Բարձր արագությամբ շարժիչի զարգացման հիմնական տարրերը

Նոր էներգետիկ մեքենաների համաշխարհային շուկայի ակտիվ զարգացման հետ մեկտեղ շարժիչների շարժման արագությունը ցույց է տվել զարմանալի աճ: Մի քանի տարի առաջ 18,000 rpm-ից մինչև այսօր հարմարավետորեն գերազանցում է 20,000 rpm-ը, սա ոչ միայն թվային բեկում է, այլ նաև շարժիչի նախագծման և արտադրության տեխնոլոգիաների խիստ փորձարկումներ: Այս հոդվածը քննարկում է մի քանի ասպեկտներ արագաշարժ շարժիչի զարգացում.

 

01. Ընտրություն Ռոտոր բևեռների զույգ համարը

Բարձր արագությամբ շարժիչներում երկաթի կորուստը դարձել է անխուսափելի կրիտիկական գործոն, հատկապես բարձր արագության տիրույթներում: Շարժիչի բևեռների քանակի և երկաթի կորստի միջև սերտ կապ կա, քանի որ շարժիչի արագության աճին զուգահեռ մեծանում է նաև միջուկում մագնիսական հոսքի փոփոխության հաճախականությունը, ինչը հանգեցնում է երկաթի կորստի զգալի աճի:

Օրինակ՝ 20000 պտ/րոպում աշխատող շարժիչում 6 բևեռ շարժիչը հասնում է 1000 Հց աշխատանքային հաճախականության, մինչդեռ 8 ​​բևեռ շարժիչը մեծացնում է այն մինչև 1333 Հց: Համաձայն վերը նշված երկաթի կորստի հաշվարկման բանաձևի, գործառնական հաճախականության աճն ուղղակիորեն հանգեցնում է երկաթի կորստի ավելացման:

Բարձր արագությամբ շարժիչների նախագծման միտումի մեջ մենք կարող ենք տեսնել 8/48 բևեռների բլոկների համակցությունների օգտագործման աստիճանական նվազում և 6/54 բևեռների բնիկ համակցությունների օգտագործման աճ:

Այս տեղաշարժի պատճառը երկաթի կորստի վերոհիշյալ նկատառումներն են: Բարձր արագությամբ շահագործման ընթացքում երկաթի կորուստը նվազեցնելու համար դիզայներները հակված են ընտրել 6/54 բևեռի անցք համակցությունը՝ ավելի լավ էլեկտրամագնիսական կատարողականության և ավելի բարձր արդյունավետության հասնելու համար:

02. Սառեցման համակարգի ընտրություն

Բարձր արագությամբ մշտական ​​մագնիսական շարժիչների համար ջերմաստիճանը զգալիորեն ազդում է դրանց աշխատանքի վրա: Քանի որ մշտական ​​մագնիսների գործառնական կետը շեղվում է ջերմաստիճանի հետ, չափազանց բարձր ջերմաստիճանները կարող են նույնիսկ վտանգել մագնիսների ապամագնիսացումը: Ավելին, նոր էներգիայի մեքենաներում էլեկտրական շարժիչների հզորության բարձր խտությունը սահմանափակում է հովացման մակերեսը, ինչը հովացման համակարգի դիզայնը կարևոր է դարձնում շարժիչի կայուն աշխատանքը ապահովելու համար:

Սառեցման մեթոդները դիտարկելիս առաջարկում եմ օգտագործել յուղի հովացման համակարգ 18000 պտ/րոպե գերազանցող արագությամբ շարժիչների համար: Դա պայմանավորված է նրանով, որ ռոտորի ջեռուցման խնդիրները հատկապես ակնառու են դառնում, երբ արագությունները գերազանցում են 16000 պտ/րոպե: Ջրով հովացվող շարժիչում ստատորը հիմնականում սառչում է, մինչդեռ բարձր արագության դեպքում ռոտորային ջերմության արդյունավետ ցրումը ջրի սառեցման միջոցով դառնում է դժվար:

