လေမှုတ်စက်များ၊ လေကွန်ပရက်ဆာများနှင့် ရေခဲသေတ္တာကွန်ပရက်ဆာများကဲ့သို့သော အဆင့်မြင့် စက်ယန္တရားများ၏ ကမ္ဘာတွင် သံလိုက်ဖြင့် သယ်ဆောင်ထားသော မြန်နှုန်းမြင့် မော်တာများသည် စစ်မှန်သော 'ဆီမပါသော တော်လှန်ရေး' ဂီယာဘောက်စ်မရှိ၊ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ပွတ်တိုက်မှုမရှိ၊ ချောဆီမရှိပေ။ တစ်ခုတည်းသော လှည့်နေသော အူတိုင်အစိတ်အပိုင်းသည် သံလိုက်စက်ကွင်းအတွင်း စိမ့်ဝင်သွားပြီး တစ်မိနစ်လျှင် သောင်းနှင့်ချီသော တော်လှန်ရေးအမြန်နှုန်းသို့ ရောက်ရှိနိုင်သည်။ သို့သော်၊ ထိုကဲ့သို့ ခေတ်မီဆန်းပြားသော စနစ်သည် မြန်ဆန်ပြီး တည်ငြိမ်စေရန်အတွက်၊ အရေးပါသော ကန့်သတ်ဘောင်သုံးခုဖြစ်သည့် မြန်နှုန်း၊ ပါဝါနှင့် ထိန်းသိမ်းခြင်းစကတ်- ကိုက်ညီမှုမှာ မရှိမဖြစ်လိုအပ်ပါသည်။ Magnetic Bearing / High-Speed Motor Rotors အတွက် ရွေးချယ်မှု ယုတ္တိနှင့် အဓိက ထည့်သွင်းစဉ်းစားချက်များကို စနစ်တကျ လေ့လာကြည့်ကြပါစို့။
I. ပထမဦးစွာ Magnetic Bearing/ High-Speed Motor Rotor ဆိုတာ ဘာလဲ နားလည်ပါ။
magnetic bearing (magnetic bearing ဟုလည်းသိကြသည်) သည် ထိတွေ့မှုမဟုတ်သော ရဟတ်လေvitation ကိုရရှိရန် ထိန်းချုပ်နိုင်သော လျှပ်စစ်သံလိုက်စွမ်းအားကို အသုံးပြုသည့် စွမ်းဆောင်ရည်မြင့် အထောက်အပံ့ကိရိယာတစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် သမားရိုးကျ ဘောလုံး ဝက်ဝံများ၊ လျှောကျနေသော ဝက်ဝံများနှင့် ရေနံ-ဖလင် ဝက်ဝံများနှင့် အခြေခံအားဖြင့် ကွဲပြားသည်- သံလိုက် ဝက်ဝံများသည် အာရုံခံကိရိယာများနှင့် ကွင်းပိတ်ထိန်းချုပ်မှုစနစ်၊ သုညထိတွေ့မှုနှင့် ပွတ်တိုက်မှု သုညတို့နှင့်အတူ တည်ငြိမ်ရဟတ် တွန်းအားကို ရရှိရန် သံလိုက် ဝက်ဝံများကို အသုံးပြုသည်။
သံလိုက်ဆောင်သော မော်တာအတွင်းတွင်၊ နေရာရွှေ့ပြောင်းမှုဆိုင်ရာ အာရုံခံကိရိယာများစွာသည် ရဟတ်၏ အချင်းဝက်နှင့် axial အနေအထားများကို အချိန်နှင့်တပြေးညီ စောင့်ကြည့်သည်။ controller သည် displacement signals များကို လုပ်ဆောင်ပြီး magnetic bearing coils များသို့ control current များ ပေးပို့ကာ rotor ကို အမြဲမပြတ် လေလွင့်နေစေမည့် လျှပ်စစ်သံလိုက်စွမ်းအားများကို ထုတ်ပေးပါသည်။ ဤအချိန်တွင် ရဟတ်သည် အခြားအစိတ်အပိုင်းများနှင့် အဆက်အသွယ်မရှိပါ။ controller သည် stator အတွင်းသို့ ကြိမ်နှုန်းထိန်းချုပ်ထားသော လျှပ်စီးကြောင်းကို ထပ်မံဖြည့်သွင်းပြီး rotating magnetic field သည် rotor ကို အရှိန်အဟုန်မြင့်စွာ လည်ပတ်စေရန် မောင်းနှင်ပေးသည်။
ဤနည်းပညာသည် အနှောက်အယှက်ဖြစ်စေသော အားသာချက်များစွာကို ယူဆောင်လာပါသည်- ပွတ်တိုက်မှုမရှိခြင်း၊ ချောဆီမပါခြင်း၊ ၀တ်ဆင်ခြင်းလုံးဝမရှိဘဲ 100% ဆီကင်းစင်သော လည်ပတ်မှုကို ရရှိစေပါသည် ။ သမားရိုးကျ ဂီယာမောင်းနှင်စနစ်များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ၎င်းသည် ပိုမိုမြင့်မားသော အမြန်နှုန်း၊ ဝန်ဆောင်မှုသက်တမ်း ပိုရှည်ပြီး ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းမှုကုန်ကျစရိတ် သက်သာသည်။ လေမှုတ်ကိရိယာနှင့် ကွန်ပရက်ဆာအပလီကေးရှင်းများတွင် စွမ်းအင်ချွေတာမှု 30% ထက်ကျော်လွန်သော်လည်း ပက်ကေ့ခ်ျထုထည်သည် 60-70% ကျုံ့နိုင်သည်။ သဘာဝပတ်ဝန်းကျင် ကာကွယ်ရေး၊ ကာကွယ်ရေး၊ အာကာသယာဉ်၊ အစားအစာနှင့် ဆေးဝါးထုတ်လုပ်ရေး နှင့် flywheel စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုတို့တွင် ပိုမိုကျယ်ပြန့်သော သံလိုက်ထမ်းထားသော မြန်နှုန်းမြင့်မော်တာများကို လက်ခံကျင့်သုံးစေသည့် ဤအကျိုးကျေးဇူးများသည် အတိအကျပင်ဖြစ်သည်။
