I. «Գոյատևման թեստ» բարձր արագությամբ ռոտացիայի ներքո
Մագնիսական լևիտացիոն շարժիչները՝ առանց շփման աշխատանքի, բարձր արդյունավետության և չափազանց բարձր պտտվող արագությունների իրենց առավելություններով, ավելի ու ավելի են ընդունվում այնպիսի բարձրակարգ սարքավորումներում, ինչպիսիք են արդյունաբերական փչակները, կոմպրեսորները և էներգիայի պահեստավորման անիվները: Այնուամենայնիվ, երբ պտույտի արագությունը հասնում է րոպեում տասնյակ հազարավոր պտույտի կամ նույնիսկ ավելի բարձր, ռոտորի վրա մշտական մագնիսները ենթարկվում են խիստ «գոյատեւման փորձարկման»:
Որտեղ է խնդիրը:
Մագնիսական լևիտացիայի շարժիչները սովորաբար օգտագործում են սինթեր NdFeB որպես մշտական մագնիսական նյութ: Չնայած NdFeB-ն առաջարկում է գերազանց մագնիսական հատկություններ, ներառյալ շատ բարձր մագնիսական էներգիայի արտադրանքը և հարկադրականությունը, այն ունի կրիտիկական թուլություն. նրա սեղմման ուժը շատ ավելի մեծ է, քան առաձգական ուժը : Պղտորված NdFeB-ը, որը արտադրվում է փոշու մետալուրգիայի միջոցով, սովորաբար ունի 80 ՄՊա-ից ոչ ավելի առաձգական ուժ: Բարձր արագության դեպքում կենտրոնախույս ուժը զգալի առաձգական սթրես է առաջացնում մշտական մագնիսի ներսում. 18000 պտ/րոպե աշխատանքային պայմաններում կենտրոնախույս լարվածությունը NdFeB-ում կարող է գերազանցել 160 ՄՊա-ը՝ գրեթե կրկնապատկելով իր ուժի սահմանը:.
Սա նման է փխրուն նյութից պատրաստված պարանի. այն դիմանում է սեղմմանը առանց վնասելու, բայց լարվածության դեպքում հեշտությամբ կոտրվում է: Երբ շարժիչը պտտվում է մեծ արագությամբ, մշտական մագնիսները ենթարկվում են առաձգական ուժերին, քանի որ դրանք «դուրս են նետվում»: Սահմանը գերազանցելուց հետո մագնիսի պողպատը կճաքի, կփշրվի կամ նույնիսկ կհանգեցնի ռոտորի պայթմանը:
II. Ածխածնային մանրաթելից թև. «Կիպ զրահ» մագնիսական պողպատի համար
Ինչպե՞ս կարող ենք պաշտպանել փխրուն մշտական մագնիսները կենտրոնախույս ուժի տակ ճաքելուց: Այսօրվա ամենաարդյունավետ լուծումը ածխածնային մանրաթելից թև ավելացնելն է: մշտական մագնիսների վրա
Ածխածնային մանրաթելն ունի ավելի քան 5000 ՄՊա առաձգական ուժ՝ զգալիորեն գերազանցելով NdFeB-ի ամրության սահմանը: Ավելի կարևոր է, որ համեմատած ավանդական մետաղական թևերի հետ, ինչպիսին է տիտանի համաձուլվածքը, ածխածնային մանրաթելերի թևն առաջարկում է երեք հիմնական առավելություն.
Թեթև և բարձր ամրություն – Ածխածնի մանրաթելի հատուկ ուժը (ուժ-խտության հարաբերակցությունը) շատ ավելի բարձր է, քան մետաղներինը, ուստի ավելի բարակ և թեթև նյութը կարող է ապահովել բավարար պաշտպանիչ ուժ:
Շրջանառական հոսանքի կորուստ – Ածխածնի մանրաթելը վատ հաղորդիչ է, ուստի այն չի առաջացնում բարձր հաճախականության պտտվող հոսանքի կորուստներ, ինչպես մետաղական թևերը, այդպիսով խուսափելով էներգիայի լրացուցիչ կորստից և ջեռուցման խնդիրներից:
Ցածր ջերմային ընդլայնում – Ածխածնային մանրաթելն ունի ջերմային ընդլայնման ցածր գործակից՝ ապահովելով լավ ծավալային կայունություն բարձր ջերմաստիճանի աշխատանքային պայմաններում:
III. Ճաքերի դեմ պայքարի հիմնական գաղտնիքը
Արդյո՞ք ածխածնի մանրաթելից թև ավելացնելը նշանակում է, որ ամեն ինչ լուծված է: Ոչ այնքան:
Հիմնական կետն այն է, որ և՛ թեւը, և՛ մշտական մագնիսները ենթարկվում են ճառագայթային ընդլայնման՝ կենտրոնախույս ուժի պատճառով բարձր արագությամբ պտտման ժամանակ: Եթե թեւը պարզապես «տեղադրված է» մագնիսների վրա, ապա նրանց միջև բաց կհայտնվի, քանի որ թևի ճառագայթային դեֆորմացիան հաճախ ավելի մեծ է, քան մագնիսներինը: Հենց բաց է ձևավորվում, թևը կորցնում է իր սահմանափակումը մագնիսների վրա, և մագնիսական պողպատը դեռ կճաքի:
Լուծումը մշտական 'նախալարում' մշտական մագնիսների վրա կիրառելն է:
Թևի և մագնիսների միջև միջամտություն ստեղծելով (այսինքն՝ թևի ներքին տրամագիծը մի փոքր ավելի փոքր է, քան մագնիսների արտաքին տրամագիծը), թևը գործում է որպես «կիպ կոստյում», որը սերտորեն փաթաթվում է մագնիսների շուրջը՝ կիրառելով ներս ճառագայթային ճնշում: Երբ ռոտորը պտտվում է մեծ արագությամբ, այս նախնական լարվածությունը արդյունավետորեն հակազդում է կենտրոնախույս ուժի հետևանքով առաջացած առաձգական սթրեսին.
Հետազոտությունները ցույց են տալիս, որ երբ միջամտությունը հասնում է ավելի քան 0,10 մմ-ի, մշտական մագնիսների առավելագույն կենտրոնախույս սթրեսը կարող է կրճատվել ավելի քան 160 ՄՊա-ից մինչև 70 ՄՊա-ից ցածր՝ նրանց ուժի սահմանից շատ ցածր: Ծայրահեղ պայմաններում (օրինակ՝ 200 °C բարձր ջերմաստիճան, գումարած արագության պտույտ), թեև ածխածնային մանրաթելերի թևի օղակի լարվածությունը կարող է բարձրանալ մինչև 1000 ՄՊա, այնուամենայնիվ, ածխածնային մանրաթելից նյութի ամրության սահմանաչափը 1400 ՄՊա է:
IV. Ինչպե՞ս հասնել նախասթրեսին: Երկու գործընթացի երթուղիներ
Ներկայումս ածխածնային մանրաթելային թևում նախնական լարվածության հասնելու երկու հիմնական մեթոդ կա.
Երթուղի 1. միջամտության հավաքում
Ածխածնային մանրաթելերի թևն արտադրվում է առանձին, այնուհետև հավաքվում է ռոտորի վրա ջերմային կամ սառը տեղադրման միջոցով: Օրինակ, ռոտորը մինչև –190 °C սառեցնելը թույլ է տալիս թեւը սահեցնել շատ փոքր առանցքային ուժով. Որպես այլընտրանք, կարող է օգտագործվել մինչև 25 կՆ սեղմող ուժով առանցքային մամլիչի տեղադրման մեթոդ:
Այնուամենայնիվ, այս մեթոդն ունի թերություններ. ածխածնի մանրաթելը փխրուն է և ունի վատ ամրություն, ինչը հակված է վնասելու և ճաքերի միջամտության հավաքման ժամանակ: Ավելին, հավաքման գործընթացը բարդ է, և միջամտության վերահսկումը դժվար է:
Երթուղի 2. Բարձր լարվածության ոլորուն (ավելի լավ լուծում)
Ածխածնային մանրաթելն ուղղակիորեն փաթաթվում է ռոտորի մակերեսի վրա, և ոլորման գործընթացում բարձր լարվածություն է կիրառվում մանրաթելերի քարշակների վրա՝ ստիպելով մանրաթելերի յուրաքանչյուր շերտը սերտորեն փաթաթվել մշտական մագնիսների մակերեսի շուրջ:
Այս մեթոդի նրբությունն այն է, որ ոլորման գործընթացն ինքնին նախալարման կիրառման գործընթացն է : Օպտիկամանրաթելային լարվածությունը վերահսկելով՝ ցանկալի նախալարման դաշտը կարող է դրվել թևի վրա՝ փոխարինելով ավանդական մեխանիկական միջամտության մեթոդը:
V. SDM-ի ածխածնային մանրաթելերի ոլորման գործընթացը
Մագնիսական լևիտացիայի բարձր արագությամբ շարժիչի ռոտորների ոլորտում Hangzhou SDM Magnetics Co., Ltd.-ն տիրապետել է ածխածնային մանրաթելերի ոլորման հասուն գործընթացին : Դրա տեխնիկական առանձնահատկությունները հիմնականում արտացոլված են հետևյալ ասպեկտներում.
Բարձր լարման շրջագծային ոլորման տեխնոլոգիա. SDM-ն ընդունում է ածխածնային մանրաթելն ուղղակիորեն շրջագծով ռոտորի մակերեսին ոլորելու գործընթացի երթուղին: Ճշգրիտ վերահսկելով ոլորման ժամանակ ածխածնային մանրաթելերի վրա կիրառվող լարվածությունը, մանրաթելերի շերտերը սերտորեն համապատասխանում են մշտական մագնիսների արտաքին մակերեսին: Այս գործընթացը միաժամանակ ապահովում է մագնիսներին անհրաժեշտ նախնական ձգող ուժը թեւը պատրաստելիս՝ խուսափելով ճաքերի ռիսկերից և հավաքման դժվարություններից, որոնք կապված են ավանդական միջամտության հավաքման հետ:
Ճշգրիտ լարվածության ժամանակացույցի վերահսկում: SDM-ի գործընթացը ճկուն կերպով օգտագործում է լարվածության վերահսկման տարբեր ռեժիմներ՝ համաձայն տարբեր աշխատանքային պահանջների: Սթրեսի բաշխման տարբեր կարիքները բավարարելու համար, ինչպիսիք են 'ներսից ավելի թուլացած, դրսից ավելի ամուր' կամ 'ներսից ավելի ամուր, դրսից ավելի թույլ' - նրանք կարող են ընտրել մշտական լարվածության, մշտական ոլորող մոմենտ կամ կոնաձև լարվածության ոլորման ռեժիմներ: Շերտ առ շերտ վերահսկելով ոլորուն լարվածությունը՝ մանրաթելային շերտերում մնացորդային լարվածությունը կարող է հավասարաչափ բաշխվել իդեալական վիճակի:
Նախապես ձգող ուժի քանակական ստուգում. SDM-ը ստեղծել է ամբողջական տեխնիկական փակ օղակ՝ տեսական հաշվարկից մինչև վերջավոր տարրերի մոդելավորում և վերջապես մինչև փորձարարական ստուգում: Մշտական մագնիսների վրա բարձր լարման ածխածնային մանրաթելից առաջացած նախնական ձգման ուժի համար փորձարարական փորձարկման արդյունքների և վերլուծական հաշվարկների միջև միջին սխալը կազմում է 8,56%, իսկ վերջավոր տարրերի մոդելավորման միջին սխալը 7,88% է. ճշգրտության այս մակարդակը լիովին երաշխավորում է նախնական դիզայնի հուսալիությունը:
Ինտեգրված ամբողջական գործընթացի հնարավորություն: Ածխածնային մանրաթելից նյութերի ընտրությունից, կառուցվածքային ձևավորումից և էլեկտրամագնիսական ձևավորումից մինչև ձուլման հավաքման գործընթացներ, սարքավորումների արտադրություն և ստուգում և փորձարկում, SDM-ն ունի ամբողջական տեխնիկական հնարավորություն: Ընկերության գլխամասային գրասենյակը գտնվում է Հանչժոուում և ունի արդյունաբերական առևտրի ինտեգրված դասավորություն, որը հնարավորություն է տալիս հաճախորդներին տրամադրել ամբողջական շղթայական լուծում՝ մագնիսներից մինչև ռոտորային հավաքույթներ:
Հենց այս նուրբ ածխածնային մանրաթելերի ոլորման գործընթացով է SDM-ի մագնիսական լևիտացիայի բարձր արագությամբ շարժիչի ռոտորները կարող են արդյունավետորեն կանխել մագնիսական պողպատի ճեղքը բարձր արագությամբ կենտրոնախույս պայմաններում՝ ապահովելով ռոտորի անվտանգ, կայուն և հուսալի աշխատանքը րոպեում տասնյակ հազարավոր պտույտների պահանջարկի պայմաններում:
