यहाँ PMMC उपकरण की कार्यप्रणाली और संरचना का विस्तृत विवरण हिंदी में दिया गया है:

PMMC उपकरण की संरचना (Construction of PMMC Instrument)

PMMC उपकरण में एक स्थायी चुंबक (Permanent Magnet) और एक आयताकार कुंडली (Rectangular coil) होती है, जिसे एक पतले और हल्के एल्यूमीनियम फॉर्मर (Aluminium former) पर बहुत महीन गेज के इंसुलेटेड तांबे के तार से लपेटा जाता है।

एल्यूमीनियम फॉर्मर न केवल कुंडली को सहारा देता है, बल्कि डंपिंग (Damping) के लिए एड़ी करंट (Eddy current) भी उत्पन्न करता है। कुंडली और फॉर्मर दोनों तरफ स्पिंडल (Spindles) के साथ जुड़े होते हैं और ज्वेल बियरिंग (Jewelled bearings) द्वारा समर्थित होते हैं, ताकि असेंबली एयर गैप (Air gap) में स्वतंत्र रूप से घूम सके (चित्र 1)।

कुंडली के दो सिरे दो फॉस्फोर-ब्रॉन्ज स्प्रिंग्स (Phosphor-bronze springs) से जुड़े होते हैं, जिन्हें करंट को अंदर ले जाने और बाहर निकालने के लिए प्रत्येक स्पिंडल पर एक-एक करके लगाया जाता है। तापमान परिवर्तनों के प्रभाव को बेअसर करने के लिए स्प्रिंग्स को विपरीत दिशा में सर्पिल (Spiralled) किया जाता है।

घोड़े की नाल के आकार का स्थायी चुंबक ‘अल्निको’ (Alnico) नामक मिश्र धातु से बना होता है और इसमें सॉफ्ट आयरन पोल पीस (Soft iron pole pieces) होते हैं, जिन्हें एयर गैप में एकसमान फ्लक्स (Uniform flux) वितरित करने के लिए आकार दिया जाता है।

एक सॉफ्ट आयरन कोर (Soft iron core) को इस तरह से व्यवस्थित किया जाता है कि मूविंग कॉइल (Moving coil), सॉफ्ट आयरन कोर और पोल पीस के बीच के गैप में घूम सके। सॉफ्ट आयरन कोर का कार्य (i) ध्रुवों के बीच चुंबकीय पथ के रिलक्टेंस (Reluctance) को कम करना और चुंबकीय फ्लक्स को बढ़ाना है, और (ii) एयर गैप में फ्लक्स को एकसमान रूप से वितरित करना है।

पॉइंटर (Pointer) एक स्पिंडल से जुड़ा होता है, और जब मापी जाने वाली मात्रा के अनुसार कुंडली विक्षेपित (Deflected) होती है, तो यह एक ग्रेज्युएटेड स्केल (Graduated scale) पर चलता है।

संचालन (Operation)

जब कुंडली से करंट प्रवाहित किया जाता है, तो स्थायी चुंबक द्वारा उत्पन्न चुंबकीय फ्लक्स और मूविंग कॉइल में करंट की परस्पर क्रिया के कारण कुंडली पर एक बल कार्य करता है।

हमारे पास कुंडली में बल ‘F’ का मान BLIN न्यूटन है।

चित्र 2: मूविंग कॉइल उपकरण का सिद्धांत (Principle of the Moving Coil Instrument)

जहाँ:

• B – एयर गैप में फ्लक्स डेंसिटी (Flux density), वेबर/वर्ग मीटर में।
• L – एयर गैप में एक कंडक्टर की सक्रिय लंबाई, मीटर में।
• I – कुंडली से गुजरने वाली करंट, एम्पियर में और N टर्न्स की संख्या है।

कुंडली में उत्पन्न टॉर्क (Torque) = बल (Force) × कंडक्टर के केंद्र से स्पिंडल के केंद्र तक की लंबवत दूरी, मीटर में। मान लीजिए यह दूरी ‘r’ मीटर है। अतः हमारे पास है: T = Fr न्यूटन मीटर T = BLINr न्यूटन मीटर (F = BLIN न्यूटन)

लेकिन B, L, N और r किसी विशेष उपकरण के लिए स्थिरांक (Constants) हैं और इन्हें एक अक्षर ‘K’ द्वारा दर्शाया जा सकता है। इस प्रकार: टॉर्क = KI टॉर्क, I (करंट) के समानुपाती है।

उपरोक्त समीकरण से हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि PMMC उपकरण का विक्षेपक टॉर्क (Deflecting torque) सीधे करंट के समानुपाती होता है, और इसलिए, PMMC उपकरण का स्केल एकसमान होता है, यानी वह स्केल जिसमें संख्याओं के बीच का स्थान बराबर होता है।

इसलिए, उपकरण को DC में कनेक्ट करते समय ध्रुवीयता (Polarity) का सही ध्यान रखा जाना चाहिए। इसके अलावा, AC सप्लाई से कनेक्ट होने पर उपकरण विक्षेपित नहीं होगा।

PMMC उपकरण का उपयोग सीधे मिली (milli) या माइक्रो एम्पीयर (micro amperes) को मापने के लिए किया जा सकता है क्योंकि मूविंग कॉइल केवल कम करंट ले जा सकती है। उचित शंट (Shunts) के साथ, इस उपकरण का उपयोग बड़ी धाराओं को मापने के लिए किया जा सकता है, और उचित श्रृंखला प्रतिरोधों (Series resistors) के साथ, जिन्हें मल्टीप्लायर (Multipliers) कहा जाता है, इसे वोल्टमीटर (Voltmeter) में बदला जा सकता है।

लाभ (Advantages): PMMC उपकरण

• यह कम बिजली की खपत करता है।
• इसमें एकसमान स्केल (Uniform scale) होता है और यह 270° तक के आर्क (Arc) को कवर कर सकता है।
• इसका टॉर्क/भार अनुपात (Torque/weight ratio) उच्च होता है।

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