Соронзон хөөргөх моторын роторыг сонгох гарын авлага: Хурд, хүч, динамик тэнцвэрийг хэрхэн тохируулах вэ

Өндөр хурдтай эргэдэг машин механизмын салбарт соронзон левитацийн (маглев) моторууд 'хөлөгдөх хувьсгал'-ыг бадрааж байна. Уламжлалт моторууд нь роторыг дэмжих механик холхивч дээр тулгуурладаг бөгөөд энэ нь үрэлт, элэгдэл, тосолгооны материалын доройтол зэрэг инженерүүдийг удаан хугацаанд зовоож байсан асуудлуудад хүргэдэг. Маглев технологи нь роторыг агаарт 'хөвөх' боломжийг олгодог бөгөөд өндөр эргэлтийн хурдтай байсан ч тосолгооны шаардлагагүйгээр үнэхээр контактгүй, үрэлтгүй ажиллах боломжийг олгодог.

Гэсэн хэдий ч маглев моторын гол цөм болох роторыг зүгээр л овоолсон параметрээр сонгох боломжгүй. Хурд, хүч, динамик тэнцвэржүүлэх нь хоорондоо нягт холбоотой. Зохисгүй тохирол нь үр ашгийг бууруулж эсвэл онцгой тохиолдолд системийн доголдол үүсгэдэг. Энэхүү нийтлэл нь эдгээр гурван чухал хэмжигдэхүүнийг задлан, зөв ​​маглев роторыг сонгох практик удирдамжийг өгдөг.

1. Маглев роторын гурван том сорилт

Сонголт хийхээсээ өмнө гурван бэрхшээлийг ойлгох нь чухал маглевын ротор нь дараахь зүйлийг даван туулах ёстой.

·  Цахилгаан соронзон холболтод тавигдах шаардлага  – Статорын ороомгийн үр ашигтай соронзон замыг бий болгож, цахилгаан соронзон хүчний нягтралыг дээд зэргээр нэмэгдүүлж, хангалттай эргэлтийн моментоор тогтвортой өргөлтийг хангана.

·  Механик гүйцэтгэлийн шаардлагууд  – Ашиглалтын хурдаас маш чухал хурдыг хадгалах, хортой чичиргээг дарах, өндөр эргэлтийн хурдтай үед тогтворгүй байдлаас урьдчилан сэргийлэх.

·  Дулааны удирдлагын шаардлага  – Дулааны хэв гажилтаас зайлсхийхийн тулд эргүүлэг гүйдлийн алдагдал болон салхины халаалтыг үр дүнтэй хянах. Өндөр хурдтай үед ротор нь орон нутгийн эрчимтэй дулааныг үүсгэдэг; Хэрэв хөргөлт хангалтгүй бол бүхэл систем доголдож болзошгүй.

Эдгээр гурван сорилтыг харгалзан хурд, хүч, динамик тэнцвэрт байдал хэрхэн тохирохыг авч үзье.

2. Хурдны сонголт: Хурдан гэдэг нь үргэлж сайн биш

Maglev мотор нь өргөн хүрээний хурдыг хамардаг. Шинээр гаргасан JB/T 14961 2025 машин үйлдвэрлэлийн стандартын дагуу өндөр хурдны байнгын соронзон синхрон маглев моторын нэрлэсэн хурдны хүрээ нь 6 000 р/мин хүртэл 60 хүртэл 000 r/min . Зарим тусгай хэрэглээнд хурд нь 100-аас хэтэрч болно 000 r/min.

Хурд сонгох гурван гол зүйл:

2.1 Хатуу ба уян роторыг ялгах

Энэ бол хурдыг сонгох хамгийн үндсэн ойлголт юм. Хэрэв үйл ажиллагааны хурд нь роторын чухал хурдаас (түүний байгалийн давтамжтай харгалзах эргэлтийн хурд) нэлээд доогуур байвал ротор нь нугалахад мэдэгдэхүйц деформацид ордоггүй. Ийм роторыг хатуу гэж нэрлэдэг бөгөөд динамик тэнцвэржүүлэлтийг бага хурдаар хийж болно. Үүний эсрэгээр, хэрэв ажиллах хурд нь чухал хурдаас давсан бол ротор нь уян хатан нугалж, уян хатан гэж нэрлэгддэг.

