Na Trí Dhúshláin Mhóra a bhaineann le rótar mótair levitation maighnéadach agus a Réitigh

Tá mótair imthacaí maighnéadacha, lena buntáistí a bhaineann le hoibriú gan tadhall, gan chaitheamh, agus ardéifeachtúlacht, ag athsholáthar mótair thraidisiúnta go tapa i réimsí mar chomhbhrúiteoirí ardluais, séidirí, agus stóráil fuinnimh roth eitilte. Mar sin féin, nuair a shroicheann luasanna rothlaithe na mílte nó fiú níos mó ná céad míle réabhlóid in aghaidh an nóiméid, éiríonn iontaofacht an rótair mar fhachtóir cinntitheach do rathúlacht an táirge - tá tonnchrith agus torann neamhghnácha, díorma maighnéad, agus teip ardluais trí fhadhbanna leanúnacha a bhfuil fadhbanna fada ag innealtóirí sa tionscal. Tosaíonn an t-alt seo ó na bunchúiseanna, déanann sé anailís ar na meicníochtaí fisiceacha taobh thiar de na saincheisteanna seo, agus tugtar isteach an réiteach reatha is éifeachtaí - teicneolaíocht foirceannadh snáithíní carbóin.

1. Creathadh agus Torann Neamhghnáthach: An 'Marbhtóir Ísealmhinicíochta' Dofheicthe

1.1 Feiniméin agus Guaiseacha

Le linn na hoibríochta, uaireanta taispeánann mótair imthacaí maighnéadacha creathadh neamhghnácha agus torann atá neamhspleách ar luas rothlaithe. Murab ionann agus an tonnchrith neamhchothromaithe atá coitianta i ngnáth-innealra rothlach, níl tionchar ag an leibhéal luais ar an gcreathadh seo; leanann sé fiú ag luas cobhsaí. Ní hamháin go gcuireann nochtadh fada ar chreathadh den sórt sin dlús le damáiste tuirse do imthacaí agus páirteanna struchtúracha ach táirgeann sé torann greannach freisin, rud a chuireann isteach go mór ar iontaofacht trealaimh agus ar thaithí an úsáideora.

1.2 Anailís ar Fhréamhchúis

Léiríonn staidéir go bhfuil creathadh íseal-minicíochta de rótar mótair levitation maighnéadach ag minicíocht nádúrtha an chórais rialaithe lúb dúnta agus tá sé corraithe ag torann seachtrach. Cinntear I bhfocail eile, ní ceist mheicniúil amháin é seo ach feiniméan cúplála idir an córas rialaithe agus an struchtúr meicniúil.

Go sonrach, is féidir leis na fachtóirí seo a leanas creathadh ísealmhinicíochta a chothú:

• Éagothroime rotor : fritháireamh lár na maise de bharr earráidí meaisínithe agus cóimeála;

• Imréiteach imthacaí : neamhréir idir paraiméadair rialaithe na n-imthacaí maighnéadacha agus tréithe dinimiciúla an rotor;

• Naisc idirmheánacha sa chóras rialaithe : moilleanna agus neamhlíneachtaí maidir le sealbhú, próiseáil agus aschur comharthaí.

1.3 Réitigh

I gcás creathadh ísealmhinicíochta, áirítear na cineálacha cur chuige teicniúla príomhshrutha:

(1) Ceartú cothromaithe dinimiciúil : bain úsáid as trealamh cothromaithe ardchruinneas chun an rótar a cheartú, ag cur nó ag baint frithmheáchan chun an mhíchothromaíocht a thabhairt laistigh den raon incheadaithe.

(2) optamú algartam rialaithe : tá straitéisí cúitimh creathadh molta ag taighdeoirí bunaithe ar bhreathnadóirí stáit leathnaithe. Léiríonn torthaí turgnamhacha, faoin excitation torainn bán céanna, go laghdaítear an creathadh uasta rotor leis an gcúiteamh faoi thart ar 21% i gcomparáid le rialú PID amháin; ag 30,000 rpm, laghdaítear an creathadh uasta rotor faoi 26.6%.

(3) Leas iomlán a bhaint struchtúrach : dearadh struchtúr an rótair a bharrfheabhsú chun feabhas a chur ar stiffness agus tréithe taise an chórais rotor.

2. Díorma Maighnéad: An 'Péine Lártheifeacha' ar Luas Ard

2.1 Feiniméin agus Guaiseacha

Tá díorma maighnéad ar cheann de na teipeanna is tromchúisí i mótair maighnéad buan. Ag luasanna na mílte rpm, is féidir leis an bhfórsa lártheifeacha ar na maighnéid a meáchan féin a bhaint amach na mílte uaire. Chomh luath agus a scarann ​​maighnéad ó dhromchla an rótair, titeann an fheidhmíocht mótair go géar ar a fheabhas; ar an measa, is féidir é a chur faoi deara jamming rótar, scóráil tolladh stator, agus iarmhairtí tubaisteacha eile.

