चुंबकीय धारक: Difference between revisions

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{{Short description|Bearing which supports loads using magnetic levitation}}
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चुंबकीय बेयरिंग या धारक ऐसा मशीनी उपकरण है जिसका उपयोग चुंबकीय उत्तोलन के लिए अनिवार्य हैI  चुंबकीय बेयरिंग बिना किसी भौतिक साधन के गतिमान हिस्सों को सहारा देने में अहम भूमिका निभाते हैंI वे बहुत कम घर्षण और बिना किसी यांत्रिक [[घिसाव|घर्षण के]] [[रोटरडायनामिक्स]] को उत्तोलित करने और सापेक्ष गति को अनुमति देने में सक्षम हैं। चुंबकीय बेयरिंग उच्चतम गति का समर्थन करते हैंI
'''चुंबकीय बेयरिंग''' या '''धारक''' ऐसा मशीनी उपकरण है जिसका उपयोग चुंबकीय उत्तोलन के लिए अनिवार्य हैI  चुंबकीय बेयरिंग बिना किसी भौतिक साधन के गतिमान हिस्सों को सहारा देने में अहम भूमिका निभाते हैंI वे बहुत कम घर्षण और बिना किसी यांत्रिक [[घिसाव|घर्षण के]] [[रोटरडायनामिक्स]] को उत्तोलित करने और सापेक्ष गति को अनुमति देने में सक्षम हैं। चुंबकीय बेयरिंग उच्चतम गति का समर्थन करते हैंI


निष्क्रिय चुंबकीय बेयरिंग में स्थाई रूप से चुंबकीय शक्ति का प्रयोग होता हैI इसके लिए किसी आगत शक्ति की आवश्यकता नहीं होती है लेकिन इर्नशॉ के प्रमेय द्वारा वर्णित सीमाओं के कारण इन्हें चित्रित करना कठिन हैI प्रति चुंबकत्व सामग्री का उपयोग करने वाली तकनीकें अपेक्षाकृत अविकसित हैं और दृढ़ता से भौतिक विशेषताओं पर निर्भर करती हैं। परिणामस्वरुप अधिकांश चुंबकीय धारक विद्युत् चुंबकीय शक्ति के कारण सक्रिय होते हैं एवं इनके वजन को स्थिर रखने के लिए निरंतर विद्युत् से संबंधित इनपुट और सक्रिय नियंत्रण प्रणाली की आवश्यकता होती है। एक संयुक्त डिजाइन में स्थायी चुम्बकों का उपयोग अक्सर स्थिर भार को ले जाने के लिए किया जाता हैI सक्रिय चुंबकीय असर का उपयोग तब किया जाता है जब उत्तोलित वस्तु अपनी इष्टतम स्थिति से विचलित हो जाती है। बिजली या नियंत्रण प्रणाली की विफलता के मामले में चुंबकीय बीयरिंगों को आमतौर पर बैक-अप असर की आवश्यकता होती है।
निष्क्रिय चुंबकीय बेयरिंग में स्थाई रूप से चुंबकीय शक्ति का प्रयोग होता हैI इसके लिए किसी आगत शक्ति की आवश्यकता नहीं होती है लेकिन इर्नशॉ के प्रमेय द्वारा वर्णित सीमाओं के कारण इन्हें चित्रित करना कठिन हैI प्रति चुंबकत्व सामग्री का उपयोग करने वाली तकनीकें अपेक्षाकृत अविकसित हैं और दृढ़ता से भौतिक विशेषताओं पर निर्भर करती हैं। परिणामस्वरुप अधिकांश चुंबकीय धारक विद्युत् चुंबकीय शक्ति के कारण सक्रिय होते हैं एवं इनके वजन को स्थिर रखने के लिए निरंतर विद्युत् से संबंधित इनपुट और सक्रिय नियंत्रण प्रणाली की आवश्यकता होती है। एक संयुक्त डिजाइन में स्थायी चुम्बकों का उपयोग प्रायः स्थिर भार को ले जाने के लिए किया जाता हैI सक्रिय चुंबकीय असर का उपयोग तब किया जाता है जब उत्तोलित वस्तु अपनी इष्टतम स्थिति से विचलित हो जाती है। बिजली या नियंत्रण प्रणाली की विफलता के मामले में चुंबकीय बीयरिंगों को आमतौर पर बैक-अप असर की आवश्यकता होती है।


