উচ্চ গতির মোটর স্টেটর প্রযুক্তির বিশ্লেষণ

আজকের দ্রুত অগ্রসরমান প্রযুক্তিগত ল্যান্ডস্কেপে, উচ্চ-গতির মোটর একাধিক উচ্চ-শেষ ক্ষেত্রের মূল শক্তি উৎস হয়ে উঠছে। নতুন শক্তির যানবাহন থেকে মহাকাশ পর্যন্ত, নির্ভুল উত্পাদন থেকে শক্তি সরঞ্জাম পর্যন্ত, এই অত্যাধুনিক অ্যাপ্লিকেশনগুলির পিছনে একটি মূল প্রযুক্তির সমর্থন রয়েছে - উচ্চ-গতির মোটর স্টেটর প্রযুক্তি।

যখন আমরা উচ্চ-গতির মোটর সম্পর্কে কথা বলি, উচ্চ ঘূর্ণন গতি এবং উচ্চ শক্তি প্রায়ই মনে আসে। প্রকৃতপক্ষে, 10,000 r/min এর বেশি গতির মোটরগুলিকে উচ্চ-গতির মোটর হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়। অসংখ্য শিল্প সেক্টরের মূলে পরিণত হওয়ার তাদের ক্ষমতা সম্পূর্ণরূপে তাদের বৈশিষ্ট্যের কারণে। ছোট আকার এবং উচ্চ শক্তির ঘনত্বের .

একটি উচ্চ-গতির মোটরের 'হৃদয়' হিসাবে, স্টেটরের প্রযুক্তিগত শ্রেষ্ঠত্ব সরাসরি সম্পূর্ণ মোটরের কার্যকারিতা, দক্ষতা এবং নির্ভরযোগ্যতা নির্ধারণ করে।

01 উচ্চ গতির মোটর চ্যালেঞ্জ

উচ্চ-গতির মোটরগুলি কেবল সাধারণ মোটর নয় যা দ্রুত চলে। গতি বাড়ার সাথে সাথে অভূতপূর্ব চ্যালেঞ্জের একটি সিরিজ দেখা দেয়।

উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি লস প্রথম এবং প্রধান চ্যালেঞ্জ। স্টেটর উইন্ডিং কারেন্টের ফ্রিকোয়েন্সি এবং আয়রন কোরে চৌম্বকীয় প্রবাহ ক্রমবর্ধমান গতির সাথে তীব্রভাবে বৃদ্ধি পায়, যা মোটর উইন্ডিং, স্টেটর কোর এবং রটারে উল্লেখযোগ্য উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি অতিরিক্ত ক্ষয়ক্ষতি সৃষ্টি করে।

স্কিন ইফেক্ট এবং প্রক্সিমিটি ইফেক্ট সাধারণত কম ফ্রিকোয়েন্সিতে নগণ্য কিন্তু উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে অত্যন্ত তাৎপর্যপূর্ণ হয়ে ওঠে।

তাপ অপচয় সমস্যা সমানভাবে চ্যালেঞ্জিং। উচ্চ-গতির মোটরগুলি সমতুল্য শক্তির প্রচলিত-গতির মোটরগুলির তুলনায় অনেক ছোট, যা উচ্চ শক্তির ঘনত্ব এবং ক্ষতির ঘনত্বের দিকে পরিচালিত করে, যা তাপ অপচয়কে কঠিন করে তোলে।

বিশেষ শীতলকরণ ব্যবস্থা ছাড়া, অত্যধিক মোটর তাপমাত্রা বৃদ্ধি ঘটতে পারে, ঘুরার জীবনকালকে ছোট করে।

স্থায়ী চুম্বক মোটরের জন্য, অতিরিক্ত রটার তাপমাত্রা বৃদ্ধি স্থায়ী চুম্বকগুলির অপরিবর্তনীয় ডিম্যাগনেটাইজেশনের দিকে পরিচালিত করতে পারে।

চ্যালেঞ্জগুলিকে উত্পাদন প্রক্রিয়ার অবমূল্যায়ন করা উচিত নয়। স্টেটর বোরের সিলিন্ডারিসিটি এবং সমঅক্ষীয়তার অনুপযুক্ত পরিচালনা রটার অপারেশনের সময় চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের বল ভারসাম্যহীনতা সৃষ্টি করতে পারে, বায়ু ফাঁকের ভিন্নতার উপর ভিত্তি করে কম্পন ত্বরণ তৈরি করে।

