Соронз сонгохдоо хамгийн түгээмэл алдаа тэнхлэгийн урсгалын моторыг зэрэглэлийн хүснэгтээс эхлэх ёстой: эхлээд үлдэгдэл, дараа нь хамгийн их ажиллах температурыг харж, Монголбанкинд оруулах 'хангалттай сайн' зэрэглэлийг сонго. Гэхдээ тэнхлэгийн урсгалын бүтцэд энэ дараалал яг эсрэгээрээ байна. Роторын соронзны температурыг соронз өөрөө тодорхойлдоггүй; Энэ нь топологи, хөргөлт, үйл ажиллагааны нөхцлөөр соронзонд ногдуулдаг. Сонголт хийх жинхэнэ эхлэлийн цэг бол тодорхой асуух явдал юм: богино холболт, хэт ачаалал, халуун цэгүүд давхардсан тохиолдолд соронз хэр халуун болж, тэр температурт урвуу соронзон орныг тэсвэрлэж чадах уу?
Тэнхлэгийн урсгалын соронзгүйжүүлэх эрсдэл нь бүтцэд 'бичлэгдсэн' байна.
Тэнхлэгийн урсгалтай моторын борлуулалтын цэг нь тодорхой: ижил хүч чадал, жин ба тэнхлэгийн уртыг радиаль мотортой харьцуулахад хоёр дахин багасгаж болно. Гэхдээ энэ нягтрал нь дулааны өртөгтэй байдаг.
Давхар статорт нэг роторын топологийн хувьд ротор нь хоёр статорын хооронд хавчуулагдсан байдаг тул ротор ба агаар хоорондын шууд холбоо барих талбай ихээхэн багасч, дулаан ялгаруулах зам нь угаасаа нарийн байдаг. Үүний зэрэгцээ соронзууд нь хувьсах соронзон орон дахь эргэлтийн гүйдлийн алдагдлыг үүсгэдэг бөгөөд энэ дулаан нь байнгын соронзны дотор шууд ялгардаг. Роторын өөрөө халаалт дээр тогтсон статоруудын дулааны цацраг нь тасралтгүй өндөр хүчин чадалтай нөхцөлд соронзон температурыг аюултай хил хязгаарт ойртох эсвэл бүр давахад хялбар болгодог. Сэндвич бүтэц, тэнхлэгийн урсгалтай моторын өндөр эрчим хүчний нягтрал нь маш бага дулааны багтаамжийг бий болгож, роторын соронзыг 'хэт халалтанд маш их өртөмтгий' болгодог гэж салбарын шинжилгээнд байнга үздэг.
Тиймээс тэнхлэгийн урсгалд зориулсан соронзыг сонгох нь радиаль моторын туршлагыг хуулбарлах боломжгүй юм. Диск хэлбэрийн топологид 'ротор нь босоо амаар дамжин хөргөж, төгсгөлд нь агаар орно' гэсэн радиаль моторын зөн совин үндсэндээ бүтэлгүйтдэг.
Соронзгүйжүүлэхэд яг юу тохиолддог вэ: буцах ба эргэлт буцалтгүй хоёрын хоорондох хил хязгаар
Сонголтыг ойлгохын тулд температурын хоёр ойлголтыг ойлгох хэрэгтэй.
Урвуу соронзгүйдэл нь соронзны ердийн 'дулааны задрал' юм. Температур өсөхийн хэрээр үлдэгдэл нь шугаман байдлаар буурч, хөргөсний дараа байнгын гэмтэлгүйгээр сэргэдэг. NdFeB нь ихэвчлэн 120 ° C-аас доош температурт ажилладаг. Асуудал нь 120 ° C-аас дээш температурт гарч ирдэг: эргэлт буцалтгүй задралын налуу нь илүү чухал болж, эргэлт буцалтгүй соронзлолтын хил хязгаар ойртож байна..
