'ទំហំត្រីកោណ' នៃរ៉ោតទ័រដែលមានល្បឿនលឿន៖ អង្កត់ផ្ចិតខាងក្រៅ ប្រវែងជង់ និងអង្កត់ផ្ចិតរាង - ហេតុអ្វីបានជាអ្នកមិនអាចបង្កើនចំនួនបីក្នុងពេលតែមួយបាន

ម៉ូទ័រល្បឿនលឿន ឬ រ៉ោតទ័រ flywheel អង្គុយនៅពីមុខអ្នក។ អង្កត់ផ្ចិតខាងក្រៅ ប្រវែងជង់ អង្កត់ផ្ចិតអ័ក្ស - លេខបីដែលហាក់ដូចជាគ្មានអ្វីក្រៅពីចំណារពន្យល់នៅលើគំនូរ។ ប៉ុន្តែនៅក្នុងពិភពនៃការបង្វិលល្បឿនលឿន វិមាត្រទាំងបីនេះរារាំងគ្នាទៅវិញទៅមក ហើយបង្កើតបានជាត្រីកោណដែលស្ទើរតែមិនអាច 'ពង្រីក' ក្នុងពេលដំណាលគ្នា។ ធ្វើឱ្យអង្កត់ផ្ចិតខាងក្រៅធំជាងមុន ហើយកម្លាំងបង្វិលជុំកើនឡើង ប៉ុន្តែកម្លាំង centrifugal នឹងបំបែកសម្ភារៈជាមុនសិន។ stretch ប្រវែងជង់, និងអំណាចអាចកើនឡើង, ប៉ុន្តែ rotor អាចបុកជញ្ជាំងនៃល្បឿនសំខាន់ពត់ដំបូង; ធ្វើឱ្យអង្កត់ផ្ចិតនៃអ័ក្សកាន់តែក្រាស់ ហើយភាពរឹងមានភាពប្រសើរឡើង ប៉ុន្តែសត្វខ្លាឃ្មុំ និងព័ត៌មានជំនួយលើផ្ទៃបង្កើនល្បឿនពន្លឺឡើងក្រហម។

ការយល់ដឹងអំពីការជ្រើសរើស rotor ល្បឿនលឿនគឺសំខាន់មិនមែនអំពី 'ការជ្រើសរើសវិមាត្រ' ប៉ុន្តែអំពីការស្វែងរកចំនុចប្រសព្វដែលអាចឈរនៅក្នុងឧបសគ្គបីដងនៃកម្លាំង អេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច និងថាមវន្ត។

អង្កត់ផ្ចិតខាងក្រៅ៖ លេខដំបូងដែលត្រូវប៉ះលើពិដាន គឺមិនមែនកំណត់ដោយអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចទេ ប៉ុន្តែដោយល្បឿនគន្លឹះ

នៅក្នុងម៉ូទ័រល្បឿនទាប អង្កត់ផ្ចិតខាងក្រៅរបស់ rotor អាចត្រូវបានពង្រីកដោយសេរី ដោយសារកម្លាំង centrifugal មិនបង្កការគំរាមកំហែង។ ប៉ុន្តែនៅពេលដែលល្បឿននៃផ្ទៃខាងលើឆ្លងកាត់កម្រិតជាក់លាក់មួយ - ការអនុវត្តវិស្វកម្មជារឿយៗចាត់ទុកលើសពី 120 m/s ដូចជាចូលទៅក្នុងរបប 'ល្បឿនលឿន' - រាល់ការកើនឡើងនៃអង្កត់ផ្ចិតខាងក្រៅនឹងរុញសម្ភារៈឆ្ពោះទៅរកដែនកំណត់របស់វា។ ជំហានដំបូងក្នុងការរចនាម៉ូទ័រល្បឿនលឿន ជាញឹកញាប់មិនគណនាកម្លាំងបង្វិលជុំទេ ប៉ុន្តែការគណនាកម្រិតខាងលើនៃអង្កត់ផ្ចិតខាងក្រៅរបស់ rotor ពីល្បឿនអតិបរមាដែលអាចអនុញ្ញាតបាននៃចុងកាំបិត។