[[विद्युत उत्पादन]] पेट्रोलियम शोधन, मशीन उपकरण संचालन और प्राकृतिक गैस हैंडलिंग जैसे कई औद्योगिक अनुप्रयोगों में चुंबकीय बेयरिंग का उपयोग किया जाता है। उनका उपयोग अपकेंद्रित्र में भी किया जाता हैI<ref>Charles, D., ''Spinning a Nuclear Comeback'', Science, Vol. 315, (30 March 2007)</ref> [[यूरेनियम संवर्धन]] और [[टर्बोमोलेक्युलर पंप]] बेयरिंग संदूषण का स्रोत हैं।
[[विद्युत उत्पादन]] पेट्रोलियम शोधन, मशीन उपकरण संचालन और प्राकृतिक गैस हैंडलिंग जैसे कई औद्योगिक अनुप्रयोगों में चुंबकीय बेयरिंग का उपयोग किया जाता है। उनका उपयोग अपकेंद्रित्र में भी किया जाता हैI<ref>Charles, D., ''Spinning a Nuclear Comeback'', Science, Vol. 315, (30 March 2007)</ref> [[यूरेनियम संवर्धन]] और [[टर्बोमोलेक्युलर पंप]] बेयरिंग संदूषण का स्रोत हैं।
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[[File:amb2.svg|thumb|एकल अक्ष के लिए मूल संचालन]]घूर्णन [[विद्युत कंडक्टर]] में आवर्त धाराओं को शामिल करने के आधार पर सक्रिय [[चुंबक|चुंबकीय प्रणाली]] [[विद्युत चुम्बकीय निलंबन|विद्युत चुम्बकीय]] के सिद्धांत पर कार्य करता हैI जब विद्युत प्रवाहकीय सामग्री [[चुंबकीय क्षेत्र]] में गतिशील होती है तो उस सामग्री में विद्युत् ऊर्जा उत्पन्न होगी जो चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन करती है जिसे लेंज़ के नियम के रूप में जाना जाता है। इसमें इस प्रकार की विद्युत् शक्ति उत्पन्न होती है जिसके परिणामस्वरूप चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है जो चुंबक के विपरीत उन्मुख होता है। यह विद्युत चालन सामग्री [[चुंबकीय दर्पण]] के रूप में कार्य करती है।
[[File:amb2.svg|thumb|एकल अक्ष के लिए मूल संचालन]]घूर्णन [[विद्युत कंडक्टर]] में आवर्त धाराओं को शामिल करने के आधार पर सक्रिय [[चुंबक|चुंबकीय प्रणाली]] [[विद्युत चुम्बकीय निलंबन|विद्युत चुम्बकीय]] के सिद्धांत पर कार्य करता हैI जब विद्युत प्रवाहकीय सामग्री [[चुंबकीय क्षेत्र]] में गतिशील होती है तो उस सामग्री में विद्युत् ऊर्जा उत्पन्न होगी जो चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन करती है जिसे लेंज़ के नियम के रूप में जाना जाता है। इसमें इस प्रकार की विद्युत् शक्ति उत्पन्न होती है जिसके परिणामस्वरूप चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है जो चुंबक के विपरीत उन्मुख होता है। यह विद्युत चालन सामग्री [[चुंबकीय दर्पण]] के रूप में कार्य करती है।


मशीनरी में विद्युत् चुंबकीय शक्ति स्थापित होती है I इसमें प्रवर्धक का सेट होता है जो विद्युत चुम्बकों को बिजली की आपूर्ति करता हैI नियंत्रक संबंधित इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ सेंसर होता है ताकि गैप के भीतर रोटर की स्थिति को नियंत्रित करने के लिए आवश्यक फीडबैक प्रदान किया जा सके। पावर एम्पलीफायर एक रोटर के विपरीत पक्षों पर विद्युत चुम्बकों के दो युग्मों के बराबर आपूर्ति करता है।   
मशीनरी में विद्युत् चुंबकीय शक्ति स्थापित होती हैI इसमें प्रवर्धक का सेट होता है जो विद्युत चुम्बकों को बिजली की आपूर्ति करता हैI नियंत्रक संबंधित इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ सेंसर होता है ताकि गैप के भीतर रोटर की स्थिति को नियंत्रित करने के लिए आवश्यक फीडबैक प्रदान किया जा सकेl पावर एम्पलीफायर एक रोटर के विपरीत पक्षों पर विद्युत चुम्बकों के दो युग्मों के बराबर आपूर्ति करता है।   


गैप सेंसर आमतौर पर प्रकृति में आगमनात्मक होते हैं और डिफरेंशियल मोड के अंतर्गत आते हैं। आधुनिक वाणिज्यिक अनुप्रयोग में शक्ति प्रवर्धक ठोस अवस्था उपकरण हैं जो [[पल्स चौड़ाई उतार - चढ़ाव]] कॉन्फ़िगरेशन में काम करते हैं। [[नियंत्रक (नियंत्रण सिद्धांत)|नियंत्रक]] एक [[माइक्रोप्रोसेसर]] या [[डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर]] होता है।
गैप सेंसर आमतौर पर प्रकृति में आगमनात्मक होते हैं और डिफरेंशियल मोड के अंतर्गत आते हैं। आधुनिक वाणिज्यिक अनुप्रयोग में शक्ति प्रवर्धक ठोस अवस्था उपकरण हैं जो [[पल्स चौड़ाई उतार - चढ़ाव]] कॉन्फ़िगरेशन में काम करते हैं। [[नियंत्रक (नियंत्रण सिद्धांत)|नियंत्रक]] एक [[माइक्रोप्रोसेसर]] या [[डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर]] होता है।
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== इतिहास ==
== इतिहास ==
नीचे दी गई तालिका सक्रिय चुंबकीय बेयरिंग के लिए कई शुरुआती पेटेंट सूचीबद्ध है।  
नीचे दी गई तालिका सक्रिय चुंबकीय बेयरिंग के लिए कई प्रारंभिक पेटेंट सूचीबद्ध है।  


{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
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! Title
! Title
|-
|-
| Beams, Holmes
| बीम्स, होम्स
| 1941
| 1941
| 2,256,937
| 2,256,937
| Suspension of Rotatable Bodies
| घूर्णन योग्य निकायों का निलंबन
|-
|-
| Beams
| बीम्स
| 1954
| 1954
| 2,691,306
| 2,691,306
| Magnetically Supported Rotating Bodies
| चुंबकीय रूप से समर्थित घूर्णन निकाय
|-
|-
| Gilbert
| गिल्बर्ट
| 1955
| 1955
| 2,946,930
| 2,946,930
| Magnetic suspension
| चुंबकीय निलंबन
|-
|-
| Beams
| बीम्स
| 1962
| 1962
| 3,041,482
| 3,041,482
| Apparatus for Rotating Freely Suspended Bodies
| स्वतंत्र रूप से निलंबित पिंडों को घुमाने के लिए उपकरण
|-
|-
| Beams
| बीम्स
| 1965
| 1965
| 3,196,694
| 3,196,694
| Magnetic Suspension System
| चुंबकीय निलंबन प्रणाली
|-
|-
| Wolf
| वूल्फ
| 1967
| 1967
| 3,316,032
| 3,316,032
| Poly-Phase Magnetic Suspension Transformer
| पॉली-फेज मैग्नेटिक सस्पेंशन ट्रांसफार्मर
|-
|-
| Boden et al.
| बोडेन अल
| 1968
| 1968
| DE1750602
| DE1750602
| Magnetische Lagerung (German patent)
| मैग्नेटिस लेगेरुंग (जर्मन पेटेंट)
|-
|-
| Lyman
| लीमन
| 1971
| 1971
| 3,565,495
| 3,565,495
| Magnetic Suspension Apparatus
| चुंबकीय निलंबन उपकरण
|-
|-
| Habermann
| हबरमैन
| 1973
| 1973
| 3,731,984
| 3,731,984
| Magnetic Bearing Block Device for Supporting a Vertical Shaft Adapted for Rotating at High Speed
| उच्च गति पर घूमने के लिए अनुकूलित ऊर्ध्वाधर शाफ्ट का समर्थन करने के लिए चुंबकीय असर ब्लॉक डिवाइस
|-
|-
| Habermann, Loyen, Joli, Aubert
| हबरमैन , जोली
| 1974
| 1974
| 3,787,100
| 3,787,100
|  Devices Including Rotating Members Supported by Magnetic Bearings
|  चुंबकीय बियरिंग्स द्वारा समर्थित घूर्णन सदस्यों सहित उपकरण
|-
|-
| Habermann, Brunet
| हबरमैन, ब्रुनेट
| 1977
| 1977
| 4,012,083
| 4,012,083
| Magnetic Bearings
| चुंबकीय बियरिंग्स
|-
|-
| Habermann, Brunet, LeClére
| हबरमैन , ब्रुनेट ,  
| 1978
| 1978
| 4,114,960
| 4,114,960
| Radial Displacement Detector Device for a Magnetic Bearings
| चुंबकीय बियरिंग्स के लिए रेडियल विस्थापन डिटेक्टर डिवाइस
|-
|-
| Croot, Estelle
| क्रूट , एस्टेले
| 1990
| 1990
| 1,988,024,350
| 1,988,024,350
| Further Improvements in Magnetic Bearings
| चुंबकीय बियरिंग्स में और सुधार
|-
|-
| Meeks, Crawford R
| मिक्स, क्रॉफोर्ड  आर
| 1992
| 1992
| 5,111,102
| 5,111,102
|Bearing Structure
|असर संरचना
|-
|-
| Croot, Estelle
| क्रूट , एस्टेले
| 1994
| 1994
| 1,991,075,982
| 1,991,075,982
| Non-linear Magnetic Bearing
| गैर रेखीय चुंबकीय असर
|}
|}
[[वर्जीनिया विश्वविद्यालय]] से [[जेसी बीम्स]] ने द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान कुछ शुरुआती सक्रिय चुंबकीय प्रकरण दर्शाये गएI <ref>Beams, J. , ''Production and Use of High Centrifugal Fields'', Science, Vol. 120, (1954)</ref><ref>Beams, J. , ''Magnetic Bearings'', Paper 810A, Automotive Engineering Conference, Detroit, Michigan, USA, SAE (Jan. 1964)</ref> [[मैनहट्टन परियोजना]] के लिए आवश्यक तत्वों के समस्थानिकों के संवर्धन के उद्देश्य से किए गए पेटेंट से संबंधित हैं। हालांकि 1987 में हबरमैन और स्विट्ज़र ने अपने कार्यप्रणाली के दौरान प्रमाणित किया कि चुंबकीय बेयरिंग इस समय तक बहुत अधिक चलन में नहीं थे I <ref>Schweitzer, G. , ''Characteristics of a Magnetic Rotor Bearing for Active Vibration Control'', Paper C239/76, First International Conference on Vibrations in Rotating Machinery, (1976)</ref>  एस्टेले क्रोट ने सक्रिय चुंबकीय प्रौद्योगिकी में और सुधार किया<ref>Estelle Croot, ''Australian Inventors Weekly'', NSW Inventors Association, Vol. 3, (April 1987)</ref> लेकिन इन डिजाइनों को महंगी लागत के उत्पादन के कारण निर्मित नहीं किया गया था जिसमें लेजर मार्गदर्शन प्रणाली का उपयोग किया गया था। एस्टेले क्रोट का शोध तीन ऑस्ट्रेलियाई पेटेंट [http://www.ipaustralia.com.au/applicant/croot-estelle/patents/] का विषय था और इसे नाची फुजिकोशी, निप्पॉन सेइको केके और हिताची द्वारा वित्त पोषित किया गया था और उनकी गणना का उपयोग किया गया था। अन्य प्रौद्योगिकियों में [[दुर्लभ-पृथ्वी चुंबक]] का उपयोग करते थे लेकिन सक्रिय चुंबकीय बेयरिंग केवल प्रोटोटाइप चरण तक ही विकसित किए गए थे। क्रोट का<ref>Sawsan Ahmed Elhouri Ahmed, Nuha Abdallah Mohammed Babker
[[वर्जीनिया विश्वविद्यालय]] से [[जेसी बीम्स]] ने द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान कुछ प्रारंभिक सक्रिय चुंबकीय प्रकरण दर्शाये गएI <ref>Beams, J. , ''Production and Use of High Centrifugal Fields'', Science, Vol. 120, (1954)</ref><ref>Beams, J. , ''Magnetic Bearings'', Paper 810A, Automotive Engineering Conference, Detroit, Michigan, USA, SAE (Jan. 1964)</ref> [[मैनहट्टन परियोजना]] के लिए आवश्यक तत्वों के समस्थानिकों के संवर्धन के उद्देश्य से किए गए पेटेंट से संबंधित हैं। हालांकि 1987 में हबरमैन और स्विट्ज़र ने अपने कार्यप्रणाली के दौरान प्रमाणित किया कि चुंबकीय बेयरिंग इस समय तक बहुत अधिक चलन में नहीं थे I <ref>Schweitzer, G. , ''Characteristics of a Magnetic Rotor Bearing for Active Vibration Control'', Paper C239/76, First International Conference on Vibrations in Rotating Machinery, (1976)</ref>  एस्टेले क्रोट ने सक्रिय चुंबकीय प्रौद्योगिकी में और सुधार किया<ref>Estelle Croot, ''Australian Inventors Weekly'', NSW Inventors Association, Vol. 3, (April 1987)</ref> लेकिन इन डिजाइनों को महंगी लागत के उत्पादन के कारण निर्मित नहीं किया गया था जिसमें लेजर मार्गदर्शन प्रणाली का उपयोग किया गया था। एस्टेले क्रोट का शोध तीन ऑस्ट्रेलियाई पेटेंट [http://www.ipaustralia.com.au/applicant/croot-estelle/patents/] का विषय था और इसे नाची फुजिकोशी, निप्पॉन सेइको केके और हिताची द्वारा वित्त पोषित किया गया था और उनकी गणना का उपयोग किया गया था। अन्य प्रौद्योगिकियों में [[दुर्लभ-पृथ्वी चुंबक]] का उपयोग करते थे लेकिन सक्रिय चुंबकीय बेयरिंग केवल प्रोटोटाइप चरण तक ही विकसित किए गए थे। क्रोट का<ref>Sawsan Ahmed Elhouri Ahmed, Nuha Abdallah Mohammed Babker
& Mohamed Toum Fadel, "A Study on Classes of Magnetism," IJISET - International Journal of Innovative Science, Engineering & Technology, Vol. 6 Issue 4, 2348 – 7968, (2019).</ref> डिज़ाइन में एक उन्नत कम्प्यूटरीकृत नियंत्रण प्रणाली भी शामिल थी जबकि अंतिम डिज़ाइन गैर-रैखिक चुंबकीय प्रभाव था।
& Mohamed Toum Fadel, "A Study on Classes of Magnetism," IJISET - International Journal of Innovative Science, Engineering & Technology, Vol. 6 Issue 4, 2348 – 7968, (2019).</ref> डिज़ाइन में एक उन्नत कम्प्यूटरीकृत नियंत्रण प्रणाली भी शामिल थी जबकि अंतिम डिज़ाइन गैर-रैखिक चुंबकीय प्रभाव था।