II မြန်နှုန်း- မှန်ကန်သောအမြန်နှုန်းက ဘယ်လောက်မြန်လဲ။
2.1 'Ceiling' မြန်နှုန်းကဘာလဲ။
magnetic bearing နည်းပညာကြောင့် ရဟတ်အမြန်နှုန်းကို စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဝက်ဝံများ၏ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ချက်များဖြင့် ကန့်သတ်ထားတော့မည် မဟုတ်ပါ။ ယနေ့ခေတ်တွင် သံလိုက်လိုက်ထမ်းထားသော မြန်နှုန်းမြင့် မော်တာများ၏ လည်ပတ်မှုအမြန်နှုန်းသည် သိသိသာသာ ကျယ်ပြန့်သည်- သေးငယ်သော ပါဝါစက်များသည် 30,000 မှ 50,000 rpm သို့ရောက်ရှိနိုင်သည်။ အလယ်အလတ်ပါဝါစက်များ (ကီလိုဝပ်ရာနှင့်ချီ) သည် 15,000 မှ 30,000 rpm အကွာအဝေးတွင် လည်ပတ်လေ့ရှိသည်။ နှင့် စွမ်းအားမြင့် စက်များ ( megawatt class ) သည် ပုံမှန်အားဖြင့် 10,000 နှင့် 20,000 rpm အကြား လည်ပတ်ပါသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ CRRC Yongji Electric မှ ထုတ်လုပ်သော သံလိုက် ဘက်လိုက်မှုတ်သည့် လေမှုတ်မော်တာသည် 22,000 rpm ကိုရရှိပြီး CompAir ၏ Quantima သံလိုက်ဘက်ပါရှိသော centrifugal air compressor သည် 60,000 rpm အထိ အလုပ်လုပ်ပါသည်။
2.2 အရေးကြီးသောအမြန်နှုန်း—ရွေးချယ်မှုတွင် အလွယ်ကူဆုံးထောင်ချောက်
ပိုမြန်တာက အမြဲတမ်း ပိုကောင်းတာ မဟုတ်ဘူး။ ရွေးချယ်မှုအတွင်း၊ ကို အဓိက အာရုံစိုက်ရပါမည် အရေးကြီးသော အရှိန်အဟုန် ။ ရဟတ်၏လည်ပတ်နှုန်းသည် တိကျသောတန်ဖိုးတစ်ခုသို့ရောက်ရှိသောအခါ၊ ဗဟိုမှရုန်းအားသည် ပြင်းထန်သော ဘေးတိုက်တုန်ခါမှုများကို လှုံ့ဆော်နိုင်ပြီး ပမာဏသည် သိသိသာသာတိုးလာသည်—၎င်းသည် 'အရေးပါသောအမြန်နှုန်း' လည်ပတ်မှုအမြန်နှုန်းသည် အရေးကြီးသောအမြန်နှုန်းနှင့် တိုက်ဆိုင်နေပါက သို့မဟုတ် အလွန်နီးကပ်နေပါက၊ ပဲ့တင်ထပ်သံ ဖြစ်ပေါ်ပြီး ရိုးတံကျိုးခြင်းနှင့် ချို့ယွင်းခြင်းတို့ကို ဖြစ်စေနိုင်သည်။
ထို့ကြောင့်၊ အသံရဟတ်ဒီဇိုင်းတစ်ခုသည် လည်ပတ်မှုအမြန်နှုန်းသည် အရေးကြီးသောအမြန်နှုန်းအမိန့်အားလုံးနှင့် ဝေးကွာကြောင်း သေချာစေရမည် ။ အင်ဂျင်နီယာလက်တွေ့တွင်၊ လည်ပတ်မှုအကွာအဝေးတစ်ခုလုံးအတွက် လုံလောက်သောဘေးကင်းရေးအနားသတ်ကို ထိန်းသိမ်းထားရန်အတွက် အင်ဂျင်လည်ပတ်မှုအကွာအဝေးတစ်ခုလုံးအတွက် လုံလောက်သောဘေးကင်းသောအနားသတ်ကို ထိန်းသိမ်းထားရန် အင်ဂျင်နီယာဆိုင်ရာ လက်တွေ့တွင် အမြင့်ဆုံးလည်ပတ်မှုအမြန်နှုန်းထက် သိသိသာသာမြင့်မားရန် ပုံမှန်အားဖြင့် လိုအပ်ပါသည်။ သံလိုက်ဆောင်သော မော်တာရဟတ်တစ်ခု၏ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာချက်အရ ၎င်း၏ ပထမဆုံး ကွေးညွှတ်မှုမှာ အရေးကြီးသောအမြန်နှုန်းမှာ 57,595 rpm——30,000 rpm—လုံခြုံပြီး ယုံကြည်စိတ်ချရသော ဒီဇိုင်းကို အတည်ပြုကြောင်း ပြသခဲ့သည်။ သံလိုက် ဝက်ဝံများ၏ ပံ့ပိုးမှု တောင့်တင်းမှုသည် အရေးကြီးသော အမြန်နှုန်းကိုလည်း လွှမ်းမိုးနိုင်သည်- ပိုမို တောင့်တင်းမှုသည် ခန္ဓာကိုယ် တောင့်တင်းသော မုဒ်များနှင့် ဆက်စပ်နေသော အရေးပါသော အမြန်နှုန်းများကို မြှင့်တင်ပေးသော်လည်း ကွေးမုဒ်များတွင် အနည်းငယ် ပျော့ပျောင်းသော သက်ရောက်မှုရှိသည်။