ឫសរូបវន្តនៃដែនកំណត់នេះគឺសាមញ្ញណាស់៖ កម្លាំង centrifugal គឺសមាមាត្រទៅនឹងកាំ និងទៅការ៉េនៃល្បឿនមុំ។ សម្រាប់វត្ថុធាតុដូចគ្នា អង្កត់ផ្ចិតខាងក្រៅធំជាង ភាពតានតឹងផ្នែកលើផ្ទៃកាន់តែខ្ពស់។ សម្រាប់ rotor ស៊ីឡាំងរឹង នៅក្រោមកត្តាសុវត្ថិភាពដែលបានផ្តល់ឱ្យ ល្បឿនមុំដែលអាចអនុញ្ញាតបានអតិបរមាគឺសមាមាត្រទៅនឹងឫសការ៉េនៃសមាមាត្រនៃកម្លាំង tensile ទៅដង់ស៊ីតេ និងសមាមាត្រច្រាសទៅនឹងអង្កត់ផ្ចិតខាងក្រៅ។ នេះមានន័យថា ភាពខ្លាំងជាក់លាក់នៃសម្ភារៈកាន់តែខ្ពស់ ឬអង្កត់ផ្ចិតខាងក្រៅតូចជាង នោះល្បឿនពិដានអាចកាន់តែខ្ពស់។

ការផ្ទុកថាមពល Flywheel ជំរុញតក្កវិជ្ជានេះដល់កម្រិតខ្លាំង។ ល្បឿនគន្លឹះនៃ flywheels ដែកជាធម្មតាអាចឈានដល់លំដាប់នៃ 200-250 m/s ខណៈពេលដែលសមាសធាតុកាបូន-fiber អាចរុញលេខនេះឆ្ងាយហួសពីជួរដែក។ ដូច្នេះហើយ គោលការណ៍ទី 1 ឧបសគ្គលើអង្កត់ផ្ចិតខាងក្រៅរបស់ rotor ល្បឿនលឿនគឺមិនមែន 'តើយើងចង់រចនាវាធំប៉ុនណា' ប៉ុន្តែ 'សម្ភារៈអនុញ្ញាតឱ្យផ្ទៃដំណើរការលឿនប៉ុនណា។' នៅពេលដែលអង្កត់ផ្ចិតខាងក្រៅត្រូវបានចាក់សោដោយល្បឿនចុង ការរចនាអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចអាចដំណើរការបានតែខាងក្រោម 'ពិដាន' ប៉ុណ្ណោះ។

ប្រវែងជង់៖ អេឡិចត្រូម៉ាញេទិកចង់ឱ្យវាវែង ថាមវន្តចង់ឱ្យវាខ្លី

នៅពេលដែលអង្កត់ផ្ចិតខាងក្រៅត្រូវបានជួសជុល 'គម្លាត' នៅក្នុងកម្លាំងបង្វិលជុំ និងថាមពលត្រូវតែបំពេញដោយប្រវែងជង់។ ពីទំនាក់ទំនងអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច កម្លាំងបង្វិលនៃទិន្នផលម៉ូទ័រគឺសមាមាត្រប្រហែលទៅនឹងផលិតផលនៃការ៉េនៃអង្កត់ផ្ចិត rotor និងប្រវែងជង់ គុណនឹងភាពតានតឹងកាត់នៅក្នុងគម្លាតខ្យល់។ នៅពេលដែលអង្កត់ផ្ចិតខាងក្រៅមិនអាចពង្រីកបានដោយសារតែដែនកំណត់កម្លាំង ការបង្កើនប្រវែងជង់ហាក់ដូចជាវិធីផ្ទាល់បំផុតចេញ: នៅអង្កត់ផ្ចិតដូចគ្នា ប្រវែងជង់ទ្វេអាចបង្កើនសមត្ថភាពបង្វិលទ្វេដង។

