ባለከፍተኛ ፍጥነት ሞተር ሮተር ቴክኖሎጂ

ከመብረቅ-ፈጣን የአዳዲስ ሃይል መኪኖች መፋጠን ጀርባ፣ በጥርስ ሀኪሞች እጅ ውስጥ ባለው ትክክለኛ እና ፀጥ ያለ ልምምድ እና በፋብሪካዎች ውስጥ ከፍተኛ ፍጥነት ባለው የትክክለኛነት ማሽን መሳሪያዎች ውስጥ ፣ ያልተዘመረለት የቴክኖሎጂ ጀግና አለ። ባለከፍተኛ ፍጥነት ሞተር rotor . ከደርዘን ሴንቲሜትር በላይ የሆነ ዲያሜትር ያለው ይህ የሚሽከረከር አካል በደቂቃ በአስር ሺዎች በሚቆጠሩ አብዮቶች ዓለማችንን በጸጥታ ይለውጠዋል።

ባለከፍተኛ ፍጥነት ሮተሮች እንዴት እንደሚሠሩ፡ ኤሌክትሮማግኔቲክስ መካኒኮችን ሲገናኝ

ባለከፍተኛ ፍጥነት ሞተሮች በተለምዶ የማዞሪያ ፍጥነቶች በደቂቃ ከ10,000 አብዮት (ደቂቃ) የሚበልጡ ሲስተሞችን ያመለክታሉ፣ አንዳንድ መቁረጫ አፕሊኬሽኖች ከ100,000 በደቂቃ በላይ ይደርሳሉ። ይህ አስደናቂ ፍጥነት ሁለት ዋና ዋና ጥቅሞችን ይሰጣል- ከፍተኛ የኃይል ጥንካሬ (በተመሳሳይ ድምጽ ውስጥ ትልቅ ኃይል) እና ፈጣን ተለዋዋጭ ምላሽ , ነገር ግን ልዩ አካላዊ ፈተናዎችን ያስተዋውቃል.

ኤሌክትሮማግኔቲክ እርምጃ የ rotor አሠራር መሠረት ነው. ጅረት በ stator windings ውስጥ ሲፈስ, የሚሽከረከር መግነጢሳዊ መስክ ይፈጥራል. በቋሚ ማግኔት ሲንክሮኖንስ ሞተሮች ውስጥ የ rotor ቋሚ ማግኔቶች መግነጢሳዊ መስክ ከዚህ የሚሽከረከር መስክ ጋር ያመሳስላል ፣ በኢንደክሽን ሞተሮች ውስጥ ፣ rotor በኤሌክትሮማግኔቲክ ኢንዳክሽን በኩል የራሱን መግነጢሳዊ መስክ ያመነጫል። ፍጥነቱ እየጨመረ በሄደ ቁጥር የመግነጢሳዊ መስክ ተለዋጭ ድግግሞሽ በከፍተኛ ፍጥነት ይጨምራል, ለዚህም ነው ከፍተኛ ፍጥነት ያላቸው ሞተሮች ብዙውን ጊዜ የ 2-pole ወይም 4-pole ንድፎችን በመጠቀም የክወና ድግግሞሽን ይቀንሳል.

ሜካኒካል ተለዋዋጭነት እኩል ወሳኝ ነው። በፊዚክስ ቀመር F=mω መሰረት ²r F = mω ²r ሴንትሪፉጋል ሃይል ከመዞሪያው ፍጥነት ካሬ ጋር ተመጣጣኝ ነው። ይህ ማለት በ 20,000 ራም / ደቂቃ በ rotor ገጽ ላይ ያለው ሴንትሪፉጋል ኃይል በአስር ሺዎች የሚቆጠሩ ጊዜ የምድርን የስበት ኃይል ይደርሳል - በእያንዳንዱ ካሬ ሴንቲ ሜትር ላይ 50 ቶን ፑል ከመተግበሩ ጋር እኩል ነው! በተጨማሪም, እያንዳንዱ rotor አለው ወሳኝ ፍጥነት (ፍጥነቱ ከ resonant ፍሪኩዌንሲው ጋር የሚዛመድ) እና የስራ ፍጥነቱ ከዚህ አደገኛ ዞን መራቅ አለበት.

የቁስ አብዮት፡ የካርቦን ፋይበር ታላቁ መግቢያ

በሴንትሪፉጋል ሀይሎች ስር ባህላዊ የብረት ቁሶች ይወድቃሉ። የካርቦን ፋይበር ውህዶችን አስገባ፣ ከኤሮስፔስ የተበደረው ተአምራዊ ቁሳቁስ።

