కదులుట స్పిన్నర్ విద్యుత్ జనరేటర్

ఒక ఎలక్ట్రిక్ జనరేటర్ అప్పుడు మేము మా గ్రహం విద్యుత్ అందించడానికి అన్ని మా శక్తి మొక్కలలో ఈ యంత్రాలు ఉపయోగించి నాటినుండి 1832 లో మైఖేల్ ఫారడే కనుగొన్న చాలా సాధారణ మరియు విద్యుత్ యంత్రం ఉపయోగపడుతుంది. ఈ ప్రాజెక్ట్‌లో, జనరేటర్ యొక్క భావనను అర్థం చేసుకోవడానికి మేము ఒక విద్యుదయస్కాంతాన్ని మరియు ఒక కదులుట స్పిన్నర్‌ను ఉపయోగించి ఒక సాధారణ జనరేటర్‌ను నిర్మించబోతున్నాము.

మేము ప్రారంభించడానికి ముందు జనరేటర్ల గురించి తెలుసుకోవడం ముఖ్యం. అవి విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయవు. అవును, మీరు సరిగ్గా విన్నారు! వాస్తవానికి, విద్యుత్తును ఎప్పుడూ ఉత్పత్తి చేయలేము; పరిరక్షణ చట్టం ప్రకారం, శక్తిని ఒక రాష్ట్రం నుండి మరొక రాష్ట్రానికి మాత్రమే బదిలీ చేయవచ్చు. కాబట్టి ఒక జెనరేటర్‌లో, టర్బైన్ లేదా ఇంజిన్ నుండి ఏదైనా యాంత్రిక కలయికను ఉపయోగించి రోటర్ తిప్పబడుతుంది మరియు ఈ యాంత్రిక భ్రమణం స్టేటర్‌లోని విద్యుత్ శక్తిగా మార్చబడుతుంది. మేము అదే చేయబోతున్నాం , ఎల్‌ఈడీని మెరుస్తున్నంత చిన్న విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడానికి మేము ఫిడ్జెట్ స్పిన్నర్‌ను రోటర్‌గా మరియు విద్యుదయస్కాంతాన్ని స్టేటర్‌గా ఉపయోగిస్తాము. ఆసక్తికరంగా అనిపిస్తుందా? ప్రారంభిద్దాం…

అవసరమైన పదార్థాలు:

1. కదులుట స్పిన్నర్
2. విద్యుదయస్కాంత
3. నియోడైమియం అయస్కాంతాలు

విద్యుదయస్కాంతం ఎలా పనిచేస్తుంది?

ఈ కదులుట స్పిన్నర్ విద్యుత్ జనరేటర్ ప్రాజెక్ట్‌తో కొనసాగడానికి ముందు, మేము విద్యుదయస్కాంతాన్ని ఉపయోగిస్తున్నందున ఇది ఎలా పనిచేస్తుందో అర్థం చేసుకోవడానికి అనుమతిస్తుంది. మేము మా ప్రాజెక్ట్‌లో ఉపయోగిస్తున్నది 12V 0.25A (మరింత సాంకేతిక స్పెక్ తరువాత చర్చించబడుతుంది) విద్యుదయస్కాంతం. కాబట్టి స్పష్టంగా, మేము 12V ని సరఫరా చేస్తే అది 0.25A చుట్టూ తినేస్తుంది మరియు అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని (B) ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది దాని పరిసర ప్రాంతంలోని ఏదైనా లోహపు భాగాన్ని ఆకర్షిస్తుంది. ఈ అయస్కాంత క్షేత్రం ఉత్పత్తి అవుతుంది ఎందుకంటే విద్యుదయస్కాంతం లోపల ఉన్న కాయిల్ ద్వారా ప్రవాహం ప్రవహిస్తుంది మరియు ఫెరడే యొక్క ప్రేరణ నియమం ప్రకారం మనకు తెలుసు ,ప్రస్తుత మోస్తున్న కండక్టర్లన్నీ వాటి చుట్టూ అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తాయి. కాయిల్ అమరిక కారణంగా ఈ అయస్కాంత క్షేత్రం ఒక నిర్దిష్ట సమయంలో కేంద్రీకృతమై ఉంది మరియు అందువల్ల ఇది లోహాన్ని ఆకర్షించే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఇది ఇక్కడ పనిచేయాలని మేము కోరుకుంటున్నాము.

