ப்ளூவர்ஸ், ஏர் கம்ப்ரசர்கள் மற்றும் குளிர்பதன கம்ப்ரசர்கள் போன்ற உயர்தர சுழலும் இயந்திரங்களின் உலகில் காந்தம் தாங்கும் அதிவேக மோட்டார்கள் உண்மையான 'எண்ணெய் இல்லாத புரட்சியை செலுத்துகின்றன.' கியர்பாக்ஸ் இல்லை, இயந்திர உராய்வு இல்லை, மசகு எண்ணெய் இல்லை. ஒரே சுழலும் மையக் கூறு ஒரு காந்தப்புலத்தில் பாய்கிறது மற்றும் நிமிடத்திற்கு பல்லாயிரக்கணக்கான புரட்சிகளின் வேகத்தை எட்டும். எவ்வாறாயினும், அத்தகைய அதிநவீன அமைப்பு வேகமாகவும் நிலையானதாகவும் இயங்குவதற்கு, மூன்று முக்கியமான அளவுருக்கள்-வேகம், சக்தி மற்றும் தக்கவைக்கும் ஸ்லீவ் ஆகியவற்றைப் பொருத்துவது அவசியம். மேக்னடிக் பேரிங் / அதிவேக மோட்டார் ரோட்டர்களுக்கான தேர்வு தர்க்கம் மற்றும் முக்கிய பரிசீலனைகளை முறையாக ஆராய்வோம்.
I. முதலில், காந்த தாங்கி / அதிவேக மோட்டார் ரோட்டார் என்றால் என்ன என்பதைப் புரிந்து கொள்ளுங்கள்
ஒரு காந்த தாங்கி (மேக்னடிக் பேரிங் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது) என்பது உயர் செயல்திறன் கொண்ட ஆதரவு சாதனமாகும், இது தொடர்பு இல்லாத ரோட்டார் லெவிடேஷனை அடைய கட்டுப்படுத்தக்கூடிய மின்காந்த சக்தியைப் பயன்படுத்துகிறது. இது பாரம்பரிய பந்து தாங்கு உருளைகள், நெகிழ் தாங்கு உருளைகள் மற்றும் ஆயில்-ஃபிலிம் தாங்கு உருளைகளிலிருந்து அடிப்படையில் வேறுபடுகிறது: காந்த தாங்கு உருளைகள் பூஜ்ஜிய தொடர்பு மற்றும் பூஜ்ஜிய உராய்வுடன் நிலையான ரோட்டார் லெவிடேஷனை அடைய சென்சார்கள் மற்றும் மூடிய-லூப் கட்டுப்பாட்டு அமைப்புடன் மின்காந்த சக்தியைப் பயன்படுத்துகின்றன.
ஒரு காந்த தாங்கி மோட்டார் உள்ளே, பல இடப்பெயர்ச்சி உணரிகள் ரோட்டரின் ரேடியல் மற்றும் அச்சு நிலைகளை உண்மையான நேரத்தில் கண்காணிக்கும். கட்டுப்படுத்தி இடப்பெயர்ச்சி சிக்னல்களை செயலாக்குகிறது மற்றும் காந்த தாங்கி சுருள்களுக்கு கட்டுப்பாட்டு நீரோட்டங்களை அனுப்புகிறது, இது மின்காந்த சக்திகளை உருவாக்குகிறது, இது ரோட்டரை தொடர்ந்து உயர்த்துகிறது. இந்த கட்டத்தில், ரோட்டருக்கு வேறு எந்த கூறுகளுடனும் தொடர்பு இல்லை. கட்டுப்படுத்தி மேலும் அதிர்வெண்-கட்டுப்படுத்தப்பட்ட மின்னோட்டத்தை ஸ்டேட்டரில் செலுத்துகிறது, இது சுழலும் காந்தப்புலத்தை உருவாக்குகிறது, இது ரோட்டரை அதிக வேகத்தில் சுழலச் செய்கிறது.