Буцааж болшгүй соронзгүйжүүлэх физик шалгуур нь өвдөгний цэг юм . Соронзгүйжүүлэх муруй нь хоёр дахь квадратад гулзайлтын цэгтэй байна. Өвдөгний цэгээс дээш ажиллах цэгүүд нь аюулгүй; Гадны урвуу соронзон орон нь үйл ажиллагааны цэгийг өвдөгний цэгээс доош түлхэхэд гадны талбарыг арилгасны дараа соронз буцаж чадахгүй бөгөөд үлдэгдэл нь байнгын алдагдалд ордог. Температурын өсөлтийн үр дагавар нь хоёр талтай: үлдэгдэл багасч, үүнтэй зэрэгцэн өвдөгний цэг баруун тийш (доод соронзон орон руу) шилждэг бөгөөд энэ нь ижил урвуу соронзон орон нь өвдөгний цэгийг өндөр температурт давах магадлал өндөр байдаг гэсэн үг юм. NdFeB-ийн хувьд инженерийн практикт ерөнхийдөө 150°C орчмыг эргэлт буцалтгүй соронзгүйжүүлэх чухал бүс гэж үздэг ; Энэ түвшнээс дээш байвал соронзон гүйцэтгэлийг бүрэн алдах эрсдэл нь үл тоомсорлох бага магадлалтай үйл явдал байхаа больсон.
Соронзон зэрэглэлийн үсгийн дагавар нь үндсэндээ өвдөгний цэг баруун тийш хангалттай хол байх температурыг тодорхойлдог . Нийтлэг захидал харилцаа нь: SH нь ойролцоогоор 150 ° C, UH - 180 ° C, EH - 200 ° C, AH нь 220 ° C-тай тохирч байна. Гэхдээ маш амархан буруу уншдаг нэг цэг байдаг: дагавараар заасан температур нь тодорхой нэвтрүүлэх коэффициентийн шалгалт тохируулгын нөхцөлд материалын температурын эсэргүүцэл юм. моторт суулгасны дараа соронз автоматаар олж авдаг 'ашиглалтын хамгийн их температур' биш харин Ижил UH соронз нь сайн хөргөлттэй загварт 130 ° C-т тасралтгүй ажиллаж болох боловч сэндвичний хөргөлт хангалтгүй, бөөнөөр үйлдвэрлэсэн хэсэгт халуун цэг нь 170 ° C-аас дээш халж болно.
Самариум кобальт: Нөхөн сэргээх хувилбар, гэхдээ зардлыг тодорхой тооцоолох ёстой.
NdFeB-ийн температурын хязгаар үнэхээр хангалтгүй үед SmCo нь инженерчлэлийн хувьд зайлшгүй хувилбар юм. SmCo өндөр температурын эсэргүүцэлтэй; олон зэрэглэлийг хэрэглээнд ашиглах боломжтой 350 ° C- ийн түвшний бөгөөд Кюри температур нь мөн 700-850 ° C-ийн мужид байгаа нь NdFeB-ийн 310-350 ° C-аас хамаагүй өндөр байдаг. Өндөр температурын бүсэд температуртай SmCo-ийн эргэлт буцалтгүй соронзгүйжүүлэх муруйны налуу нь NdFeB-ээс хамаагүй хавтгай байна.
