ভিউ: 0 লেখক: সাইট এডিটর প্রকাশের সময়: 2026-07-09 মূল: সাইট
চৌম্বকীয় বিয়ারিং মোটর, যোগাযোগহীন অপারেশন, পরিধান ছাড়াই এবং উচ্চ দক্ষতার সুবিধার সাথে, দ্রুতগতির কম্প্রেসার, ব্লোয়ার এবং ফ্লাইহুইল শক্তি সঞ্চয়ের মতো ক্ষেত্রে প্রচলিত মোটরগুলিকে দ্রুত প্রতিস্থাপন করছে। যাইহোক, যখন ঘূর্ণন গতি প্রতি মিনিটে কয়েক হাজার বা এমনকি এক লক্ষেরও বেশি বিপ্লবে পৌঁছায়, তখন রটারের নির্ভরযোগ্যতা পণ্যের সাফল্যের জন্য নির্ধারক ফ্যাক্টর হয়ে ওঠে - কম্পন এবং অস্বাভাবিক শব্দ, চুম্বক বিচ্ছিন্নতা এবং উচ্চ-গতির ব্যর্থতা তিনটি স্থায়ী সমস্যা যা শিল্পের প্রকৌশলীদের দীর্ঘদিন ধরে সমস্যায় ফেলেছে। এই নিবন্ধটি মূল কারণগুলি থেকে শুরু করে, এই সমস্যাগুলির পিছনের শারীরিক প্রক্রিয়াগুলি বিশ্লেষণ করে এবং সবচেয়ে কার্যকর বর্তমান সমাধান - কার্বন ফাইবার উইন্ডিং প্রযুক্তি প্রবর্তন করে৷
অপারেশন চলাকালীন, চৌম্বকীয় ভারবহন মোটর কখনও কখনও অস্বাভাবিক কম্পন এবং শব্দ প্রদর্শন করে যা ঘূর্ণন গতির থেকে স্বাধীন। সাধারণ ঘূর্ণায়মান যন্ত্রের ভারসাম্যহীন কম্পনের বিপরীতে, এই কম্পন গতির স্তর দ্বারা প্রভাবিত হয় না; এটি একটি স্থিতিশীল গতিতেও অব্যাহত থাকে। এই ধরনের কম্পনের দীর্ঘায়িত এক্সপোজার শুধুমাত্র বিয়ারিং এবং কাঠামোগত অংশগুলির ক্লান্তিকর ক্ষতিকে ত্বরান্বিত করে না বরং বিরক্তিকর শব্দও তৈরি করে, যা সরঞ্জামের নির্ভরযোগ্যতা এবং ব্যবহারকারীর অভিজ্ঞতাকে গুরুতরভাবে প্রভাবিত করে।
অধ্যয়ন দেখায় যে কম ফ্রিকোয়েন্সি কম্পন ম্যাগনেটিক লেভিটেশন মোটর রটার ক্লোজড-লুপ কন্ট্রোল সিস্টেমের প্রাকৃতিক ফ্রিকোয়েন্সি দ্বারা নির্ধারিত হয় এবং বাহ্যিক শব্দ দ্বারা উত্তেজিত হয়। অন্য কথায়, এটি একটি সম্পূর্ণরূপে যান্ত্রিক সমস্যা নয় বরং নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা এবং যান্ত্রিক কাঠামোর মধ্যে একটি যুগল ঘটনা।
বিশেষত, নিম্নলিখিত কারণগুলি কম-ফ্রিকোয়েন্সি কম্পনকে প্ররোচিত করতে পারে:
রটার ভারসাম্যহীনতা : মেশিনিং এবং সমাবেশ ত্রুটির কারণে কেন্দ্রের ভর অফসেট;
বিয়ারিং ক্লিয়ারেন্স : চৌম্বকীয় বিয়ারিংয়ের নিয়ন্ত্রণ পরামিতি এবং রটারের গতিশীল বৈশিষ্ট্যের মধ্যে অমিল;
নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থায় মধ্যবর্তী লিঙ্ক : সংকেত অধিগ্রহণ, প্রক্রিয়াকরণ এবং আউটপুটে বিলম্ব এবং অরৈখিকতা।
কম ফ্রিকোয়েন্সি কম্পনের জন্য, মূলধারার প্রযুক্তিগত পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে:
(1) গতিশীল ভারসাম্য সংশোধন : রটার সংশোধন করার জন্য উচ্চ-নির্ভুল ভারসাম্য সরঞ্জাম ব্যবহার করুন, ভারসাম্যহীনতাকে অনুমোদনযোগ্য সীমার মধ্যে আনতে কাউন্টারওয়েট যোগ করুন বা অপসারণ করুন।
(2) নিয়ন্ত্রণ অ্যালগরিদম অপ্টিমাইজেশান : গবেষকরা বর্ধিত রাষ্ট্র পর্যবেক্ষকদের উপর ভিত্তি করে কম্পন ক্ষতিপূরণ কৌশল প্রস্তাব করেছেন। পরীক্ষামূলক ফলাফলগুলি দেখায় যে একই সাদা গোলমাল উত্তেজনার অধীনে, ক্ষতিপূরণকারীর সাথে সর্বাধিক রটার কম্পন শুধুমাত্র পিআইডি নিয়ন্ত্রণের তুলনায় প্রায় 21% হ্রাস পায়; 30,000 rpm-এ, সর্বাধিক রটার কম্পন 26.6% কমে যায়।
(3) স্ট্রাকচারাল অপ্টিমাইজেশান : রটার সিস্টেমের দৃঢ়তা এবং স্যাঁতসেঁতে বৈশিষ্ট্যগুলি উন্নত করতে রটার স্ট্রাকচার ডিজাইনকে অপ্টিমাইজ করুন।
চুম্বক বিচ্ছিন্নতা স্থায়ী চুম্বক মোটর মধ্যে সবচেয়ে গুরুতর ব্যর্থতা এক. হাজার হাজার আরপিএম গতিতে, চুম্বকের কেন্দ্রাতিগ শক্তি তাদের নিজের ওজনের হাজার গুণে পৌঁছাতে পারে। একবার একটি চুম্বক রটার পৃষ্ঠ থেকে বিচ্ছিন্ন হয়ে গেলে, সর্বোত্তমভাবে মোটর কর্মক্ষমতা তীব্রভাবে হ্রাস পায়; সবচেয়ে খারাপভাবে, এটি রটার জ্যামিং, স্টেটর বোর স্কোরিং এবং অন্যান্য বিপর্যয়কর পরিণতির কারণ হতে পারে।
চুম্বক বিচ্ছিন্নতা এবং প্রান্ত উত্তোলন পাঁচটি মূল কারণের জন্য দায়ী করা যেতে পারে:
(1) অপর্যাপ্ত শক্তি : আঠালো শিয়ার শক্তি কেন্দ্রাতিগ বা চুম্বকের উপর প্রভাব বল থেকে কম, তাই বন্ধন ধরে রাখতে পারে না।
(2) উচ্চ- এবং নিম্ন-তাপমাত্রার ব্যর্থতা : আঠালো কম তাপমাত্রায় ভঙ্গুর হয়ে যায় বা উচ্চ তাপমাত্রায় ব্যর্থ হয়, বন্ধন কর্মক্ষমতা মারাত্মকভাবে হ্রাস করে। সাধারণ আঠালোগুলির সাধারণত 120 ডিগ্রি সেলসিয়াসের কাছাকাছি একটি অপারেটিং তাপমাত্রা থাকে, যখন মোটরের অভ্যন্তরীণ তাপমাত্রা বৃদ্ধি প্রায়শই এই সীমাকে অতিক্রম করে।