የካርቦን ፋይበር ልዩ ጥንካሬ (ከጥንካሬ ወደ ጥግግት ሬሾ) ከከፍተኛ-ጥንካሬ ብረት በአምስት እጥፍ ይበልጣል፣ መጠኑ ግን የአረብ ብረት ሩብ ብቻ ነው። እነዚህ ንብረቶች ለከፍተኛ ፍጥነት ሮተሮች ተስማሚ ' ትጥቅ ' ያደርጉታል። ይህንን ቴክኖሎጂ በጅምላ በማምረት የመጀመሪያው የሆነው የቴስላ ሞዴል ኤስ ፕላይድ ድራይቭ ሞተር ሲሆን ይህም ፍጥነት ከ20,000 ሩብ ደቂቃ በላይ አስመዝግቧል። መርሆው ከፍተኛ ውጥረት ያለበት የካርቦን ፋይበር ክሮች በቋሚ ማግኔቶች ላይ በትክክል መጠቅለል እና በልዩ ሙጫ በመፈወስ የመከላከያ እጅጌን መፍጠርን ያካትታል። ይህ ቋሚ ማግኔቶች እንዳይበታተኑ ብቻ ሳይሆን የሚሰባበር ቋሚ ማግኔቶችን ለመከላከል ራዲያል ቅድመ ጭነት (ከ200-300 MPa) ላይም ይሠራል።

በተሻለ ሁኔታ የካርቦን ፋይበር የሙቀት ማስፋፊያ ቅንጅት አለው። (0.5 × 10 / ℃ ገደማ ) በጣም ዝቅተኛ ^-6አነስተኛ የአየር ክፍተቶችን (በ 30-50% ይቀንሳል) እና የመግነጢሳዊ ፍሰት አጠቃቀምን በእጅጉ ያሻሽላል ሙከራዎች እንደሚያሳዩት የካርቦን ፋይበር እጅጌዎች የ rotor eddy ወቅታዊ ኪሳራዎችን ከ 60% በላይ እንደሚቀንስ እና የስርዓት ቅልጥፍናን በ 0.2-0.5 በመቶ ነጥብ ያሻሽላል።

መዋቅራዊ ፈጠራዎች፡ የተለያዩ መፍትሄዎች

የተለያዩ ትግበራዎች የተለያዩ የ rotor ንድፎችን ፈጥረዋል.

· ብረት-እጅጌ ቋሚ ማግኔት ሮተሮች፡-

ቋሚ ማግኔቶችን ለመክተት ከፍተኛ-ጥንካሬ መግነጢሳዊ ያልሆኑ ውህዶችን (ለምሳሌ ቲታኒየም) ይጠቀሙ። ይህ የጎለመሰ ቴክኖሎጂ በከፍተኛ ወቅታዊ ኪሳራዎች ይሰቃያል።

የውስጥ ቋሚ ማግኔት ሮተሮች

፡ ለተሻለ ደህንነት ሲባል ማግኔቶችን በብረት ኮር ውስጥ ይክተቱ ነገርግን በከፍተኛ ፍጥነት ወደ ሙሌትነት የተጋለጠ ነው።

· ጠንካራ ያልተመሳሰለ ሮተሮች፡-

ያለ ጠመዝማዛ ይንቀሳቀሳሉ፣ በኤዲ ሞገድ ላይ በመተማመን፣ ከ100,000 ሩብ ደቂቃ በላይ ላለው እጅግ በጣም ከፍተኛ ፍጥነት ነገር ግን ዝቅተኛ ቅልጥፍና እንዲኖራቸው ያደርጋቸዋል።

መግነጢሳዊ ሌቪቴሽን ሮተሮች የመቁረጫውን ጫፍ ይወክላሉ. የኤሌክትሮማግኔቲክ ኃይሎችን በመጠቀም rotor ን ለማገድ ፣ ሜካኒካል ግጭት ሙሉ በሙሉ ይጠፋል። አንድ የተወሰነ መግነጢሳዊ ሌቪቴሽን ሞለኪውላር ፓምፕ 120,000 በደቂቃ ፍጥነትን በንዝረት ስፋት ከ1 ማይክሮን በታች ያሳካል፣ ይህም በሴሚኮንዳክተር ማምረቻ ውስጥ ወሳኝ መሳሪያ ያደርገዋል። ይሁን እንጂ ውስብስብ የቁጥጥር ስርዓቱ ከፍተኛ ወጪን ያስከትላል.

የጣልቃገብነት ብቃት ንድፍ ስውር ሆኖም ወሳኝ የማምረቻ ዝርዝር ነው። ለ 20,000 ራምፒኤም ሞተር በ rotor ኮር እና በዘንጉ መካከል ያለው ጣልቃገብነት በ 32 ማይክሮን (የሰው ፀጉር ዲያሜትር አንድ ሦስተኛ ያህል) መሆን አለበት ፣ በ 0.030 ሚሜ ውስጥ የሾት ዲያሜትር መቻቻል ቁጥጥር ይደረግበታል - ' ሚስጥራዊነት እንደ ማይል ያህል ጥሩ ነው' ለሚለው አባባል ማረጋገጫ ነው።

አፕሊኬሽኖች፡ ከዕለት ተዕለት ኑሮ ወደ ኢንዱስትሪ

ባለከፍተኛ ፍጥነት የ rotor ቴክኖሎጂ ብዙ መስኮችን ሰርቷል-

· በአዲስ ኢነርጂ ተሸከርካሪዎች ውስጥ እንደ የፕሮፕሊሽን ዋና አካል ሆኖ ያገለግላል (ለምሳሌ የዜከር 001 FR ሞተር በ 20,620 ሩብ ደቂቃ) እና በነዳጅ ሴል አየር መጭመቂያ (100,000+ rpm) እና በኤሌክትሪክ ኃይል መሙያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል።

· በቤት ዕቃዎች ውስጥ ከፍተኛ ደረጃ ያላቸው የቫኩም ማጽጃዎች 100,000 rpm ብሩሽ አልባ ሞተሮችን ከ 80 ዲሲቤል በታች የድምፅ ደረጃ ይጠቀማሉ።

· በሕክምና መሳሪያዎች ውስጥ የጥርስ ሳሙናዎች 400,000 ሩብ / ደቂቃ ዲያሜትሮች ከ3-5 ሚሜ ብቻ ይደርሳሉ።

የኢንዱስትሪው ዘርፍ ሰፋ ያሉ መተግበሪያዎችን ይመለከታል፡-

· በ CNC ማሽኖች ውስጥ ከፍተኛ ፍጥነት ያለው ስፒልድስ (30,000-100,000 ሩብ / ደቂቃ) ትክክለኛ ማሽነሪዎችን ያነቃል።

· ሴንትሪፉጋል መጭመቂያዎች በቀጥታ የሚሽከረከሩ ሞተሮች (20,000-50,000 ሩብ / ደቂቃ) ውጤታማነትን በ5-10% ያሻሽላሉ።

· በሃይል ውስጥ የዝንብ ዊል ሃይል ማከማቻ ስርዓቶች (30,000-60,000 rpm) ከ 95% በላይ የኃይል መሙያ / የመልቀቂያ ቅልጥፍናን ያሳድጋሉ ፣ ይህም የፍርግርግ ፍሪኩዌንሲ ቁጥጥር አዲስ አማራጭ ነው።

የወደፊት እይታ፡ ፈጣን፣ ጠንካራ፣ ብልህ

እጅግ በጣም ጥሩ ምርምር ገደቦቹን እየገፋ ነው-

· በካርቦን ናኖቱብ የተጠናከረ ውህዶች የእጅጌ ጥንካሬን በ50% ሊጨምሩ ይችላሉ።

· ከፍተኛ የሙቀት መጠን ያለው ሱፐርኮንዳክሽን ሮተሮች ከ2-3 ቴስላ (በባህላዊ ንድፎች ከ ~ 1 T ጋር ሲነጻጸር) መግነጢሳዊ መስኮችን ሊያገኙ ይችላሉ.

· በ3-ል የታተሙ፣ በቶፖሎጂ የተመቻቹ rotors ቀድሞውኑ በ 30% ጥንካሬ ማሻሻያ 20% ክብደት መቀነስ ችለዋል።

ዲጂታል ቴክኖሎጂዎች አዳዲስ እድሎችን እየከፈቱ ነው፡-

· ዲጂታል መንትዮች በተለያዩ ሁኔታዎች ውስጥ የ rotor አፈፃፀምን ያስመስላሉ።

የተካተቱ ዳሳሾች የእውነተኛ ጊዜ የጤና ክትትልን ያነቃሉ።

· AI ስልተ ቀመሮች ንድፎችን ያሻሽላሉ, በአንድ ጉዳይ ላይ ቅልጥፍናን በ 1.2 በመቶ ያሻሽላሉ.

ዘላቂነት እንዲሁ ትኩረት ነው-

ዝቅተኛ -ብርቅ-የምድር ቋሚ ማግኔቶች የሃብት ጥገኝነትን ይቀንሳሉ.

· በቀላሉ የሚፈቱ ዲዛይኖች ቋሚ የማግኔት መልሶ ማግኛ መጠን ከ 60% ወደ 95% ይጨምራሉ.

· ባዮ-ተኮር ውህዶች ዝቅተኛ የካርበን አሻራዎች።

ከተለምዷዊ ብረቶች እስከ የካርቦን ፋይበር፣ ከመካኒካል ተሸካሚዎች እስከ ማግኔቲክ ሌቪቴሽን፣ የከፍተኛ ፍጥነት ሞተር ሮተሮች ዝግመተ ለውጥ የኢንዱስትሪ ፈጠራ ታሪክ ነው። ይህ ቴክኖሎጂ በፍጥነት መሄዱን ቀጥሏል፣ ወደፊትም በተከፋፈለ ኢነርጂ፣ በቦታ ፍለጋ እና ከዚያም በላይ ሊሆኑ ይችላሉ። አንድ rotor በከፍተኛ ፍጥነት ሚዛኑን እንደሚጠብቅ ሁሉ የቴክኖሎጂ ግስጋሴም በፈጠራ እና በአስተማማኝነት፣ በአፈጻጸም እና በዋጋ መካከል ያለውን ፍጹም ሚዛን ማግኘት አለበት። ይህንን የማመጣጠን ተግባር መቆጣጠር የመሐንዲሶች የመጨረሻ ግብ ሆኖ ይቆያል።