চৌম্বক ভারবহন: প্রকার, এটি কিভাবে কাজ করে, এবং মূল অ্যাপ্লিকেশন

যখন একটি সক্রিয় চৌম্বকীয় বিয়ারিং থেকে শক্তি হারিয়ে যায়, তখন রটারটি অক্জিলিয়ারী (টাচডাউন) বিয়ারিং-এ নেমে যায়। এগুলি হল রোলিং-এলিমেন্ট বিয়ারিং যা ম্যাগনেটিক বিয়ারিং গ্যাপের তুলনায় একটি ছোট ক্লিয়ারেন্স সহ। এগুলি সম্পূর্ণ গতিতে রটারকে নিরাপদে সমর্থন করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেট খুঁটির সাথে যোগাযোগ ছাড়াই এটিকে ঘুরতে দেয়। ড্রপ ইভেন্ট নিয়ন্ত্রিত হয় এবং মেশিন টাচডাউন বিয়ারিং-এ বিশ্রাম নেয়। প্রতিটি AMB সিস্টেমে টাচডাউন বিয়ারিং অন্তর্ভুক্ত করা প্রয়োজন, এবং প্রতিটি ইনস্টলেশনে অবিলম্বে একটি নিরবচ্ছিন্ন পাওয়ার সাপ্লাই (UPS) অন্তর্ভুক্ত করা উচিত যাতে তাৎক্ষণিক ড্রপের পরিবর্তে একটি সুশৃঙ্খলভাবে নিয়ন্ত্রিত রানডাউন সিকোয়েন্সের জন্য শক্তি সরবরাহ করা যায়, যা টাচডাউন বিয়ারিংয়ের পরিধানকে কম করে।

সাধারণভাবে, না। রোলিং-এলিমেন্ট বা ফ্লুইড-ফিল্ম বিয়ারিংয়ের তুলনায় চৌম্বকীয় বিয়ারিংয়ের ভারবহন ব্যাসের প্রতি ইউনিটে কম লোড ক্ষমতা থাকে। 100 মিমি বোরের একটি রোলিং-এলিমেন্ট বিয়ারিং কয়েকশ kN এর স্ট্যাটিক লোডকে সমর্থন করতে পারে; অনুরূপ বাইরের ব্যাসের একটি চৌম্বক ভারবহন ইলেক্ট্রোম্যাগনেট ডিজাইন এবং অনুমোদনযোগ্য শক্তি অপচয়ের উপর নির্ভর করে সম্ভবত 10-30 kN সমর্থন করে। এই কারণেই মাঝারি গতিতে উচ্চ রেডিয়াল লোডের প্রয়োজন হয় এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে চৌম্বকীয় বিয়ারিংগুলি খুব কমই ব্যবহৃত হয় — তাদের সুবিধা উচ্চ গতি, নির্ভুলতা, দূষণ সংবেদনশীলতা, বা রক্ষণাবেক্ষণ-মুক্ত অপারেশন, কাঁচা লোড ক্ষমতা নয়। চৌম্বক ভারবহন সিস্টেমের জন্য রোটরগুলিকে শুরু থেকেই এই লোড সীমাবদ্ধতার সাথে ডিজাইন করা আবশ্যক।

ম্যাগনেটিক বিয়ারিং স্টেটর এবং রটার উপাদানগুলি - ল্যামিনেশন, কয়েল এবং হাউজিংগুলি - পরিধানের অংশ নয় এবং স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপে একটি সংজ্ঞায়িত ক্লান্তি জীবন থাকে না, কারণ তাদের মধ্যে কোনও যোগাযোগ নেই। পরিধানের সীমাবদ্ধ উপাদানগুলি হল টাচডাউন বিয়ারিং, যা একটি প্রতিরোধমূলক সময়সূচীতে প্রতিস্থাপিত হয়, সাধারণত প্রতি 3-5 বছর পর বা একটি নির্দিষ্ট সংখ্যক রটার ড্রপ ইভেন্টের পরে। ইলেকট্রনিক্স (পাওয়ার অ্যামপ্লিফায়ার, কন্ট্রোলার বোর্ড) 10-15 বছরের পরিসেবা জীবন আশা করে, কম্পোনেন্ট-লেভেল মেরামত বা প্রয়োজন অনুসারে বোর্ড প্রতিস্থাপন সহ। পাইপলাইন এবং প্রসেস কম্প্রেসার ইনস্টলেশনের ফিল্ড রিপোর্টগুলি ইঙ্গিত দেয় যে চৌম্বকীয় ভারবহন যন্ত্রপাতি 20 বছরেরও বেশি সময় ধরে পরিষেবাতে থাকা আসল বিয়ারিং হার্ডওয়্যার সহ, শুধুমাত্র টাচডাউন বিয়ারিং এবং ইলেকট্রনিক্স রক্ষণাবেক্ষণ সহ।