(3) তাপ সম্প্রসারণ সহগগুলির মধ্যে অমিল : চুম্বক (যেমন, NdFeB) এবং রটার উপাদানের (যেমন, অ্যালুমিনিয়াম খাদ) মধ্যে তাপ সম্প্রসারণের পার্থক্যগুলি বড়, এবং তাপমাত্রার পরিবর্তনগুলি অভ্যন্তরীণ চাপ সৃষ্টি করে যা আঠালো স্তরকে ফাটল দেয়৷
(4) উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি কম্পন : দীর্ঘমেয়াদী উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি কম্পন ক্রমাগত আঠালো স্তরকে চাপ দেয়, ক্লান্তি ব্যর্থতাকে ত্বরান্বিত করে।
(5) পরিবেশগত ক্ষয় : আর্দ্রতা, তাপ, লবণ স্প্রে, ইত্যাদি, আঠালো স্তরকে আক্রমণ করে এবং বন্ধনকে দুর্বল করে।
উপরন্তু, চুম্বকের অনুপযুক্ত সেগমেন্টেশন ডিজাইন সমস্যাটিকে আরও খারাপ করতে পারে। যখন একটি একক চুম্বক অংশের রটারের সংস্পর্শে খুব বড় একটি এলাকা থাকে, তখন বাইরের দিকে কার্বন ফাইবার মোড়ানো সহজেই চুম্বকটিকে ফাটতে পারে; এমনকি যদি এটি ঘুরার সময় ফাটল না, তবে কিছু অপারেশনের পরে এটি ফাটতে পারে।
(1) আঠালো বন্ধন প্রক্রিয়া অপ্টিমাইজ করুন : উচ্চ-কর্মক্ষমতা স্ট্রাকচারাল আঠালো নির্বাচন করুন, পরিষ্কার বন্ধন পৃষ্ঠ নিশ্চিত করুন, এবং কঠোরভাবে নিরাময় অবস্থা নিয়ন্ত্রণ করুন।
(2) চুম্বক বিভাজন নকশা : অনুভূমিক দিক বরাবর চুম্বকগুলিকে ছোট অংশে ভাগ করুন যাতে প্রতিটি অংশের ক্ষেত্রফল কম হয় এবং ক্র্যাকিংয়ের ঝুঁকি কম হয়।
(3) শারীরিক সীমাবদ্ধতা শক্তিবৃদ্ধি - এটি সবচেয়ে মৌলিক সমাধান: কেন্দ্রাতিগ বলের বিরুদ্ধে শারীরিক সংযম প্রদান করতে চুম্বকের বাইরে একটি উচ্চ-শক্তির হাতা যুক্ত করুন। কার্বন ফাইবার উইন্ডিং বর্তমানে সর্বোত্তম শক্তিবৃদ্ধি পদ্ধতি হিসাবে স্বীকৃত।
যখন মোটরের গতি রটারের কাঠামোগত সীমা অতিক্রম করে বা অতিক্রম করে, তখন রটারটি বিপর্যয়কর ব্যর্থতার সম্মুখীন হয়। সাধারণ প্রকাশের মধ্যে রয়েছে রটার বিকৃতি, স্থায়ী চুম্বক খণ্ডন, হাতা ফেটে যাওয়া এবং রটার ড্রপ। একবার উচ্চ গতির ব্যর্থতা ঘটলে, কেবলমাত্র সরঞ্জামগুলিই স্ক্র্যাপ করা হয় না, এটি গুরুতর নিরাপত্তা দুর্ঘটনাও ঘটাতে পারে।
উচ্চ-গতির ব্যর্থতার মূল কারণ হল কেন্দ্রাতিগ শক্তি এবং বস্তুগত শক্তির মধ্যে দ্বন্দ্ব।.