ប៉ុន្តែបញ្ហាជាមួយនឹងប្រវែងជង់គឺថាវាមិនមែនជា 'អថេរឥតគិតថ្លៃ' សម្រាប់អេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចទេ។ នៅពេលដែល rotor កាន់តែយូរ ភាពរឹងនៃការពត់កោងមានការថយចុះ ហើយល្បឿននៃការពត់កោងដំបូងនឹងធ្លាក់ចុះទៅតាមនោះ។ ឧបសគ្គរឹងពីឌីណាមិករបស់ rotor គឺ៖ ល្បឿនប្រតិបត្តិការត្រូវតែរក្សារឹមបំបែកគ្រប់គ្រាន់ពីល្បឿនសំខាន់។ សម្រាប់ការរចនា rotor រឹង ល្បឿនដែលបានវាយតម្លៃត្រូវស្ថិតនៅក្រោមប្រេកង់ពត់ដំបូងជាមួយនឹងរឹមសុវត្ថិភាព។ រ៉ោតទ័រដែលមានអង្កត់ផ្ចិតខាងក្រៅតូច និងប្រវែងជង់វែងអាចមើលទៅមានលក្ខណៈជាអេឡិចត្រូម៉ាញេទិក 'មានអនុភាពគ្រប់គ្រាន់' ប៉ុន្តែជាលក្ខណៈថាមវន្ត វាអាចប៉ះនឹងសំឡេងនៅក្នុងជួរល្បឿនដែលបានវាយតម្លៃ។

នេះ​គឺ​ជា​ការ​អូសទាញ​ធម្មតា​បំផុត​ក្នុង​ការ​រចនា rotor ល្បឿន​លឿន។ ករណីរចនានៅលើលំដាប់នៃ 60,000 r/min និង 100 kW បង្ហាញយ៉ាងច្បាស់ពីការដោះដូរក្នុងចំណោមគ្រោងការណ៍បី: នៅពេលដែល rotor ខ្លីនិងក្រាស់ភាពរឹងគឺល្អប៉ុន្តែរឹមកម្លាំងគឺតឹង។ បន្ទាប់ពីកាត់បន្ថយអង្កត់ផ្ចិត rotor និងប្រវែងជង់វែង កម្លាំង និងដំណើរការអេឡិចត្រូម៉ាញេទិចមានភាពប្រសើរឡើង ប៉ុន្តែប្រេកង់ម៉ូឌុលពត់ដំបូងធ្លាក់ចុះដល់ 1385 ហឺត បង្កើតហានិភ័យនៃការពត់កោងនៅជិតល្បឿនកំណត់។ គ្រោងការណ៍ដែលអាចប្រើប្រាស់បានចុងក្រោយគឺការសម្របសម្រួលជាមួយនឹងប្រវែងមធ្យមដែលក្នុងពេលដំណាលគ្នាបំពេញអេឡិចត្រូម៉ាញេទិក ល្បឿនដ៏សំខាន់ និងកម្លាំង។ ខ្លឹមសារនៃប្រវែងជង់គឺជាសំបុត្រសម្រាប់បន្ទប់ឈរដែលទិញរវាង 'អ្វីដែលអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកត្រូវការ' និង 'អ្វីដែលថាមវន្តអនុញ្ញាត' - ទាំងសងខាងមិនអាចឆ្លងកាត់បានទេ។

អង្កត់ផ្ចិតអ័ក្ស៖ មិនមែន 'កាន់តែក្រាស់ សុវត្ថិភាពជាង' ប៉ុន្តែការដើរតឹងរវាងភាពរឹង និងខ្លាឃ្មុំ

អង្កត់ផ្ចិតរាងជាញឹកញយត្រូវបានយល់ច្រលំថា 'ក្រាស់មានន័យថាមានស្ថេរភាពជាង។' នៅក្នុងសេណារីយ៉ូដែលមានល្បឿនលឿន ការជ្រើសរើសអង្កត់ផ្ចិតអ័ក្សប្រឈមមុខនឹងសម្ពាធប្រឆាំងពីរក្នុងពេលតែមួយ។