2.3 Linear Velocity—နောက်ထပ် စံသတ်မှတ်ချက်
rpm နံပါတ်ကိုကျော်လွန်၍ rotor ၏စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ loading limit ကို အမှန်တကယ်ဆုံးဖြတ်သည့်အရာမှာ linear velocity ဖြစ်သည် ။ Linear velocity = π × ရဟတ် အပြင်ဘက် အချင်း × လည်ပတ်နှုန်း။ ၎င်းသည် အမြဲတမ်းသံလိုက်နှင့် ထိန်းသိမ်းသည့်လက်စွပ်ကို ခံနိုင်ရည်ရှိရမည့် centrifugal force ၏ပြင်းအားကို တိုက်ရိုက်အုပ်ချုပ်သည်။ ရွေးချယ်မှုအတွင်း၊ 'မည်မျှမြန်သည်' ကို အာရုံမစိုက်ပါနှင့်။ ရရှိလာသော linear velocity သည် material နှင့် structural limits များအတွင်း ဘေးကင်းလုံခြုံစွာ တည်ရှိခြင်းရှိမရှိ ရဟတ်အချင်းနှင့် ပေါင်းစပ်ကာ အမြဲတမ်း အကဲဖြတ်ပါ။
III ပါဝါ- အသေးကနေ အကြီးကို ဘယ်လိုရွေးမလဲ။
3.1 မည်သည့်အမြန်နှုန်းနှင့် လည်ပတ်မှုအခြေအနေများသည် အဆင့်သတ်မှတ်ထားသော ပါဝါနှင့် ကိုက်ညီသနည်း။
Magnetic bearing high-speed motors များသည် အလွန်ကျယ်ပြန့်သော ပါဝါရောင်စဉ်ကို ဖုံးအုပ်ထားပြီး၊ အသေးစား လေမှုတ်ကိရိယာများအတွက် ဆယ်ဂဏန်းကီလိုဝပ်မှ မဂ္ဂါဝပ်အတန်းအစား ကြီးမားသော ကွန်ပရက်ဆာရထားများအထိ၊ အားလုံးကို သက်သေပြဖြေရှင်းချက်ဖြင့် ရနိုင်ပါသည်။ ပါဝါရွေးချယ်ခြင်းအတွက် အဓိကသော့ချက်မှာ အပလီကေးရှင်းမှ လိုအပ်သော စီးဆင်းနှုန်းနှင့် ဦးခေါင်း (သို့မဟုတ် ဖိအား) ကို ရှင်းရှင်းလင်းလင်း သတ်မှတ်ရန်ဖြစ်သည်။
လေမှုတ်ကိရိယာကို သာဓကအဖြစ်ယူ၍ ရဟတ်၏လျှပ်စစ်သံလိုက်အစီအစဥ်နှင့် သံလိုက်လိုက်ထမ်းခြင်းဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ဘောင်များ နှစ်ခုစလုံးသည် လေမှုတ်ကိရိယာ၏သတ်မှတ်ချက်များနှင့်အညီ ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည်။ လေထုကွန်ပရက်ဆာကဏ္ဍတွင် Honglu Technology သည် 100% ဆီကင်းစင်သော လည်ပတ်မှုအား အမှန်တကယ်ရရှိစေရန် 1 MW သံလိုက် centrifugal air compressor—တရုတ်နိုင်ငံ၏ ပထမဆုံး megawatt-class magnetic bearing air compressor—ကို မိတ်ဆက်ခဲ့သည်။
3.2 ပါဝါ-အမြန်နှုန်း ကိုက်ညီမှုစည်းမျဉ်း
ပေးထားသော torque တစ်ခုအတွက်၊ မော်တာ၏ အထွက်ပါဝါသည် အမြန်နှုန်းနှင့် အချိုးကျသည်—၎င်းသည် မြန်နှုန်းမြင့် ဒီဇိုင်းများနောက်ကွယ်မှ အဓိက မောင်းနှင်အား ဖြစ်သည်။ သို့ရာတွင် ပါဝါမြင့်မားခြင်းသည် ရဟတ်လက်ရှိအားပိုကြီးလာခြင်းကို ဆိုလိုပြီး ၎င်းသည် ပိုမိုပြင်းထန်သော eddy-current ဆုံးရှုံးမှုများနှင့် အပူပြဿနာများကို သယ်ဆောင်လာစေသည်။
ယေဘုယျလမ်းညွှန်ချက်အနေဖြင့်- အသေးစား ပါဝါ (≤100 kW) ကို သေးငယ်သော ကွန်ပရက်ဆာများ၊ ဖုန်စုပ်ပန့်များ စသည်တို့အတွက် ပိုမိုမြင့်မားသော အမြန်နှုန်း (40,000–60,000 rpm) နှင့် တွဲနိုင်ပါသည်။ အလတ်စား ပါဝါ (100–500 kW) ကို မကြာခဏ 15,000–30,000 rpm နှင့် တွဲဖက်နိုင်သည်။ မြင့်မားသော ပါဝါ 0 ကီလိုဂရမ်၊ ကွန်ပရက်ဆာများအတွက် ≥ 5. ကြီးမားသောစက်မှုလေကြောင်းကွန်ပရက်ဆာများနှင့် လုပ်ငန်းစဉ်ကွန်ပရက်ဆာများအတွက် ပုံမှန်အားဖြင့် 10,000 မှ 20,000 rpm အတွင်း ထိန်းချုပ်ထားသော အမြန်နှုန်းများရှိသည်။ မီဂါဝပ်အတန်းအစား စက်များသည် ရဟတ်၏ ကြံ့ခိုင်မှုနှင့် စနစ်တည်ငြိမ်မှုကို သေချာစေရန် အမြန်နှုန်းကို ပိုမိုလျှော့ချပေးသည်။