হ্যাঁ, ম্যাগনেটিক বিয়ারিং সিস্টেম ATEX/IECEx শ্রেণীবদ্ধ বিপজ্জনক এলাকায় হতে পারে এবং ব্যবহার করা হয়। বিয়ারিং হাউজিংয়ের ভিতরে থাকা ইলেক্ট্রোম্যাগনেট এবং সেন্সরগুলি প্রক্রিয়া গ্যাসের সংস্পর্শে থাকে এবং এই উপাদানগুলি দাহ্য গ্যাস পরিবেশে ব্যবহারের জন্য ডিজাইন এবং মূল্যায়ন করা যেতে পারে। কন্ট্রোল ক্যাবিনেট এবং পাওয়ার অ্যামপ্লিফায়ারগুলি সাধারণত বিপজ্জনক এলাকার বাইরে একটি নিরাপদ ঘরে অবস্থিত, স্ক্রীন করা তারের দ্বারা বিয়ারিংয়ের সাথে সংযুক্ত থাকে। বিপজ্জনক এলাকা থেকে সক্রিয় ইলেকট্রনিক্সের এই বিচ্ছেদ প্রাকৃতিক গ্যাস কম্প্রেশন ইনস্টলেশনের আদর্শ অনুশীলন। ব্যবহারকারীদের নিশ্চিত হওয়া উচিত যে নির্দিষ্ট পণ্য কনফিগারেশনে তাদের জোন এবং গ্যাস গ্রুপের জন্য উপযুক্ত বিপজ্জনক এলাকার মূল্যায়ন রয়েছে।

উভয়ই যোগাযোগ ছাড়াই একটি বস্তুকে উত্তোলন করতে নিয়ন্ত্রিত চৌম্বকীয় শক্তি ব্যবহার করে, তবে অ্যাপ্লিকেশন এবং স্কেল ভিন্ন। ম্যাগলেভ ট্রান্সপোর্টেশন সিস্টেমগুলি একটি গাইডওয়ে বরাবর একটি সম্পূর্ণ ট্রেন গাড়িকে উচ্ছ্বাসিত করে এবং চালিত করে, যার জন্য বড় আকারের রৈখিক ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক অবকাঠামোর প্রয়োজন হয়। ম্যাগনেটিক বিয়ারিংগুলি মেশিনে ঘূর্ণায়মান শ্যাফ্টগুলিকে সমর্থন করে — কম্প্রেসার, টারবাইন, স্পিন্ডেল, ফ্লাইহুইল — এবং এটি একটি বৃহত্তর মেশিনের মধ্যে একটি কম্পোনেন্ট যা তাদের নিজস্বভাবে একটি পরিবহন ব্যবস্থার পরিবর্তে। অন্তর্নিহিত পদার্থবিদ্যা এবং নিয়ন্ত্রণ নীতিগুলি ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত; প্রকৃতপক্ষে, সক্রিয় চৌম্বকীয় ভারবহন গবেষণা আধুনিক বাণিজ্যিক ম্যাগলেভ রেল ব্যবস্থা যেমন সাংহাই ট্রান্সরাপিড লাইন এবং জাপানি এসসিম্যাগলেভ-এ ব্যবহৃত নিয়ন্ত্রণ পদ্ধতিতে সরাসরি অবদান রেখেছে। কার্যকরী স্তরে, একটি চৌম্বক ভারবহন মূলত একটি ম্যাগলেভ সিস্টেম যা একটি মেশিন হাউজিংয়ের মধ্যে একটি ঘূর্ণায়মান অক্ষে প্রয়োগ করা হয়।