តាមទស្សនៈនៃល្បឿនសំខាន់នៃការពត់កោង ភាពរឹងនៃការពត់របស់អ័ក្សគឺសមាមាត្រទៅនឹងថាមពលទីបួននៃអង្កត់ផ្ចិតអ័ក្ស និងសមាមាត្រច្រាសទៅនឹងថាមពលទីបីនៃវិសាលភាពនៃការគាំទ្រ ហើយល្បឿនសំខាន់ប្រែប្រួលប្រហែល √(k/m)។ ការបង្កើនអង្កត់ផ្ចិតអ័ក្សយ៉ាងឆាប់រហ័សបង្កើនភាពរឹង ដែលហាក់ដូចជាអំណោយផលដល់ការជំរុញល្បឿនដ៏សំខាន់ និងធ្វើឱ្យ rotor 'រឹង។' ប៉ុន្តែអង្កត់ផ្ចិតអ័ក្សមិនអាចក្រាស់ដោយគ្មានដែនកំណត់បានទេ។ ហេតុផលដំបូងគឺនៅក្នុង bearings: ល្បឿនដែលអាចអនុញ្ញាតបាននៃ bearings រមៀលប្រពៃណីធ្លាក់ចុះយ៉ាងខ្លាំងនៅពេលដែលអង្កត់ផ្ចិតកើនឡើង; អ័ក្សកាន់តែក្រាស់ ល្បឿនល្បឿនទាប ដែលទ្រនាប់អាចផ្តល់បាន។ សត្វខ្លាឃ្មុំម៉ាញេទិកផ្តល់នូវទំហំអង្កត់ផ្ចិតអ័ក្សធំជាងក្នុងន័យនេះ ប៉ុន្តែអង្កត់ផ្ចិតអ័ក្សរបស់ពួកគេនៅតែត្រូវបានរារាំងដោយល្បឿនផ្ទៃដែលអាចអនុញ្ញាតបាននៃវត្ថុធាតុម៉ាញ៉េទិច។ ទីពីរ ការឡើងរឹងរបស់អ័ក្សបង្កើនម៉ាស rotor ហើយល្បឿនសំខាន់គឺសមាមាត្របញ្ច្រាសទៅនឹងឫសការ៉េនៃម៉ាស់ ដូច្នេះផ្នែកនៃអត្ថប្រយោជន៍នៃភាពរឹងត្រូវបានទូទាត់ដោយការពិន័យម៉ាស់។

ឧបសគ្គ​ដ៏​តូច​មួយ​ទៀត​ចេញ​មក​ពី​ការ​សម​រវាង​អ័ក្ស​និង​តួ rotor។ ជម្រើសនៃអង្កត់ផ្ចិតខាងក្នុងរបស់ rotor (ឧ. អង្កត់ផ្ចិតអ័ក្ស) ប៉ះពាល់ដល់ចន្លោះរ៉ាឌីកាល់សម្រាប់មេដែកអចិន្ត្រៃយ៍ ឬដៃអាវរក្សា ហើយស្ថានភាពស្ត្រេសនៃការជ្រៀតជ្រែកក៏ផ្លាស់ប្តូរភាពរឹងដ៏មានប្រសិទ្ធភាពរបស់ rotor ដោយហេតុនេះប៉ះពាល់ដល់ល្បឿនដ៏សំខាន់។ ដូច្នេះអង្កត់ផ្ចិតអ័ក្សមិនមែនជា 'វិមាត្ររចនាសម្ព័ន្ធ' ដាច់ស្រយាលទេ ប៉ុន្តែជាប៉ារ៉ាម៉ែត្រមជ្ឈមណ្ឌលដែលជះឥទ្ធិពលក្នុងពេលដំណាលគ្នាលើការជ្រើសរើសទ្រនាប់ ភាពតានតឹងសមស្រប និងសក្ដានុពលរបស់រ៉ូទ័រ។ វាត្រូវតែក្រាស់ល្មមដើម្បីរក្សា rotor រឹង ឬមានស្ថេរភាពក្នុងល្បឿនកំណត់ ប៉ុន្តែត្រូវទប់វាគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីទុកកន្លែងសម្រាប់ bearings និងល្បឿននៃផ្ទៃ។

ការ​រចនា​ពិត​គឺ​ជា​ការ​ធ្វើ​ឡើងវិញ​ពហុ​រូបវិទ្យា មិន​មែន​ជា​ការ​គណនា​ផ្លូវ​មួយ​ទេ។