3.3 စွမ်းဆောင်ရည်အညွှန်းကိန်း
၎င်းတို့သည် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ပွတ်တိုက်မှု ဆုံးရှုံးမှုများကို ဖယ်ရှားပေးသောကြောင့် သံလိုက်အမြန်နှုန်းမြင့် မော်တာများသည် ယေဘုယျအားဖြင့် အလွန်မြင့်မားသော စနစ်ထိရောက်မှုကို ပြသသည်။ CRRC Yongji Electric ၏ထုတ်ကုန်များသည် ≥96% ထိရောက်မှုရှိလာနိုင်ပြီး၊ ပြောင်းလဲနိုင်သော-ကြိမ်နှုန်းလည်ပတ်မှုအောက်တွင်၊ ရိုးရာ Roots လေမှုတ်စက်များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက 30% အထိ စွမ်းအင်ချွေတာနိုင်မည်ဖြစ်သည်။ ရွေးချယ်သည့်အခါ၊ ရည်ညွှန်းချက်အဖြစ် အဆင့်သတ်မှတ်ထားသော အခြေအနေများအောက်တွင် စွမ်းဆောင်ရည်မျဉ်းကွေးကို ပေးသွင်းသူကို တောင်းဆိုနိုင်ပါသည်။
IV Retaining Sleeve- Rotor ၏ 'Safety Belt' ကို မည်သို့ ယှဉ်နိုင်မည်နည်း။
ဤသည်မှာ ရွေးချယ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်၏ အလွယ်ကူဆုံးဖြစ်သော်လည်း လျစ်လျူရှုမှုအရှိဆုံးအပိုင်းဖြစ်သည်။ အမြဲတမ်းသံလိုက်ပစ္စည်းများ (ထိုကဲ့သို့သော sintered NdFeB ကဲ့သို့) တွင် 'Achilles' heel' ရှိသည်- ၎င်းတို့သည် အလွန်မြင့်မားသော ဖိသိပ်မှုအား ပေးစွမ်းသော်လည်း တွန်းအား၏ ဆယ်ပုံတစ်ပုံခန့်သာရှိသော တွန်းအားအား (ယေဘုယျအားဖြင့် ≤80 MPa)။ မြန်နှုန်းမြင့် လည်ပတ်မှုအတွင်း၊ ကြီးမားသော centrifugal force သည် အမြဲတမ်း သံလိုက်ရှိ ကြီးမားသော tensile stress ကို ထုတ်ပေးသည်။ အကာအကွယ်မပါဘဲ သံလိုက်သည် ကွဲအက်သွားလိမ့်မည်။
ထို့ကြောင့်၊ ခိုင်ခံ့မြင့်မားသောအကာအကွယ်အင်္ကျီ (retaining sleeve) ကိုအမြဲတမ်းသံလိုက်၏အပြင်ဘက်မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင်တပ်ဆင်ရပါမည်။ လက်စွပ်နှင့် သံလိုက်အကြား အံဝင်ခွင်ကျဖြစ်မှုဖြင့်၊ မြန်နှုန်းမြင့် လည်ပတ်မှုအတွင်း centrifugal force ကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော တင်းအားအတွက် သံလိုက်အတွက် ကြိုတင်ဖိသိပ်မှုအချို့ကို သံလိုက်သို့ သက်ရောက်စေသည်။
4.1 သိမ်းဆည်းထားသော လက်စွပ်သုံးထည်၏ ဦးခေါင်းမှ ဦးခေါင်း နှိုင်းယှဉ်ခြင်း။
လက်စွပ်ပစ္စည်းသုံးမျိုးသည် လက်ရှိ အင်ဂျင်နီယာအလေ့အကျင့်ကို လွှမ်းမိုးထားပါသည်- စူပါလွိုင်း၊ တိုက်တေနီယမ်အလွိုင်းနှင့် ကာဗွန်-ဖိုက်ဘာ-အားဖြည့်ပေါင်းစပ်ထားသည်။
Superalloy (ဥပမာ၊ GH4169) : တူညီသောအတိုင်းအတာနှင့် စွက်ဖက်မှုအံဝင်ခွင်ကျအတွက် ပိုမိုကြီးမားသောအကြိုဖိစီးမှုအား ထုတ်ပေးသော မြင့်မားသော elastic modulus၊ စုစည်းမှုကို ရိုးရှင်းစေပြီး စွက်ဖက်မှုကို တိကျစွာ ထိန်းချုပ်နိုင်စေသည့် ကျုံ့ချိန်အတွင်း အပူချိန်ကို လျှော့ချပေးသည့် ကြီးမားသောအပူချဲ့ခြင်း၏ ကိန်းဂဏန်းများ။ အားနည်းချက်မှာ သိပ်သည်းဆ ပိုမြင့်ပြီး အလေးချိန်ပို၍ ကြီးမားသော self-induced centrifugal force ကို ဖြစ်စေသည်။ ထို့အပြင်၊ ၎င်းသည် ပြင်းထန်သော ရဟတ်အပူကို ဖြစ်စေနိုင်သော ကြိမ်နှုန်းမြင့် eddy-current ဆုံးရှုံးမှုများကို ထုတ်ပေးပါသည်။ 300 kW, 15,000 rpm မော်တာ၏ သရုပ်ဖော်လေ့လာမှုက သံမဏိအလွိုင်းစွပ်စွပ်အောက်တွင် မော်တာသည် ပြင်းထန်သော အပူဒဏ်ကို ကြုံတွေ့ရကြောင်း အတည်ပြုခဲ့သည်။