இந்த தொழில்நுட்பம் இடையூறு விளைவிக்கும் பல நன்மைகளைக் கொண்டுவருகிறது: உராய்வு இல்லை, லூப்ரிகேஷன் இல்லை, பூஜ்ஜிய உடைகள், 100% எண்ணெய் இல்லாத செயல்பாட்டை செயல்படுத்துகிறது . பாரம்பரிய கியர் டிரைவ் சிஸ்டம்களுடன் ஒப்பிடுகையில், இது அதிக வேகம், நீண்ட சேவை வாழ்க்கை மற்றும் குறைந்த பராமரிப்பு செலவுகளை வழங்குகிறது. ஊதுகுழல் மற்றும் அமுக்கி பயன்பாடுகளில், பேக்கேஜ் அளவு 60-70% வரை சுருங்கலாம், அதே நேரத்தில் ஆற்றல் சேமிப்பு 30% ஐ விட அதிகமாக இருக்கும். சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு, பாதுகாப்பு, விண்வெளி, உணவு மற்றும் மருந்து செயலாக்கம் மற்றும் ஃப்ளைவீல் ஆற்றல் சேமிப்பு ஆகியவற்றில் காந்த தாங்கி அதிவேக மோட்டார்கள் பெருகிய முறையில் பரவலாக ஏற்றுக்கொள்ளப்படுவதற்கு இந்த நன்மைகள் காரணமாகும்.
II. வேகம்: சரியான வேகம் எவ்வளவு வேகமாக உள்ளது?
2.1 'உச்சவரம்பு' வேகம் என்றால் என்ன?
காந்த தாங்கி தொழில்நுட்பத்திற்கு நன்றி, இயந்திர தாங்கு உருளைகளின் உடல் கட்டுப்பாடுகளால் ரோட்டார் வேகம் இனி வரையறுக்கப்படவில்லை. இன்று, காந்த தாங்கி அதிவேக மோட்டார்களின் இயக்க வேக வரம்பு குறிப்பிடத்தக்க வகையில் பரந்த அளவில் உள்ளது: சிறிய சக்தி இயந்திரங்கள் 30,000 முதல் 50,000 rpm வரை அடையலாம்; மிட்-பவர் இயந்திரங்கள் (நூற்றுக்கணக்கான கிலோவாட்கள்) பொதுவாக 15,000 முதல் 30,000 ஆர்பிஎம் வரம்பில் இயங்குகின்றன; மற்றும் உயர்-சக்தி இயந்திரங்கள் (மெகாவாட் வகுப்பு) பொதுவாக 10,000 மற்றும் 20,000 rpm இடையே இயங்கும். உதாரணமாக, CRRC Yongji Electric ஆல் உருவாக்கப்பட்ட ஒரு காந்த தாங்கி ஊதுகுழல் இயக்கி 22,000 rpm ஐ அடைகிறது, அதே நேரத்தில் CompAir இன் Quantima காந்த தாங்கி மையவிலக்கு காற்று அமுக்கி 60,000 rpm வரை இயங்கும்.
2.2 முக்கியமான வேகம்-தேர்வில் எளிதான பொறி
அதிக வேகம் எப்போதும் சிறப்பாக இருக்காது. தேர்வின் போது, ஒரு முக்கிய கருத்துக்கு சிறப்பு கவனம் செலுத்த வேண்டும்: முக்கியமான வேகம் . சுழலியின் சுழற்சி வேகம் ஒரு குறிப்பிட்ட மதிப்பை அடையும் போது, மையவிலக்கு விசை கடுமையான பக்கவாட்டு அதிர்வுகளைத் தூண்டும், மேலும் வீச்சு வியத்தகு அளவில் அதிகரிக்கிறது - இது 'முக்கியமான வேகம்.' இயக்க வேகம் ஒரு முக்கியமான வேகத்துடன் ஒத்துப்போனால் அல்லது மிக அருகில் இருந்தால், அதிர்வு ஏற்படும், இது தண்டு முறிவு மற்றும் தோல்விக்கு வழிவகுக்கும்.
