Permanent Magnet Moving Coil वा PMMC यन्त्र
परिभाषा
स्थिर चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने के लिए एक स्थिर चुम्बक का उपयोग करने वाले उपकरणों को स्थिर चुम्बकीय गतिशील कुण्डली (PMMC) उपकरण कहा जाता है। ये उपकरण इस सिद्धांत पर काम करते हैं कि एक स्थिर चुम्बक के चुंबकीय क्षेत्र में स्थित गतिशील कुण्डली पर टार्क लगता है। PMMC उपकरण सीधे विद्युत (DC) मापन के लिए सटीक परिणाम प्रदान करते हैं।
PMMC उपकरण का निर्माण
गतिशील कुण्डली और स्थिर चुम्बक PMMC उपकरण के मुख्य घटक हैं। निम्नलिखित PMMC उपकरण के भागों की विस्तृत व्याख्या है।
गतिशील कुण्डली
कुण्डली उपकरण का वह घटक है जो धारा ले जाता है और स्थिर चुम्बक के स्थिर चुंबकीय क्षेत्र में स्वतंत्र रूप से चलता है। जब कुण्डली में धारा गुजरती है, तो यह कुण्डली को विक्षेपित करती है, जिससे धारा या वोल्टेज की मात्रा का निर्धारण होता है। कुण्डली एल्युमिनियम से बने आयताकार फॉर्मर पर स्थापित होती है। यह फॉर्मर चुंबकीय ध्रुवों के बीच वायु-रिक्त स्थान में त्रिज्याकार और समान चुंबकीय क्षेत्र को बढ़ाता है। कुण्डली चुम्बक के ध्रुवों के बीच रेशम से ढकी तांबे की तार से बनी होती है।
चुम्बक प्रणाली
PMMC उपकरण में, स्थिर चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने के लिए एक स्थिर चुम्बक का उपयोग किया जाता है। अलकोमैक्स और अलनिको सामग्री को स्थिर चुम्बक बनाने के लिए उपयोग किया जाता है, क्योंकि इनकी उच्च बलात्मक बल (जो चुम्बक की चुम्बकीकरण गुणधर्म पर प्रभाव डालता है) होता है। इसके अलावा, ये चुम्बक उच्च क्षेत्र तीव्रता के गुणधर्म रखते हैं।
नियंत्रण
PMMC उपकरण में, नियंत्रण टार्क गुलाबी ब्रोंज से बने स्प्रिंग द्वारा प्रदान किया जाता है। ये स्प्रिंग दो जेवल बेयरिंगों के बीच स्थित होते हैं। स्प्रिंग गतिशील कुण्डली में धारा के प्रवाह के लिए भी पथ का कार्य करते हैं। नियंत्रण टार्क मुख्य रूप से रिबन सस्पेंशन का परिणाम होता है।
डैम्पिंग
डैम्पिंग टार्क का उपयोग कुण्डली की गति को शांत अवस्था में रखने के लिए किया जाता है। यह डैम्पिंग टार्क उत्पन्न होता है जब एल्युमिनियम कोर स्थिर चुम्बक के ध्रुवों के बीच चलता है।
पोइंटर और स्केल
पोइंटर गतिशील कुण्डली से जुड़ा होता है। यह कुण्डली के विक्षेपण को दर्शाता है, और इस विक्षेपण की मात्रा स्केल पर दिखाई देती है। पोइंटर हल्के सामग्री से बना होता है, जिससे यह कुण्डली के गति के साथ आसानी से विक्षेपित होता है। कभी-कभी, उपकरण में पैरालैक्स त्रुटि होती है, जिसे पोइंटर ब्लेड को सही रूप से संरेखित करके आसानी से कम किया जा सकता है।
PMMC उपकरण के लिए टार्क समीकरण
गतिशील कुण्डली के गति से विक्षेपण टार्क उत्पन्न होता है। इसे निम्नलिखित समीकरण द्वारा व्यक्त किया जाता है।
N - कुण्डली के चक्करों की संख्या
B - वायु-रिक्त स्थान में फ्लक्स घनत्व
L, d - भुजाओं की ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज लंबाई
I - कुण्डली में धारा
स्प्रिंग गतिशील कुण्डली को पुनर्स्थापित टार्क प्रदान करता है, जो निम्नलिखित रूप में व्यक्त किया जाता है
जहाँ K = स्प्रिंग नियतांक।
अंतिम विक्षेपण के लिए,
समीकरण (1) और (3) के मान बदलने पर हम प्राप्त करते हैं,
उपरोक्त समीकरण दर्शाता है कि विक्षेपण टार्क कुण्डली में गुजरने वाली धारा के सीधे समानुपाती होता है।
PMMC उपकरणों में त्रुटियाँ
PMMC उपकरणों में, त्रुटियाँ उम्र और तापमान के प्रभाव के कारण होती हैं। उपकरण के उन मुख्य घटकों जो इन त्रुटियों में योगदान देते हैं, वे चुम्बक, स्प्रिंग और गतिशील कुण्डली हैं। निम्नलिखित विभिन्न प्रकार की त्रुटियों का विवरण है:
1. चुम्बक
गर्मी और कंपन स्थिर चुम्बक की लंबाई को कम करते हैं और इसके चुम्बकत्व को भी कम करते हैं, जो आकर्षण या दूरी का गुण है। कमजोर चुम्बक कुण्डली के विक्षेपण को कम करता है।
2. स्प्रिंग
कमजोर स्प्रिंग स्थिर चुम्बक के भीतर गतिशील कुण्डली के विक्षेपण को बढ़ाता है। इस परिणामस्वरूप, छोटी धारा के मान के लिए भी कुण्डली बड़ा विक्षेपण दिखाती है। स्प्रिंग तापमान के प्रभाव से कमजोर होता है; तापमान में एक डिग्री की वृद्धि स्प्रिंग की लंबाई को 0.004 प्रतिशत तक कम करती है।
3. गतिशील कुण्डली
जब कुण्डली की सीमा निर्दिष्ट सीमा से शंट का उपयोग करके विस्तारित की जाती है, तो त्रुटियाँ होती हैं। यह शंट प्रतिरोध के सापेक्ष कुण्डली के प्रतिरोध में परिवर्तन के कारण होता है। क्योंकि कुण्डली उच्च शंट प्रतिरोध वाले तांबे की तार से बनी होती है और शंट तार मंगनिन से बना होता है, जिसका प्रतिरोध कम होता है, इस असंगति के कारण त्रुटियाँ होती हैं।
इस त्रुटि को कम करने के लिए, गतिशील कुण्डली के श्रृंखला में एक ड्राइविंग प्रतिरोध जोड़ा जाता है। ड्राइविंग प्रतिरोध एक निम्न-तापमान गुणांक वाला प्रतिरोध है, जो गतिशील कुण्डली पर तापमान के प्रभाव को कम करता है।
PMMC उपकरणों के फायदे
निम्नलिखित PMMC उपकरणों के फायदे हैं:
PMMC उपकरणों के नुकसान
निम्नलिखित PMMC उपकरणों के नुकसान हैं:
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