တိုက်တေနီယမ်အလွိုင်း (ဥပမာ၊ TC4) - သိပ်သည်းဆနည်းသောကြောင့် လက်စွပ်၏ကိုယ်ပိုင် centrifugal loading သည် သေးငယ်သည်။ အပူချဲ့ခြင်း၏နိမ့်ကျသောကိန်းဂဏန်းသည် ရဟတ်မှပူလာသောအခါ၊ အမြဲတမ်းသံလိုက်အပေါ်အင်္ကျီလက်စွပ်၏ဖိအားသည် အမှန်တကယ်တိုးလာပြီး 'အပူလျော့ရဲခြင်း' သဘောထားကို ဖယ်ရှားပေးပါသည်။ သို့သော် TC4 တိုက်တေနီယမ်အလွိုင်းသည် ကာဗွန်ဖိုက်ဘာထက် ပိုမိုကြီးမားသော ကနဦးဝင်ရောက်စွက်ဖက်မှုကို လိုအပ်သည်။
ကာဗွန်-ဖိုက်ဘာ-အားဖြည့်ပေါင်းစပ်မှု - အမြင့်ဆုံး ခွန်အားနှင့် အလေးချိန်အချိုးကို ပေးစွမ်းသောကြောင့် လက်စွပ်ကို ပိုမိုပါးလွှာစေသည်။ ကာဗွန်ဖိုက်ဘာသည် မရှိမဖြစ်လိုအပ်ပြီး လှည့်ပတ်နေစဉ်အတွင်း eddy-current ဆုံးရှုံးမှုကို မထုတ်ပေးပါ။ အားနည်းချက်များမှာ သံလိုက်အပူရှိန်ကို ထိခိုက်စေသည့် အပူစီးကူးမှု ညံ့ဖျင်းခြင်း၊ ပိုမိုရှုပ်ထွေးသော စုဝေးမှုလုပ်ငန်းစဉ်၊ စွက်ဖက်မှုကို တိကျစွာ ထိန်းချုပ်ရန် ခက်ခဲခြင်း၊ ကာဗွန်ဖိုက်ဘာသည် ကျုံ့သွားစဉ်အတွင်း အက်ကွဲကြောင်းများကို ပျက်စီးစေသည့် ကြွပ်ဆတ်သော ပစ္စည်းတစ်ခုဖြစ်သည်။
လက်မရွေးချယ်မှု စည်းမျဉ်း - မြန်နှုန်းမြင့်၊ အချင်းသေးငယ်သည့် အမြဲတမ်းသံလိုက်ရဟတ်များသည် အများအားဖြင့် အလွိုင်းလက်စွပ်များကို အသုံးပြုကြသည် (သတ္တုကျုံ့-လျောက်ပတ်သည့်လုပ်ငန်းစဉ်သည် ရင့်ကျက်ပြီး ယုံကြည်စိတ်ချရသော)၊ ကြီးမားသောအချင်း၊ အလျင်အမြန်အမြဲတမ်းသံလိုက်ရဟတ်များသည် အများအားဖြင့် ကာဗွန်ဖိုက်ဘာလက်စွပ်များကို အသုံးပြုကြသည် (ပေါ့ပါးသော၊ ခိုင်ခံ့မှုမြင့်မားသည့်အားသာချက်မှာ ထင်ရှားပြီး လက်စွပ်ကို ပိုမိုပါးလွှာအောင်ဖန်တီးနိုင်သည်)။
4.2 အင်္ကျီအထူနှင့် အနှောင့်အယှက်များ အံဝင်အောင် ထိန်းသိမ်းခြင်း—တိကျစွာ တွက်ချက်ရမည့် ဂဏန်းနှစ်လုံး
ပိုထူသောလက်စွပ်သည် အမြဲတမ်းပိုကောင်းသည်မဟုတ်သလို ပါးလွှာသောလက်စွပ်လည်း တွက်ခြေကိုက်ရန် လိုအပ်ပါသည်။ လက်စွပ်အထူနှင့် စွက်ဖက်မှုပမာဏကို နီးကပ်စွာ ပေါင်းစပ်ထားသည်-
အင်္ကျီအထူသည် အလွန်ထူထပ်သည်- ရဟတ်အပူများ စိမ့်ထွက်မှုကို ထိခိုက်စေပြီး အင်္ကျီလက်၏ centrifugal ဝန်ကို တိုးစေသည်။
အင်္ကျီပါးလွန်းခြင်း- လုံလောက်သော အကာအကွယ်ကို မပေးနိုင်သောကြောင့် အမြဲတမ်း သံလိုက်အား အလွန်အကျွံ ဆန့်နိုင်အား ဖိစီးမှု အန္တရာယ် ဖြစ်နိုင်သည်။
အနှောင့်အယှက်များလွန်းသည်- တပ်ဆင်ရခက်ခဲစေပြီး ကာဗွန်ဖိုက်ဘာပစ္စည်းများကို ပျက်စီးစေခြင်း သို့မဟုတ် အက်ကွဲစေနိုင်သည်။
နှောင့်ယှက်မှု နည်းပါးလွန်းသည်- ကြိုတင်ဖိစီးမှု မလုံလောက်ဘဲ၊ အရှိန်ပြင်းပြင်းဖြင့် ကာကွယ်မှု ပျက်ကွက်နိုင်သည်။
ကြီးမားသောမြန်နှုန်းမြင့်အမြဲတမ်းသံလိုက်မော်တာရဟတ်ကို နမူနာအဖြစ်လေ့လာခြင်း- အမြဲတမ်းသံလိုက်ဆန့်နိုင်အားဖိအားသည် ခွန်အားလိုအပ်ချက်နှင့်ကိုက်ညီကြောင်းသေချာစေရန် 10 mm sleeve သည် 1 mm ထက်ပို၍ဝင်ရောက်စွက်ဖက်ရန်လိုအပ်ပါသည်။ 12 မီလီမီတာ sleeve သည် 0.7-0.8 mm နှောင့်ယှက်မှု လိုအပ်သည်။ နှင့် 14 မီလီမီတာ sleeve သည် 0.5-0.6 mm စွက်ဖက်မှုသာ လိုအပ်သည်။
