1. கு-வின் வரையறை மற்றும் கொள்கை
மின்மாற்றிகள் மற்றும் மின்தூண்டிகளின் காந்த உள்ளகங்கள் பொதுவாகச் சுருள் சுற்றுவதற்காக ஒரு சாளரப் பரப்பைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் சாளரப் பயன்பாட்டுக் குணகம் Ku என்பது, சுருள் செப்பு (அல்லது அலுமினிய) கம்பியின் உண்மையான பயனுள்ள பரப்பிற்கும் காந்த உள்ளகச் சாளரத்தின் மொத்தப் பரப்பிற்கும் உள்ள விகிதமாக வரையறுக்கப்படுகிறது. இவ்வாறு வெளிப்படுத்தப்படுகிறது:
Ku=Ac/Aw, இவற்றில், Ac என்பது சுருள் கம்பியின் மொத்த குறுக்குவெட்டுப் பரப்பளவு, மற்றும் Aw என்பது காந்த உள்ளக சாளரத்தின் பரப்பளவு ஆகும். அடிப்படையில், Ku என்பது காந்த உள்ளக சாளர இடத்தின் பயன்பாட்டு அளவைப் பிரதிபலிக்கிறது. Ku மதிப்பு அதிகமாக இருந்தால், அதே சாளர இடத்தில் அதிக சுருள் கம்பிகளை உள்ளடக்க முடியும், இது அதிக மின்னோட்டங்களைக் கடத்தவும் மின்காந்தக் கூறுகளின் ஆற்றல் செயலாக்கத் திறனை மேம்படுத்தவும் உதவும்.
பின்வரும் வரைபடத்தின் மூலம், சாளரப் பகுதிக்கும் சுருளுக்கும் இடையிலான தொடர்பை இன்னும் எளிதாகப் புரிந்துகொள்ள முடியும்:
2. குவின் கணக்கீட்டு முறை
Ku-வைக் கணக்கிடுவதற்கு, சுருள் கம்பியின் மொத்த குறுக்குவெட்டுப் பரப்பளவு Ac மற்றும் காந்த உள்ளகத்தின் சாளரப் பரப்பளவு Aw ஆகியவற்றைத் தனித்தனியாகக் கண்டறிய வேண்டும்.
நிர்ணயம்: காந்த உள்ளக சாளரத்தின் நீளம் மற்றும் அகலத்தை அளந்து, பின்னர் இரண்டையும் பெருக்குவதன் மூலம் காந்த உள்ளக சாளரப் பரப்பளவு Aw-ஐப் பெறலாம். தரமான காந்த உள்ளக மாதிரிகளுக்கு, காந்த உள்ளக உற்பத்தியாளர் வழங்கும் தரவுக் கையேட்டிலிருந்தும் சாளரப் பரப்பளவை நேரடியாகப் பெறலாம்.
கணக்கீடு: முதலில், சுருளின் சுற்றுகளின் எண்ணிக்கை N மற்றும் ஒரு கம்பியின் குறுக்குவெட்டுப் பரப்பளவு a ஆகியவற்றைத் தெளிவுபடுத்துவது அவசியம். கம்பியின் விட்டம் d-ஐ அடிப்படையாகக் கொண்டு, a=π d²/4 என்ற வட்டப் பரப்பளவு சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி ஒரு கம்பியின் குறுக்குவெட்டுப் பரப்பளவு a-ஐக் கணக்கிடலாம். எனவே, சுருள் கம்பியின் மொத்த குறுக்குவெட்டுப் பரப்பளவு Ac=N * a ஆகும். எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு மின்மாற்றி 50 மிமீ நீளமும் 30 மிமீ அகலமும் கொண்ட காந்த உள்ளக சாளர அளவைப் பயன்படுத்தினால், Aw=50 * 30=1500 மிமீ², சுருள் சுற்றுகள் 100, மற்றும் 0.5 மிமீ விட்டம் கொண்ட ஒரு கம்பி தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது. ஒரு கம்பியின் குறுக்குவெட்டுப் பரப்பளவு a=π * 0.5² ≈ 0.196 மிமீ², Ac=100 * 0.196=19.6 மிமீ², மற்றும் Ku=19.6/1500 ≈ 0.013 ஆகும்.