Maglev моторууд нь ихэвчлэн өндөр хурдтай байдаг тул уян хатан роторын ангилалд багтдаг. Ийм роторын хувьд дизайн нь  ажлын хурд ба чухал хурдуудын хоорондох хангалттай зайг хангах ёстой . API-ийн дагуу 617-д заасны дагуу үйл ажиллагааны хурд ба хатуу биеийн чухал хурд, түүнчлэн эхний гулзайлтын чухал хурдны хоорондох зай нь дор хаяж 50 байх ёстой. %. Нэг баримтжуулсан тохиолдлоор маглев үлээгч нь 69.7-ийн тусгаарлах маржинд хүрсэн % ба 53.8 % -ийн үр дүнд маш тогтвортой ажиллах болно.

2.2 Ашиглалтын хурдны хүрээ, нөөц хурдны тохируулгын хязгаарыг тодорхойлох

Maglev мотор нь ихэвчлэн хувьсах давтамжийн хөтчүүдийг ашигладаг. Практикт тэдгээр нь ихэвчлэн нэг тогтмол хурдаар бус олон тооны хурдаар ажилладаг. Роторыг сонгохдоо  хамгийн бага, нэрлэсэн, хамгийн их хурдыг  тодорхой тодорхойлж, бүх хурдны муж дахь чичиргээний үйл ажиллагааг үнэлэх шаардлагатай.

2.3 Програмын хурдны шаардлагыг хангана уу

Өөр өөр програмууд нь хурдны эрэлт хэрэгцээг эрс өөрчилдөг. Жишээлбэл, ердийн үлээгч нь 20 орчим ажилладаг 000 r/min, харин шууд хөтөч маглев үлээгч нь 35 хүрч болно 000 r/min. Maglev шууд хөтчийг ашигладаг өндөр нарийвчлалтай машины багажны ээрэх нь 0.1-ийн байрлал тогтоох нарийвчлалыг зорьдог. мкм. Сонголт нь ажлын тодорхой нөхцөлд хурд, нарийвчлал, тогтвортой байдлыг тэнцвэржүүлэх ёстой.

3. Эрчим хүчний сонголт: Нэрлэсэн хүчнээс илүү үр ашигтай байдлыг хар

Эрчим хүч бол өөр нэг үндсэн параметр юм. JB/T 14961 2025 стандартын дагуу өндөр хурдны байнгын соронзон синхрон маглев моторын нэрлэсэн чадлын хүрээ нь 30 кВт-аас 1000 хүртэл кВт . Гэсэн хэдий ч сонголт нь зөвхөн эрчим хүчний тооноос гадна хэд хэдэн асуудлыг авч үзэх ёстой.

3.1 Нэрлэсэн чадал ба оргил хүч

Ердийн моторуудаас ялгаатай нь маглев моторууд нь ерөнхийдөө хэт ачаалал ихтэй байдаг. Роторыг сонгохдоо тасралтгүй ажиллах нэрлэсэн хүч болон түр зуурын нөхцөлд (жишээ нь, асаах, цохилтын ачаалал) хамгийн их хүчийг харгалзан үзэх шаардлагатай. Мотор хянагч болон соронзон холхивчийн систем нь холбогдох гүйдэл болон цахилгаан соронзон хүчийг зохицуулж чадах эсэхийг шалгаарай.

3.2 Эрчим хүчний хэмнэлтийн ангиллыг үл тоомсорлож болохгүй

БНХАУ-ын  2024-2025 он хүртэл эрчим хүч хэмнэж, нүүрстөрөгчийг бууруулах үйл ажиллагааны төлөвлөгөөнд  13.5 Үйлдвэрийн хөдөлгүүрийн үр ашгийг% сайжруулах. Маглев мотор нь механик үрэлтийн алдагдлыг арилгадаг тул үр ашгийн хувьд ихээхэн давуу талтай. Хэмжилтийн өгөгдөл нь маглевын холхивч нь үрэлтийн алдагдлыг 95-аар бууруулдаг болохыг харуулж байна %. 200 кВт маглев үлээгч нь ойролцоогоор 650 хэмнэж чадна 000 кВт.ц цахилгаан эрчим хүч жилд .