ယခု သတ်မှတ်ထားသော ဒီဇိုင်းကိစ္စရပ်ကို ကြည့်ပါ- 200 kW၊ 18,000 rpm အမြဲတမ်း သံလိုက် ဆောင်သော မော်တာ ရဟတ်အတွက်၊ နံရံအထူ 3 မီလီမီတာရှိသော ကာဗွန်ဖိုင်ဘာ ထိန်းသိမ်းသည့် လက်စွပ်ကို နောက်ဆုံးတွင် လက်ခံထားပြီး လက်စွပ်နှင့် အမြဲတမ်းသံလိုက်ကြား 0.12 မီလီမီတာ အနှောင့်အယှက်ပေးသည်။ 0.1 မီလီမီတာ စွက်ဖက်မှုသည် 0.1 မီလီမီတာ ကျော်လွန်သည်နှင့် တစ်ပြိုင်နက် ရဟတ်၏ လုံခြုံသောလည်ပတ်မှုကို အာမခံသည်—ကာဗွန်ဖိုက်ဘာအလွှာရှိ အမြင့်ဆုံးဖိစီးမှုမှာ 284 MPa ခန့်ရှိပြီး ၎င်း၏ကိုယ်ပိုင်အစွမ်းသတ္တိကန့်သတ်ချက်အောက်နှင့် NdFeB သံလိုက်ရှိ အမြင့်ဆုံးဖိစီးမှုမှာလည်း ဘေးကင်းသောအကွာအဝေးသို့ ကျဆင်းသွားပါသည်။
ပြင်းထန်သောလည်ပတ်မှုအခြေအနေများအတွက်၊ အနှောင့်အယှက်ပုံစံဒီဇိုင်းသည် အပူချိန်၏လွှမ်းမိုးမှုကိုလည်း ထည့်သွင်းစဉ်းစားရမည်ဖြစ်သည်။ 60,000 rpm မြန်နှုန်းမြင့် မော်တာရဟတ်၏ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုအရ အမြန်နှုန်းနှင့် အပူချိန် တိုးလာသည်နှင့်အမျှ အင်္ကျီလက်စွပ်နှင့် အမြဲတမ်းသံလိုက်ကြားရှိ အမှန်တကယ် ဝင်ရောက်စွက်ဖက်မှုသည် 0.06-0.08 မီလီမီတာအထိ လျော့နည်းသွားကာ ပစ္စည်းပုံပျက်ခြင်းကြောင့် လျော့နည်းသွားကြောင်း ပြသခဲ့သည်။ ထို့ကြောင့် အပူဆုံးရှုံးမှုများအတွက် လုံလောက်သော ကနဦးဝင်ရောက်စွက်ဖက်မှုကို သိမ်းဆည်းထားရပါမည်။ လက်စွပ်အတွက် အစိုးရိမ်ရဆုံးသော ဖိစီးမှုအခြေအနေသည် အများအားဖြင့် ဂရုတစိုက်စစ်ဆေးရမည့် 'အအေးလှည့်ခြင်း' ကိစ္စအောက်တွင် ဖြစ်ပေါ်ပါသည်။
4.3 Eddy-Current Loss— 'Hidden Temperature Difference' ပစ္စည်းများရွေးချယ်ရာတွင် သင်လျစ်လျူရှု၍မရပါ။
လက်စွပ်ပစ္စည်းရွေးချယ်မှုသည် rotor ၏ eddy-current ဆုံးရှုံးမှုကိုလည်း တိုက်ရိုက်သက်ရောက်စေပြီး၊ ၎င်းသည် သံလိုက်၏လည်ပတ်မှုအပူချိန်နှင့် သံလိုက်ဓာတ်ပြုခြင်းအန္တရာယ်ကို လွှမ်းမိုးစေသည်။ 55 kW၊ 24,000 rpm မြန်နှုန်းမြင့် အမြဲတမ်းသံလိုက်မော်တာအား သတ္တုစပ်လက်စွပ်များ၊ ကာဗွန်ဖိုက်ဘာလက်စွပ်များနှင့် ကာဗွန်ဖိုင်ဘာ၏ပေါင်းစပ်ဖြေရှင်းချက်နှင့် ကြေးနီအကာအရံအလွှာတို့ကို နှိုင်းယှဉ်လေ့လာခဲ့သည်။ ရလဒ်များက ကြေးနီအကာအရံအလွှာပါသော ပေါင်းစပ်အစီအစဉ်သည် အခြေအနေအားလုံးတွင် အကောင်းဆုံးမဟုတ်ကြောင်း ညွှန်ပြခဲ့သည်။ ၎င်းသည် မြင့်မားသော လက်ရှိသဟဇာတပါဝင်မှု သို့မဟုတ် လျှပ်စစ်ကြိမ်နှုန်းမြင့်မားခြင်းကဲ့သို့သော သီးခြားအခြေအနေများအောက်တွင်သာ စုစုပေါင်း eddy-လက်ရှိဆုံးရှုံးမှုကို အနိမ့်ဆုံးထုတ်ပေးသည်။ ဆိုလိုသည်မှာ လက်တွေ့လုပ်ငန်းလည်ပတ်မှုအခြေအနေ၏ ဟာမိုနီဝိသေသလက္ခဏာများကို ပေါင်းစပ်ထားသည့် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် နှိုင်းယှဉ်မှုအပေါ် အခြေခံရမည်ဖြစ်ပြီး၊ ရိုးရှင်းသော အင်ပါယာဖော်မြူလာများကို ပြစ်တင်ဝေဖန်ခြင်းမပြုသင့်ပါ။
V. Speed-Power-Sleeve- ကိုက်ညီသော မူဘောင်နှင့် ရွေးချယ်မှု လုပ်ငန်းစဉ်
အထက်ဖော်ပြပါ ဘောင်သုံးခုကို ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် အောက်ပါကိုက်ညီသော မူဘောင်ကို အကျဉ်းချုံးနိုင်သည်-