कसरदा<ref>Kasarda, M. ''An Overview of Active Magnetic Bearing Technology and Applications'', The Shock and Vibration Digest, Vol.32, No. 2: A Publication of the Shock and Vibration Information Center, Naval Research Laboratory, (March 2000)</ref> के अनुसार सक्रिय चुंबकीय बीयरिंगों का पहला व्यावसायिक अनुप्रयोग [[टर्बोमशीनरी]] था। अल्बर्टा, कनाडा में सक्रिय चुंबकीय क्रिया ने नोवा गैस ट्रांसमिशन लिमिटेड "एनजीटीएल" [[गैस पाइपलाइन]] के लिए कंप्रेशर्स पर तेल जलाशयों को निष्काषित करने की अनुमति दी। इन चुंबकीय असर प्रतिष्ठानों की सफलता ने एनजीटीएल को अमेरिकी कंपनी चुंबकीय बियरिंग्स इंक द्वारा आपूर्ति की गई एनालॉग नियंत्रण प्रणालियों के प्रतिस्थापन के रूप में डिजिटल चुंबकीय असर नियंत्रण प्रणाली के अनुसंधान और विकास का नेतृत्व किया। 1992 में "एनजीटीएल" के चुंबकीय अनुसंधान समूह ने कंपनी का गठन किया। रिवॉल्व टेक्नोलॉजीज इंक कंपनी को बाद में स्वीडन के [[एसकेएफ]] ने खरीदा था। फ्रांसीसी कंपनी [[S2M]] की स्थापना 1976 में हुई थी जो सक्रिय चुंबकीय बेयरिंग का व्यावसायिक रूप से विपणन करने वाली पहली कंपनी थी।  
कसरदा<ref>Kasarda, M. ''An Overview of Active Magnetic Bearing Technology and Applications'', The Shock and Vibration Digest, Vol.32, No. 2: A Publication of the Shock and Vibration Information Center, Naval Research Laboratory, (March 2000)</ref> के अनुसार सक्रिय चुंबकीय बीयरिंगों का पहला व्यावसायिक अनुप्रयोग [[टर्बोमशीनरी]] था। अल्बर्टा, कनाडा में सक्रिय चुंबकीय क्रिया ने नोवा गैस ट्रांसमिशन लिमिटेड "एनजीटीएल" [[गैस पाइपलाइन]] के लिए कंप्रेशर्स पर तेल जलाशयों को निष्काषित करने की अनुमति दी। इन चुंबकीय असर प्रतिष्ठानों की सफलता ने एनजीटीएल को अमेरिकी कंपनी चुंबकीय बियरिंग्स इंक द्वारा आपूर्ति की गई एनालॉग नियंत्रण प्रणालियों के प्रतिस्थापन के रूप में डिजिटल चुंबकीय असर नियंत्रण प्रणाली के अनुसंधान और विकास का नेतृत्व किया। 1992 में "एनजीटीएल" के चुंबकीय अनुसंधान समूह ने कंपनी का गठन किया। रिवॉल्व टेक्नोलॉजीज इंक कंपनी को बाद में स्वीडन के [[एसकेएफ]] ने खरीदा था। फ्रांसीसी कंपनी [[S2M]] की स्थापना 1976 में हुई थी जो सक्रिय चुंबकीय बेयरिंग का व्यावसायिक रूप से विपणन करने वाली पहली कंपनी थी।  