అదే ఫారడే చట్టాన్ని దృష్టిలో ఉంచుకుని, విద్యుదయస్కాంతానికి సమీపంలో విభిన్న అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టించడం ద్వారా మనం విద్యుత్తును కూడా ఉత్పత్తి చేయగలగాలి, తద్వారా ఇది జనరేటర్‌గా పనిచేస్తుంది. కాబట్టి ఈ విభిన్న అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టించడానికి మేము ఫిడేట్ స్పిన్నర్‌తో నియోడైమియం అయస్కాంతాలను ఉపయోగిస్తాము.

విద్యుత్ జనరేటర్ ప్రాజెక్ట్ సెటప్:

దీని కోసం సెటప్ చాలా సులభం, మీరు నియోడైమియం అయస్కాంతాలను కదులుట స్పిన్నర్ పైన ఉంచాలి (క్రింద చూపిన విధంగా) మరియు దానిని నేరుగా విద్యుదయస్కాంతంపై ఉంచండి.

నియోడైమియం అయస్కాంతాలు చాలా శక్తివంతమైనవి మరియు మీరు దానిని ఉచిత చేతితో స్పిన్ చేస్తుంటే విద్యుదయస్కాంతం వైపు ఆకర్షించడానికి ప్రయత్నిస్తారు. అందువల్ల రెండింటినీ చెక్కుచెదరకుండా ఉంచడానికి కొన్ని ఏర్పాట్లను ఉపయోగించండి. దిగువ చిత్రంలో చూపిన విధంగా నేను గింజ మరియు బోల్ట్ అమరికను ఉపయోగించాను. అది పూర్తయిన తర్వాత విద్యుదయస్కాంతపు అవుట్పుట్ టెర్మినల్‌కు ఒక LED ని కనెక్ట్ చేయండి (ధ్రువణత లేదు) మరియు మీరు స్పిన్ కోసం సిద్ధంగా ఉన్నారు.

LED ని మెరుస్తూ కదులుట స్పిన్నర్ ఉపయోగించి విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడం:

మా మినీ జనరేటర్ చర్యకు సిద్ధంగా ఉంది. మీ చేతితో కదులుట స్పిన్నర్‌ను తిప్పండి మరియు మీరు LED మెరుస్తున్నట్లు గమనించాలి. ఈ పేజీ చివర ఉన్న వీడియో ప్రెజెంటేషన్‌లో కూడా ఇదే చూడవచ్చు. మీరు ఎంత ప్రకాశవంతంగా తిరుగుతున్నారో అది మెరుస్తుంది. కొంత సమయం గడపండి మరియు మీ అవుట్‌పుట్‌ను ఆస్వాదించండి, తరువాత ఇక్కడ ఏమి జరుగుతుందో విశ్లేషించండి.

సరే, ఇప్పుడు సాంకేతికత పొందడానికి, కొన్ని అంశాలను విశ్లేషిద్దాం. మీరు స్పిన్నర్‌ను ఏ దిశలో తిప్పారో లేదా ఏ ధ్రువణతలో మీరు ఎల్‌ఈడీని కనెక్ట్ చేస్తారనే దానితో సంబంధం లేకుండా ఎల్‌ఈడీ మెరుస్తున్నట్లు మీరు గమనించాలి. ఎందుకంటే ఇక్కడ ఎల్‌ఈడీ వాస్తవానికి ఎసి వోల్టేజ్‌పై మెరుస్తుంది. ఏమిటి…. ?????

అవును, ఏ జెనరేటర్ కూడా DC వోల్టేజ్‌ను ఉత్పత్తి చేయగలదు. ఒక జెనరేటర్‌లో వోల్టేజ్ ఉత్పత్తి అయినప్పుడు దాని డిఫాల్ట్ వోల్టేజ్ AC అవుతుంది. DC జనరేటర్లలో కూడా, స్టేటర్ నుండి ఉత్పత్తి అయ్యే తక్షణ వోల్టేజ్ AC, తరువాత దానిని యాంత్రికంగా DC లోకి కమ్యుటేటర్ అని పిలుస్తారు.