မြန်နှုန်းမြင့် + အသေးစားမှ အလတ်စား ပါဝါ- ကာဗွန်-ဖိုက်ဘာ လက်စွပ်သည် ၎င်း၏ ပေါ့ပါးသော အလေးချိန်၊ မြင့်မားသော ခွန်အားကို အသုံးချကာ တုန်လှုပ်ချောက်ချားခြင်း မရှိခြင်းတို့ကို အသုံးချကာ ပထမရွေးချယ်မှု ဖြစ်သည်။ အပူ dissipation ဒီဇိုင်းကိုအာရုံစိုက်ရပါမည်။
အလတ်စား အမြန်နှုန်း + စွမ်းအားမြင့် : အလွိုင်းလက်စွပ်များ (superalloy သို့မဟုတ် တိုက်တေနီယမ် အလွိုင်း) များသည် ပိုမိုရင့်ကျက်ပြီး ယုံကြည်စိတ်ချရသည်။ eddy-current losses သည် ပိုကြီးသော်လည်း၊ ၎င်းတို့သည် ကောင်းသော heat dissipation နှင့် controllable assembly process များကို ပေးဆောင်သည်။
အလွန်မြင့်မားသောပါဝါ (MW အတန်းအစား) - မကြာခဏဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံဆိုင်ရာကြံ့ခိုင်မှုသေချာစေရန်အမြန်နှုန်းလျှော့ချရန်လိုအပ်သည်; sleeve solution ကို simulation အတည်ပြုခြင်းဖြင့် ပံ့ပိုးပေးထားသော ပေါင်းစပ်ချဉ်းကပ်နည်းဖြင့် ရွေးချယ်ရပါမည်။
အကြံပြုထားသော ရွေးချယ်မှုစီးဆင်းမှု-
လည်ပတ်မှုအခြေအနေများကို သတ်မှတ်ပါ - စီးဆင်းမှုနှုန်း၊ ဦးခေါင်း/ဖိအား၊ အလုပ်လုပ်သည့် ကြားခံ၊ စသည်တို့ကို ဆုံးဖြတ်ပြီး လိုအပ်သော ရှပ်ပါဝါကို တွက်ချက်ပါ။
မြန်နှုန်းအကွာအဝေးကို ရွေးပါ - ဝန်လက္ခဏာများပေါ်အခြေခံ၍ လည်ပတ်မှုအမြန်နှုန်းအကွာအဝေးကို ထူထောင်ကာ အရေးကြီးသောအမြန်နှုန်းကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းဖြင့် ပဲ့တင်ထပ်ခြင်းဇုန်များကို ရှောင်ရှားရန် သေချာစေသည် (ကမ်းဘဲလ်ပုံကြမ်းကို အသုံးပြုရမည်)။
ပဏာမရဟတ်ဒီဇိုင်း - ရဟတ်၏အပြင်ဘက်အချင်း၊ အမြဲတမ်းသံလိုက်အတိုင်းအတာနှင့် ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံပုံစံ (မျက်နှာပြင်တပ်ဆင်ခြင်း/ဆလင်ဒါပုံ/အတွင်းပိုင်းတပ်ဆင်ထားသည်)ကို ဆုံးဖြတ်ပါ။
ကနဦးလက်စွပ်ဖြေရှင်းချက် - အမြန်နှုန်း-အချင်း ပေါင်းစပ်မှု (လိုင်းအလျင်) ကိုအခြေခံ၍ လက်စွပ်အမျိုးအစားကို ရွေးချယ်ပြီး လိုအပ်သော လက်စွပ်အထူနှင့် အနှောင့်အယှက်များကို တွက်ချက်ပါ။
FEA အတည်ပြုခြင်း - စိတ်ဖိစီးမှုခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းနှင့် eddy-လက်ရှိဆုံးရှုံးမှုခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းတို့ကို အအေးစတင်မှု၊ အဆင့်သတ်မှတ်ထားသည့် လုပ်ဆောင်ချက်၊ ပြင်းထန်သောအရှိန်လွန်မှုနှင့် အပူချိန်မြင့်မားသောအခြေအနေများတွင် အစိတ်အပိုင်းအားလုံးသည် ဘေးကင်းသောအနားသတ်အတွင်းတွင် ရှိနေကြောင်း သေချာစေရန် သီးခြားလုပ်ဆောင်ပါ။
Backup bearing configuration − ပါဝါချို့ယွင်းမှု သို့မဟုတ် စနစ်ချို့ယွင်းမှုဖြစ်သည့်အခါတွင် ၎င်းတို့သည် rotor အတွက် 'airbag' အဖြစ် လုပ်ဆောင်သည့်စနစ်အား ယုံကြည်စိတ်ချရသော အရန်ဝက်ဝံများဖြင့် တပ်ဆင်ရန် မမေ့ပါနှင့်။ ရဟတ်အလေးချိန်၊ အမြန်နှုန်းနှင့် ကျဆင်းမှု သက်ရောက်မှု ဝန်များအလိုက် ၎င်းတို့ကို ရွေးချယ်ပါ။
စမ်းသပ်စစ်ဆေးခြင်း - နောက်ဆုံးတွင် ရှေ့ပြေးပုံစံ ပြောင်းလဲနေသော ချိန်ညှိစမ်းသပ်မှုများနှင့် အပြေးစမ်းသပ်မှုများမှတစ်ဆင့် တွက်ချက်မှုများ၏ တိကျမှုကို အတည်ပြုပါ။
VI ။ အဖြစ်များသော အထင်အမြင်လွဲမှားမှုများနှင့် အဆိပ်အတောက်များကို ရှောင်ရှားခြင်း။
အထင်အမြင်လွဲမှားမှု 1- 'ပိုမိုမြန်ဆန်ခြင်းသည် အမြဲတမ်းပိုကောင်းသည်'