1996 में शुरू होने वाले दशक के दौरान डच तेल और गैस कंपनी ने बीस गैस कंप्रेशर्स स्थापित किए, जिनमें से प्रत्येक 23-मेगावाट चर-गति-ड्राइव इलेक्ट्रिक मोटर द्वारा संचालित था। प्रत्येक इकाई मोटर और कंप्रेसर दोनों पर सक्रिय चुंबकीय बीयरिंगों से पूरी तरह सुसज्जित थी। इस बड़े गैस क्षेत्र से शेष गैस निकालने और क्षेत्र की क्षमता बढ़ाने के लिए इन कंप्रेशर्स का उपयोग ग्रोनिंगन गैस क्षेत्र में किया जाता है। मोटर-कंप्रेसर डिजाइन सीमेंस द्वारा किया गया था और सक्रिय चुंबकीय बीयरिंग [[वौकेशा बियरिंग्स कॉर्पोरेशन]] द्वारा वितरित किए गए थे। मूल रूप से इन बीयरिंगों को ग्लेशियर द्वारा डिजाइन किया गया था इस कंपनी को बाद में फेडरल मोगुल द्वारा ले लिया गया था और अब वौकेशा बियरिंग्स का हिस्सा है। चालक और कंप्रेसर दोनों में सक्रिय चुंबकीय बीयरिंगों को लागू करने,गियर और बॉल बेयरिंग का उपयोग करने वाले के परिणामस्वरूप अपेक्षाकृत सरल प्रणाली होती है जिसमें बहुत व्यापक ऑपरेटिंग रेंज और उच्च क्षमता होती है ।
1996 में प्रारम्भ होने वाले दशक के दौरान डच तेल और गैस कंपनी ने बीस गैस कंप्रेशर्स स्थापित किए, जिनमें से प्रत्येक 23-मेगावाट चर-गति-ड्राइव इलेक्ट्रिक मोटर द्वारा संचालित था। प्रत्येक इकाई मोटर और कंप्रेसर दोनों पर सक्रिय चुंबकीय बीयरिंगों से पूरी तरह सुसज्जित थी। इस बड़े गैस क्षेत्र से शेष गैस निकालने और क्षेत्र की क्षमता बढ़ाने के लिए इन कंप्रेशर्स का उपयोग ग्रोनिंगन गैस क्षेत्र में किया जाता है। मोटर-कंप्रेसर डिजाइन सीमेंस द्वारा किया गया था और सक्रिय चुंबकीय बीयरिंग [[वौकेशा बियरिंग्स कॉर्पोरेशन]] द्वारा वितरित किए गए थे। मूल रूप से इन बीयरिंगों को ग्लेशियर द्वारा डिजाइन किया गया था इस कंपनी को बाद में फेडरल मोगुल द्वारा ले लिया गया था और अब वौकेशा बियरिंग्स का हिस्सा है। चालक और कंप्रेसर दोनों में सक्रिय चुंबकीय बीयरिंगों को लागू करने,गियर और बॉल बेयरिंग का उपयोग करने वाले के परिणामस्वरूप अपेक्षाकृत सरल प्रणाली होती है जिसमें बहुत व्यापक ऑपरेटिंग रेंज और उच्च क्षमता होती है ।


