वैश्विक नई ऊर्जा वाहन बाजार के जोरदार विकास के साथ, ड्राइविंग मोटर की गति में आश्चर्यजनक वृद्धि देखी गई है। कई साल पहले 18,000 आरपीएम से लेकर आज आराम से 20,000 आरपीएम को पार करने तक, यह न केवल एक संख्यात्मक सफलता का प्रतिनिधित्व करता है बल्कि मोटर डिजाइन और विनिर्माण प्रौद्योगिकियों के कठोर परीक्षणों का भी प्रतिनिधित्व करता है। यह लेख कई पहलुओं पर चर्चा करता है हाई-स्पीड मोटर विकास.
हाई-स्पीड मोटरों में, विशेष रूप से हाई-स्पीड रेंज में, लोहे की हानि एक अपरिहार्य महत्वपूर्ण कारक बन गई है। मोटर खंभों की संख्या और लोहे के नुकसान के बीच घनिष्ठ संबंध है क्योंकि जैसे-जैसे मोटर की गति बढ़ती है, कोर में चुंबकीय प्रवाह परिवर्तन की आवृत्ति भी बढ़ती है, जिससे लोहे के नुकसान में उल्लेखनीय वृद्धि होती है।
उदाहरण के लिए, 20,000 आरपीएम पर चलने वाली मोटर में, 6-पोल मोटर 1000 हर्ट्ज की कार्यशील आवृत्ति तक पहुंचती है, जबकि 8-पोल मोटर इसे 1333 हर्ट्ज तक बढ़ा देती है। ऊपर उल्लिखित लौह हानि की गणना सूत्र के अनुसार, ऑपरेटिंग आवृत्ति में वृद्धि से सीधे लौह हानि में वृद्धि होती है।
हाई-स्पीड मोटरों के डिज़ाइन रुझान में, हम 8/48 पोल-स्लॉट संयोजनों के उपयोग में धीरे-धीरे कमी और 6/54 पोल-स्लॉट संयोजनों के उपयोग में वृद्धि देख सकते हैं।
इस बदलाव का कारण लोहे की हानि के उपरोक्त विचारों में निहित है। हाई-स्पीड ऑपरेशन के दौरान लोहे के नुकसान को कम करने के लिए, डिजाइनर बेहतर विद्युत चुम्बकीय प्रदर्शन और उच्च दक्षता प्राप्त करने के लिए 6/54 पोल-स्लॉट संयोजन का चयन करते हैं।
02. शीतलन प्रणाली का चयन
उच्च गति वाले स्थायी चुंबक मोटर्स के लिए, तापमान उनके प्रदर्शन को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है। चूँकि स्थायी चुम्बकों का संचालन बिंदु तापमान के साथ बदलता रहता है, अत्यधिक उच्च तापमान से चुम्बकों के विचुम्बकत्व का खतरा भी हो सकता है। इसके अलावा, नई ऊर्जा वाहनों में इलेक्ट्रिक मोटरों का उच्च शक्ति घनत्व शीतलन सतह क्षेत्र को सीमित करता है, जिससे स्थिर मोटर प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए शीतलन प्रणाली का डिज़ाइन महत्वपूर्ण हो जाता है।
शीतलन विधियों पर विचार करते समय, मैं 18,000 आरपीएम से अधिक गति वाले मोटरों के लिए एक तेल शीतलन प्रणाली का उपयोग करने का सुझाव देता हूं। ऐसा इसलिए है क्योंकि जब गति 16,000 आरपीएम से अधिक हो जाती है तो रोटर की हीटिंग समस्याएं विशेष रूप से प्रमुख हो जाती हैं। वाटर-कूल्ड मोटर में, स्टेटर को मुख्य रूप से ठंडा किया जाता है, जबकि उच्च गति के तहत, वाटर कूलिंग के माध्यम से रोटर की गर्मी को प्रभावी ढंग से नष्ट करना चुनौतीपूर्ण हो जाता है।
तापमान की निगरानी के संबंध में, वर्तमान मोटर डिज़ाइन आमतौर पर स्टेटर के अंदर तापमान सेंसर एम्बेड करते हैं। वाटर-कूल्ड मोटरों में, स्थिर प्रवाह चैनल संरचनाओं के कारण, स्टेटर वाइंडिंग का तापमान वितरण अपेक्षाकृत समान और अच्छी तरह से नियंत्रित होता है। हालाँकि, ऑयल-कूल्ड मोटरों में, प्रवाह चैनलों के अधिक डिज़ाइन लचीलेपन के परिणामस्वरूप वाटर-कूल्ड मोटरों की तुलना में वाइंडिंग के बीच अधिक ध्यान देने योग्य तापमान अंतर होता है। इसलिए, सेंसर स्थान का चयन करते समय, मॉनिटर किए गए तापमान और उच्चतम घुमावदार बिंदु के बीच तापमान अंतर को कम करने के लिए उच्च घुमावदार तापमान वृद्धि वाले क्षेत्रों पर विचार करना महत्वपूर्ण है, जो मोटर की वास्तविक तापीय स्थिति को सटीक रूप से दर्शाता है।
03. हाई-स्पीड बियरिंग्स की तकनीकी चुनौतियाँ
हाई-स्पीड मोटर्स के विकास में रोटर सपोर्ट सिस्टम एक मुख्य घटक है, जिसमें बेयरिंग तकनीक का चयन विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। वर्तमान में, गहरी नाली बॉल बेयरिंग का उपयोग आमतौर पर मोटर बीयरिंग में किया जाता है।
उच्च गति वाले वातावरण में, बॉल बेयरिंग को अत्यधिक गरम होने और चलने के जोखिम जैसी गंभीर चुनौतियों का सामना करना पड़ता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि जैसे-जैसे गति बढ़ती है, बीयरिंग के अंदर घर्षण और गर्मी का उत्पादन भी तेजी से बढ़ता है, जिससे बीयरिंग का प्रदर्शन कम हो जाता है या विफलता भी हो जाती है। इसलिए, हाई-स्पीड बियरिंग्स का स्नेहन महत्वपूर्ण है।
मोटर की गति 18,000 आरपीएम से अधिक होने के बाद, तेल को ठंडा करने की सिफारिश करने का एक अन्य महत्वपूर्ण कारण बीयरिंग स्नेहन है। वाटर-कूल्ड मोटरों में, स्व-चिकनाई बॉल बेयरिंग का उपयोग आमतौर पर बीयरिंग के लिए किया जाता है। हालाँकि, उच्च गति संचालन के दौरान, इन बीयरिंगों को ग्रीस रिसाव और आंतरिक और बाहरी रिंगों के बीच बड़े तापमान अंतर जैसी चुनौतियों का सामना करना पड़ता है।
इसके विपरीत, तेल शीतलन प्रणालियों में उपयोग किए जाने वाले खुले प्रकार के बॉल बीयरिंग प्रभावी ढंग से बीयरिंग के आंतरिक और बाहरी रिंगों को ठंडा कर सकते हैं, ग्रीस रिसाव के मुद्दों से बच सकते हैं और कम रोलिंग घर्षण गुणांक रखते हैं। हालाँकि, पर्याप्त बियरिंग कूलिंग सुनिश्चित करने के लिए स्नेहन तेल पथों के डिजाइन पर ध्यान दिया जाना चाहिए। कंधे के छेद में, उभरी हुई संरचना को यह सुनिश्चित करने के लिए एम्बेड किया गया है कि कंधे के पहले और बाद में ठंडा तेल प्रवाह की गति अपेक्षाकृत समान है।
एसडीएम मैग्नेटिक्स चीन में सबसे एकीकृत चुंबक निर्माताओं में से एक है। मुख्य उत्पाद: स्थायी चुंबक, नियोडिमियम मैग्नेट, मोटर स्टेटर और रोटर, सेंसर रिज़ॉल्वर और चुंबकीय असेंबली।
