષણિકતાઓનો ઉપયોગ કરે છે. હાલમાં, સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા નિષ્ક્રિય ચુંબકીય બેરિંગ્સ કાયમી ચુંબકથી બનેલા કાયમી ચુંબક બેરિંગ્સ છે. કાયમી ચુંબક બેરિંગ્સને બે પ્રકારમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: પ્રતિકૂળ પ્રકાર અને સક્શન પ્રકાર.

 

નિષ્ક્રિય કાયમી ચુંબક બેરિંગ્સનો ઉપયોગ રેડિયલ બેરિંગ્સ અને થ્રસ્ટ બેરિંગ્સ (અક્ષીય બેરિંગ્સ) બંને તરીકે થઈ શકે છે, જે બંને સક્શન અથવા રિપલ્શન હોઈ શકે છે. ચુંબકીયકરણ દિશા અને ચુંબકીય રિંગની સંબંધિત સ્થિતિના આધારે, કાયમી ચુંબક બેરિંગ્સમાં વિવિધ પ્રકારના ચુંબકીય સર્કિટ માળખાં હોય છે. પરંતુ બે મૂળભૂત માળખાં છે.

 

બીજા પ્રકારનું નિષ્ક્રિય ચુંબકીય બેરિંગ સક્શન ફોર્સ પર આધારિત છે, જે ચુંબકીય નરમ ચુંબકીય ઘટકો વચ્ચે કાર્ય કરે છે. જ્યારે રોટર ઘટક રેડિયલી ફરે છે, ત્યારે સક્શન અસર ચુંબકીય અંતરમાં ફેરફારથી આવે છે, તેથી તેને "મેગ્નેટોરેસિસ્ટિવ બેરિંગ" પણ કહેવામાં આવે છે. આ પ્રકારના બેરિંગને એવી રીતે ડિઝાઇન કરી શકાય છે કે કાયમી ચુંબક ભાગ ફરે નહીં, અને ફક્ત નરમ લોખંડનો ભાગ ફરે, જેથી સિસ્ટમમાં વધુ સારી સ્થિરતા રહે.

 

અનિચ્છા બેરિંગ્સ અને સક્રિય સોલેનોઇડ્સની સ્થિર અસરોના સંયોજનથી ન્યૂનતમ ઉર્જા વપરાશ સાથે ચુંબકીય બેરિંગ સિસ્ટમ બને છે.

 

હાઇબ્રિડ મેગ્નેટિક બેરિંગ્સ

 

હાઇબ્રિડ મેગ્નેટિક બેરિંગ્સ સક્રિય ચુંબકીય બેરિંગ્સ, નિષ્ક્રિય ચુંબકીય બેરિંગ્સ અને કેટલાક અન્ય સહાયક સપોર્ટ અને સ્થિરીકરણ માળખાના આધારે રચાય છે - એક પ્રકારની સંયુક્ત ચુંબકીય બેરિંગ સિસ્ટમ. તે સક્રિય ચુંબકીય બેરિંગ્સ અને નિષ્ક્રિય ચુંબકીય બેરિંગ્સની વ્યાપક લાક્ષણિકતાઓને ધ્યાનમાં લે છે.

 

હાઇબ્રિડ મેગ્નેટિક બેરિંગ એ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટના સ્ટેટિક બાયસ મેગ્નેટિક ફિલ્ડને બદલવા માટે કાયમી ચુંબક દ્વારા ઉત્પન્ન થતા ચુંબકીય ક્ષેત્રનો ઉપયોગ કરવાનો છે, જે પાવર એમ્પ્લીફાયરના પાવર વપરાશમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરી શકે છે, પરંતુ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટના એમ્પીયર ટર્નની સંખ્યાને પણ અડધી કરી શકે છે, ચુંબકીય બેરિંગનું પ્રમાણ ઘટાડે છે અને લોડ-બેરિંગ ક્ષમતામાં સુધારો કરે છે.

 

કાયમી ચુંબક દ્વારા બાયસ ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન થાય છે અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ દ્વારા નિયંત્રિત ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન થાય છે, તેથી કાયમી ચુંબક ઓફસેટ હાઇબ્રિડ ચુંબકીય બેરિંગ્સના નીચેના ફાયદા છે:

 

૧) કાયમી ચુંબકનો ઉપયોગ બાયસ સ્ટેટિક ચુંબકીય ક્ષેત્ર પ્રદાન કરવા માટે થાય છે, અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ ફક્ત ભાર અથવા બાહ્ય હસ્તક્ષેપને સંતુલિત કરવા માટે નિયંત્રણ ચુંબકીય ક્ષેત્ર પ્રદાન કરે છે, જે સિસ્ટમના બાયસ કરંટને કારણે થતા પાવર નુકશાનને ટાળી શકે છે અને કોઇલની ગરમી ઘટાડી શકે છે.

 

2) હાઇબ્રિડ મેગ્નેટિક બેરિંગના ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ માટે જરૂરી વળાંકોની સંખ્યા સક્રિય મેગ્નેટિક બેરિંગ કરતા ઘણી ઓછી છે, જે મેગ્નેટિક બેરિંગના વોલ્યુમને ઘટાડવા અને સામગ્રી બચાવવા માટે અનુકૂળ છે. આ પ્રકારના બેરિંગમાં નાના કદ, ઓછા વજન અને ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાના ફાયદા છે, અને તે લઘુચિત્રીકરણ અને નાના કદના એપ્લિકેશનો માટે યોગ્ય છે.