2.2 Anailís ar Fhréamhchúis

Is féidir díorma maighnéad agus ardú imeall a chur i leith cúig phríomhfhachtóir:

(1) Neart neamhleor : tá neart lomadh an ghreamaitheach níos ísle ná an fórsa lártheifeacha nó an fórsa tionchair ar an maighnéad, mar sin ní féidir leis an nasc a sheasamh.

(2) Teip ardteochta agus teocht íseal : éiríonn an greamachán brittle ag teochtaí ísle nó teipeann ag teochtaí arda, ag laghdú go suntasach an fheidhmíocht nasctha. De ghnáth bíonn teocht oibriúcháin thart ar 120 ° C ag gnáth-ghreamaithe, agus is minic a sháraíonn ardú teochta inmheánach an mhótair an raon seo.

(3) Éagothroime i gcomhéifeachtaí leathnaithe teirmeacha : tá na difríochtaí leathnaithe teirmeacha idir an maighnéad (m.sh., NdFeB) agus an t-ábhar rotor (m.sh. cóimhiotal alúmanaim) mór, agus cuireann athruithe teochta strus inmheánach a scoilteanna an ciseal ghreamaitheacha.

(4) Creathadh ard-minicíochta : cuireann creathadh ard-minicíochta fadtéarmach béim leanúnach ar an gciseal greamaitheacha, rud a luathaíonn teip tuirse.

(5) Creimeadh comhshaoil : taise, teas, spraeáil salainn, etc., ionsaí ar an gciseal greamaitheacha agus an banna a lagú.

Ina theannta sin, is féidir le dearadh deighilte míchuí na maighnéid an fhadhb a dhéanamh níos measa. Nuair a bhíonn limistéar ró-mhór ag teascán maighnéad aonair i dteagmháil leis an rotor, is féidir le snáithín carbóin a fhilleadh ar an taobh amuigh an maighnéad a bhriseadh go héasca; fiú mura ndéanann sé crack le linn foirceannadh, féadfaidh sé crack tar éis roinnt oibríochta.

2.3 Réitigh

(1) Próiseas nascáil ghreamaitheacha a bharrfheabhsú : roghnaigh greamacháin struchtúracha ardfheidhmíochta, cinntigh dromchlaí nascáil glana, agus rialaigh go docht coinníollacha leigheas.

(2) Dearadh deighilte maighnéad : roinn na maighnéid feadh na treo cothrománach i ndeighleoga níos lú chun achar gach píosa a laghdú agus an baol scoilte a laghdú.

(3) Atreisiú srianta fisiceach  - is é seo an réiteach is bunúsaí: cuir muinchille ard-neart taobh amuigh de na maighnéid chun srianadh fisiceach a sholáthar i gcoinne fórsa lártheifeacha. Faoi láthair aithnítear foirceannadh snáithíní carbóin mar an modh athneartaithe is fearr.

3. Teip Ardluais: Nuair nach féidir leis an Rotor 'Féadfaidh sé a Choinneáil'

3.1 Feiniméin agus Guaiseacha

Nuair a théann an luas mótair i dtreo nó nuair a sháraíonn sé teorainn struchtúrach an rotor, bíonn teip thubaisteach ar an rotor. I measc na léirithe tipiciúla tá dífhoirmiú rotor, ilroinnt maighnéad buan, réabadh muinchille, agus titim rotor. Chomh luath agus a tharlaíonn teip ardluais, ní hamháin go bhfuil an trealamh briste, ach d'fhéadfadh sé a bheith ina chúis le tionóiscí sábháilteachta tromchúiseacha freisin.

3.2 Anailís ar Fhréamhchúis

Is é an chúis bhunúsach a bhaineann le teip ardluais ná an  contrártha idir fórsa lártheifeacha agus neart ábhartha.

Tóg maighnéid buan NdFeB mar shampla. Cé go bhfuil táirge agus coercivity fuinnimh maighnéadach an-ard acu, rud a fhágann gurb iad an t-ábhar maighnéad buan is fearr feidhmíochta inniu, tá a neart teanntachta íseal (<80 MPa), agus tá siad íogair ó thaobh teochta le droch-chobhsaíocht theirmeach. Ag luasanna na mílte rpm, tá an strus lártheifeacha ar na maighnéid bhuan i bhfad níos mó ná a dteorainn neart féin, agus mar sin tá muinchille seachtrach riachtanach le haghaidh cosanta.