Гэхдээ SmCo-ийн зардлыг нэгэн зэрэг ширээн дээр тавих ёстой. Түүний ердийн үлдэгдэл нь 0.95-1.1 T мужид байдаг бол NdFeB нь 1.1-1.4 T хүрч болно; хамгийн их эрчим хүчний бүтээгдэхүүн нь ихэвчлэн 25% -30% бага байдаг. NdFeB-ээс Энэ нь агаарын зайны урсгалын ижил нягтралд хүрэхийн тулд SmCo соронз нь илүү зузаан, хүнд байх ёстой гэсэн үг бөгөөд энэ нь эргээд тэнхлэгийн урсгалын машинуудын аль хэдийн нягт тэнхлэгийн орон зайд халдаж, роторын инерци болон эргэлдэх гүйдлийн алдагдлыг нэмэгдүүлж болзошгүй юм. SmCo нь илүү үнэтэй бөгөөд нийлүүлэлтийн гинжин хэлхээний хугацаа, хүргэлтийн уян хатан чанар нь NdFeB-ийнх шиг тийм ч сайн биш юм. Тиймээс, дулааны шалгалт нь 'EH/AH болгон сайжруулсан NdFeB ч барьж чадахгүй' гэдгийг тодорхой заагаагүй бол SmCo-г ашиглан 'худалдан авах' температурын маржин нь жин, өртөг, эрчим хүчний нягтралыг гурав дахин их төлсөн гүйлгээ юм..
Сонгох зөв дараалал: Соронзон температураас үнэлгээг гарга
Температурын дагуу тэнхлэгийн урсгалд зориулсан соронзыг сонгох үйл явц нь зэрэглэлийн хүснэгтээс эхлэхийн оронд доорх дарааллыг дагаж мөрдөх ёстой.
Алхам 1: Эхлээд хөргөлтийг тодорхойлж, дараа нь зэрэглэлийг хэлэлцэнэ. Тэнхлэгийн урсгалтай машины роторын хөргөлтийн арга нь соронзны температурын 'шал'-ыг шууд тодорхойлдог. Агаар хөргөх нь энгийн бөгөөд шимэгч хорхойн алдагдал багатай боловч агаарын дулаан дамжуулалт, хувийн дулаан багтаамж нь хязгаарлагдмал бөгөөд хөргөх чадвар нь хурд болон орчноос ихээхэн хамаардаг. Газрын тосны хөргөлт нь тэнхлэгийн урсгалд ихээхэн хүлээгдэж байна; Туршилтын өгөгдлүүдээс үзэхэд газрын тосны хөргөлтийн оновчтой схем нь цэвэр усны хөргөлтөөс хамгийн их температурыг 15-20 хэмээр бууруулах боломжтой боловч газрын тосны хөргөлт нь 'дулаан зөөвөрлөх' нь 'дулаан арилгах' гэсэн үг биш юм. Диск хэлбэрийн байгууламжийн ирмэг ба төвийн хоорондох температурын зөрүү 30-50 К хүрч , орон нутгийн халуун цэгийг соронзгүйжүүлэх объект юм. Хөргөх схемийг хөлдөөхөөс өмнө ямар ч зэрэглэлийн сонголт нь найдвартай байр суурьтай байдаггүй.
Алхам 2: Богино холболтын нөхцөлийг температурын шалгалтанд оруулна. Хэвийн горимд байгаа температур нь зөвхөн суурь үзүүлэлт юм. Соронзгүйжүүлэлтийн баталгаажуулалт нь хянагчийн гэмтэл эсвэл ороомгийн богино холболтоос үүссэн урвуу соронзон орныг хамрах ёстой бөгөөд энэ шалгалтыг хийх ёстой тухайн нөхцөлд соронз хүрч болох хамгийн өндөр температурт . Уран зохиолын дизайны шалгуур нь шууд байдаг: хамгийн бага температурт гурван фазын богино залгааны гүйдлийн дараа эргэлт буцалтгүй соронзлолтоос зайлсхийхийн тулд соронзны зузааныг сонгох хэрэгтэй. Ерөнхийдөө хамгийн муу температур, хамгийн муу соронзгүйжүүлэх талбайн суперпозиция үед үйл ажиллагааны цэг нь өвдөгний цэгээс доош буудаггүй гэдгийг батлах шаардлагатай.
