மாறி தயக்கம் தீர்க்கும் முக்கிய வடிவமைப்பு புள்ளிகள்

I. மாறி தயக்கம் தீர்க்கும் முக்கிய கோட்பாடுகள்

முதலில், வடிவமைப்பைப் புரிந்து கொள்ள, பாரம்பரிய காயம்-ரோட்டர் தீர்வுகளிலிருந்து அதன் அடிப்படை வேறுபாடுகளைப் புரிந்து கொள்ள வேண்டும்:

· பாரம்பரிய தீர்வு:

ஸ்டேட்டர் மற்றும் ரோட்டார் இரண்டும் முறுக்குகளைக் கொண்டுள்ளன. தூண்டுதல் சமிக்ஞை மற்றும் வெளியீடு சமிக்ஞை காற்று இடைவெளி முழுவதும் மின்காந்தமாக தூண்டப்படுகின்றன.

· மாறி தயக்கம் (VR) ரிசல்வர்:

ஸ்டேட்டரில் மட்டும் முறுக்குகள் உள்ளன . ரோட்டார் என்பது காயமடையாத ஃபெரோ காந்தக் கூறு ஆகும். அதன் செயல்பாட்டுக் கொள்கை அடிப்படையாகக் கொண்டது தயக்கம் மாறுபாட்டை .

o ஸ்டேட்டர் முறுக்குகள்:

பொதுவாக ஒரு தூண்டுதல் முறுக்கு (முதன்மை) மற்றும் இரண்டு வெளியீட்டு முறுக்குகள் (சைன் மற்றும் கொசைன் முறுக்குகள், இரண்டாம் நிலை) ஆகியவை இடஞ்சார்ந்த ஆர்த்தோகனல் (90 மின் டிகிரி இடைவெளியில்) இருக்கும்.

o சுழலி சுழற்சி:

முக்கிய துருவங்களைக் கொண்ட சுழலி சுழலும் போது, ​​அது காற்று இடைவெளி நீளம் மற்றும் காந்த சுற்று தயக்கத்தை மாற்றுகிறது.

o சிக்னல் பண்பேற்றம்:

காற்று இடைவெளி தயக்கம் மாடுலேட்டுகளில் உள்ள மாறுபாடு (அலைவீச்சு மாடுலேஷன்) தூண்டுதல் காந்தப்புலத்தால் வெளியீட்டு முறுக்குகளில் தூண்டப்பட்ட மின்னழுத்த வீச்சு. இரண்டு வெளியீட்டு முறுக்குகளின் வீச்சு உறைகள் முறையே ரோட்டார் கோணத்தின் சைனூசாய்டல் மற்றும் கொசைன் செயல்பாடுகள் ஆகும்.

அதன் நன்மைகள்: எளிமையான அமைப்பு, கரடுமுரடான மற்றும் நீடித்த (துலக்கமற்ற), குறைந்த செலவு, அதிக நம்பகத்தன்மை, அதிவேக மற்றும் அதிக வெப்பநிலை சூழல்களை தாங்கும் திறன் . குறைபாடு என்னவென்றால், துல்லியம் மற்றும் நேர்கோட்டுத்தன்மை பொதுவாக உயர்-துல்லியமான காயம்-ரோட்டார் தீர்வுகளை விட சற்று குறைவாக இருக்கும்.

II. வடிவமைப்பு செயல்முறை மற்றும் முக்கிய பரிசீலனைகள்

வடிவமைப்பு செயல்முறை மீண்டும் மீண்டும் செய்யப்படுகிறது மற்றும் பொதுவாக பின்வரும் படிகளைப் பின்பற்றுகிறது:

1. வடிவமைப்பு விவரக்குறிப்புகளை வரையறுக்கவும்

இது அனைத்து வடிவமைப்புகளுக்கும் தொடக்க புள்ளியாகும் மற்றும் முதலில் தெளிவுபடுத்தப்பட வேண்டும்:

· துருவ ஜோடிகளின் எண்ணிக்கை (P):

மின் மற்றும் இயந்திர கோணங்களுக்கு இடையிலான உறவை தீர்மானிக்கிறது (θ_electric = P * θ_mechanical). பொதுவான கட்டமைப்புகள் 1 துருவ ஜோடி (ஒருமுனை) மற்றும் 2 துருவ ஜோடிகள் (இருமுனை). துருவ ஜோடிகளின் எண்ணிக்கை துல்லியம் மற்றும் அதிகபட்ச வேகத்தை பாதிக்கிறது.