எனவே, ஒலி சுழலி வடிவமைப்பு முக்கிய வேகத்தின் அனைத்து ஆர்டர்களிலிருந்தும் இயக்க வேகம் நன்றாக இருப்பதை உறுதி செய்ய வேண்டும் . பொறியியல் நடைமுறையில், ரோட்டரின் முதல் வளைக்கும் முக்கியமான வேகமானது அதிகபட்ச இயக்க வேகத்தை விட ('சப்கிரிட்டிகல் டிசைன்') கணிசமாக அதிகமாக இருக்க வேண்டும், இதனால் முழு இயக்க வரம்பிலும் போதுமான பாதுகாப்பு விளிம்பைப் பராமரிக்க வேண்டும். ஒரு காந்த தாங்கி மோட்டார் சுழலியின் பகுப்பாய்வு, அதன் முதல் வளைக்கும் முக்கியமான வேகம் 57,595 ஆர்பிஎம்-30,000 ஆர்பிஎம்-இன் வேலை வேகத்தை விட அதிகமாக இருந்தது-பாதுகாப்பான மற்றும் நம்பகமான வடிவமைப்பை உறுதிப்படுத்துகிறது. காந்த தாங்கு உருளைகளின் ஆதரவு விறைப்பும் முக்கியமான வேகத்தை பாதிக்கிறது: அதிக விறைப்பு விறைப்பான-உடல் முறைகளுடன் தொடர்புடைய முக்கியமான வேகத்தை உயர்த்துகிறது, ஆனால் வளைக்கும் முறைகளில் ஒப்பீட்டளவில் மிதமான விளைவைக் கொண்டுள்ளது.
2.3 நேரியல் வேகம்-மற்றொரு அளவுகோல்
rpm எண்ணுக்கு அப்பால், ரோட்டரின் இயந்திர ஏற்றுதல் வரம்பை உண்மையாக தீர்மானிக்கிறது நேரியல் வேகம் . நேரியல் வேகம் = π × சுழலி வெளிப்புற விட்டம் × சுழற்சி வேகம். நிரந்தர காந்தம் மற்றும் தக்கவைக்கும் ஸ்லீவ் தாங்க வேண்டிய மையவிலக்கு விசையின் அளவை இது நேரடியாக நிர்வகிக்கிறது. தேர்வின் போது, 'எவ்வளவு வேகமாக சுழல்கிறது' என்பதில் மட்டும் கவனம் செலுத்த வேண்டாம்; சுழலி விட்டத்துடன் இணைந்து, இதன் விளைவாக வரும் நேரியல் வேகம் பொருள் மற்றும் கட்டமைப்பு வரம்புகளுக்குள் பாதுகாப்பாக உள்ளதா என்பதை எப்போதும் மதிப்பீடு செய்யுங்கள்.
III. சக்தி: சிறியது முதல் பெரியது வரை தேர்வு செய்வது எப்படி?
3.1 மதிப்பிடப்பட்ட சக்தி எந்த வேகம் மற்றும் இயக்க நிலைமைகளுடன் ஒத்துப்போகிறது?
காந்தம் தாங்கும் அதிவேக மோட்டார்கள், சிறிய ஊதுகுழல்களுக்கான பல பத்து கிலோவாட்கள் முதல் மெகாவாட்-கிளாஸ் பெரிய கம்ப்ரசர் ரயில்கள் வரை, மிகவும் பரந்த பவர் ஸ்பெக்ட்ரத்தை உள்ளடக்கியது, இவை அனைத்தும் நிரூபிக்கப்பட்ட தீர்வுகளுடன் உள்ளன. பயன்பாட்டிற்குத் தேவையான ஓட்ட விகிதம் மற்றும் தலையை (அல்லது அழுத்தம்) தெளிவாக வரையறுப்பதே சக்தி தேர்வுக்கான திறவுகோலாகும்.
ஊதுகுழல் பயன்பாட்டை உதாரணமாக எடுத்துக் கொண்டால், ஒரு குறிப்பிட்ட மாதிரியான காந்த தாங்கி மோட்டாரை ஊதுகுழல் விவரக்குறிப்புகளின்படி வடிவமைக்கப்பட்டது, ரோட்டரின் மின்காந்தத் திட்டம் மற்றும் காந்த தாங்கி அளவுருக்கள் இரண்டும் அதற்கேற்ப தீர்மானிக்கப்படுகின்றன. காற்று அமுக்கி துறையில், Honglu Technology ஆனது 1 MW காந்த தாங்கி மையவிலக்கு காற்று அமுக்கி-சீனாவின் முதல் மெகாவாட்-வகுப்பு காந்த தாங்கி காற்று அமுக்கி-உண்மையில் 100% எண்ணெய்-இல்லாத செயல்பாட்டை அடைகிறது.