ក្រឡេកមើលវិមាត្រទាំងបីដាច់ដោយឡែកពីគ្នា នីមួយៗមានតក្កវិជ្ជាកំណត់របស់វា៖ អង្កត់ផ្ចិតខាងក្រៅត្រូវបានបិទដោយល្បឿនចុង ប្រវែងជង់ត្រូវបានលាតសន្ធឹងដោយតម្រូវការអេឡិចត្រូម៉ាញេទិក និងកាត់ខ្លីដោយល្បឿនដ៏សំខាន់ ហើយអង្កត់ផ្ចិតអ័ក្សដើរជាខ្សែពួររវាងភាពរឹង និងទ្រនាប់។ ប៉ុន្តែការពិតនៃការរចនា rotor ល្បឿនលឿនគឺថាវិមាត្រទាំងបីនេះមិនអាចកំណត់តាមលំដាប់លំដោយបានទេ។ ពួក​គេ​អាច​បង្រួប​បង្រួម​បាន​តែ​តាម​រយៈ​ការ​ធ្វើ​ឡើង​វិញ។

ដំណើរការនៃគំនិតដែលអាចដំណើរការបានគឺ៖ ជាដំបូងជ្រើសរើសអង្កត់ផ្ចិតខាងក្រៅដោយយោងតាមល្បឿនចុងកាំបិតដែលអាចអនុញ្ញាតបាន បន្ទាប់មកប៉ាន់ប្រមាណប្រវែងជង់ដែលត្រូវការដើម្បីបំពេញកម្លាំងបង្វិលជុំ/ថាមពល ដោយផ្អែកលើការសន្មត់ស្ត្រេសនៃគម្លាតខ្យល់ ហើយបន្ទាប់មកបញ្ចូលការផ្ទៀងផ្ទាត់មេកានិច និងថាមវន្ត - ពិនិត្យមើលភាពតានតឹង centrifugal ស្ថានភាពស្ត្រេសនៃដៃអាវរក្សា ឬម៉ាញេទិចរក្សាល្បឿន និងម៉ាញេទិកអចិន្ត្រៃយ៍។ ប្រសិនបើរឹមល្បឿនសំខាន់មិនគ្រប់គ្រាន់ សូមត្រឡប់ទៅវិញ ហើយកែតម្រូវប្រវែងជង់ ឬអង្កត់ផ្ចិតអ័ក្ស។ ប្រសិនបើកម្លាំងមិនគ្រប់គ្រាន់ សូមត្រឡប់ទៅវិញ ហើយកែសម្រួលអង្កត់ផ្ចិតខាងក្រៅ ឬគ្រោងការណ៍នៃដៃអាវរក្សា។ ការកែតម្រូវនីមួយៗមិនមែន 'ផ្លាស់ប្តូរលេខមួយ' ទេ ប៉ុន្តែការអូសលេខពីរផ្សេងទៀតត្រឡប់ទៅក្នុងតំបន់ដែលអាចធ្វើបានវិញ។ ការពិតផ្នែកវិស្វកម្មនៃការរចនា rotor ល្បឿនលឿនគឺត្រូវប្រើការបំប្លែងពហុរូបវិទ្យានៅក្នុងតំបន់ដែលអាចធ្វើទៅបានដែលចងភ្ជាប់ដោយកម្លាំង អេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច និងថាមវន្ត ដើម្បីស្វែងរកចំណុចដែលមិនប៉ះជញ្ជាំងកម្លាំង ឬជញ្ជាំងសន្ទុះ។

ដូច្នេះនៅពេលដែលអ្នកឃើញអង្កត់ផ្ចិតខាងក្រៅ ប្រវែងជង់ និងអង្កត់ផ្ចិតអ័ក្សរបស់ rotor ល្បឿនលឿន សំណួរដែលមានប្រយោជន៍ជាងគឺមិនមែន 'ហេតុអ្វីបានជាលេខនេះ' ប៉ុន្តែ 'តើលេខពីរផ្សេងទៀតរុញវាទៅណា?' រាល់ដំណោះស្រាយដែលអាចធ្វើបាននៃទំហំត្រីកោណគឺជាដានដែលនៅសល់បន្ទាប់ពីការចរចាក្នុងចំណោមឧបសគ្គទាំងបី។