သံလိုက်ဝက်ဝံများသည် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဝက်ဝံများ၏ အမြန်နှုန်းကန့်သတ်ချက်များကို ဖယ်ရှားလိုက်သော်လည်း ရဟတ်၏အရေးပါသောအမြန်နှုန်းနှင့် ပစ္စည်းအင်အားသည် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာအပေါ်ပိုင်းကန့်သတ်ချက်များကို ချမှတ်ထားဆဲဖြစ်သည်။ အရေးကြီးသောအမြန်နှုန်းကို အတည်ပြုခြင်းမရှိဘဲ ပိုမိုမြင့်မားသောအမြန်နှုန်းကို မျက်စိမှိတ်လိုက်ခြင်းဖြင့် တုန်ခါမှုသည် အကောင်းဆုံးတွင် ပုံမှန်မဟုတ်သော တုန်ခါမှုကို ဖြစ်စေနိုင်ပြီး အဆိုးရွားဆုံးတွင် ရိုးရိုးကျိုးသွားနိုင်သည်။
အထင်အမြင်လွဲမှားမှု 2- 'ပိုမိုထူသောလက်စွပ်သည် အမြဲတမ်းပိုလုံခြုံသည်'
အလွန်ထူသောလက်စွပ်သည် ၎င်း၏ကိုယ်ပိုင် centrifugal ဝန်ကို ပေါင်းထည့်ကာ အပူများပျံ့နှံ့ခြင်းကို ဟန့်တားသည်။ ကြီးမားလွန်းသော နှောင့်ယှက်မှုသည် ကာဗွန်ဖိုက်ဘာကွဲအက်ခြင်း သို့မဟုတ် တပ်ဆင်မှု ချို့ယွင်းမှုကို ဖြစ်စေနိုင်သည်။ တိကျသော FEA တွက်ချက်မှုများမှတစ်ဆင့် အကောင်းဆုံးတန်ဖိုးများကို ဆုံးဖြတ်ရပါမည်။
အထင်အမြင်လွဲမှားမှု 3- 'ကာဗွန်ဖိုက်ဘာသည် အလွိုင်းထက်သာလွန်သည်'
ကာဗွန်ဖိုက်ဘာလက်စွပ်များသည် ပျော့ပြောင်းပြီး ပေါ့ပါးပြီး ခိုင်ခံ့သော်လည်း၊ ၎င်းတို့သည် ညံ့ဖျင်းသောအပူနှင့် ရှုပ်ထွေးသောလုပ်ဆောင်မှုတို့ကို ခံစားနေကြရသည်။ ကောင်းသောအအေးခံနိုင်သည့်အခြေအနေရှိ၍ တပ်ဆင်ရလွယ်ကူမှုအရေးကြီးသော အသုံးချပရိုဂရမ်များအတွက်၊ သတ္တုစပ်စွပ်အင်္ကျီသည် မကြာခဏဆိုသလို လက်တွေ့ကျသောရွေးချယ်မှုဖြစ်သည်။ မည်သည့်ပစ္စည်းမှ 'ပိုမိုကောင်းမွန်' မရှိသည်—၎င်းသည် သတ်မှတ်ထားသော လုပ်ငန်းဆောင်ရွက်မှုအခြေအနေများနှင့် ကိုက်ညီမှုရှိမရှိနှင့်သာ သက်ဆိုင်ပါသည်။
အထင်အမြင်လွဲမှားမှု 4- 'အင်ပါယာဝင်ရောက်စွက်ဖက်မှုတန်ဖိုးကို သင်သုံးနိုင်သည်'
ရဟတ်တစ်ခုစီတိုင်းတွင် အတိုင်းအတာ၊ မြန်နှုန်းနှင့် ပစ္စည်းများ၏ ထူးခြားသောပေါင်းစပ်မှုတစ်ခုရှိသည်။ ဝင်ရောက်စွက်ဖက်မှုကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာတွက်ချက်မှုများနှင့် FEA သရုပ်ဖော်မှုမှတစ်ဆင့် ဖြစ်ရပ်တစ်ခုသို့ ဆုံးဖြတ်ရပါမည်။ အခြားပရောဂျက်မှ 'empirical value' ကို မျက်စိစုံမှိတ်ကူးယူခြင်းသည် အကာအကွယ်မလုံလောက်ခြင်း သို့မဟုတ် တပ်ဆင်မှုချို့ယွင်းခြင်းသို့ ဦးတည်သွားစေမည်ဖြစ်သည်။
Magnetic Bearing/High-Speed Motor Rotor ကို ရွေးချယ်ခြင်းသည် ဘောင်များစွာကို ညှိနှိုင်း ပိုမိုကောင်းမွန်အောင် ပြုလုပ်ရန် လိုအပ်သော စနစ်ကျသော အင်ဂျင်နီယာ လုပ်ငန်းတစ်ခု ဖြစ်သည်။ မြန်နှုန်းသည် စက်ပစ္စည်း၏ အထက်ပိုင်းစွမ်းဆောင်ရည်ပိုင်းကို ဆုံးဖြတ်သည်၊ ပါဝါသည် လျှောက်လွှာ၏အကွာအဝေးကို သတ်မှတ်ပေးသည်၊ နှင့် လက်စွပ်သည် စနစ်၏ ဘေးကင်းရေးအခြေခံကို သတ်မှတ်ပေးသည်။ ဤအချက်သုံးချက်သည် တစ်ခုနှင့်တစ်ခု အဟန့်အတားဖြစ်စေသည်။ သိပ္ပံနည်းကျ တွက်ချက်ခြင်းနှင့် သရုပ်ဖော်ခြင်းမှတဆင့် အကောင်းဆုံးချိန်ခွင်လျှာကို ခွဲခြားသတ်မှတ်ခြင်းဖြင့်သာ သံလိုက်လိုက်ထမ်းခြင်းနည်းပညာသည် 'ပွတ်တိုက်မှု သုည၊ မြင့်မားသော မြန်နှုန်းနှင့် တာရှည်ဝန်ဆောင်မှုသက်တမ်း' ၏ ထူးခြားသောအားသာချက်များကို အမှန်တကယ် ပေးစွမ်းနိုင်မည်ဖြစ်သည်။