রেট্রোফিট প্রযুক্তিগতভাবে সম্ভব কিন্তু উল্লেখযোগ্য ইঞ্জিনিয়ারিং কাজ প্রয়োজন। উপযুক্ত উপাদান এবং জ্যামিতি সহ বিয়ারিং ল্যান্ডিং জার্নাল যোগ করার জন্য রটারকে অবশ্যই সংশোধন বা প্রতিস্থাপন করতে হবে এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেট স্টেটর, সেন্সর এবং সহায়ক বিয়ারিংগুলিকে মিটমাট করার জন্য বিয়ারিং হাউজিংকে নতুন করে ডিজাইন করতে হবে। নতুন ভারবহন দৃঢ়তা এবং স্যাঁতসেঁতে বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে রটারের গতিশীলতা পরিবর্তিত হবে, তাই একটি সম্পূর্ণ রোটারডাইনামিক বিশ্লেষণ এবং সমালোচনামূলক গতির পুনরায় মূল্যায়ন প্রয়োজন। কিছু ক্ষেত্রে, বিদ্যমান রটার নকশা চৌম্বক ভারবহন retrofitting সঙ্গে সামঞ্জস্যপূর্ণ; অন্যদের মধ্যে, একটি নতুন রটার প্রয়োজন। ওয়াউকেশা বিয়ারিংস এবং এসকেএফ ম্যাগনেটিক মেকাট্রনিক্স সহ বেশ কয়েকটি সংস্থা — সেন্ট্রিফিউগাল কম্প্রেসারগুলিতে রেট্রোফিট প্রকল্পগুলি সম্পাদন করেছে এবং প্রকাশিত কেস স্টাডিগুলি টার্বোমেশিনারী এবং পাম্প সিম্পোজিয়া প্রসিডিংস (টেক্সাস এএন্ডএম বিশ্ববিদ্যালয়) থেকে পাওয়া যায়।

তাপমাত্রা একটি চৌম্বক ভারবহন সিস্টেমের বিভিন্ন উপাদানকে বিভিন্ন উপায়ে প্রভাবিত করে। ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার সাথে স্থায়ী চুম্বকের অবশিষ্ট প্রবাহের ঘনত্ব হ্রাস পায় — এটি বিরল-আর্থ স্থায়ী চুম্বক ব্যবহার করে হাইব্রিড বিয়ারিংয়ের জন্য একটি প্রাথমিক নকশার সীমাবদ্ধতা, যা 150 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে তাপমাত্রায় উল্লেখযোগ্য বল ক্ষমতা হারাতে পারে। ইলেক্ট্রোম্যাগনেট কয়েলের বায়ু নিরোধক ভারবহন স্টেটরের জন্য একটি উপরের তাপমাত্রা সীমা নির্ধারণ করে; উচ্চ-তাপমাত্রা ক্লাস H বা ক্লাস N নিরোধক এটিকে যথাক্রমে 180°C বা 200°C পর্যন্ত প্রসারিত করে। ফেরোম্যাগনেটিক ল্যামিনেশন উপাদান এটির ক্যুরি তাপমাত্রার (লোহার জন্য প্রায় 770 ডিগ্রি সেলসিয়াস) কাছে আসার সাথে সাথে ব্যাপ্তিযোগ্যতা হারায়, খুব উচ্চ তাপমাত্রায় ভারবহন শক্তি হ্রাস করে। নিম্ন প্রান্তে, তরল নাইট্রোজেন বা তরল হিলিয়াম তাপমাত্রায় ক্রায়োজেনিক অপারেশন সম্ভব হয় — বায়ু পৃথকীকরণ প্ল্যান্টে টার্বো-এক্সপেন্ডার এবং এলএনজি সুবিধাগুলি ক্রায়োজেনিক প্রক্রিয়া গ্যাসের তাপমাত্রায় চৌম্বকীয় বিয়ারিংয়ের সাথে কাজ করে।

ইনস্টল বেস ভলিউম দ্বারা, তেল এবং গ্যাস/প্রাকৃতিক গ্যাস কম্প্রেশন সেক্টর হল বড় টারবোমেশিনারিতে সক্রিয় চৌম্বকীয় বিয়ারিংগুলির বৃহত্তম শিল্প ব্যবহারকারী। সেমিকন্ডাক্টর উত্পাদনের জন্য ভ্যাকুয়াম সরঞ্জাম ইউনিট সংখ্যা দ্বারা বৃহত্তম ব্যবহারকারী। বিল্ডিং HVAC হল একটি ক্রমবর্ধমান সেগমেন্ট যা প্রধান ব্র্যান্ডগুলির দ্বারা চৌম্বকীয় বিয়ারিং চিলার গ্রহণের দ্বারা চালিত হয়৷ মেডিকেল ডিভাইস - বিশেষ করে ইমপ্লান্টযোগ্য কার্ডিয়াক অ্যাসিস্ট ডিভাইস - একটি ছোট কিন্তু উচ্চ-মূল্যের বাজার যেখানে প্রযুক্তি উন্নত হার্ট ফেইলিওর সমর্থনের যত্নের ক্লিনিকাল মান হয়ে উঠেছে। ফ্লাইহুইলের মাধ্যমে শক্তি সঞ্চয়স্থান হল গ্রিড ফ্রিকোয়েন্সি নিয়ন্ত্রণে ক্রমবর্ধমান ইনস্টলেশন সহ একটি উদীয়মান অংশ৷