JB/T 14961 2025 нь өндөр хурдны байнгын соронзон синхрон маглев моторын үр ашгийн ангилалыг тодорхой зааж өгсөн. Сонголт хийхдээ үр ашгийн өндөр ангилалтай бүтээгдэхүүнийг нэн тэргүүнд тавих хэрэгтэй.

3.3 Хүч ба хурдны холболт

Маглев моторын гаралтын хүч нь хурдтай нягт холбоотой. Байнгын соронзон синхрон моторын хувьд хүч P ≈ эргүүлэх момент T × хурд n / 9550. Илүү өндөр хурд нь ерөнхийдөө илүү их эрчим хүчний нягтралд хүргэдэг - зарим бүтээгдэхүүн нь 5.2 эрчим хүчний нягтралд хүрдэг. кВт/кг 12 000 r/min. Сонголт нь 'жижиг моторыг хэт ачаалах' эсвэл 'том моторыг дутуу ачаалахаас' зайлсхийхийн тулд эрчим хүчний хэрэгцээ болон хурдны чадварыг тэнцвэржүүлэх ёстой.

4. Динамик тэнцвэржүүлэх: Маглев роторын 'Үл үзэгдэх хамгаалалт'

Динамик тэнцвэржүүлэх нь маглевын роторыг сонгоход хамгийн амархан үл тоомсорлодог боловч хамгийн чухал тал юм. Уламжлалт холхивчийн системд механик контакт нь чичиргээг дарах боломжийг олгодог. Үүний эсрэгээр, маглевын холхивчийн агаарын цоорхойн соронзон орон нь угаасаа маш бага уналттай байдаг; Энэ нь голчлон идэвхтэй хяналтын алгоритмаар хангагдсан 'виртуал сааруулагч' дээр тулгуурладаг. Энэ нь аливаа үлдэгдэл тэнцвэргүй хүч нь ротор дээр бараг ямар ч сулралгүйгээр үйлчилж, хяналтын системийг тасралтгүй тасалдуулж байна гэсэн үг юм.

Динамик тэнцвэржүүлэх сонголтын гурван үндсэн үзүүлэлт:

4.1 Чанарын зэрэглэлийг тэнцвэржүүлэх

ISO 1940 1 стандартын дагуу тэнцвэржүүлэх чанарын зэрэг нь G4000 (бүдүүн баланс) -аас G0.4 (хэт өндөр нарийвчлал) хүртэл хэлбэлздэг. Өндөр хурдны маглев роторын хувьд (хэдэн мянган р/мин) тэнцвэрийн чанар нь ихэвчлэн  G1.0 буюу түүнээс дээш байх ёстой . Зарим нарийвчлалтай хэрэглээнд G0.4 шаардлагатай байдаг - ихэвчлэн сансрын гироскопод ашигладаг зэрэг.

Зэрэг тус бүрт тохирох үлдэгдэл тэнцвэргүй байдлыг дараах хүснэгтэд үзүүлэв.

4.2 Тэнцвэржүүлэгч онгоцыг сонгох

Маглевын роторууд нь хосуудын тэнцвэргүй байдлыг арилгах, хос чичиргээг хүчлэхийн тулд ихэвчлэн хоёр ба түүнээс дээш хавтгайд тэнцвэржүүлэх засвар хийх шаардлагатай байдаг. Нарийхан уян роторын хувьд заримдаа олон хавтгай тэнцвэржүүлэх стратеги шаардлагатай байж болно. Роторыг сонгохдоо төхөөрөмж нь хоёр хавтгай эсвэл олон хавтгайг тэнцвэржүүлэх чадвартай эсэхийг шалгаарай.