Is é an réiteach traidisiúnta ná sleeves miotail neamh-mhaighnéadacha a úsáid (cosúil le Inconel 718 nó cóimhiotal tíotáiniam). Mar sin féin, tá míbhuntáiste marfach ag sleeves miotail:  caillteanais reatha eddy . Dá airde seoltacht an muinchille, is mó an sruth eddy a ghintear, agus is ea is tromchúisí an caillteanas reatha eddy, rud a fhágann go n-ardóidh teocht an rotor go géar, rud a chuireann níos measa fós ar an mbaol go ndéanfaí maighnéadú buan.

3.3 Réitigh

sleeves ilchodacha snáithíní carbóin mar an réiteach is fearr. Faoi láthair aithnítear

Is iad na buntáistí a bhaineann le sleeves snáithíní carbóin ná:

• Seoltacht íseal : gineann siad beagnach aon chaillteanais reatha eddy, rud a fhágann an t-ardú teochta rótar is ísle;

• Ard-neart : tá neart sonrach snáithín carbóin i bhfad níos airde ná miotail, ag soláthar srianadh níos láidre le meáchan níos éadroime;

• Modal ard : trí leas iomlán a bhaint as ábhair roisín agus próisis foirceannadh, is féidir an modulus leaisteacha a mhéadú ón 130-160 GPa traidisiúnta go dtí os cionn 200 GPa.

4. An Réiteach Deiridh: Teicneolaíocht Foirceannadh Snáithín Carbóin

Chun na trí mhórfhadhbanna a bhaineann le torann creathadh, díorma maighnéad, agus teip ardluais a réiteach ag an am céanna, is croí-theicneolaíocht fíor-riachtanach é foirceannadh snáithíní carbóin. Is é a phrionsabal ábhar ilchodach snáithín carbóin ard-neart a ghaothú timpeall na maighnéid bhuana, rud a chruthóidh 'armúr' daingean thar an rótar a chuireann srian gathach leanúnach ar fáil i gcoinne an fhórsa lártheifeacha a ghintear trí rothlú ardluais.

4.1 Dhá Phróiseas Príomhshrutha

Faoi láthair, tá dhá phríomhchur chuige ann maidir le rotors snáithíní carbóin a mhonarú:

Modh preas-fheistithe : déan muinchille an tsnáithín carbóin ar dtús, ansin brúigh ar an rótar é nó bain úsáid as feisteas crapadh. I bhfeistiú Laghdaigh, déantar an rótar a fhuarú go -190 ° C, agus is féidir an muinchille a shuiteáil le fórsa aiseach beag. Tá an modh feisteas brúigh sách aibí, ach teastaíonn rialú an-bheacht ar an bhfeistiú trasnaíochta – d’fhéadfadh an iomarca trasnaíochta na maighnéid a scoilteadh, ach ní sholáthraíonn an iomarca srianadh leordhóthanach.

Modh foirceannadh díreach : gaoth an snáithín carbóin go díreach ar an dromchla maighnéad buan, ansin é a leigheas. Éilíonn an modh seo rialú an-dian ar theannas foirceannadh, teocht leigheas, nascadh idirchiseal agus paraiméadair phróisis eile, ach is féidir leis réamh-strus níos aonfhoirmí agus úsáid ábhair níos airde a bhaint amach.

4.2 Príomhdheacrachtaí Teicniúla

(1) Rialú réamh-strus : ní mór teannas tosaigh cuí a chur i bhfeidhm le linn foirceannadh ionas go ndéanann an snáithín carbóin réamh-chomhbhrú leanúnach ar na maighnéid tar éis é a leigheas. Is féidir le teannas iomarcach na maighnéid a bhriseadh, agus ní féidir le teannas leordhóthanach srianadh leordhóthanach a sholáthar.

(2) Meaitseáil theirmeach : is gá comhéifeachtaí leathnú teirmeach an chomhdhéanta snáithíní carbóin, na maighnéid buan, agus an t-ábhar seafta a mheaitseáil go beacht chun strus inmheánach iomarcach a sheachaint mar gheall ar athruithe teochta.

(3) Anailís struis: ba cheart bogearraí anailíse eiliminte críochta (m.sh., MSC Patran/Nastran) a úsáid chun anailís chruinn a dhéanamh ar strus agus ar dhífhoirmiú struchtúr an rótair, ag cinneadh an tiús ciseal foirceannadh is fearr, an uillinn agus na paraiméadair phróisis.

Tá sé léirithe ag staidéir gur féidir le rotor mótair levitation maighnéadach le fáinne athneartaithe snáithín carbóin na ceanglais neart agus dífhoirmithe a chomhlíonadh ag luasanna ard 72,000 rpm.

5. Próiseas Foirceannadh Snáithín Carbóin SDM

I réimse na foirceannadh snáithíní carbóin le haghaidh imthacaí maighnéadacha / rotors mótair ardluais, tá  SDM  ar cheann de na cúpla cuideachtaí intíre a mháistir ar an gcroí-theicneolaíocht.

I réimse an imthacaí maighnéadacha / rotors mótair ardluais, tá na tréithe gan íoc seo a leanas ag baint le próiseas foirceannadh snáithíní carbóin SDM:

(1) Cumas déantúsaíochta slabhra iomlán : tá cumas déantúsaíochta aon-stad lánslabhra ag an gcuideachta ó ábhair mhaighnéadacha (maighnéadach bog + maighnéadach crua) go comhpháirteanna statóra mótair / rótair, agus ansin chuig córais braiteoirí micreamhótair réitigh. Ciallaíonn sé seo, ó roghnú maighnéad agus dearadh rotor go foirceannadh snáithín carbóin agus tástáil deiridh, go ndéantar gach rud intí, ag cinntiú rialú cáilíochta an-ard.

(2) T&F maighnéad buan neamhchoitianta den cheathrú glúin : infheistíonn an chuideachta go leanúnach i bhforbairt ábhar maighnéad buan neamhchoitianta den cheathrú glúin, ag soláthar foshraitheanna maighnéad níos fearr le haghaidh foirceannadh snáithíní carbóin. Cinneann cáilíocht na maighnéid iad féin - lena n-áirítear neart teanntachta, cobhsaíocht theirmeach, agus cruinneas tríthoiseach - feidhmíocht deiridh na foirceannadh snáithíní carbóin go díreach.

(3) Cumas meaisínithe beachtais : úsáideann an chuideachta próisis meaisínithe beachtas mar mheilt sorcóireach CNC chun cruinneas tríthoiseach na rotors agus na sleeves a chinntiú. Éilíonn foirceannadh snáithíní carbóin roundness an-ard agus coaxiality an tsubstráit rotor; déanfar aon earráid meaisínithe beag a aimpliú ag ardluais.

(4) Dearadh deighilte maighnéad optamaithe : Dearann ​​SDM na codanna maighnéad le breithniú iomlán ar shaintréithe foirceannadh snáithíní carbóin, ag deighilt na maighnéid go réasúnach chun feidhmíocht mhaighnéadach leordhóthanach a chinntiú agus ag an am céanna an riosca scoilte de bharr réimsí maighnéid aonair ró-mhór a sheachaint - tugann an cur chuige deartha seo aghaidh go díreach ar phointí pian an phróisis foirceannadh.

(5) leas iomlán a bhaint sineirgisteacha de phróiseas agus ábhair foirceannadh : trí thaighde leanúnach ar ábhair roisín agus leas iomlán a bhaint as an bpróiseas foirceannadh, tá an chuideachta tar éis méadú seasta a dhéanamh ar mhodal leaisteacha an chomhdhéanta snáithíní carbóin, ag íoslaghdú caillteanais reatha eddy agus neart á chinntiú, agus mar sin réiteach bunúsach ar fhadhb an ardú teochta iomarcach a bhaineann le sleeves miotail.

Conclúid

Go bunúsach is léiriú iad an torann tonnchrith, an díorma maighnéad, agus an teip ardluais ar rótar mótair levitation Maighnéadach ar an gcontrárthacht idir fórsa lártheifeacha agus ábhair, struchtúir agus córais rialaithe ag luasanna rothlacha arda. Tá teicneolaíocht foirceannadh snáithíní carbóin, trí shrianadh fisiciúil láidir ísealchaillteanais a sholáthar, ar an réiteach is fearr ar na trí mhórdhúshlán seo.

Tá SDM, lena 16 bliain de thaithí i dtionscal na n-ábhar maighnéadach, cumas déantúsaíochta slabhra iomlán, neart T & F maighnéad tearc-chré an ceathrú glúin, agus próiseas foirceannadh snáithíní carbóin scagtha, ag soláthar réitigh rótar atá ag éirí níos iontaofa le haghaidh imthacaí maighnéadacha / mótair ardluais. Sa todhchaí, le dul chun cinn leanúnach ar ábhair snáithíní carbóin agus ar theicneolaíochtaí foirceannadh, déanfar luasteorainneacha agus iontaofacht mhótair imthacaí maighnéadacha a bhrú níos faide fós.