· துல்லியத் தேவைகள்:

பொதுவாக ஆர்க்மினிட்ஸ் (′) அல்லது மில்லிரேடியன்களில் (mrad) வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. உயர்-துல்லியமான வடிவமைப்புகளுக்கு உற்பத்தி, பொருட்கள் மற்றும் காந்தப்புல ஒத்திசைவு அடக்குமுறை ஆகியவற்றில் மிக அதிக தேவைகள் தேவைப்படுகின்றன.

· உள்ளீடு தூண்டுதல் சமிக்ஞை:

தூண்டுதல் மின்னழுத்த வீச்சு, அதிர்வெண் (பொதுவானவை 4kHz, 10kHz போன்றவை), அலைவடிவம் (பொதுவாக சைனூசாய்டல்).

· உருமாற்ற விகிதம் (டிஆர்):

உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்திற்கு வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தின் விகிதம் (அதிகபட்ச இணைப்பின் நிலையில்).

· மின் பிழை:

செயல்பாடு பிழை, பூஜ்ய மின்னழுத்தப் பிழை, கட்டப் பிழை போன்றவை அடங்கும்.

· இயங்கும் சூழல்:

வெப்பநிலை வரம்பு, அதிர்வு, அதிர்ச்சி, ஈரப்பதம், நுழைவு பாதுகாப்பு (IP) மதிப்பீடு.

· அளவு கட்டுப்பாடுகள்:

வெளிப்புற விட்டம், உள் துளை, தடிமன் (நீளம்).

· மின்மறுப்பு அளவுருக்கள்:

உள்ளீடு/வெளியீட்டு மின்மறுப்பு, அடுத்தடுத்த சுற்றுகளுடன் பொருத்தத்தை பாதிக்கிறது.

2. மின்காந்த வடிவமைப்பு - முக்கிய பகுதி

· ஸ்டேட்டர்/ரோட்டர் லேமினேஷன் வடிவமைப்பு:

பொருள் தேர்வு:

பொதுவாக சிலிக்கான் எஃகு தாள்களை அதிக ஊடுருவக்கூடிய மற்றும் குறைந்த இரும்பு இழப்பு (எ.கா., DW540, 50JN400) பயன்படுத்துகிறது.

துருவ-ஸ்லாட் சேர்க்கை:

இது வடிவமைப்பின் ஆன்மா. ஸ்டேட்டர் ஸ்லாட்டுகளின் எண்ணிக்கை (Zs) மற்றும் ரோட்டார் முக்கிய துருவங்கள் (Zr) தீர்மானிக்கப்பட வேண்டும். மிகவும் பொதுவான கலவை Zr = 2P (ரோட்டார் துருவங்களின் எண்ணிக்கை துருவ ஜோடிகளின் எண்ணிக்கையை விட இரண்டு மடங்கு சமம்), மற்றும் Zs என்பது Zr இன் பெருக்கல் ஆகும். எடுத்துக்காட்டாக, யூனிபோலார் ரிசல்வர் (P=1) பெரும்பாலும் Zs=4, Zr=2 ; ஒரு இருமுனை தீர்வு (P=2) பெரும்பாலும் Zs=8, Zr=4 அல்லது Zs=12, Zr=6 ஐப் பயன்படுத்துகிறது.

ஓ ஸ்லாட்/துருவ வடிவம்:

பற்களின் வடிவம் (இணை, குறுகலானது) காந்தப்புல விநியோகம் மற்றும் இணக்கமான உள்ளடக்கத்தை பாதிக்கிறது. பல் அகலம், ஸ்லாட் திறப்பு அகலம் மற்றும் நுகத்தின் தடிமன் போன்ற பரிமாணங்களுக்கு அடிப்படை காந்த-உந்துதல் சக்தியை (எம்எம்எஃப்) அதிகரிக்கவும் ஸ்லாட் ஹார்மோனிக்ஸைக் குறைக்கவும் மேம்படுத்தல் தேவை.