3.2 பவர்-ஸ்பீடு மேட்சிங் விதி
கொடுக்கப்பட்ட முறுக்குவிசைக்கு, மோட்டாரின் வெளியீட்டு சக்தி வேகத்திற்கு விகிதாசாரமாக இருக்கும் - இது அதிவேக வடிவமைப்புகளுக்குப் பின்னால் உள்ள முக்கிய உந்து சக்தியாகும். இருப்பினும், அதிக சக்தி என்பது அதிக சுழலி மின்னோட்டத்தை ஏற்றுவதைக் குறிக்கிறது, இது மிகவும் கடுமையான சுழல்-நடப்பு இழப்புகள் மற்றும் வெப்ப சிக்கல்களைக் கொண்டுவருகிறது.
பொதுவான வழிகாட்டியாக: சிறிய மின்சக்தியை (≤100 kW) அதிக வேகத்துடன் (40,000–60,000 rpm) சிறிய கம்ப்ரசர்கள், வெற்றிடப் பம்புகள் போன்றவற்றுடன் இணைக்கலாம். நடுத்தர சக்தி (100–500 kW) பெரும்பாலும் 15,000-30,000, compressors, compressors, compressors,rpmrigers க்கு இணைக்கப்படுகிறது. முதலியன. அதிக சக்தி (≥500 kW) பொதுவாக பெரிய தொழில்துறை காற்று அமுக்கிகள் மற்றும் செயல்முறை கம்ப்ரசர்களுக்கு 10,000–20,000 rpm க்குள் கட்டுப்படுத்தப்படும் வேகம். மெகாவாட்-வகுப்பு இயந்திரங்கள் ரோட்டார் வலிமை மற்றும் கணினி நிலைத்தன்மையை உறுதிப்படுத்த வேகத்தை மேலும் குறைக்கின்றன.
3.3 செயல்திறன் குறியீடு
அவை இயந்திர உராய்வு இழப்புகளை நீக்குவதால், காந்த தாங்கி அதிவேக மோட்டார்கள் பொதுவாக மிக உயர்ந்த கணினி செயல்திறனை வெளிப்படுத்துகின்றன. CRRC Yongji Electric இன் தயாரிப்புகள் ≥96% செயல்திறனை அடையலாம் மற்றும் மாறி-அதிர்வெண் செயல்பாட்டின் கீழ், பாரம்பரிய ரூட்ஸ் ப்ளோயர்களுடன் ஒப்பிடும்போது 30% வரை ஆற்றல் சேமிப்பை அடைய முடியும். தேர்ந்தெடுக்கும் போது, ஒரு குறிப்பு என மதிப்பிடப்பட்ட நிபந்தனைகளின் கீழ் செயல்திறன் வளைவை வழங்குமாறு சப்ளையரிடம் கேட்கலாம்.
IV. தக்கவைக்கும் ஸ்லீவ்: ரோட்டரின் 'பாதுகாப்பு பெல்ட்டை' பொருத்துவது எப்படி?
இது தேர்வு செயல்முறையின் மிக எளிதாக கவனிக்கப்படாத ஆனால் மிக முக்கியமான பகுதியாகும். நிரந்தர காந்தப் பொருட்கள் (சின்டெர்டு NdFeB போன்றவை) 'அகில்லெஸ் ஹீல்' உள்ளது: அவை மிக அதிக அழுத்த வலிமையை வழங்குகின்றன, ஆனால் அழுத்த வலிமையில் பத்தில் ஒரு பங்கு மட்டுமே இருக்கும் இழுவிசை வலிமை (பொதுவாக ≤80 MPa). அதிவேக சுழற்சியின் போது, மகத்தான மையவிலக்கு விசை நிரந்தர காந்தத்தில் ஒரு பெரிய இழுவிசை அழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது. பாதுகாப்பு இல்லாமல், காந்தம் உடைந்து விடும்.