స్పిన్నర్ ఉత్పత్తి చేసిన ఫ్లక్స్ అంచనా:

ఇప్పటివరకు చాలా మంచిది, మీరు ఇప్పటివరకు విషయాలను అర్థం చేసుకోవడానికి ముందుకు సాగండి మరియు మీరే కుకీ ఇవ్వవచ్చు. కానీ కొన్ని సూత్రాలను ఉపయోగించి మరికొన్ని విషయాలను తెలుసుకోవడానికి ప్రయత్నిద్దాం.

ఇక్కడ ఉపయోగించిన విద్యుదయస్కాంతం మోడల్ సంఖ్య ZYE1-P20 / 16, ఇది దాని డేటాషీట్‌లో పేర్కొన్న క్రింది స్పెసిఫికేషన్‌ను కలిగి ఉంది. (ఇంకా చాలా ఉన్నాయి, నేను అవసరమైన వాటిని మాత్రమే జాబితా చేసాను)

వోల్టేజ్: 12 వి

ప్రస్తుత: 0.25A

హోల్డింగ్ ఫోర్స్: 2.5 కిలోలు / సెం ² లేదా 25 ఎన్

మధ్య వ్యాసం: 8 మిమీ

లోపల కాయిల్ యొక్క మలుపుల సంఖ్యను కనుగొనడానికి, సూత్రాలను ఉపయోగిద్దాం

F = ((NI) 2 × µ0 × a) / (2 × g2)

ఎక్కడ, F = న్యూటన్లో శక్తిని పట్టుకోవడం

N = మనం కనుగొనాలనుకుంటున్న మలుపుల సంఖ్య

I = ఆంప్స్‌లోని విద్యుదయస్కాంతం ద్వారా ప్రవహించే కరెంట్

0 = అయస్కాంత స్థిరాంకం, ఇది 4π × 10 ^-7

a = m ² లో ఆకర్షణ యొక్క ప్రాంతం

g = మీటర్లలో విద్యుదయస్కాంతం మరియు లోహం మధ్య అంతరం

వీటిలో డేటాషీట్ నుండి 25N, ప్రస్తుతము 0.25A, మరియు ఆకర్షణ యొక్క విస్తీర్ణం 2r ² (ఇక్కడ r 8 మిమీ) ఉపయోగించి లెక్కించబడుతుంది, ఇది 0.125 మీ ² ఇస్తుంది. చివరగా, ప్రతి సెంటీమీటర్ దూరానికి 25 ఎన్ ఇవ్వబడినందున గ్యాప్ 0.01 మీ.

పై విలువను ఉపయోగించి మన విద్యుదయస్కాంతంలోని మలుపుల సంఖ్య సుమారు 715 మలుపులుగా లెక్కించబడుతుంది. ఇప్పుడు మన విద్యుదయస్కాంతంలో ఎన్ని మలుపులు ఉన్నాయో మనకు తెలుసు, అయస్కాంతాలతో తిరిగేటప్పుడు స్పిన్నర్ ఉత్పత్తి చేస్తున్న మాగ్నెటోమోటివ్ ఫోర్స్ (ఎంఎంఎఫ్) ను కనుగొనడానికి ఈ సమాచారాన్ని ఉపయోగించవచ్చు.

MMF = I × N.

ఎక్కడ, నేను ప్రస్తుత మరియు N మలుపుల సంఖ్య.

LED ద్వారా ప్రవహించే ప్రస్తుతము 20mA కి అంచనా వేయబడుతుంది.

MMF = 0.02 * 715 = 14.3 వద్ద

MMF యొక్క ఈ విలువ వాస్తవ జనరేటర్లతో పోలిస్తే చాలా చిన్నది కాని అయస్కాంతాలతో కూడిన కదులుట స్పిన్నర్ కోసం, మనం పొందగలిగేది ఇదే. అలాగే, ఈ లెక్కలు మేము అర్థం చేసుకునే ప్రాతిపదికన మాత్రమే చేశాము మరియు విశ్లేషణ కోసం ఉపయోగించటానికి ఉద్దేశించబడలేదు.

మీరు ప్రాజెక్ట్ను ఆస్వాదించారని మరియు దాని నుండి ఉపయోగకరమైనదాన్ని నేర్చుకున్నారని మీరు అర్థం చేసుకున్నారని ఆశిస్తున్నాము. మీకు ఏమైనా సందేహం ఉంటే దాన్ని పరిష్కరించడానికి వ్యాఖ్య విభాగం లేదా ఫోరమ్‌లను ఉపయోగించండి.