अनुसारी धारा सिद्धान्त र अनुप्रयोग
Eddy Current परिभाषा
लेन्ज के नियम के अनुसार, जब एक चालक लूप को बदलती हुई चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है, तो यह एक विद्युत वाहक बल उत्पन्न करता है जो बदलाव को विरोध करता है। इसी तरह, जब एक चुंबकीय क्षेत्र एक चालक वस्तु, जैसे एक फिलामेंट या एक स्लैब, में बदलता है, तो यह वस्तु के अनुप्रस्थ-खंडों में धारा बहने का कारण बनता है।
इन धाराओं को झीलों और महासागरों में देखे जाने वाले छोटे घूर्णन वाले वेदियों (एडी) के नाम पर एडी करंट कहा जाता है। ये एडी करंट लूप लाभदायक और अवांछनीय दोनों हो सकते हैं।
जबकि वे ट्रांसफॉर्मर कोर जैसी वस्तुओं में अवांछनीय ऊष्मीय नुकसान का कारण बनते हैं, एडी करंट आधुनिक औद्योगिक प्रक्रियाओं जैसे उत्प्रेरण गर्मी, धातुरंध्र, वेल्डिंग, ब्रेकिंग आदि में उपयोग में लाए जाते हैं। यह लेख एडी करंट घटना के सिद्धांत और अनुप्रयोगों से संबंधित है।
ट्रांसफॉर्मर में एडी करंट नुकसान
ट्रांसफॉर्मर कोर के अंदर का चुंबकीय क्षेत्र एक विद्युत वाहक बल उत्पन्न करता है, जिससे फाराडे के नियम और लेन्ज के नियम के अनुसार एडी करंट उत्पन्न होते हैं। कोर खंड में, वाइंडिंग धारा i(t) से चुंबकीय क्षेत्र B(t) एडी करंट ieddy उत्पन्न करता है।
एडी करंट के कारण होने वाले नुकसान को निम्न रूप से लिखा जा सकता है :
जहाँ, ke = नियतांक, जो आकार पर निर्भर करता है और सामग्री की प्रतिरोधकता के व्युत्क्रमानुपाती होता है,
f = उत्तेजन स्रोत की आवृत्ति,
Bm = चुंबकीय क्षेत्र का शिखर मान और
τ = सामग्री की मोटाई।
उपरोक्त समीकरण दर्शाता है कि एडी करंट नुकसान फ्लक्स घनत्व, आवृत्ति और सामग्री की मोटाई पर निर्भर करता है और सामग्री की प्रतिरोधकता के व्युत्क्रमानुपाती होता है।
ट्रांसफॉर्मर में एडी करंट नुकसान को कम करने के लिए, कोर को लेमिनेशन कहे जाने वाले पतले प्लेटों से बनाया जाता है। प्रत्येक प्लेट को इस तरह से अलग-अलग रखा जाता है ताकि एडी करंट छोटे अनुप्रस्थ-खंडों में सीमित रहें, जिससे उनका पथ कम हो जाता है और नुकसान कम होता है।
यह निम्न चित्र में दर्शाया गया है :
सामग्री की प्रतिरोधकता बढ़ाने के लिए ट्रांसफॉर्मर कोर के लिए ठंडे रोल्ड ग्रेन ऑरिएंटेड, CRGO ग्रेड स्टील का उपयोग किया जाता है।
एडी करंट के गुण
ये केवल चालक सामग्रियों के अंदर प्रेरित होते हैं।
ये दाग, जीर्णता, किनारे आदि जैसी दोषों से विकृत होते हैं।
एडी करंट गहराई के साथ घटते हैं, जिनकी उच्चतम तीव्रता सतह पर मौजूद होती है।
ये गुण एडी करंट को शक्ति, एरोस्पेस और पेट्रोकेमिकल उद्योगों में धातु के दाग और क्षति का पता लगाने के लिए उपयोग में लाने की अनुमति देते हैं।
एडी करंट के अनुप्रयोग
चुंबकीय उत्थान: यह एक प्रकार का उत्थान आधुनिक उच्च गति वाले मैगलेव ट्रेनों में घर्षणरहित परिवहन के लिए उपयोग में लाया जाता है। चलते ट्रेन पर रखे गए अतिचालक चुंबक द्वारा उत्पन्न बदलता चुंबकीय फ्लक्स ट्रेन के ऊपर रखे गए स्थिर चालक शीट पर एडी करंट उत्पन्न करता है। एडी करंट चुंबकीय क्षेत्र के साथ इंटरक्ट करके उत्थान के बल उत्पन्न करते हैं।
हाइपरथर्मिया कैंसर उपचार: एडी करंट गर्मी टिश्यू गर्मी के लिए उपयोग में लाई जाती है। एडी करंट निकटवर्ती तार वाइंडिंग से उत्पन्न होते हैं, जो एक कैपेसिटर से जुड़े होते हैं जो एक टैंक सर्किट बनाता है, जो एक रेडियो फ्रीक्वेंसी स्रोत से जुड़ा होता है।
एडी करंट ब्रेकिंग: गतिज ऊर्जा को एडी करंट नुकसान के कारण ऊष्मा में परिवर्तित किया जाता है, जो उद्योग में बहुत से अनुप्रयोगों में उपयोग में लाया जाता है।
ट्रेनों का ब्रेकिंग।
रोलर कोस्टर का ब्रेकिंग।
विद्युत सेर या ड्रिल के आपातकालीन बंद होने के लिए।
उत्प्रेरण गर्मी: यह प्रक्रिया उच्च-आवृत्ति वाले इलेक्ट्रोमैग्नेट के द्वारा एडी करंट उत्पन्न करके एक चालक वस्तु को विद्युत रूप से गर्म करती है। इसका मुख्य उपयोग उत्प्रेरण पकाने, फर्नेस में धातुओं को पिघलाने, वेल्डिंग और ब्रेजिंग में होता है।
एडी करंट वियोजित गति ड्राइव: प्रतिक्रिया नियंत्रक की मदद से एक एडी करंट कप्ल्ड गति ड्राइव प्राप्त किया जा सकता है। यह धातु फार्मिंग, कन्वेयर, प्लास्टिक प्रोसेसिंग आदि में उपयोग में लाया जाता है।
धातु डिटेक्टर: यह चट्टानों, मिट्टी आदि में धातु की उपस्थिति का पता लगाता है। यदि धातु मौजूद हो, तो एडी करंट उत्प्रेरण की मदद से इसका पता लगाया जा सकता है।
डेटा प्रोसेसिंग अनुप्रयोग: एडी करंट नॉन-डिस्ट्रक्टिव टेस्टिंग धातु संरचनाओं की संरचना और कठोरता की जांच में उपयोग में लाया जाता है।