காற்று இடைவெளி:

காற்று இடைவெளி அளவு ஒரு முக்கியமான வர்த்தகம் ஆகும். ஒரு சிறிய காற்று இடைவெளி உருமாற்ற விகிதம் மற்றும் சமிக்ஞை வலிமையை அதிகரிக்கிறது ஆனால் உற்பத்தி சிரமம், விசித்திரமான உணர்திறன் மற்றும் முறுக்கு சிற்றலை அதிகரிக்கிறது. ஒரு பெரிய காற்று இடைவெளி எதிர் விளைவைக் கொண்டிருக்கிறது. பொதுவாக 0.05mm - 0.25mm இடையே வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.

· முறுக்கு வடிவமைப்பு:

o வகை:

பொதுவாக விநியோகிக்கப்பட்ட முறுக்குகள் அல்லது செறிவூட்டப்பட்ட (பல்) முறுக்குகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. விநியோகிக்கப்பட்ட முறுக்குகள் (ஒரு சுருள் பல ஸ்லாட்டுகள்) அதிக சைனூசாய்டல் காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகின்றன, ஆனால் உற்பத்தி செய்வதற்கு மிகவும் சிக்கலானவை; செறிவூட்டப்பட்ட முறுக்குகள் எளிமையானவை ஆனால் அதிக ஹார்மோனிக்ஸ் கொண்டவை.

o திருப்புக் கணக்கீடு:

இலக்கு உருமாற்ற விகிதம், தூண்டுதல் மின்னழுத்தம் மற்றும் அதிர்வெண் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில், மின்காந்தக் கணக்கீடு மூலம் தூண்டுதல் முறுக்கு மற்றும் சைன்/கோசைன் முறுக்குகளுக்கான திருப்பங்களின் எண்ணிக்கையைத் தீர்மானிக்கவும். இரண்டு வெளியீட்டு முறுக்குகளுக்கான திருப்பங்களின் எண்ணிக்கை கண்டிப்பாக ஒரே மாதிரியாக இருக்க வேண்டும்.

o இணைப்பு முறை:

சைன் மற்றும் கொசைன் முறுக்குகள் கண்டிப்பாக 90 மின் டிகிரி இடைவெளியில் இருப்பதை உறுதி செய்யவும்.

3. காந்தப்புல உருவகப்படுத்துதல் மற்றும் உகப்பாக்கம் (FEA உருவகப்படுத்துதல்) - அத்தியாவசிய நவீன வடிவமைப்பு கருவி

முற்றிலும் பகுப்பாய்வு கணக்கீடுகள் மிகவும் சிக்கலானவை மற்றும் போதுமான துல்லியமற்றவை. Finite Element Analysis (FEA) மென்பொருள் (எ.கா., JMAG, ANSYS Maxwell, Simcenter Magnet) அவசியம்.

நிலையான புல உருவகப்படுத்துதல்:

வெவ்வேறு சுழலி கோணங்களில் காந்தப்புல விநியோகம், தூண்டல் அணி மற்றும் வெளியீட்டு திறனைக் கணக்கிடுங்கள்.

· நிலையற்ற புல உருவகப்படுத்துதல்:

வெளியீட்டு மின்னழுத்த அலைவடிவத்தை உருவகப்படுத்த உண்மையான தூண்டுதல் மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்தவும், செயல்திறனை மிகவும் துல்லியமாக பிரதிபலிக்கிறது.

· பாராமெட்ரிக் ஆப்டிமைசேஷன்:

பிழையைக் குறைக்க (எ.கா., THD) மற்றும் உருமாற்ற விகிதத்தை அதிகரிக்க, பல் வடிவம், காற்று இடைவெளி மற்றும் ஸ்லாட் திறப்பு போன்ற முக்கிய பரிமாணங்களை பாராமெட்ரிக் ஸ்வீப் மற்றும் மேம்படுத்தல் செய்யவும்.