উদাহরণ হিসাবে NdFeB স্থায়ী চুম্বক নিন। যদিও তাদের কাছে অত্যন্ত উচ্চ চৌম্বকীয় শক্তির পণ্য এবং জবরদস্তি রয়েছে, যা তাদের আজকের সেরা পারফরম্যান্সকারী স্থায়ী চুম্বক উপাদানে পরিণত করেছে, তাদের প্রসার্য শক্তি কম (<80 MPa), এবং তারা দুর্বল তাপীয় স্থিতিশীলতার সাথে তাপমাত্রা-সংবেদনশীল। হাজার হাজার rpm এর গতিতে, স্থায়ী চুম্বকের কেন্দ্রাতিগ চাপ তাদের নিজস্ব শক্তির সীমা ছাড়িয়ে যায়, তাই সুরক্ষার জন্য একটি বাহ্যিক হাতা অপরিহার্য।
ঐতিহ্যগত সমাধান হল অ-চৌম্বকীয় ধাতব হাতা (যেমন ইনকোনেল 718 বা টাইটানিয়াম খাদ) ব্যবহার করা। যাইহোক, ধাতু হাতা একটি মারাত্মক অপূর্ণতা আছে: এডি বর্তমান ক্ষতি । স্লিভের পরিবাহিতা যত বেশি হবে, এডি স্রোত তত বেশি হবে এবং এডি কারেন্টের ক্ষতি তত বেশি হবে, যার ফলে রটারের তাপমাত্রা দ্রুত বৃদ্ধি পাবে, যা স্থায়ী চুম্বকগুলির ডিম্যাগনেটাইজেশনের ঝুঁকিকে আরও বাড়িয়ে তুলবে।
কার্বন ফাইবার কম্পোজিট হাতা বর্তমানে সর্বোত্তম সমাধান হিসাবে স্বীকৃত।
কার্বন ফাইবার হাতাগুলির সুবিধাগুলি হল:
কম পরিবাহিতা : তারা কার্যত কোন এডি কারেন্ট লস তৈরি করে না, যার ফলে রটারের সর্বনিম্ন তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়;
উচ্চ শক্তি : কার্বন ফাইবারের নির্দিষ্ট শক্তি ধাতুর তুলনায় অনেক বেশি, হালকা ওজনের সাথে শক্তিশালী সংযম প্রদান করে;
উচ্চ মডুলাস : রজন উপকরণ এবং ঘুরানোর প্রক্রিয়াগুলির অপ্টিমাইজেশনের মাধ্যমে, ইলাস্টিক মডুলাসটি প্রথাগত 130-160 GPa থেকে 200 GPa পর্যন্ত বৃদ্ধি করা যেতে পারে।
একই সাথে কম্পন শব্দ, চুম্বক বিচ্ছিন্নতা এবং উচ্চ-গতির ব্যর্থতার তিনটি প্রধান সমস্যা সমাধান করতে, কার্বন ফাইবার উইন্ডিং একটি অপরিহার্য মূল প্রযুক্তি। এর নীতি হল স্থায়ী চুম্বকের চারপাশে উচ্চ-শক্তির কার্বন ফাইবার যৌগিক উপাদানকে বাতাস করা, রটারের উপরে একটি আঁটসাঁট 'বর্ম' তৈরি করা যা উচ্চ-গতির ঘূর্ণন দ্বারা উত্পন্ন কেন্দ্রাতিগ শক্তির বিরুদ্ধে ক্রমাগত রেডিয়াল সীমাবদ্ধতা প্রদান করে।
বর্তমানে, কার্বন ফাইবার রোটর তৈরির জন্য দুটি প্রধান পদ্ধতি রয়েছে:
প্রেস-ফিটিং পদ্ধতি : প্রথমে কার্বন ফাইবার হাতা তৈরি করুন, তারপরে এটি রটারে চাপুন বা সঙ্কুচিত-ফিটিং ব্যবহার করুন। সঙ্কুচিত-ফিটিং-এ, রটারকে -190°C-এ ঠান্ডা করা হয় এবং হাতা খুব কম অক্ষীয় শক্তি দিয়ে ইনস্টল করা যায়। প্রেস-ফিটিং পদ্ধতিটি তুলনামূলকভাবে পরিপক্ক, তবে এটির জন্য হস্তক্ষেপ ফিটের অত্যন্ত সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজন - খুব বেশি হস্তক্ষেপ চুম্বকগুলিকে ফাটল করতে পারে, যখন খুব সামান্যই অপর্যাপ্ত সংযম প্রদান করে।
ডাইরেক্ট ওয়াইন্ডিং পদ্ধতি : কার্বন ফাইবারকে সরাসরি স্থায়ী চুম্বক পৃষ্ঠে ঘুরান, তারপরে এটি নিরাময় করুন। এই পদ্ধতিটি উইন্ডিং টেনশন, কিউরিং টেম্পারেচার, ইন্টারলেয়ার বন্ডিং এবং অন্যান্য প্রসেস প্যারামিটারগুলির উপর অত্যন্ত কঠোর নিয়ন্ত্রণের দাবি করে, তবে এটি আরও অভিন্ন প্রাক চাপ এবং উচ্চতর উপাদান ব্যবহার অর্জন করতে পারে।
(1) প্রি-স্ট্রেস কন্ট্রোল : ওয়াইন্ডিংয়ের সময় একটি উপযুক্ত প্রাথমিক উত্তেজনা প্রয়োগ করতে হবে যাতে কার্বন ফাইবার নিরাময়ের পরে চুম্বকের উপর একটি অবিচ্ছিন্ন প্রাক-সংকোচন প্রয়োগ করে। অত্যধিক টান চুম্বক ফাটল করতে পারে, অপর্যাপ্ত টান পর্যাপ্ত সংযম প্রদান করতে পারে না।
(2) তাপীয় মিল : তাপমাত্রার পরিবর্তনের কারণে অত্যধিক অভ্যন্তরীণ চাপ এড়াতে কার্বন ফাইবার কম্পোজিট, স্থায়ী চুম্বক এবং শ্যাফ্ট উপাদানের তাপীয় সম্প্রসারণ সহগগুলিকে সঠিকভাবে মেলাতে হবে।
(3) স্ট্রেস বিশ্লেষণ: সীমিত উপাদান বিশ্লেষণ সফ্টওয়্যার (যেমন, MSC Patran/Nastran) সঠিকভাবে রটার কাঠামোর চাপ এবং বিকৃতি বিশ্লেষণ করতে, সর্বোত্তম উইন্ডিং স্তরের বেধ, কোণ এবং প্রক্রিয়া পরামিতি নির্ধারণ করতে ব্যবহার করা উচিত।
গবেষণায় দেখা গেছে যে কার্বন ফাইবার রিইনফোর্সমেন্ট রিং সহ একটি চৌম্বকীয় লেভিটেশন মোটর রোটর 72,000 rpm এর উচ্চ গতিতে শক্তি এবং বিকৃতির প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে।
ম্যাগনেটিক বিয়ারিং / হাই-স্পিড মোটর রোটারের জন্য কার্বন ফাইবার ওয়াইন্ডিংয়ের ক্ষেত্রে, এসডিএম হল কয়েকটি দেশীয় কোম্পানির মধ্যে একটি যারা মূল প্রযুক্তি আয়ত্ত করে।
চৌম্বকীয় ভারবহন / উচ্চ গতির মোটর রোটারের ক্ষেত্রে, SDM-এর কার্বন ফাইবার ওয়াইন্ডিং প্রক্রিয়া নিম্নলিখিত অসামান্য বৈশিষ্ট্যগুলিকে বৈশিষ্ট্যযুক্ত করে:
(1) ফুল-চেইন উত্পাদন ক্ষমতা : কোম্পানির চুম্বকীয় উপকরণ (নরম চৌম্বক + হার্ড ম্যাগনেটিক) থেকে মোটর স্টেটর/রটার উপাদান এবং তারপরে রেজলভার সেন্সর মাইক্রোমোটর সিস্টেমে ওয়ান-স্টপ ফুল-চেইন উত্পাদন ক্ষমতা রয়েছে। এর মানে হল যে চুম্বক নির্বাচন এবং রটার ডিজাইন থেকে শুরু করে কার্বন ফাইবার উইন্ডিং এবং চূড়ান্ত পরীক্ষা, সবকিছুই অভ্যন্তরীণভাবে করা হয়, অত্যন্ত উচ্চ মানের নিয়ন্ত্রণ নিশ্চিত করে।
(2) চতুর্থ-প্রজন্মের বিরল-আর্থ স্থায়ী চুম্বক R&D : কোম্পানি ক্রমাগত চতুর্থ-প্রজন্মের বিরল-পৃথিবী স্থায়ী চুম্বক উপকরণগুলির বিকাশে বিনিয়োগ করে, কার্বন ফাইবার উইন্ডিংয়ের জন্য আরও ভাল চুম্বক স্তর সরবরাহ করে। চুম্বকের গুণমান - প্রসার্য শক্তি, তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং মাত্রিক নির্ভুলতা সহ - সরাসরি কার্বন ফাইবার উইন্ডিংয়ের চূড়ান্ত কার্যকারিতা নির্ধারণ করে।
(3) যথার্থ মেশিনিং ক্ষমতা : সংস্থাটি রোটর এবং হাতাগুলির মাত্রিক নির্ভুলতা নিশ্চিত করতে সিএনসি নলাকার গ্রাইন্ডিংয়ের মতো নির্ভুল মেশিনিং প্রক্রিয়া ব্যবহার করে। কার্বন ফাইবার ওয়াইন্ডিংয়ের জন্য রটার সাবস্ট্রেটের অত্যন্ত উচ্চ গোলাকারতা এবং সমাক্ষতা প্রয়োজন; কোনো সামান্য যন্ত্র ত্রুটি উচ্চ গতিতে প্রশস্ত করা হবে.
