នៅក្នុងពិភពនៃគ្រឿងចក្របង្វិលលំដាប់ខ្ពស់ ដូចជាម៉ាស៊ីនផ្លុំ ម៉ាស៊ីនបង្ហាប់ខ្យល់ និងម៉ាស៊ីនបង្ហាប់ទូរទឹកកក ម៉ូទ័រល្បឿនលឿនដែលមានម៉ាញេទិកកំពុងជំរុញឱ្យមាន 'បដិវត្តន៍គ្មានប្រេង។' គ្មានប្រអប់លេខ គ្មានការកកិតមេកានិច គ្មានប្រេងរំអិល។ សមាសធាតុស្នូលបង្វិលតែមួយគត់ levitates នៅក្នុងដែនម៉ាញេទិក ហើយអាចឈានដល់ល្បឿនរាប់ម៉ឺនបដិវត្តន៍ក្នុងមួយនាទី។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សម្រាប់ប្រព័ន្ធទំនើបបែបនេះដើម្បីដំណើរការទាំងល្បឿនលឿន និងស្ថិរភាព ការផ្គូផ្គងប៉ារ៉ាម៉ែត្រសំខាន់ៗចំនួនបី - ល្បឿន ថាមពល និងដៃអាវរក្សា - គឺចាំបាច់ណាស់។ ចូរយើងស្វែងយល់ជាប្រព័ន្ធនូវតក្កវិជ្ជានៃការជ្រើសរើស និងការពិចារណាសំខាន់ៗសម្រាប់រ៉ោតទ័រ Magnetic Bearing / High-Speed Motor Rotors។
I. ជាដំបូង ស្វែងយល់ពីអ្វីដែលជាម៉ាញេទិច Bearing/High-Speed Motor Rotor ជាអ្វី
សត្វខ្លាឃ្មុំម៉ាញេទិក (ត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរថាជាមេដែក) គឺជាឧបករណ៍ជំនួយដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ដែលប្រើកម្លាំងអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចដែលអាចគ្រប់គ្រងបានដើម្បីសម្រេចបាននូវ rotor levitation ដែលមិនទាក់ទង។ វាមានភាពខុសប្លែកគ្នាជាមូលដ្ឋានពីទ្រនាប់បាល់ប្រពៃណី សត្វខ្លាឃ្មុំរអិល និងខ្លាឃ្មុំហ្វីលប្រេង៖ សត្វខ្លាឃ្មុំម៉ាញេទិកប្រើកម្លាំងអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច រួមជាមួយនឹងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា និងប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងរង្វិលជុំបិទជិត ដើម្បីសម្រេចបាននូវលំនឹង rotor levitation ជាមួយនឹងទំនាក់ទំនងសូន្យ និងការកកិតសូន្យ។
នៅខាងក្នុងម៉ូទ័រដែលមានម៉ាញេទិក ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាផ្លាស់ទីលំនៅជាច្រើនត្រួតពិនិត្យទីតាំងរ៉ាឌីកាល់ និងអ័ក្សរបស់ rotor ក្នុងពេលវេលាជាក់ស្តែង។ ឧបករណ៍បញ្ជាដំណើរការសញ្ញាផ្លាស់ទីលំនៅ និងបញ្ជូនចរន្តគ្រប់គ្រងទៅឧបករណ៏ផ្ទុកម៉ាញេទិក បង្កើតកម្លាំងអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចដែលរក្សា rotor ជានិច្ច។ នៅចំណុចនេះ rotor មិនមានទំនាក់ទំនងជាមួយសមាសធាតុផ្សេងទៀតទេ។ ឧបករណ៍បញ្ជាបន្ថែមចរន្តដែលគ្រប់គ្រងដោយប្រេកង់ទៅក្នុង stator បង្កើតវាលម៉ាញេទិកបង្វិលដែលជំរុញឱ្យ rotor វិលក្នុងល្បឿនលឿន។
បច្ចេកវិទ្យានេះនាំមកនូវអត្ថប្រយោជន៍ជាច្រើនដែលរំខាន៖ គ្មានការកកិត គ្មានជាតិរំអិល គ្មានការពាក់ ធ្វើឱ្យ ប្រតិបត្តិការគ្មានប្រេង 100% ។ បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងប្រព័ន្ធដ្រាយហ្គែរបែបបុរាណ វាផ្តល់នូវល្បឿនលឿនជាងមុន អាយុកាលសេវាកម្មយូរជាង និងតម្លៃថែទាំទាប។ នៅក្នុងកម្មវិធីផ្លុំ និងម៉ាស៊ីនបង្ហាប់ បរិមាណកញ្ចប់អាចធ្លាក់ចុះ 60-70% ខណៈពេលដែលការសន្សំថាមពលលើសពី 30% ។ វាពិតជាអត្ថប្រយោជន៍ទាំងនេះ ដែលកំពុងជំរុញឱ្យមានការរីករាលដាលកាន់តែខ្លាំងឡើងនៃម៉ូទ័រល្បឿនលឿនដែលផ្ទុកម៉ាញេទិកក្នុងការការពារបរិស្ថាន ការការពារ លំហអាកាស អាហារ និងកែច្នៃឱសថ និងការផ្ទុកថាមពល flywheel ។
II. ល្បឿន៖ តើល្បឿនត្រឹមត្រូវប៉ុណ្ណា?
2.1 តើល្បឿន 'ពិដាន' គឺជាអ្វី?
សូមអរគុណដល់បច្ចេកវិជ្ជាមេដែក ល្បឿនរបស់ rotor លែងមានកំណត់ដោយឧបសគ្គខាងរូបវន្តនៃសត្វខ្លាឃ្មុំមេកានិកទៀតហើយ។ សព្វថ្ងៃនេះ ជួរល្បឿនប្រតិបត្តិការនៃម៉ូទ័រល្បឿនលឿនដែលផ្ទុកម៉ាញេទិកគឺធំទូលាយគួរឱ្យកត់សម្គាល់: ម៉ាស៊ីនថាមពលតូចអាចឡើងដល់ 30,000 ទៅ 50,000 rpm; ម៉ាស៊ីនពាក់កណ្តាលថាមពល (រាប់រយគីឡូវ៉ាត់) ដំណើរការជាទូទៅក្នុងជួរ 15,000 ទៅ 30,000 rpm; និងម៉ាស៊ីនដែលមានថាមពលខ្ពស់ (ថ្នាក់មេហ្គាវ៉ាត់) ជាធម្មតាដំណើរការពី 10,000 ទៅ 20,000 rpm ។ ជាឧទាហរណ៍ ម៉ូទ័រផ្លុំផ្លុំម៉ាញេទិកដែលបង្កើតឡើងដោយ CRRC Yongji Electric សម្រេចបាន 22,000 rpm ខណៈពេលដែលម៉ាស៊ីនបង្ហាប់ខ្យល់ centrifugal ដែលមានម៉ាញេទិចរបស់ CompAir ដំណើរការរហូតដល់ 60,000 rpm ។
2.2 ល្បឿនសំខាន់ - អន្ទាក់ងាយស្រួលបំផុតក្នុងការជ្រើសរើស
ល្បឿនខ្ពស់មិនតែងតែប្រសើរជាងនេះទេ។ ក្នុងអំឡុងពេលជ្រើសរើស មនុស្សម្នាក់ត្រូវតែយកចិត្តទុកដាក់ជាពិសេសចំពោះគោលគំនិតសំខាន់មួយ៖ ល្បឿនសំខាន់ ។ នៅពេលដែលល្បឿនបង្វិលរបស់ rotor ឈានដល់តម្លៃជាក់លាក់មួយ កម្លាំង centrifugal អាចរំញ័រខ្លាំងនៅពេលក្រោយ ហើយទំហំកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង — នេះគឺជា 'ល្បឿនសំខាន់' ប្រសិនបើល្បឿនប្រតិបត្តិការស្របគ្នាជាមួយ ឬជិតពេកទៅនឹងល្បឿនសំខាន់ នោះ resonance នឹងកើតឡើង ដែលអាចនាំឱ្យមានការបាក់ឆ្អឹង និងបរាជ័យ។
ដូច្នេះការរចនា rotor សំឡេងត្រូវតែធានាថា ល្បឿនប្រតិបត្តិការគឺនៅឆ្ងាយពីការបញ្ជាទិញទាំងអស់នៃល្បឿនសំខាន់ ។ នៅក្នុងការអនុវត្តផ្នែកវិស្វកម្ម ជាធម្មតាល្បឿននៃការពត់កោងដំបូងរបស់ rotor ជាធម្មតាត្រូវបានទាមទារឱ្យខ្ពស់ជាងល្បឿនប្រតិបត្តិការអតិបរមា (a 'subcritical design') ដើម្បីរក្សារឹមសុវត្ថិភាពគ្រប់គ្រាន់លើជួរប្រតិបត្តិការទាំងមូល។ ការវិភាគនៃ rotor ម៉ូទ័រដែលមានមេដែកមួយបានបង្ហាញថាល្បឿនសំខាន់នៃការពត់កោងដំបូងរបស់វាគឺ 57,595 rpm - លើសពីល្បឿនធ្វើការ 30,000 rpm - បញ្ជាក់ពីការរចនាប្រកបដោយសុវត្ថិភាព និងអាចទុកចិត្តបាន។ ភាពរឹងនៃការគាំទ្ររបស់សត្វខ្លាឃ្មុំម៉ាញេទិកក៏មានឥទ្ធិពលលើល្បឿនដ៏សំខាន់ផងដែរ៖ ភាពរឹងកាន់តែខ្ពស់បង្កើនល្បឿនដ៏សំខាន់ដែលទាក់ទងនឹងរបៀបរឹងរបស់រាងកាយ ប៉ុន្តែមានឥទ្ធិពលតិចតួចលើរបៀបពត់កោង។
2.3 ល្បឿនលីនេអ៊ែរ - លក្ខណៈវិនិច្ឆ័យមួយផ្សេងទៀត
លើសពីចំនួន rpm អ្វីដែលកំណត់ដែនកំណត់នៃការផ្ទុកមេកានិចរបស់ rotor គឺ ល្បឿនលីនេអ៊ែរ ។ ល្បឿនលីនេអ៊ែរ = π × អង្កត់ផ្ចិតខាងក្រៅរបស់រ៉ូទ័រ × ល្បឿនបង្វិល។ វាគ្រប់គ្រងដោយផ្ទាល់នូវទំហំនៃកម្លាំង centrifugal ដែលមេដែកអចិន្ត្រៃយ៍ និងដៃអាវរក្សាត្រូវតែស៊ូទ្រាំ។ កំឡុងពេលជ្រើសរើស កុំផ្តោតតែលើ 'ល្បឿនដែលវាបង្វិល'; តែងតែវាយតម្លៃ រួមផ្សំជាមួយនឹងអង្កត់ផ្ចិត rotor ថាតើល្បឿនលីនេអ៊ែរលទ្ធផលស្ថិតនៅដោយសុវត្ថិភាពក្នុងដែនកំណត់សម្ភារៈ និងរចនាសម្ព័ន្ធ។
III. ថាមពល៖ របៀបជ្រើសរើសពីតូចទៅធំ?
3.1 តើល្បឿន និងលក្ខខណ្ឌប្រតិបត្តិការអ្វី ដែលថាមពលដែលបានវាយតម្លៃត្រូវគ្នា?
ម៉ូទ័រល្បឿនលឿនដែលមានម៉ាញេទិកគ្របដណ្តប់វិសាលគមថាមពលយ៉ាងទូលំទូលាយចាប់ពីរាប់សិបគីឡូវ៉ាត់សម្រាប់ម៉ាស៊ីនផ្លុំតូចៗរហូតដល់រថភ្លើងបង្ហាប់ធំថ្នាក់មេហ្គាវ៉ាត់ ទាំងអស់មានដំណោះស្រាយដែលបង្ហាញឱ្យឃើញ។ គន្លឹះក្នុងការជ្រើសរើសថាមពលគឺត្រូវកំណត់យ៉ាងច្បាស់នូវអត្រាលំហូរ និងក្បាល (ឬសម្ពាធ) ដែលត្រូវការដោយកម្មវិធី។
ដោយយកកម្មវិធីផ្លុំផ្លុំជាឧទាហរណ៍ គំរូជាក់លាក់នៃម៉ូទ័រមេដែកត្រូវបានរចនាឡើងតាមលក្ខណៈបច្ចេកទេសរបស់ផ្លុំ ដោយទាំងគ្រោងការណ៍អេឡិចត្រូម៉ាញេទិករបស់ rotor និងប៉ារ៉ាម៉ែត្រមេដែកបានកំណត់ទៅតាមនោះ។ នៅក្នុងផ្នែកម៉ាស៊ីនបង្ហាប់ខ្យល់ Honglu Technology បានណែនាំម៉ាស៊ីនបង្ហាប់ខ្យល់ centrifugal bearing magnetic bearing 1 MW ដែលជាម៉ាស៊ីនបង្ហាប់ខ្យល់ប្រភេទមេហ្គាវ៉ាត់ថ្នាក់មេហ្គាវ៉ាត់ដំបូងរបស់ប្រទេសចិន ដែលសម្រេចបាននូវប្រតិបត្តិការគ្មានប្រេងពិតប្រាកដ 100% ។
3.2 ច្បាប់នៃការផ្គូផ្គងល្បឿនថាមពល
សម្រាប់កម្លាំងបង្វិលជុំដែលបានផ្តល់ឱ្យ ថាមពលទិន្នផលរបស់ម៉ូទ័រគឺសមាមាត្រទៅនឹងល្បឿន - នេះគឺជាកម្លាំងស្នូលនៅពីក្រោយការរចនាល្បឿនលឿន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ថាមពលខ្ពស់មានន័យថាការផ្ទុកចរន្តរបស់ rotor កាន់តែច្រើន ដែលនាំមកនូវការបាត់បង់ចរន្តកាន់តែធ្ងន់ធ្ងរ និងបញ្ហាកម្ដៅ។
ជាការណែនាំទូទៅ៖ ថាមពលតូច (≤100 kW) អាចត្រូវបានផ្គូផ្គងជាមួយនឹងល្បឿនខ្ពស់ (40,000–60,000 rpm) សម្រាប់ម៉ាស៊ីនបង្ហាប់តូច ម៉ាស៊ីនបូមធូលី។ល។ ថាមពលមធ្យម (100–500 kW) ជាញឹកញាប់ត្រូវបានភ្ជាប់ជាមួយ 15,000–30,000 rpm ។ ជាធម្មតាមានល្បឿនគ្រប់គ្រងក្នុងរង្វង់ 10,000-20,000 rpm សម្រាប់ម៉ាស៊ីនបង្ហាប់ខ្យល់ឧស្សាហកម្មធំ និងម៉ាស៊ីនបង្ហាប់ដំណើរការ។ ម៉ាស៊ីនថ្នាក់មេហ្គាវ៉ាត់កាត់បន្ថយល្បឿនបន្ថែមទៀតដើម្បីធានាបាននូវកម្លាំងរបស់ rotor និងស្ថេរភាពប្រព័ន្ធ។
3.3 សន្ទស្សន៍ប្រសិទ្ធភាព
ដោយសារតែពួកវាលុបបំបាត់ការបាត់បង់ការកកិតមេកានិច ម៉ូទ័រដែលមានម៉ាញេទិកល្បឿនលឿនជាទូទៅបង្ហាញប្រសិទ្ធភាពប្រព័ន្ធខ្ពស់។ ផលិតផលរបស់ CRRC Yongji Electric អាចឈានដល់ប្រសិទ្ធភាព ≥96% ហើយនៅក្រោមប្រតិបត្តិការប្រេកង់អថេរ អាចសម្រេចបាននូវការសន្សំថាមពលរហូតដល់ 30% បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងម៉ាស៊ីនផ្លុំ Roots បែបប្រពៃណី។ នៅពេលជ្រើសរើស អ្នកអាចសួរអ្នកផ្គត់ផ្គង់ឱ្យផ្តល់នូវខ្សែកោងប្រសិទ្ធភាពក្រោមលក្ខខណ្ឌវាយតម្លៃជាឯកសារយោង។
IV. ដៃអាវរក្សា៖ របៀបផ្គូផ្គង 'ខ្សែក្រវ៉ាត់សុវត្ថិភាព' របស់ Rotor?
នេះគឺជាផ្នែកដែលងាយមើលរំលងបំផុត ប៉ុន្តែសំខាន់បំផុតនៃដំណើរការជ្រើសរើស។ សមា្ភារៈមេដែកអចិន្រ្តៃយ៍ (ដូចជា NdFeB sintered) មាន 'កែងជើងរបស់ Achilles': ពួកគេផ្តល់នូវកម្លាំងបង្ហាប់ខ្ពស់ប៉ុន្តែកម្លាំង tensile ដែលមានត្រឹមតែប្រហែលមួយភាគដប់នៃកម្លាំងបង្ហាប់ (ជាទូទៅ ≤80 MPa) ។ កំឡុងពេលបង្វិលល្បឿនខ្ពស់ កម្លាំង centrifugal ដ៏ធំសម្បើមបង្កើតភាពតានតឹង tensile ដ៏ធំមួយនៅក្នុងមេដែកអចិន្ត្រៃយ៍។ បើគ្មានការការពារទេមេដែកនឹងរុះរើ។
ដូច្នេះ ដៃអាវការពារដែលមានកម្លាំងខ្ពស់ (ដៃអាវរក្សា) ត្រូវតែបំពាក់លើផ្ទៃខាងក្រៅនៃមេដែកអចិន្ត្រៃយ៍។ ដោយមធ្យោបាយនៃការជ្រៀតជ្រែកដែលសមស្របរវាងដៃអាវ និងមេដែក ភាពតានតឹងមុនការបង្ហាប់ជាក់លាក់មួយត្រូវបានអនុវត្តទៅមេដែក ដោយទូទាត់សងសម្រាប់ភាពតានតឹងដែលបណ្តាលមកពីកម្លាំង centrifugal កំឡុងពេលបង្វិលល្បឿនលឿន។
4.1 ការប្រៀបធៀបពីក្បាលទៅក្បាលនៃសម្ភារៈដែលរក្សាដៃអាវបី
សម្ភារៈរក្សាដៃអាវចំនួនបីគ្របដណ្តប់លើការអនុវត្តវិស្វកម្មបច្ចុប្បន្ន៖ superalloy, alloy titanium, និង carbon-fiber-reinforced composite។
Superalloy (ឧ. GH4169) : ម៉ូឌុលបត់បែនខ្ពស់ បង្កើតភាពតានតឹងមុនធំជាងសម្រាប់ទំហំដូចគ្នា និងសមភាពជ្រៀតជ្រែក។ មេគុណធំនៃការពង្រីកកំដៅ អនុញ្ញាតឱ្យសីតុណ្ហភាពទាបកំឡុងពេលបង្រួមបង្រួម ដែលជួយសម្រួលដល់ការប្រមូលផ្តុំ និងអនុញ្ញាតឱ្យមានការត្រួតពិនិត្យច្បាស់លាស់នៃការជ្រៀតជ្រែក។ ការធ្លាក់ចុះគឺដង់ស៊ីតេខ្ពស់ និងទម្ងន់ស្លាប់ ដែលនាំឱ្យកម្លាំង centrifugal ជំរុញខ្លួនឯងកាន់តែធំ។ លើសពីនេះទៅទៀតវាបង្កើតការខាតបង់ចរន្តប្រេកង់ខ្ពស់ដែលអាចបណ្តាលឱ្យមានកំដៅ rotor ធ្ងន់ធ្ងរ។ ការសិក្សាពិសោធន៏នៃម៉ូទ័រ 300 kW, 15,000 rpm ក៏បានបញ្ជាក់ថានៅក្រោមដៃអាវដែក ម៉ូទ័រប្រឈមនឹងបញ្ហាកំដៅធ្ងន់ធ្ងរ។
យ៉ាន់ស្ព័រទីតាញ៉ូម (ឧទាហរណ៍ TC4) : ដង់ស៊ីតេទាប ដូច្នេះការផ្ទុក centrifugal ផ្ទាល់របស់ដៃអាវគឺតូច។ មេគុណទាបនៃការពង្រីកកំដៅ មានន័យថានៅពេលដែល rotor ឡើងកំដៅ សម្ពាធរបស់ដៃអាវនៅលើមេដែកអចិន្ត្រៃយ៍ពិតជាកើនឡើង ដោយលុបបំបាត់ទំនោរ 'ការបន្ធូរកម្ដៅ' ណាមួយ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ យ៉ាន់ស្ព័រទីតានីញ៉ូម TC4 តម្រូវឱ្យមានការជ្រៀតជ្រែកដំបូងដែលមានទំហំធំជាងកាបូនសរសៃ។
សមាសធាតុពង្រឹងកាបូន - ជាតិសរសៃ ៖ ផ្តល់នូវសមាមាត្រកម្លាំងខ្ពស់បំផុតទៅនឹងទម្ងន់ ដូច្នេះដៃអាវអាចត្រូវបានធ្វើឱ្យស្តើងជាងមុន។ ជាតិសរសៃកាបូនគឺសំខាន់មិនបង្កើតចរន្ត និងបង្កើតស្ទើរតែគ្មានការបាត់បង់ចរន្តក្នុងអំឡុងពេលបង្វិល។ គុណវិបត្តិគឺ ចរន្តកំដៅខ្សោយ ដែលជាការរំខានដល់ការសាយភាយកំដៅមេដែក។ ដំណើរការដំឡើងស្មុគស្មាញ; ការលំបាកក្នុងការគ្រប់គ្រងយ៉ាងជាក់លាក់ការជ្រៀតជ្រែក; និងការពិតដែលថាជាតិសរសៃកាបូនគឺជាវត្ថុធាតុផុយដែលអាចបង្កើតការខូចទ្រង់ទ្រាយកំឡុងពេលបង្រួម។
ច្បាប់ជ្រើសរើសមេដៃ ៖ រ៉ោតទ័រមេដែកអចិន្ត្រៃយ៍ដែលមានអង្កត់ផ្ចិតតូច និងល្បឿនលឿន ភាគច្រើនប្រើដៃអាវយ៉ាន់ស្ព័រ (ដំណើរការបង្រួមដែកមានភាពចាស់ទុំ និងអាចទុកចិត្តបាន)។ រ៉ោតទ័រមេដែកអចិន្ត្រៃយ៍ដែលមានអង្កត់ផ្ចិតធំ លីនេអ៊ែរ ល្បឿនខ្ពស់ ភាគច្រើនប្រើដៃអាវដែលមានជាតិសរសៃកាបូន (ដែលអត្ថប្រយោជន៍ទម្ងន់ស្រាល និងកម្លាំងខ្ពស់មានភាពលេចធ្លោ ហើយដៃអាវអាចត្រូវបានរចនាស្តើងជាង)។
4.2 ការរក្សាភាពក្រាស់នៃដៃអាវ និងការជ្រៀតជ្រែកសម—ចំនួនពីរដែលត្រូវតែគណនាបានត្រឹមត្រូវ
ដៃអាវក្រាស់មិនតែងតែល្អជាងនោះទេ ហើយក៏មិនមែនជាដៃអាវស្តើងដែរ មិនចាំបាច់ចំណាយច្រើននោះទេ។ កម្រាស់នៃដៃអាវ និងចំនួននៃការជ្រៀតជ្រែកត្រូវបានភ្ជាប់គ្នាយ៉ាងជិតស្និទ្ធ៖
ដៃអាវក្រាស់ពេក៖ ធ្វើឱ្យខូចកំដៅ rotor និងបន្ថែមបន្ទុក centrifugal នៃដៃអាវខ្លួនវា;
ដៃអាវស្តើងពេក៖ បរាជ័យក្នុងការផ្តល់ការការពារគ្រប់គ្រាន់ ដែលទុកឱ្យមេដែកអចិន្រ្តៃយ៍មានហានិភ័យនៃភាពតានតឹងខ្លាំងពេក។
ការជ្រៀតជ្រែកធំពេក៖ ធ្វើឱ្យការប្រមូលផ្តុំពិបាក ហើយថែមទាំងអាចបំផ្លាញ ឬបំបែកសម្ភារៈកាបូន។
ការជ្រៀតជ្រែកតូចពេក៖ ភាពតានតឹងមុនមិនគ្រប់គ្រាន់ទេ ហើយការការពារអាចនឹងបរាជ័យក្នុងល្បឿនលឿន។
យកការសិក្សារបស់ rotor ម៉ូទ័រមេដែកអចិន្ត្រៃយ៍ដែលមានល្បឿនលឿនធំជាឧទាហរណ៍៖ ដើម្បីធានាបាននូវភាពតានតឹង tensile មេដែកអចិន្ត្រៃយ៍បំពេញតាមតម្រូវការកម្លាំង ដៃអាវ 10 មមត្រូវការការជ្រៀតជ្រែកលើសពី 1 មម។ ដៃអាវ 12 មមត្រូវការការជ្រៀតជ្រែកប្រហែល 0.7-0.8 មម; ហើយដៃអាវ 14 មីលីម៉ែត្រត្រូវការការជ្រៀតជ្រែកត្រឹមតែ 0.5-0.6 មីលីម៉ែត្រប៉ុណ្ណោះ។
ឥឡូវនេះសូមក្រឡេកមើលករណីរចនាជាក់លាក់មួយ៖ សម្រាប់រ៉ោទ័រម៉ូទ័រដែលមានមេដែកអចិន្ត្រៃយ៍ 200 kW, 18,000 rpm ដៃអាវរក្សាកាបូនដែលមានកំរាស់ជញ្ជាំង 3 ម. ប្រតិបត្តិការប្រកបដោយសុវត្ថិភាពរបស់ rotor ត្រូវបានធានានៅពេលដែលការជ្រៀតជ្រែកលើសពី 0.1 ម.ម- ភាពតានតឹងអតិបរមានៅក្នុងស្រទាប់សរសៃកាបូនគឺប្រហែល 284 MPa ក្រោមដែនកំណត់កម្លាំងរបស់វា ហើយភាពតានតឹងអតិបរមានៅក្នុងមេដែក NdFeB ក៏បានធ្លាក់ចុះដល់កម្រិតសុវត្ថិភាពផងដែរ។
សម្រាប់លក្ខខណ្ឌប្រតិបត្តិការខ្លាំង ការរចនាការជ្រៀតជ្រែកក៏ត្រូវគិតគូរពីឥទ្ធិពលនៃសីតុណ្ហភាពផងដែរ។ ការវិភាគនៃ rotor ម៉ូទ័រល្បឿនលឿន 60,000 rpm បានបង្ហាញថានៅពេលដែលល្បឿន និងសីតុណ្ហភាពកើនឡើង ការជ្រៀតជ្រែកជាក់ស្តែងរវាងដៃអាវ និងមេដែកអចិន្ត្រៃយ៍មានការថយចុះដោយសារការខូចទ្រង់ទ្រាយសម្ភារៈ ជាមួយនឹងការថយចុះជាបន្តបន្ទាប់ឈានដល់ 0.06-0.08 ម។ ដូច្នេះការជ្រៀតជ្រែកដំបូងគ្រប់គ្រាន់ត្រូវតែបម្រុងទុកដើម្បីទូទាត់សងសម្រាប់ការខាតបង់កម្ដៅ។ ស្ថានភាពស្ត្រេសធ្ងន់ធ្ងរបំផុតសម្រាប់ដៃអាវ ជាធម្មតាកើតឡើងនៅក្រោមករណី 'ការបង្វិលត្រជាក់' ដែលត្រូវតែត្រួតពិនិត្យដោយប្រុងប្រយ័ត្ន។
4.3 Eddy-Current Loss—The 'Hidden Temperature Difference' អ្នកមិនអាចព្រងើយកន្តើយនៅពេលជ្រើសរើសសម្ភារៈ
ជម្រើសនៃសម្ភារៈដៃអាវក៏ជះឥទ្ធិពលដោយផ្ទាល់ទៅលើការខាតបង់បច្ចុប្បន្នរបស់ rotor ដែលមានឥទ្ធិពលលើសីតុណ្ហភាពប្រតិបត្តិការរបស់មេដែក និងហានិភ័យនៃការ demagnetization ។ ការសិក្សាលើម៉ូទ័រមេដែកអចិន្ត្រៃយ៍ល្បឿនខ្ពស់ 55 kW, 24,000 rpm ប្រៀបធៀបដៃអាវយ៉ាន់ស្ព័រ ដៃអាវកាបូន និងដំណោះស្រាយសមាសធាតុនៃជាតិសរសៃកាបូន បូកនឹងស្រទាប់ការពារទង់ដែង។ លទ្ធផលបានបង្ហាញថាគ្រោងការណ៍សមាសធាតុជាមួយស្រទាប់ការពារទង់ដែងគឺមិនល្អបំផុតនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌទាំងអស់; វាផ្តល់ការខាតបង់សរុបបច្ចុប្បន្នទាបបំផុតតែនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌជាក់លាក់ ដូចជាមាតិកាអាម៉ូនិកបច្ចុប្បន្នខ្ពស់ ឬប្រេកង់អគ្គិសនីខ្ពស់។ នេះមានន័យថា ការជ្រើសរើសដៃអាវចុងក្រោយត្រូវតែផ្អែកលើការប្រៀបធៀបដ៏ទូលំទូលាយដែលរួមបញ្ចូលលក្ខណៈអាម៉ូនិកនៃលក្ខខណ្ឌប្រតិបត្តិការជាក់ស្តែង — រូបមន្តសាមញ្ញមិនគួរត្រូវបានអនុវត្តដោយមិនរិះគន់ឡើយ។
V. Speed-Power-Sleeve: ការផ្គូផ្គងក្របខ័ណ្ឌ និងដំណើរការជ្រើសរើស
ដោយការរួមបញ្ចូលប៉ារ៉ាម៉ែត្រទាំងបីខាងលើ យើងអាចសង្ខេបក្របខ័ណ្ឌដែលត្រូវគ្នាដូចខាងក្រោមៈ
ល្បឿនខ្ពស់ + ថាមពលពីតូចទៅមធ្យម ៖ ដៃអាវកាបូនគឺជាជម្រើសដំបូង ដោយប្រើប្រាស់ទម្ងន់ស្រាល កម្លាំងខ្ពស់ និងអវត្តមាននៃការបាត់បង់បច្ចុប្បន្ន។ ការយកចិត្តទុកដាក់ត្រូវតែត្រូវបានបង់ទៅការរចនា dissipation កំដៅ។
ល្បឿនមធ្យម + ថាមពលខ្ពស់ ៖ ដៃអាវធ្វើពីលោហធាតុ (superalloy ឬ titanium alloy) មានភាពចាស់ទុំ និងអាចទុកចិត្តបានជាង។ ទោះបីជាការខាតបង់បច្ចុប្បន្នមានទំហំធំជាងក៏ដោយ ពួកវាផ្តល់នូវការសាយភាយកំដៅបានល្អ និងដំណើរការដំឡើងដែលអាចគ្រប់គ្រងបាន។
ថាមពលខ្ពស់ខ្លាំង (ថ្នាក់ MW) : ជាញឹកញាប់តម្រូវឱ្យមានការកាត់បន្ថយល្បឿនដើម្បីធានាបាននូវភាពសុចរិតនៃរចនាសម្ព័ន្ធ។ ដំណោះស្រាយដៃអាវត្រូវតែត្រូវបានជ្រើសរើសតាមរយៈវិធីសាស្រ្តរួមបញ្ចូលគ្នាដែលគាំទ្រដោយការផ្ទៀងផ្ទាត់ការក្លែងធ្វើ។
លំហូរជ្រើសរើសដែលបានណែនាំ៖
កំណត់លក្ខខណ្ឌប្រតិបត្តិការ ៖ កំណត់អត្រាលំហូរ ក្បាល/សម្ពាធ ឧបករណ៍ផ្ទុកការងារ។ល។ និងគណនាថាមពលអ័ក្សដែលត្រូវការ។
ជ្រើសរើសជួរល្បឿន ៖ ដោយផ្អែកលើលក្ខណៈនៃការផ្ទុក បង្កើតជួរល្បឿនប្រតិបត្តិការ និងធានាថាតំបន់ resonance ត្រូវបានជៀសវាងតាមរយៈការវិភាគល្បឿនដ៏សំខាន់ (ដ្យាក្រាម Campbell ត្រូវតែប្រើ)។
ការរចនា rotor បឋម ៖ កំណត់អង្កត់ផ្ចិតខាងក្រៅរបស់ rotor វិមាត្រមេដែកអចិន្ត្រៃយ៍ និងទម្រង់រចនាសម្ព័ន្ធ (ផ្ទៃ-ម៉ោន/ស៊ីឡាំង/ខាងក្នុង-ម៉ោន)។
ដំណោះស្រាយដៃអាវដំបូង ៖ ជ្រើសរើសប្រភេទសម្ភារៈដៃអាវដោយផ្អែកលើការរួមបញ្ចូលគ្នានៃល្បឿន-អង្កត់ផ្ចិត (ល្បឿនលីនេអ៊ែរ) ហើយគណនាកម្រាស់ដៃអាវ និងការជ្រៀតជ្រែកដែលត្រូវការ។
ការផ្ទៀងផ្ទាត់ FEA ៖ អនុវត្តការវិភាគភាពតានតឹង និងការវិភាគការបាត់បង់បច្ចុប្បន្នដាច់ដោយឡែកពីគ្នាក្រោមការចាប់ផ្តើមត្រជាក់ ប្រតិបត្តិការដែលបានវាយតម្លៃ ល្បឿនលើសកំណត់ និងលក្ខខណ្ឌសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ដើម្បីធានាថាសមាសធាតុទាំងអស់ស្ថិតនៅក្នុងរឹមសុវត្ថិភាព។
ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធទ្រនាប់បម្រុងទុក ៖ កុំភ្លេចបំពាក់ប្រព័ន្ធជាមួយនឹងទ្រនាប់បម្រុងទុកដែលអាចទុកចិត្តបាន ពួកវាដើរតួជា 'ពោងសុវត្ថិភាព' សម្រាប់រ៉ូទ័រក្នុងករណីមានការដាច់ចរន្តអគ្គិសនី ឬប្រព័ន្ធដំណើរការខុសប្រក្រតី។ ជ្រើសរើសពួកវាដោយយោងទៅតាមទម្ងន់ rotor ល្បឿន និងបន្ទុកធ្លាក់ចុះ។
ការផ្ទៀងផ្ទាត់ការពិសោធន៍ ៖ ជាចុងក្រោយ បញ្ជាក់ភាពត្រឹមត្រូវនៃការគណនាតាមរយៈការធ្វើតេស្តតុល្យភាពថាមវន្តគំរូដើម និងការសាកល្បងដំណើរការ។
VI. ការយល់ខុសទូទៅ និងការជៀសវាងពីគ្រោះមហន្តរាយ
ការយល់ខុសទី 1: 'ល្បឿនកាន់តែខ្ពស់គឺតែងតែប្រសើរជាង'
ខណៈពេលដែលសត្វខ្លាឃ្មុំម៉ាញេទិកពិតជាដកដែនកំណត់ល្បឿននៃសត្វខ្លាឃ្មុំមេកានិច ល្បឿនដ៏សំខាន់ និងកម្លាំងសម្ភារៈរបស់ rotor នៅតែកំណត់ដែនកំណត់ខាងលើរាងកាយ។ ការបន្តល្បឿនខ្ពស់ដោយខ្វាក់ភ្នែកដោយគ្មានការផ្ទៀងផ្ទាត់ល្បឿនសំខាន់អាចនាំឱ្យមានការរំញ័រខុសប្រក្រតីនៅល្អបំផុត និងការបាក់ឆ្អឹងកងនៅអាក្រក់បំផុត។
ការយល់ខុសទី 2៖ 'ដៃអាវក្រាស់គឺតែងតែមានសុវត្ថិភាពជាង'
ដៃអាវក្រាស់ពេកបន្ថែមបន្ទុកកណ្តាលរបស់វា និងរារាំងការសាយភាយកំដៅ។ ការជ្រៀតជ្រែកធំពេកអាចបណ្តាលឱ្យមានការបំបែកសរសៃកាបូន ឬបរាជ័យក្នុងការដំឡើង។ តម្លៃល្អបំផុតត្រូវតែកំណត់តាមរយៈការគណនា FEA ច្បាស់លាស់។
ការយល់ខុសទី 3៖ 'កាបោនហ្វាយបឺគឺតែងតែល្អជាងយ៉ាន់ស្ព័រ'
ទោះបីជាដៃអាវកាបោនមិនមានការបាត់បង់ចរន្ត និងស្រាល និងរឹងមាំក៏ដោយ ពួកវាទទួលរងពីការសាយភាយកំដៅមិនល្អ និងដំណើរការស្មុគស្មាញ។ សម្រាប់កម្មវិធីដែលមានលក្ខខណ្ឌត្រជាក់ល្អ និងកន្លែងដែលភាពងាយស្រួលនៃការជួបប្រជុំគ្នាមានសារៈសំខាន់ ដៃអាវដែលធ្វើពីយ៉ាន់ស្ព័រគឺជាជម្រើសដែលមានប្រយោជន៍ជាង។ គ្មានសម្ភារៈណាដែលមានលក្ខណៈសកល 'ប្រសើរជាង' - វាគ្រាន់តែអំពីថាតើវាសមនឹងលក្ខខណ្ឌប្រតិបត្តិការជាក់លាក់ដែរឬទេ។
ការយល់ខុសទី 4៖ 'អ្នកគ្រាន់តែអាចប្រើតម្លៃនៃការជ្រៀតជ្រែកជាក់ស្តែង'
រាល់ rotor មានការរួមបញ្ចូលគ្នានៃវិមាត្រ ល្បឿន និងសម្ភារៈតែមួយគត់។ ការជ្រៀតជ្រែកត្រូវតែកំណត់តាមករណីនីមួយៗ តាមរយៈការគណនាវិភាគ និងការក្លែងធ្វើ FEA ។ ការចម្លង 'តម្លៃជាក់ស្តែង' ដោយខ្វាក់ភ្នែកពីគម្រោងមួយផ្សេងទៀតនឹងនាំទៅដល់ការការពារមិនគ្រប់គ្រាន់ ឬបរាជ័យក្នុងការដំឡើង។
ការជ្រើសរើសរ៉ោតទ័រម៉ូទ័រដែលមានម៉ាញេទិក / ល្បឿនខ្ពស់គឺជាការងារវិស្វកម្មជាប្រព័ន្ធដែលតម្រូវឱ្យមានការសម្របសម្រួលនៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រជាច្រើន។ ល្បឿនកំណត់ព្រំដែននៃការអនុវត្តខាងលើនៃឧបករណ៍ ថាមពលកំណត់ជួរនៃកម្មវិធី ហើយដៃអាវរក្សាទុកកំណត់មូលដ្ឋានសុវត្ថិភាពនៃប្រព័ន្ធ។ កត្តាទាំងបីនេះរារាំង និងដាក់លក្ខខណ្ឌគ្នាទៅវិញទៅមក។ ដោយគ្រាន់តែកំណត់អត្តសញ្ញាណសមតុល្យដ៏ល្អប្រសើរតាមរយៈការគណនា និងការក្លែងធ្វើបែបវិទ្យាសាស្ត្រប៉ុណ្ណោះ ទើបអាចឱ្យបច្ចេកវិទ្យាផ្ទុកម៉ាញេទិកពិតជាផ្តល់នូវអត្ថប្រយោជន៍ពិសេសរបស់វានៃ 'ការកកិតសូន្យ ល្បឿនខ្ពស់ និងអាយុកាលប្រើប្រាស់បានយូរ។'