· பிழை பகுப்பாய்வு:

உருவகப்படுத்துதல் மூலம் மின் பிழையைக் கணக்கிடுதல் மற்றும் பிழை ஆதாரங்களை பகுப்பாய்வு செய்தல் (எ.கா., ஹார்மோனிக்ஸ், கோகிங் விளைவு, செறிவூட்டல் விளைவு).

4. இயந்திர கட்டமைப்பு வடிவமைப்பு

· வீட்டுவசதி மற்றும் தாங்கு உருளைகள்:

குறிப்பிட்ட அதிர்வு மற்றும் அதிர்ச்சியைத் தாங்கும் போது, ​​சுழலி மற்றும் ஸ்டேட்டருக்கு இடையே உள்ள செறிவு மற்றும் குறைந்தபட்ச காற்று இடைவெளி மாறுபாட்டை உறுதிப்படுத்த, ஆதரவு கட்டமைப்பை வடிவமைத்து பொருத்தமான தாங்கு உருளைகளைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்.

· ஷாஃப்ட் இணைப்பு:

மோட்டார் ஷாஃப்டுடன் நம்பகமான இணைப்பு மற்றும் பின்னடைவு இல்லாத பரிமாற்றத்தை உறுதிசெய்ய, கீவேகள், மென்மையான துளை அல்லது சர்வோ இடைமுகத்தை வடிவமைக்கவும்.

· வெப்ப மேலாண்மை:

அதிக வெப்பநிலை சூழலில் அதிக வெப்பமடைவதைத் தடுக்க முறுக்குகள் மற்றும் இரும்பு இழப்புகளிலிருந்து வெப்பத்தை உருவாக்குவதைக் கருத்தில் கொள்ளுங்கள். வெப்ப பாதை வடிவமைப்பு சில நேரங்களில் அவசியம்.

· மின்காந்த கவசம்:

வெளிப்புற காந்தப்புலங்களில் இருந்து குறுக்கீடுகளைத் தடுக்க தேவைப்பட்டால் ஒரு கேடயத்தைச் சேர்க்கவும்.

5. சிக்னல் ப்ராசசிங் சர்க்யூட் பரிசீலனைகள்

ரிசல்வர் பாடி வடிவமைப்பின் ஒரு பகுதியாக இல்லாவிட்டாலும், இது ஒருங்கிணைந்த முறையில் கருதப்பட வேண்டும்:

· RDC (Resolver-to-Digital Converter):

ரிசல்வரின் மின்மறுப்பு மற்றும் தூண்டுதல் அதிர்வெண்ணுடன் பொருந்தக்கூடிய RDC சிப்பை (எ.கா., AD2S1205, AU6802) தேர்ந்தெடுக்கவும். வடிவமைப்பின் போது உள்ளீட்டு மின்மறுப்பு பொருத்தம் தேவை.

· தூண்டுதல் இயக்கி சுற்று:

ஒரு சுத்தமான, நிலையான சைன் அலையை வழங்கும் திறன் கொண்ட பவர் ஒப்-ஆம்ப் சர்க்யூட் தேவை.

· வடிகட்டி சுற்று:

உயர் அதிர்வெண் இரைச்சல் மற்றும் ஹார்மோனிக்ஸ் ஆகியவற்றை அடக்குவதற்கு வெளியீட்டு சமிக்ஞைகளை வடிகட்டவும்.

III. வடிவமைப்பு சவால்கள் மற்றும் முக்கிய தொழில்நுட்பங்கள்

1. ஹார்மோனிக் சப்ரஷன்:

அதன் தயக்கம் மாறுபாட்டின் நேர்கோட்டுத்தன்மையின் காரணமாக, VR தீர்வியின் வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் பணக்கார ஹார்மோனிக்ஸ்களைக் கொண்டுள்ளது, இது பிழையின் முக்கிய காரணமாகும். போன்ற முறைகள் துருவ-ஸ்லாட் சேர்க்கை உகப்பாக்கம், வளைவு (ஸ்லாட்டுகள் அல்லது துருவங்கள்) மற்றும் ஸ்டேட்டர் பற்களில் துணை இடங்களைச் சேர்ப்பது ஹார்மோனிக்ஸை திறம்பட அடக்கலாம்.