3. Ku-வை பாதிக்கும் முக்கிய காரணிகள்
அ. சுருள் அமைப்பு
சுற்றும் முறையானது Ku மதிப்பில் குறிப்பிடத்தக்க தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது. தளர்வான மற்றும் ஒழுங்கற்ற சுற்றும் முறையுடன் ஒப்பிடும்போது, நேர்த்தியான மற்றும் ஒழுங்கான பல அடுக்கு சுற்றும் முறையானது சாளர வெளியை மிகவும் திறமையாகப் பயன்படுத்த முடியும், அதன் மூலம் Ku மதிப்பை மேம்படுத்துகிறது. உதாரணமாக, சாண்ட்விச் சுற்றும் முறையைப் பயன்படுத்துவது (முதன்மைச் சுற்றை இரண்டு பகுதிகளாகப் பிரித்து, இரண்டாம் நிலைச் சுற்றை நடுவில் வைப்பது) காந்தப்புலப் பரவலை மேம்படுத்துவது மட்டுமல்லாமல், சாளர வெளியின் பயன்பாட்டையும் ஓரளவிற்கு மேம்படுத்துகிறது.
b. காப்புப் பொருள்
சுருளின் மின் காப்பு செயல்திறனை உறுதி செய்வதற்காக, காப்புப் பூச்சு மற்றும் காப்பு நாடா போன்ற காப்புப் பொருட்களைப் பயன்படுத்த வேண்டும். இருப்பினும், இந்தக் காப்புப் பொருட்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு இடைவெளியை எடுத்துக்கொள்ளும். காப்புப் பொருள் எவ்வளவு தடிமனாக இருக்கிறதோ, கம்பிக்கான இடம் அவ்வளவு குறைவாக இருக்கும், அதற்கேற்ப Ku மதிப்பும் குறையும். எனவே, காப்புத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யும் அதே வேளையில், மெல்லிய மற்றும் உயர் செயல்திறன் கொண்ட காப்புப் பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுப்பது Ku மதிப்பை மேம்படுத்துவதற்கான ஒரு சிறந்த வழியாகும்.
c. காந்த உள்ளக வடிவம்
பல்வேறு வடிவங்களிலான காந்த உள்ளகங்கள், மாறுபட்ட சாளர வடிவங்களையும் அளவுகளையும் கொண்டுள்ளன, இது Ku மதிப்புகளையும் பாதிக்கக்கூடும். எடுத்துக்காட்டாக, வளைய வடிவ காந்த உள்ளகங்களுடன் ஒப்பிடும்போது, E-வகை காந்த உள்ளகங்கள் அதிக சீரான சாளரங்களைக் கொண்டுள்ளன, இது சுருள்களைச் சுற்றுவதை எளிதாக்குவதோடு, அதிக Ku மதிப்புகளை அடையவும் வழிவகுக்கிறது; வளைய வடிவ காந்த உள்ளகங்கள் மின்காந்தத் தடுப்பு மற்றும் பிற அம்சங்களில் நன்மைகளைக் கொண்டிருந்தாலும், சுருள் சுற்றுவது கடினம், மேலும் சாளர இடத்தைப் பயன்படுத்துவதும் ஒப்பீட்டளவில் சிக்கலானது. Ku மதிப்பின் மேம்பாடு அதிக சவால்களை எதிர்கொள்கிறது.
4. நடைமுறை வடிவமைப்பில் Ku-வின் முக்கியத்துவம்
அ. ஆற்றல் அடர்த்தியை மேம்படுத்துதல்
நவீன ஆற்றல் மின்னணு சாதனங்களைச் சிறியதாக்குதல் மற்றும் எடை குறைத்தல் என்ற போக்கில், ஆற்றல் அடர்த்தியை மேம்படுத்துவது ஒரு முக்கிய இலக்காக மாறியுள்ளது. Ku-வை உகந்ததாக்குவதன் மூலம், வரையறுக்கப்பட்ட காந்த உள்ளக சாளர இடத்திற்குள் சுருள் கம்பிகளின் குறுக்குவெட்டுப் பரப்பை அதிகரிக்க முடியும். இது அதிக மின்னோட்டங்கள் கடந்து செல்ல அனுமதிப்பதோடு, மின்மாற்றிகள் மற்றும் மின்தூண்டிகளின் ஆற்றல் செயலாக்கத் திறனையும் மேம்படுத்துகிறது. இதன் மூலம், அதே கனஅளவில், அதிகரித்து வரும் ஆற்றல் தேவையைப் பூர்த்திசெய்யும் வகையில், அந்தச் சாதனம் அதிக ஆற்றல் வெளியீட்டை அடைய முடியும்.
b. செலவுகளைக் குறைத்தல்
Ku-வை நியாயமான அளவில் அதிகரிப்பதன் மூலம், காந்த உள்ளகத்தின் அளவை அதிகரிக்காமலேயே அதே திறன் பரிமாற்றத்தை அடைய முடியும். இது பெரிய அளவிலான காந்த உள்ளகங்களுக்கான தேவையைக் குறைத்து, அவற்றின் விலையையும் குறைக்கிறது. அதே சமயம், திறமையான சாளரப் பயன்பாடு, சுருள் பொருட்களின் வீணாவதையும் குறைத்து, செலவுகளை மேலும் சேமிக்கக்கூடும். எனவே, Ku-வை உகந்ததாக்குவது என்பது செயல்திறனையும் செலவையும் சமநிலைப்படுத்துவதற்கான ஒரு முக்கியமான வழியாகும்.