इलेक्ट्रोमोटिव स्थिरीकरण के साथ गैर-संपर्क <i>स्थायी चुंबक बीयरिंग</i> को 1955 में आर. जी. गिल्बर्ट द्वारा पेटेंट के लिए लागू किया गया था I <ref>R. G. Gilbert, "Magnetic suspension" [https://patents.google.com/patent/US2946930] 1955</ref> 1968 में के. बोडेन, डी. शेफ़र के आविष्कार  
इलेक्ट्रोमोटिव स्थिरीकरण के साथ गैर-संपर्क <i>स्थायी चुंबक बीयरिंग</i> को 1955 में आर. जी. गिल्बर्ट द्वारा पेटेंट के लिए लागू किया गया था I <ref>R. G. Gilbert, "Magnetic suspension" [https://patents.google.com/patent/US2946930] 1955</ref> 1968 में के. बोडेन, डी. शेफ़र के आविष्कार  
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अर्धचालक उत्पादन संयंत्रों में वैक्यूम उत्पादन के लिए सबसे महत्वपूर्ण औद्योगिक अनुप्रयोगों में टर्बोमोलेक्युलर पंप हैं। 1975 में विद्युत चुम्बकीय और 1989 में स्थायी चुंबक आधारित लेयबोल्ड एजी द्वारा यांत्रिक स्थिरीकरण के बिना पहले वाणिज्यिक चुंबकीय असर प्रकार टर्बोपंप का विपणन किया गया था।
अर्धचालक उत्पादन संयंत्रों में वैक्यूम उत्पादन के लिए सबसे महत्वपूर्ण औद्योगिक अनुप्रयोगों में टर्बोमोलेक्युलर पंप हैं। 1975 में विद्युत चुम्बकीय और 1989 में स्थायी चुंबक आधारित लेयबोल्ड एजी द्वारा यांत्रिक स्थिरीकरण के बिना पहले वाणिज्यिक चुंबकीय असर प्रकार टर्बोपंप का विपणन किया गया था।


वैक्यूम मेट्रोलॉजी के क्षेत्र में <i>स्पिनिंग रोटर गेज</i> को BIPM, पेरिस 1979 द्वारा एक संदर्भ मानक के रूप में पेश किया गया था। इस गेज की पहली प्रयोगशाला सेटअप 1946 में जेसी बीम्स द्वारा स्थापित की गई थी। वाणिज्यिक श्रृंखला उत्पादन के लाइसेंस के तहत 1980 में शुरू हुआ। सेमीकंडक्टर निर्माण उपकरण में वैक्यूम प्रक्रिया नियंत्रण के लिए एसआरजी महत्वपूर्ण है।
वैक्यूम मेट्रोलॉजी के क्षेत्र में <i>स्पिनिंग रोटर गेज</i> को BIPM, पेरिस 1979 द्वारा एक संदर्भ मानक के रूप में पेश किया गया था। इस गेज की पहली प्रयोगशाला सेटअप 1946 में जेसी बीम्स द्वारा स्थापित की गई थी। वाणिज्यिक श्रृंखला उत्पादन के लाइसेंस के तहत 1980 में प्रारम्भ हुआ। सेमीकंडक्टर निर्माण उपकरण में वैक्यूम प्रक्रिया नियंत्रण के लिए एसआरजी महत्वपूर्ण है।


कृत्रिम दिल में चुंबकीय बीयरिंग का एक नया अनुप्रयोग है। वेंट्रिकुलर सहायक उपकरणों में चुंबकीय निलंबन का उपयोग वर्जीनिया विश्वविद्यालय में प्रोफेसर पॉल अलाइरे और प्रोफेसर ह्यूस्टन वुड द्वारा किया गया था, जो 1999 में पहले चुंबकीय रूप से निलंबित वेंट्रिकुलर असिस्ट [[केन्द्रापसारक कंप्रेसर]] में समाप्त हुआ था।कुछ वेंट्रिकुलर असिस्ट डिवाइस लाइफफ्लो हार्ट पंप सहित चुंबकीय बियरिंग का उपयोग करते हैंi<ref>
कृत्रिम दिल में चुंबकीय बीयरिंग का एक नया अनुप्रयोग है। वेंट्रिकुलर सहायक उपकरणों में चुंबकीय निलंबन का उपयोग वर्जीनिया विश्वविद्यालय में प्रोफेसर पॉल अलाइरे और प्रोफेसर ह्यूस्टन वुड द्वारा किया गया था, जो 1999 में पहले चुंबकीय रूप से निलंबित वेंट्रिकुलर असिस्ट [[केन्द्रापसारक कंप्रेसर]] में समाप्त हुआ था।कुछ वेंट्रिकुलर असिस्ट डिवाइस लाइफफ्लो हार्ट पंप सहित चुंबकीय बियरिंग का उपयोग करते हैंi<ref>
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[[File:Magnetic Mirroring.jpg|thumb|right|एक अक्षीय एकध्रुवीय इलेक्ट्रोडायनामिक असर]][[मैग्लेव (परिवहन)|मैग्लेव परिवहन]] [[इंडकट्रैक]] सिस्टम में मौजूद प्रेरण-आधारित लेविटेशन सिस्टम के उपयोग के साथ चुंबकीय बीयरिंग हेलबैक एरे और सरल बंद लूप कॉइल का उपयोग करके जटिल नियंत्रण प्रणाली को बदल सकते हैं। यह एक लाभप्रद प्रक्रिया है जो सरल कार्यप्रणाली के लिए जानी जाती हैंI रोटरडायनामिक्स के लिए बहुध्रुवीय हलबैक संरचनाओं के बजाय एकध्रुवीय चुंबक डिजाइन का उपयोग करना संभव है जो नुकसान को काफी कम करता है।
[[File:Magnetic Mirroring.jpg|thumb|right|एक अक्षीय एकध्रुवीय इलेक्ट्रोडायनामिक असर]][[मैग्लेव (परिवहन)|मैग्लेव परिवहन]] [[इंडकट्रैक]] सिस्टम में मौजूद प्रेरण-आधारित लेविटेशन सिस्टम के उपयोग के साथ चुंबकीय बीयरिंग हेलबैक एरे और सरल बंद लूप कॉइल का उपयोग करके जटिल नियंत्रण प्रणाली को बदल सकते हैं। यह एक लाभप्रद प्रक्रिया है जो सरल कार्यप्रणाली के लिए जानी जाती हैंI रोटरडायनामिक्स के लिए बहुध्रुवीय हलबैक संरचनाओं के बजाय एकध्रुवीय चुंबक डिजाइन का उपयोग करना संभव है जो नुकसान को काफी कम करता है।


डॉ टोरबजोर्न लेम्बके द्वारा आविष्कृत होमोपोलर इलेक्ट्रोडायनामिक बियरिंग है।<ref>[http://www.magnetal.se/Dokument/PhDThesis.pdf "Design and Analysis of a Novel Low Loss Homopolar Electrodynamic Bearing."] Lembke, Torbjörn. PhD Thesis. Stockholm: Universitetsservice US AB, 2005. {{ISBN|91-7178-032-7}}</ref><ref>[http://www.kth.se/ees/forskning/publikationer/modules/publications_polopoly/reports/2004/IR-EE-EME_2004_015.pdf?l=en_UK "3D-FEM Analysis of a Low Loss Homopolar Induction Bearing"] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110608154611/http://www.kth.se/ees/forskning/publikationer/modules/publications_polopoly/reports/2004/IR-EE-EME_2004_015.pdf?l=en_UK |date=2011-06-08 }} Lembke, Torbjörn. 9th International Symposium on Magnetic Bearings (ISMB9). Aug. 2004.</ref><ref>[https://archive.today/20120525024315/http://www.kth.se/ees/kalender/seminarier/1.54496 Seminar at KTH – the Royal Institute of Technology] Stockholm. Feb 24. 2010</ref> यह एक निष्क्रिय चुंबकीय तकनीक पर आधारित विद्युत चुम्बकीय प्रभाव है। इसे संचालित करने के लिए किसी नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स की आवश्यकता नहीं होती है क्योंकि गति से उत्पन्न विद्युत धाराएं पुनर्स्थापना बल का कारण बनती हैं।<ref>Amati, N., Tonoli, A., Zenerino, E., Detoni, J. G., Impinna, F., "Design Methodology of Electrodynamic Bearings", XXXVIII Associazione Italiana per l'Analisi delle Solecitazioni, Convegno Nazionale, No. 109, 2009</ref><ref>Filatov, A. V., Maslen, E. H., and Gillies, G. T., "A Method of Suspension of Rotating Bodies Using Electromagnetic Forces", Journal of Applied Physics, Vol. 91</ref><ref>Filatov, A. V., Maslen, E. H., and Gillies, G. T., "Stability of an Electrodynamic Suspension" Journal of Applied Physics, Vol. 92 (2002), pp. 3345-3353.</ref>
डॉ टोरबजोर्न लेम्बके द्वारा आविष्कृत होमोपोलर इलेक्ट्रोडायनामिक बियरिंग है।<ref>[http://www.magnetal.se/Dokument/PhDThesis.pdf "Design and Analysis of a Novel Low Loss Homopolar Electrodynamic Bearing."] Lembke, Torbjörn. PhD Thesis. Stockholm: Universitetsservice US AB, 2005. {{ISBN|91-7178-032-7}}</ref><ref>[http://www.kth.se/ees/forskning/publikationer/modules/publications_polopoly/reports/2004/IR-EE-EME_2004_015.pdf?l=en_UK "3D-FEM Analysis of a Low Loss Homopolar Induction Bearing"] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110608154611/http://www.kth.se/ees/forskning/publikationer/modules/publications_polopoly/reports/2004/IR-EE-EME_2004_015.pdf?l=en_UK |date=2011-06-08 }} Lembke, Torbjörn. 9th International Symposium on Magnetic Bearings (ISMB9). Aug. 2004.</ref><ref>[https://archive.today/20120525024315/http://www.kth.se/ees/kalender/seminarier/1.54496 Seminar at KTH – the Royal Institute of Technology] Stockholm. Feb 24. 2010</ref> यह एक निष्क्रिय चुंबकीय तकनीक पर आधारित विद्युत चुम्बकीय प्रभाव हैl इसे संचालित करने के लिए किसी नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स की आवश्यकता नहीं होती है क्योंकि गति से उत्पन्न विद्युत धाराएं पुनर्स्थापना बल का कारण बनती हैं।<ref>Amati, N., Tonoli, A., Zenerino, E., Detoni, J. G., Impinna, F., "Design Methodology of Electrodynamic Bearings", XXXVIII Associazione Italiana per l'Analisi delle Solecitazioni, Convegno Nazionale, No. 109, 2009</ref><ref>Filatov, A. V., Maslen, E. H., and Gillies, G. T., "A Method of Suspension of Rotating Bodies Using Electromagnetic Forces", Journal of Applied Physics, Vol. 91</ref><ref>Filatov, A. V., Maslen, E. H., and Gillies, G. T., "Stability of an Electrodynamic Suspension" Journal of Applied Physics, Vol. 92 (2002), pp. 3345-3353.</ref>


यह भी देखें
यह भी देखें
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* [https://web.archive.org/web/20111106184812/http://www.delta-js.ch/english/software/madyn-2000-for-rotordynamics/magnetic-bearings/ MADYN2000, Rotordynamics Software] supports computer-aided design of Magnetic Bearing controllers and provides multiple analytic reports of design quality.
* [https://web.archive.org/web/20111106184812/http://www.delta-js.ch/english/software/madyn-2000-for-rotordynamics/magnetic-bearings/ MADYN2000, Rotordynamics Software] supports computer-aided design of Magnetic Bearing controllers and provides multiple analytic reports of design quality.


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Latest revision as of 10:12, 25 August 2023

चुंबकीय बेयरिंग या धारक ऐसा मशीनी उपकरण है जिसका उपयोग चुंबकीय उत्तोलन के लिए अनिवार्य हैI चुंबकीय बेयरिंग बिना किसी भौतिक साधन के गतिमान हिस्सों को सहारा देने में अहम भूमिका निभाते हैंI वे बहुत कम घर्षण और बिना किसी यांत्रिक घर्षण के रोटरडायनामिक्स को उत्तोलित करने और सापेक्ष गति को अनुमति देने में सक्षम हैं। चुंबकीय बेयरिंग उच्चतम गति का समर्थन करते हैंI

निष्क्रिय चुंबकीय बेयरिंग में स्थाई रूप से चुंबकीय शक्ति का प्रयोग होता हैI इसके लिए किसी आगत शक्ति की आवश्यकता नहीं होती है लेकिन इर्नशॉ के प्रमेय द्वारा वर्णित सीमाओं के कारण इन्हें चित्रित करना कठिन हैI प्रति चुंबकत्व सामग्री का उपयोग करने वाली तकनीकें अपेक्षाकृत अविकसित हैं और दृढ़ता से भौतिक विशेषताओं पर निर्भर करती हैं। परिणामस्वरुप अधिकांश चुंबकीय धारक विद्युत् चुंबकीय शक्ति के कारण सक्रिय होते हैं एवं इनके वजन को स्थिर रखने के लिए निरंतर विद्युत् से संबंधित इनपुट और सक्रिय नियंत्रण प्रणाली की आवश्यकता होती है। एक संयुक्त डिजाइन में स्थायी चुम्बकों का उपयोग प्रायः स्थिर भार को ले जाने के लिए किया जाता हैI सक्रिय चुंबकीय असर का उपयोग तब किया जाता है जब उत्तोलित वस्तु अपनी इष्टतम स्थिति से विचलित हो जाती है। बिजली या नियंत्रण प्रणाली की विफलता के मामले में चुंबकीय बीयरिंगों को आमतौर पर बैक-अप असर की आवश्यकता होती है।

विद्युत उत्पादन पेट्रोलियम शोधन, मशीन उपकरण संचालन और प्राकृतिक गैस हैंडलिंग जैसे कई औद्योगिक अनुप्रयोगों में चुंबकीय बेयरिंग का उपयोग किया जाता है। उनका उपयोग अपकेंद्रित्र में भी किया जाता हैI[1] यूरेनियम संवर्धन और टर्बोमोलेक्युलर पंप बेयरिंग संदूषण का स्रोत हैं।

डिजाइन

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एकल अक्ष के लिए मूल संचालन

घूर्णन विद्युत कंडक्टर में आवर्त धाराओं को शामिल करने के आधार पर सक्रिय चुंबकीय प्रणाली विद्युत चुम्बकीय के सिद्धांत पर कार्य करता हैI जब विद्युत प्रवाहकीय सामग्री चुंबकीय क्षेत्र में गतिशील होती है तो उस सामग्री में विद्युत् ऊर्जा उत्पन्न होगी जो चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन करती है जिसे लेंज़ के नियम के रूप में जाना जाता है। इसमें इस प्रकार की विद्युत् शक्ति उत्पन्न होती है जिसके परिणामस्वरूप चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है जो चुंबक के विपरीत उन्मुख होता है। यह विद्युत चालन सामग्री चुंबकीय दर्पण के रूप में कार्य करती है।

मशीनरी में विद्युत् चुंबकीय शक्ति स्थापित होती हैI इसमें प्