Алхам 3: Зэрэглэлийн дагаварыг шалгахын тулд 'бодит соронзны температур + богино залгааны соронзон тайлах талбар'-г ашиглана уу. Хэрэв хөргөлтийн схем ба цахилгаан соронзон хийцээс өгөгдсөн соронзны халуун цэгийн температур -ийн дараалалтай 140-150 ° C , богино залгааны соронзон тайлах талбар хүчтэй биш бол SH нэр дэвшигчийн жагсаалтад орж болно; халуун цэг нь 160 ° C-д ойртож эсвэл түүнээс дээш бол UH нь илүү найдвартай эхлэх цэг болно; Халуун цэг нь 180 ° C-аас дээш температурт хүрэх үед EH эсвэл түүнээс дээш зэрэглэлийг нухацтай үнэлэх эсвэл хөргөлтийн дизайныг дахин авч үзэх шаардлагатай. Энд байгаа логик нь: дагавар нь 'гүйцэтгэлийн түвшин' биш, харин 'өвдөгний үеийг өгөгдсөн температурт хадгалах чадамжийн түвшин' юм. Өндөр дагавар (UH/EH) зэрэглэлийн өртөг нь ихэвчлэн бага зэрэг бага үлдэгдэл эсвэл хүнд ховор элементийн нэмэлт юм; Энэ нь үнэгүй даатгал биш юм.
Алхам 4: Температур дээр 'ачааллыг хөнгөвчлөх' роторын сегментчилэл болон соронзон геометрийг ашиглана. Соронзон сонголт нь тусгаарлагдсан материаллаг шийдвэр биш юм. Тэнхлэгийн урсгалтай роторын соронзны эргэлтийн гүйдлийн алдагдал нь соронзны гадаргуу дээрх эргэлдэх гүйдлийн замын урт, гадаргуугийн талбайгаас шууд хамааралтай бөгөөд байнгын соронз сегментчилэл нь эргүүлэг гүйдлийн алдагдлыг бууруулж, температурын өсөлтийг дарах үр дүнтэй хэрэгсэл юм. Ангилал нь аль хэдийн тодорхойлогдсон бөгөөд температурын хязгаар нь нягт байгаа үед сегментчлэлийн оновчлолоор дамжуулан соронзны өөрийн дулааныг багасгах нь заримдаа зэрэглэлийн дагаварыг нэг түвшинд өсгөхөөс илүү хэмнэлттэй байдаг бөгөөд энэ нь эргүүлэх моментийн нягтыг хадгалахад илүү тустай байдаг.
Практик шүүлтийн шугам
Хэрэв энэ өгүүллийг нэг өгүүлбэрт багтааж, дизайны тоймыг авч үзэх юм бол: тэнхлэгийн урсгалын роторын соронзны зэрэг нь 'сонгосон' байх ёсгүй; Энэ нь 'тооцоотой' байх ёстой—эхлээд хөргөх болон богино залгааны нөхцлүүдийг ашиглан соронз ямар температурт хүрэхийг тооцоолж, дараа нь тэр температурыг ашиглан өвдөгний цэгийг хайж, эцэст нь дагавар дээр тогтооно.
NdFeB-ийн хувьд 120°C нь буцах ялзрал мэдэгдэхүйц болж эхэлдэг ажиглалтын цэг бөгөөд ойролцоогоор 150°C нь эргэлт буцалтгүй соронз алдалтын эрсдэл нь нухацтай шалгах шаардлагатай түвшинд ордог бүс юм. Эдгээр хоёр тоо нь зэрэглэлийн хүснэгт дэх 'ашиглалтын хамгийн их температур' биш юм; харин тэнхлэгийн урсгалын сэндвич бүтцэд температурын хязгаар нь радиаль машинтай харьцуулахад хурдан арилдаг гэдгийг тэд дизайнеруудад сануулж байна. Температурыг ангиллын объект гэхээсээ илүүтэй сонгох сэдэв болгон авч үзэх нь соронзжилтыг материаллаг асуудлаас системийн найдвартай байдлын цоорхой болж хувирахаас сэргийлдэг.