4.3 Тэнцвэржүүлэгч төхөөрөмжийг хурдтай тохируулах

Өндөр хурдны хөдөлгүүрүүд нь динамик тэнцвэртэй байх ёстой бөгөөд тэнцвэржүүлэх төхөөрөмж нь моторын нэрлэсэн хурдтай тохирч байх ёстой. Бага хурдтай тэнцвэржүүлэх (20 орчим ажлын хурдны %) нь хатуу роторт тохиромжтой. Өндөр хурдны уян хатан роторын хувьд өндөр эргэлтийн үед роторын динамик үйлдлийг бодитоор харуулахын тулд үйл ажиллагааны хурдтай ойролцоо өндөр хурдыг тэнцвэржүүлэх шаардлагатай байдаг.

5. Цогц тохирох хурдан лавлах хүснэгт

Дараах хүснэгт нь өөр өөр программуудын гурван параметрийг тааруулах хурдан лавлагааг өгдөг.

6. Болохгүй байх ёстой практик алдаанууд

Эцэст нь сонголт хийх зарим практик зөвлөмжүүд энд байна:

1. Нөөц материалыг зайлуулах / жин нэмэх байрлал  - Зураг төслийн үе шатанд тэнцвэржүүлэх залруулга хийхэд хангалттай байрлалаар хангах; эс бөгөөс боловсруулалтын дараах тэнцвэржүүлэх нь маш хэцүү болно.

2. 'Нарийвчилсан урхи'  -аас болгоомжил - Хэт өндөр тэнцвэржүүлэх зэрэглэл (жишээ нь, G0.4) зааж өгөх нь зардлыг 300%-иар нэмэгдүүлэх боломжтой. Бодит хэрэгцээнд тохирсон зэрэглэлийг сонго.

3. Дулааны удирдлагад анхаарлаа хандуулаарай  - Өндөр хурдны роторууд нь хүчтэй дулааныг үүсгэдэг. Хөдөлгүүрийн хөргөлтийн загвар (тос хөргөлттэй, агаарын хөргөлттэй эсвэл усны хөргөлттэй) хүч болон хурдны үзүүлэлттэй тохирч байгаа эсэхийг шалгаарай. Жишээлбэл, газрын тосны хөргөлтийн хаалттай систем нь температурын өсөлтийг 70 К-ийн дотор байлгах боломжтой.

4. Хяналтын системийн тэнцвэржүүлэх нөхөн олговрын чадавхийг авч үзье  – Зарим дэвшилтэт маглевын хяналтын системүүд нь үлдэгдэл тэнцвэргүй байдлыг хэсэгчлэн нөхөж чадах автомат тэнцвэржүүлэх технологийг агуулсан байдаг. Үйлдвэрлэгчээс хяналтын алгоритм нь энэ функцийг санал болгож байгаа эсэхийг асуу.

Дүгнэлт

Маглев моторын роторыг сонгох нь системийн инженерийн ажил юм. Хурд нь үйл ажиллагааны хүрээг, хүч нь гаралтын чадварыг тодорхойлдог бөгөөд динамик тэнцвэржүүлэлт нь үйл ажиллагааны чанарыг баталгаажуулдаг. Гурван хүчин зүйл нь бие биенээ хязгаарлаж, дэмждэг. Зөвхөн тэдгээрийн хамгийн оновчтой тохирохыг олж чадвал маглев мотор нь хэдэн арван мянган хувьсгалын шуурганд тогтвортой нисч чадна.

GB/T зэрэг үндэсний стандартуудыг дараалан гаргаснаар 46078 2025 Соронзон цахилгаан эрчим хүчний технологи – Нэр томьёо, маглевын салбар нь 'туршлагад суурилсан сонголт'-оос 'стандарт суурилсан сонголт' руу шилжиж байна. Та тоног төхөөрөмж худалдан авагч эсвэл системийн интегратор байгаа эсэхээс үл хамааран холбогдох стандартуудыг чанд мөрдөж, шинжлэх ухаан, үйл ажиллагааны нөхцөлтэй хослуулан шинжлэх ухааны үндэслэлтэй сонголт хийх нь зүйтэй.