(4) অপ্টিমাইজড ম্যাগনেট সেগমেন্টেশন ডিজাইন : SDM কার্বন ফাইবার ওয়াইন্ডিং এর বৈশিষ্ট্যগুলিকে সম্পূর্ণ বিবেচনা করে চুম্বক অংশগুলিকে ডিজাইন করে, যৌক্তিকভাবে চুম্বকগুলিকে বিভক্ত করে পর্যাপ্ত চৌম্বক কর্মক্ষমতা নিশ্চিত করার জন্য এবং অত্যধিক বড় পৃথক চুম্বক অঞ্চলগুলির কারণে সৃষ্ট ক্র্যাকিং ঝুঁকি এড়াতে - এই নকশা পদ্ধতিটি সরাসরি জয়ের প্রক্রিয়ার ব্যথার পয়েন্টগুলিকে সম্বোধন করে৷
(5) উইন্ডিং প্রক্রিয়া এবং উপকরণগুলির সিনারজিস্টিক অপ্টিমাইজেশান : রজন উপাদানগুলির উপর ক্রমাগত গবেষণা এবং উইন্ডিং প্রক্রিয়ার অপ্টিমাইজেশনের মাধ্যমে, কোম্পানি ক্রমাগতভাবে কার্বন ফাইবার কম্পোজিটের ইলাস্টিক মডুলাস বাড়িয়েছে, শক্তি নিশ্চিত করার সময় এডি কারেন্ট ক্ষয়ক্ষতি কমিয়েছে, এইভাবে অত্যধিক ধাতব তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সম্পর্কিত সমস্যাটি মৌলিকভাবে সমাধান করেছে।
কম্পন শব্দ, চুম্বক বিচ্ছিন্নতা, এবং চৌম্বক লেভিটেশন মোটর রটারের উচ্চ-গতির ব্যর্থতা মূলত উচ্চ ঘূর্ণন গতিতে কেন্দ্রাতিগ বল এবং উপকরণ, গঠন এবং নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার মধ্যে দ্বন্দ্বের প্রকাশ। কার্বন ফাইবার উইন্ডিং প্রযুক্তি, শক্তিশালী, কম-ক্ষতি শারীরিক সংযম প্রদান করে, এই তিনটি প্রধান চ্যালেঞ্জের সর্বোত্তম সমাধান হয়ে উঠেছে।
SDM, চৌম্বকীয় উপকরণ শিল্পে তার 16 বছরের অভিজ্ঞতা, পূর্ণ-চেইন উত্পাদন ক্ষমতা, চতুর্থ-প্রজন্মের বিরল-আর্থ চুম্বক R&D শক্তি এবং পরিমার্জিত কার্বন ফাইবার ওয়াইন্ডিং প্রক্রিয়া, ম্যাগনেটিক বিয়ারিং / হাই-স্পিড মোটরগুলির জন্য ক্রমবর্ধমান নির্ভরযোগ্য রটার সমাধান প্রদান করছে। ভবিষ্যতে, কার্বন ফাইবার উপকরণ এবং ঘূর্ণন প্রযুক্তিতে ক্রমাগত অগ্রগতির সাথে, চৌম্বকীয় ভারবহন মোটরগুলির গতি সীমা এবং নির্ভরযোগ্যতা আরও এগিয়ে যাবে।