Ինչ վերաբերում է ջերմաստիճանի մոնիտորինգին, ապա շարժիչի ընթացիկ նմուշները սովորաբար տեղադրում են ջերմաստիճանի տվիչներ ստատորի ներսում: Ջրով հովացվող շարժիչներում, կայուն հոսքային ալիքների կառուցվածքների շնորհիվ, ստատորի ոլորունների ջերմաստիճանի բաշխումը համեմատաբար միատեսակ է և լավ վերահսկվող: Այնուամենայնիվ, յուղով հովացվող շարժիչներում հոսքային ալիքների դիզայնի ավելի մեծ ճկունությունը հանգեցնում է ոլորունների միջև ջերմաստիճանի ավելի նկատելի տարբերությունների՝ համեմատած ջրով հովացվող շարժիչների հետ: Հետևաբար, տվիչի գտնվելու վայրն ընտրելիս կարևոր է դիտարկել ոլորման ավելի բարձր ջերմաստիճանի բարձրացում ունեցող տարածքները՝ նվազագույնի հասցնելու ջերմաստիճանի տարբերությունը վերահսկվող ջերմաստիճանի և ոլորման ամենաբարձր կետի միջև՝ ճշգրիտ արտացոլելով շարժիչի իրական ջերմային վիճակը:

03. Բարձր արագությամբ առանցքակալների տեխնոլոգիական մարտահրավերները

Ռոտորների աջակցության համակարգը բարձր արագությամբ շարժիչների մշակման հիմնական բաղադրիչն է, որի տեխնոլոգիայի ընտրությունը հատկապես կարևոր է: Ներկայումս շարժիչային առանցքակալներում սովորաբար օգտագործվում են խորը ակոսով գնդիկավոր առանցքակալներ:

Բարձր արագությամբ միջավայրում գնդիկավոր առանցքակալները բախվում են լուրջ մարտահրավերների, ինչպիսիք են գերտաքացումը և վազքի վտանգը: Դա պայմանավորված է նրանով, որ արագության աճի հետ մեկտեղ առանցքակալների ներսում շփումը և ջերմության առաջացումը նույնպես կտրուկ աճում են, ինչը հանգեցնում է առանցքակալների կատարողականի նվազմանը կամ նույնիսկ ձախողմանը: Հետևաբար, գերարագ առանցքակալների քսումը շատ կարևոր է:

Այն բանից հետո, երբ շարժիչի արագությունը գերազանցում է 18,000 rpm-ը, նավթի սառեցման առաջարկի մեկ այլ կարևոր պատճառ է յուղումը: Ջրով հովացվող շարժիչներում, որպես կանոն, առանցքակալների համար օգտագործվում են ինքնաքսող գնդիկավոր առանցքակալներ: Այնուամենայնիվ, բարձր արագությամբ շահագործման ընթացքում այս առանցքակալները բախվում են այնպիսի մարտահրավերների, ինչպիսիք են ճարպի արտահոսքը և ներքին և արտաքին օղակների միջև ջերմաստիճանի մեծ տարբերությունները:

Ի հակադրություն, նավթի հովացման համակարգերում օգտագործվող բաց տիպի գնդիկավոր առանցքակալները կարող են արդյունավետորեն սառեցնել առանցքակալների ներքին և արտաքին օղակները՝ խուսափելով ճարպի արտահոսքի հետ կապված խնդիրներից և ունենալով շարժակազմի շփման ավելի ցածր գործակից: Այնուամենայնիվ, պետք է ուշադրություն դարձնել քսայուղի ուղիների նախագծմանը` առանցքակալների համապատասխան սառեցումն ապահովելու համար: Ուսի անցքում ցցված կառուցվածքը ներկառուցված է՝ ապահովելու համար, որ հովացման յուղի հոսքի արագությունը համեմատաբար միատեսակ է ուսի առաջ և հետո: