स्थायी चुंबक जनरेटर का कार्य सिद्धांत और परिचालन स्थिति

स्थायी चुंबक जनरेटर एक ऐसा विद्युत उत्पादन उपकरण है जो यांत्रिक ऊर्जा को ऊष्मीय ऊर्जा से विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। स्थायी चुंबक जनरेटर के कई फायदे हैं, जैसे छोटा आकार, कम हानि और उच्च दक्षता। ऊर्जा संरक्षण और पर्यावरण संरक्षण पर बढ़ते जोर के कारण स्थायी चुंबक जनरेटरों पर शोध करना आवश्यक हो गया है। ब्रश रहित तकनीक का उपयोग कई स्थितियों में किया जा सकता है, इसलिए इसका उपयोग अक्सर छोटे और सूक्ष्म मोटरों में किया जाता है। परिवर्तनीय आवृत्ति विद्युत आपूर्ति का उपयोग करते समय, स्थायी चुंबक मोटरों का उपयोग गति नियंत्रण संचरण प्रणालियों में भी किया जा सकता है। स्थायी चुंबक पदार्थों के प्रदर्शन में निरंतर सुधार और परिपूर्णता के साथ, स्थायी चुंबक मोटरों का उपयोग घरेलू उपकरण, चिकित्सा उपकरण, ऑटोमोबाइल, विमानन और राष्ट्रीय रक्षा जैसे विभिन्न क्षेत्रों में व्यापक रूप से किया जा रहा है।
स्थायी चुंबक जनरेटर का कार्य सिद्धांत:
इस जनरेटर में दो रोटर और एक स्टेटर होता है। रोटर स्टेटर के दोनों ओर स्थित होता है। रोटर स्थायी चुम्बकों के एक वृत्त से बना होता है। जनरेटर की शक्ति और वोल्टेज स्थायी चुम्बक के आकार, कुंडली के व्यास और घुमावों की संख्या पर निर्भर करते हैं।

इलेक्ट्रिक वाहन का मोटर लोहे के कोर वाला डिस्क मोटर होता है, जो बिना किसी बदलाव के बिजली पैदा कर सकता है। बिजली उत्पादन के दौरान लोड पड़ने पर यह सिंक हो जाता है। स्थायी चुंबक जनरेटर बनाने के लिए आवश्यक शक्तिशाली चुंबक बहुत महंगे होते हैं। अगर आप शौक से बनाना चाहते हैं, तो आप एक छोटा जनरेटर बना सकते हैं। कबाड़ हो चुके इलेक्ट्रिक वाहनों के मोटरों में छोटे, मजबूत चुंबक होते हैं जिनका उपयोग किया जा सकता है।

स्थायी चुंबक जनरेटर की स्टेटर संरचना और कार्य सिद्धांत एसी अतुल्यकालिक मोटरों के समान ही होते हैं, जो अधिकतर चार ध्रुवों के रूप में होते हैं। तीन-चरण वाइंडिंग को चार ध्रुव विन्यास में व्यवस्थित किया जाता है और ऊर्जा प्रदान किए जाने पर यह चार ध्रुवों वाला घूर्णनशील चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है।

स्थायी चुंबक सिंक्रोनस मोटर और साधारण असिंक्रोनस मोटर के बीच का अंतर रोटर की संरचना में निहित है। रोटर पर स्थायी चुंबकीय ध्रुव स्थापित होता है, और यह ध्रुव रोटर कोर की परिधीय सतह पर स्थित होता है। चुंबकीय ध्रुव और चुंबकीय प्रवाह की ध्रुवता दाईं ओर होती है। यह एक चार-ध्रुवीय रोटर है। कम चुंबकीय प्रतिरोध के सिद्धांत के अनुसार, चुंबकीय प्रवाह हमेशा कम चुंबकीय प्रतिरोध वाले पथ के अनुदिश प्रवाहित होता है, और चुंबकीय आकर्षण द्वारा रोटर को घूमने के लिए प्रेरित किया जाता है। इसलिए, स्थायी चुंबक रोटर स्टेटर द्वारा उत्पन्न घूर्णनशील चुंबकीय क्षेत्र के साथ सिंक्रोनस रूप से घूमता है।

स्थायी चुंबक जनरेटर एक ऊर्जा-बचत उत्पाद है। स्थायी चुंबक रोटर संरचना रोटर चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने के लिए आवश्यक उत्तेजना शक्ति और कार्बन ब्रश तथा स्लिप रिंग के बीच घर्षण से होने वाली यांत्रिक हानियों को समाप्त कर देती है, जिससे स्थायी चुंबक जनरेटर की दक्षता में काफी सुधार होता है। साधारण उत्तेजना जनरेटरों की औसत दक्षता 1500 आरपीएम से 6000 आरपीएम की गति सीमा में केवल 45% से 55% तक होती है, जबकि स्थायी चुंबक जनरेटरों की औसत दक्षता 75% से 80% तक पहुँच सकती है।

सेल्फ-स्टार्टिंग वोल्टेज रेगुलेटर के इस्तेमाल से किसी बाहरी पावर सप्लाई की ज़रूरत नहीं होती। जनरेटर तब तक बिजली पैदा कर सकता है जब तक वह घूमता रहता है। बैटरी खराब होने पर भी, इंजन चालू रहने तक कार का चार्जिंग सिस्टम सामान्य रूप से काम करता रहता है। अगर कार में बैटरी नहीं है, तो हैंडल को हिलाकर या कार को स्लाइड करके भी इग्निशन किया जा सकता है।