2. சமநிலை துல்லியம் மற்றும் செலவு:

அதிக துல்லியம் என்பது மிகவும் துல்லியமான எந்திரம் (சிறிய காற்று இடைவெளி, அதிக செறிவு), உயர் தர பொருட்கள் (உயர் தர சிலிக்கான் எஃகு), மிகவும் சிக்கலான வடிவமைப்புகள் (எ.கா., அதிக துருவ ஜோடிகள், பகுதியளவு ஸ்லாட்டுகள்) மற்றும் கடுமையான செயல்முறைகள், கடுமையாக அதிகரிக்கும் செலவுகளுக்கு வழிவகுக்கும்.

3. வெப்பநிலை சறுக்கல்:

முறுக்குகளின் எதிர்ப்பு மற்றும் சிலிக்கான் எஃகின் பண்புகள் வெப்பநிலையுடன் மாறுகின்றன, வீச்சு மற்றும் கட்ட சறுக்கலை ஏற்படுத்துகின்றன. மின்சுற்று அல்லது மென்பொருளில் இழப்பீடு தேவை, அல்லது மின்காந்த வடிவமைப்பின் போது நல்ல வெப்பநிலை நிலைத்தன்மை கொண்ட பொருட்கள் தேர்ந்தெடுக்கப்பட வேண்டும்.

சுருக்கம்

வடிவமைப்பு பரிந்துரைகள்:

1. விவரக்குறிப்புகளுடன் தொடங்கவும்:

முதலில், துல்லியம், அளவு மற்றும் சூழல் தொடர்பான உங்கள் பயன்பாட்டுக் காட்சியின் குறிப்பிட்ட தேவைகளை முழுமையாகப் புரிந்து கொள்ளுங்கள்.

2. நிரூபிக்கப்பட்ட தீர்வுகள்:

கிளாசிக் போல்-ஸ்லாட் சேர்க்கைகளுடன் (எ.கா. 4-2, 8-4) தொடங்கவும், ஏனெனில் அவை சரிபார்க்கப்பட்ட மற்றும் நம்பகமான தொடக்கப் புள்ளியாகும்.

3. உருவகப்படுத்துதல்-உந்துதல் வடிவமைப்பு:

கோட்பாட்டு கணக்கீடுகளில் நிறுத்த வேண்டாம்; உருவகப்படுத்துதல் மற்றும் மேம்படுத்தலுக்கான அளவுரு மாதிரியை உருவாக்க உடனடியாக FEM மென்பொருளைப் பயன்படுத்தவும். வடிவமைப்பு வெற்றி விகிதங்களை மேம்படுத்துவதற்கும் வளர்ச்சி சுழற்சிகளைக் குறைப்பதற்கும் இது முக்கியமானது.

4. மீண்டும் செய்யவும் மற்றும் சோதனை செய்யவும்:

ஒரு முன்மாதிரியை உருவாக்கிய பிறகு, விரிவான செயல்திறன் சோதனைகளை (பிழை, வெப்பநிலை உயர்வு, அதிர்வு போன்றவை) நடத்தவும், உருவகப்படுத்துதல் முடிவுகளுடன் ஒப்பிட்டு, வேறுபாடுகளுக்கான காரணங்களை பகுப்பாய்வு செய்து, அடுத்த வடிவமைப்பு மறு செய்கைக்குச் செல்லவும்.

5. சிஸ்டம் மட்டத்தில் சிந்தியுங்கள்:

ரிசல்வர் சென்சார் மற்றும் கீழ்நிலை RDC சர்க்யூட்டை ஒரு ஒருங்கிணைந்த அமைப்பாகக் கருதி பிழைத்திருத்தம் செய்யவும்.

மாறி தயக்கம் தீர்க்கும் வடிவமைப்பு என்பது மிகவும் நடைமுறை தொழில்நுட்பமாகும், இது கோட்பாடு, உருவகப்படுத்துதல் மற்றும் பரிசோதனையின் தொடர்ச்சியான சுழற்சிகள் தேவைப்படுகிறது.