c. வெப்பச் சிதறல் செயல்திறனை மேம்படுத்துதல்
Ku குறைவாக இருக்கும்போது, சுருளானது சாளரத்திற்குள் பரவலாக விநியோகிக்கப்படுகிறது, இது சீரற்ற காந்தப்புலப் பரவல் மற்றும் உள்ளூர் வெப்பக் குவிப்புக்கு வழிவகுக்கும். Ku-வை உகந்ததாக்குவதும், சுருளில் உள்ள சாளர இடைவெளியை முறையாக நிரப்புவதும் காந்தப்புலப் பரவலை மேம்படுத்தவும், சுருளின் AC மின்தடையைக் குறைக்கவும், சுருள் இழப்புகளைக் குறைக்கவும் உதவும். இதன்மூலம், வெப்பச் சிதறல் செயல்திறனை அதிகரித்து, சாதனத்தின் நிலையான செயல்பாட்டை உறுதிசெய்ய முடியும்.
5. Ku-வை உகந்ததாக்குவதற்கான முறைகள் மற்றும் நடைமுறைகள்
அ. மேம்பட்ட சுருள் தொழில்நுட்பத்தை ஏற்றுக்கொள்வது
தானியங்கி சுற்றும் இயந்திரங்கள் போன்ற மேம்பட்ட உபகரணங்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், மிகவும் துல்லியமான மற்றும் கச்சிதமான சுற்றலை அடைய முடியும். இது, கையால் சுற்றும்போது ஏற்படக்கூடிய தளர்வு மற்றும் சீரற்ற தன்மை போன்ற சிக்கல்களைத் தவிர்த்து, சாளர இடத்தின் பயன்பாட்டையும் திறம்பட மேம்படுத்துகிறது. அதே நேரத்தில், பிரிவுபடுத்தப்பட்ட சுற்றல் மற்றும் அடுக்கடுக்கான சுற்றல் போன்ற சில சிறப்புச் சுற்றல் செயல்முறைகள், குறிப்பிட்ட வடிவமைப்புத் தேவைகளுக்கு ஏற்ப சுற்றும் அமைப்பை மேம்படுத்தி, Ku-வையும் அதிகரிக்கச் செய்யும்.
b. பொருத்தமான கம்பிகள் மற்றும் காப்புப் பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்.
அதிக கடத்துத்திறன் கொண்ட கம்பிகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், அதே மின்னோட்டத் திறனில் மெல்லிய கம்பிகளைப் பயன்படுத்தி ஜன்னலில் அதிக சுற்றுச் சுருள்களை அமைத்து, Ac-ஐ அதிகரிக்க முடியும். அதே சமயம், காப்புப் பொருட்களால் ஆக்கிரமிக்கப்படும் இடத்தைக் குறைத்து, Ku-ஐ மேம்படுத்தி, காப்புச் செயல்திறனை உறுதி செய்வதற்காக நானோ காப்புப் படலங்கள் போன்ற புதிய மெல்லிய காப்புப் பொருட்கள் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன.
c. காந்த உள்ளகத்தின் உகப்பாக்க வடிவமைப்பு
குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டுச் சூழல்கள் மற்றும் செயல்திறன் தேவைகளின் அடிப்படையில், பொருத்தமான வடிவம் மற்றும் அளவு கொண்ட காந்த உள்ளகங்களைத் தேர்ந்தெடுக்கவும். அதிக Ku தேவைகளைக் கொண்ட சில வடிவமைப்புகளுக்கு, சிறந்த சாளரப் பயன்பாட்டு விளைவை அடைவதற்காக, காந்த உள்ளகச் சாளரத்தின் வடிவம் மற்றும் அளவை உகந்ததாக்க, தனிப்பயனாக்கப்பட்ட தரமற்ற காந்த உள்ளகங்களைக் கருத்தில் கொள்ளலாம்.
சாளரப் பயன்பாட்டுக் குணகம் Ku, மின்மாற்றி மற்றும் மின்தூண்டி வடிவமைப்பின் முழு செயல்முறையிலும் ஊடுருவிச் சென்று, மின்காந்தக் கூறுகளின் செயல்திறன், செலவு மற்றும் நம்பகத்தன்மையை ஆழமாகப் பாதிக்கிறது. Ku-வின் கொள்கையை ஆழமாகப் புரிந்துகொள்வதன் மூலமும், அதன் மதிப்புகளைத் துல்லியமாகக் கணக்கிடுவதன் மூலமும், பாதிக்கும் காரணிகளை விரிவாகப் பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலமும், மற்றும் நியாயமான உகப்பாக்க முறைகளைக் கடைப்பிடிப்பதன் மூலமும், சிறந்த செயல்திறன் மற்றும் குறைந்த செலவு கொண்ட மின்மாற்றிகள் மற்றும் மின்தூண்டிகளை வடிவமைத்து, ஆற்றல் மின்னணுவியல் தொழில்நுட்பத்தின் தொடர்ச்சியான வளர்ச்சியை ஊக்குவிக்க முடியும்.
பதிவிட்ட நேரம்: ஜூன்-24-2025