02 স্টেটর উইন্ডিং প্রযুক্তি

মোটর দক্ষতা, আয়ুষ্কাল, আয়তন এবং খরচ উন্নত করার জন্য স্টেটর উইন্ডিংগুলি একটি মূল কারণ। পরিবহন বিদ্যুতায়নের চ্যালেঞ্জ মোকাবেলা করার জন্য, উপযুক্ত উইন্ডিং প্রযুক্তি এবং সঠিক নকশা নির্বাচন করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

বর্তমানে তিনটি প্রধান উইন্ডিং প্রযুক্তি রয়েছে: পুল-ইন উইন্ডিংস , হেয়ারপিন উইন্ডিংস এবং লিটজ ওয়্যার গঠিত.

পুল-ইন উইন্ডিংগুলি স্লটে ঢোকানো বৃত্তাকার তারের সমন্বয়ে গঠিত, প্রতিটি তারকে উত্তাপযুক্ত এবং একাধিক তার পাশাপাশি রাখা হয়। এই ধরনের উইন্ডিংয়ের জন্য ফিল ফ্যাক্টর 40% থেকে 45% পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে।

হেয়ারপিন উইন্ডিং, বার উইন্ডিং নামেও পরিচিত, পৃথকভাবে উত্তাপযুক্ত কঠিন কপার বার দিয়ে গঠিত। পূর্ব-গঠিত U-আকৃতির বারগুলি মোটর স্লটে ঢোকানো হয় এবং তামার বারগুলির খোলা প্রান্তগুলি বাঁকানো হয় এবং ঢালাইয়ের মাধ্যমে সংযুক্ত থাকে। HPW এর জন্য ফিল ফ্যাক্টর 50% অতিক্রম করতে পারে।

গঠিত লিটজ ওয়্যারে স্ট্র্যান্ডের বান্ডিলগুলি পেঁচানো, সংকুচিত এবং বার গঠনের সাথে সমান্তরাল-সংযুক্ত থাকে। পৃথকভাবে উত্তাপযুক্ত স্ট্র্যান্ডগুলি মোটরের অক্ষীয় দিক বরাবর ক্রমাগত স্থানান্তরিত হয়। FLW এর জন্য অর্জনযোগ্য ফিল ফ্যাক্টর HPW এর সাথে তুলনীয়।

তিনটি উইন্ডিং প্রকারের মধ্যে, হেয়ারপিন উইন্ডিং এবং ফর্মড লিটজ ওয়্যারে উচ্চতর ফিল ফ্যাক্টর রয়েছে, যার অর্থ আরও কমপ্যাক্ট ডিজাইন এবং উচ্চ শক্তির ঘনত্ব।

03 উদ্ভাবনী স্টেটর স্ট্রাকচার

উচ্চ-গতির পরিবেশের বিশেষ চ্যালেঞ্জ মোকাবেলা করে, গবেষকরা বিভিন্ন উদ্ভাবনী স্টেটর কাঠামো তৈরি করেছেন।

স্টেটর পারমানেন্ট ম্যাগনেট মোটর একটি যুগান্তকারী ডিজাইন। এটি রটারের পরিবর্তে স্টেটরে স্থায়ী চুম্বক স্থাপন করে ঐতিহ্যবাহী যানবাহন ট্র্যাকশন মোটরগুলির সীমাবদ্ধতা ভেঙ্গে দেয়।

এই নকশাটি অনেক সুবিধা দেয়: রটারটিতে স্থায়ী চুম্বক উপাদান বা আর্মেচার উইন্ডিং নেই, এটিকে সহজ এবং শক্তিশালী করে তোলে, বিশেষ করে উচ্চ-গতির অপারেশনের জন্য উপযুক্ত; স্থায়ী চুম্বক এবং আর্মেচার উইন্ডিং উভয়ই স্টেটরে অবস্থিত, যা সহজে ঠান্ডা করার সুবিধা দেয়; আর্মেচার উইন্ডিংয়ের সংযোগ পদ্ধতি যুক্তিসঙ্গতভাবে পরিবর্তন করে স্থায়ী চুম্বকগুলির চুম্বককরণ অর্জন করা যেতে পারে।

স্লটলেস স্টেটর স্ট্রাকচার আরেকটি উদ্ভাবনী সমাধান। উচ্চ-গতির স্থায়ী চুম্বক মোটরগুলিতে, বিকল্প চৌম্বক ক্ষেত্রের ফ্রিকোয়েন্সি খুব বেশি হয়, যা উল্লেখযোগ্য স্টেটর আয়রন ক্ষয়, গুরুতর গরম এবং কগিং টর্কের ফলে টর্ক রিপল হয়।

একটি স্লটলেস স্টেটর কাঠামো গ্রহণ করা কার্যকরভাবে লোহার ক্ষয় কমাতে পারে এবং কগিং টর্কের প্রভাব সম্পূর্ণরূপে দূর করতে পারে।

কিছু গবেষণায় নরম চৌম্বক ফেরাইটের উচ্চ ব্যাপ্তিযোগ্যতা, উচ্চ প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং কম খরচের বৈশিষ্ট্যগুলিকে একত্রিত করা হয়েছে, এটিকে উচ্চ-গতির স্থায়ী চুম্বক ব্রাশলেস ডিসি মোটরগুলির জন্য স্টেটর কোর হিসাবে ব্যবহার করে, পাশাপাশি একটি স্লটলেস স্টেটর কাঠামো নিযুক্ত করে।

টরোডাল উইন্ডিং স্ট্রাকচার হল একটি অভিনব ডিজাইন যা শেনইয়াং ইউনিভার্সিটি অফ টেকনোলজি তাদের উচ্চ-গতির স্থায়ী চুম্বক মোটরের গবেষণায় প্রস্তাব করেছে।

টরয়েডাল উইন্ডিং-এ, কয়েলগুলির নিম্ন স্তরের দিকগুলি স্টেটর কোরের 6 টি স্লটে স্থাপন করা হয়, যখন উপরের স্তরের দিকগুলি স্টেটর জোয়ালের বাইরের প্রান্তে 24টি স্লটে বিতরণ করা হয়। এটি শুধুমাত্র স্টেটর পৃষ্ঠের বায়ুচলাচল এবং তাপ অপচয়ের ক্ষেত্রকে বাড়ায় না বরং শীতল বায়ুপ্রবাহকে স্টেটরের উইন্ডিংগুলিকে সরাসরি শীতল করার অনুমতি দেয়।

04 কুলিং টেকনোলজি এবং থার্মাল ডিজাইন

একটি উচ্চ-গতির মোটরের কুলিং সিস্টেম তার নির্ভরযোগ্য অপারেশনের চাবিকাঠি। একটি ভাল-পরিকল্পিত কুলিং সিস্টেম কার্যকরভাবে স্টেটর এবং রটারের তাপমাত্রা বৃদ্ধি কমাতে পারে, যা উচ্চ-শক্তির উচ্চ-গতির মোটরগুলির দীর্ঘমেয়াদী স্থিতিশীল অপারেশনের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

স্টেটর কুলিং টেকনোলজি বৈচিত্র্যময়। আবদ্ধ জল জ্যাকেট কাঠামোর জন্য, অভ্যন্তরীণ স্ব-কুলিংয়ের সময় বায়ু প্রান্তের তাপমাত্রা তুলনামূলকভাবে বেশি থাকে।

প্রকৌশলীরা অনুশীলনের মাধ্যমে খুঁজে পেয়েছেন যে জল প্রবাহের দিক সামঞ্জস্য করা, এমন একটি পদ্ধতি গ্রহণ করা যেখানে জল মাঝখান থেকে প্রবেশ করে এবং উভয় দিক থেকে প্রস্থান করে, কার্যকরভাবে তাপ অপচয়কে উন্নত করতে পারে।

বড় হাই-স্পিড মোটরগুলির জন্য, একটি রটার ফ্যান যোগ করা যেতে পারে, এবং অভ্যন্তরীণ বায়ুপ্রবাহ সংস্থাটি স্টেটরকে মাঝখানে ভাগ করার জন্য ডিজাইন করা যেতে পারে, কেসিংয়ের বাইরের মধ্যম অংশ থেকে বায়ু গ্রহণের চ্যানেল হিসাবে পরিবেশন করে, উভয় প্রান্ত থেকে গ্যাস নিঃশেষিত হয়। বাকি কেসিংটিতে একটি জল-ঠাণ্ডা কাঠামো রয়েছে যেখানে জল মাঝখান থেকে প্রবেশ করে এবং উভয় দিক থেকে প্রস্থান করে।

উইন্ডিং এন্ডের জন্য বর্ধিত তাপ অপচয়ের চিকিত্সাও উচ্চ-গতির মোটরগুলির জন্য নির্দিষ্ট একটি প্রযুক্তি। ঐতিহ্যবাহী মোটরগুলির বিপরীতে, উচ্চ-গতির মোটরগুলি শীতল অবস্থার উন্নতির জন্য প্রচলিত স্লট ওয়েজগুলি নির্মূল করার মতো পদ্ধতিগুলি গ্রহণ করে।

স্প্রে কুলিং টেকনোলজিও উইন্ডিং হেড থেকে তাপ নষ্ট করার জন্য প্রয়োগ করা হয়। এই সরাসরি কুলিং পদ্ধতি কার্যকরভাবে windings দ্বারা উত্পন্ন তাপ অপসারণ করে, উচ্চ-তাপমাত্রা পরিবেশে স্থিতিশীল মোটর অপারেশন নিশ্চিত করে।

05 ভবিষ্যত উন্নয়ন প্রবণতা

ক্রমাগত প্রযুক্তিগত অগ্রগতির সাথে, উচ্চ-গতির মোটর স্টেটর প্রযুক্তি উচ্চ দক্ষতা, বৃহত্তর নির্ভরযোগ্যতা এবং আরও বুদ্ধিমত্তার দিকে বিকশিত হচ্ছে।

নতুন উপাদানের প্রয়োগ মূল হবে। উচ্চ-ব্যপ্তিযোগ্যতা এবং উচ্চ প্রতিরোধ ক্ষমতা সহ নরম চৌম্বকীয় ফেরাইটের মতো উপকরণগুলির ব্যবহার উচ্চ-কার্যকারিতা অন্তরক উপকরণগুলির সাথে, স্টেটরের কার্যক্ষমতা এবং নির্ভরযোগ্যতাকে আরও উন্নত করবে।

ইন্টিগ্রেটেড ডিজাইন আরেকটি প্রধান প্রবণতা। উচ্চ-গতির মোটরগুলির নকশা হল একটি ব্যাপক, পুনরাবৃত্তিমূলক প্রক্রিয়া যাতে একাধিক শারীরিক ক্ষেত্র জড়িত: ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্র, রটার শক্তি, রটার গতিবিদ্যা, তরল ক্ষেত্র এবং তাপমাত্রা ক্ষেত্র।

ভবিষ্যতে, মাল্টি-ফিজিক্স কাপলিং সিমুলেশন এবং অপ্টিমাইজেশনের মাধ্যমে, স্টেটর প্রযুক্তি অন্যান্য মোটর সিস্টেমের সাথে আরও শক্তভাবে একত্রিত হবে।

ম্যানুফ্যাকচারিং প্রসেসে উদ্ভাবনও স্টেটর প্রযুক্তিকে এগিয়ে নিয়ে যাবে। 3D প্রিন্টিং এবং নির্ভুল মেশিনিং প্রযুক্তির বিকাশের সাথে, আরও জটিল এবং অপ্টিমাইজ করা স্টেটর কাঠামো সম্ভব হবে, উচ্চ-গতির মোটরগুলির কর্মক্ষমতা সীমাকে আরও ঠেলে দেবে।

বর্তমানে, চীনে উচ্চ-গতির মোটরগুলির ক্ষেত্রে গবেষণা ক্রমাগত গভীরতর হচ্ছে। ঝেজিয়াং ইউনিভার্সিটি, শেনিয়াং ইউনিভার্সিটি অফ টেকনোলজি এবং হারবিন ইউনিভার্সিটি অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজির মতো বেশ কয়েকটি বিশ্ববিদ্যালয় এবং গবেষণা প্রতিষ্ঠান এই ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি করেছে।

শিল্প সরঞ্জাম থেকে দৈনন্দিন জীবনে, উচ্চ-গতির মোটর স্টেটর প্রযুক্তিতে উদ্ভাবনগুলি শান্তভাবে আমাদের বিশ্বকে পরিবর্তন করছে।

ভবিষ্যতে, নতুন উপকরণ এবং নতুন প্রক্রিয়ার প্রয়োগের সাথে, উচ্চ-গতির মোটর স্টেটর প্রযুক্তি ক্রমাগতভাবে ভেঙ্গে যেতে থাকবে, মানব প্রযুক্তিগত অগ্রগতির জন্য শক্তিশালী এবং আরও দক্ষ, শক্তিশালী গতিবেগ প্রদান করবে।