எனவே, நிரந்தர காந்தத்தின் வெளிப்புற மேற்பரப்பில் அதிக வலிமை கொண்ட பாதுகாப்பு ஸ்லீவ் (தக்க ஸ்லீவ்) பொருத்தப்பட வேண்டும். ஸ்லீவ் மற்றும் காந்தம் இடையே ஒரு குறுக்கீடு பொருத்தம் மூலம், ஒரு குறிப்பிட்ட முன் அமுக்க அழுத்தம் காந்தம் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதிவேக சுழற்சி போது மையவிலக்கு விசையால் தூண்டப்பட்ட இழுவிசை அழுத்தத்தை ஈடுசெய்கிறது.
4.1 மூன்று தக்கவைக்கும் ஸ்லீவ் மெட்டீரியல்களின் ஹெட்-டு-ஹெட் ஒப்பீடு
மூன்று தக்கவைக்கும் ஸ்லீவ் பொருட்கள் தற்போதைய பொறியியல் நடைமுறையில் ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன: சூப்பர்அலாய், டைட்டானியம் அலாய் மற்றும் கார்பன்-ஃபைபர்-வலுவூட்டப்பட்ட கலவை.
சூப்பர்அலாய் (எ.கா., GH4169) : உயர் மீள் மாடுலஸ், அதே பரிமாணங்கள் மற்றும் குறுக்கீடு பொருத்தத்திற்கு ஒரு பெரிய முன் அழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது; வெப்ப விரிவாக்கத்தின் பெரிய குணகம், சுருக்கம் பொருத்தும் போது குறைந்த வெப்பநிலையை அனுமதிக்கிறது, இது அசெம்பிளியை எளிதாக்குகிறது மற்றும் குறுக்கீட்டின் துல்லியமான கட்டுப்பாட்டை செயல்படுத்துகிறது. எதிர்மறையானது அதிக அடர்த்தி மற்றும் டெட்வெயிட் ஆகும், இது ஒரு பெரிய சுய-தூண்டப்பட்ட மையவிலக்கு விசைக்கு வழிவகுக்கிறது. மேலும், இது அதிக அதிர்வெண் சுழல் மின்னோட்ட இழப்புகளை உருவாக்குகிறது, இது கடுமையான சுழலி வெப்பத்தை ஏற்படுத்தும். 300 kW, 15,000 rpm மோட்டாரின் உருவகப்படுத்துதல் ஆய்வு, எஃகு-அலாய் ஸ்லீவ் கீழ் மோட்டார் கடுமையான வெப்பச் சிக்கல்களை எதிர்கொள்கிறது என்பதை உறுதிப்படுத்தியது.
டைட்டானியம் அலாய் (எ.கா., TC4) : குறைந்த அடர்த்தி, எனவே ஸ்லீவின் சொந்த மையவிலக்கு ஏற்றுதல் சிறியது; வெப்ப விரிவாக்கத்தின் குறைந்த குணகம், அதாவது ரோட்டார் வெப்பமடையும் போது, நிரந்தர காந்தத்தின் மீது ஸ்லீவ் அழுத்தம் உண்மையில் அதிகரிக்கிறது, இது எந்த 'வெப்ப தளர்வு' போக்கையும் நீக்குகிறது. இருப்பினும், TC4 டைட்டானியம் அலாய் கார்பன் ஃபைபரை விட பெரிய ஆரம்ப குறுக்கீடு பொருத்தம் தேவைப்படுகிறது.
கார்பன்-ஃபைபர்-வலுவூட்டப்பட்ட கலவை : அதிக வலிமை-எடை விகிதத்தை வழங்குகிறது, எனவே ஸ்லீவ் மெல்லியதாக இருக்கும். கார்பன் ஃபைபர் அடிப்படையில் கடத்துத்திறன் இல்லாதது மற்றும் சுழற்சியின் போது எந்த சுழலும் மின்னோட்ட இழப்பையும் உருவாக்காது. குறைபாடுகள் மோசமான வெப்ப கடத்துத்திறன் ஆகும், இது காந்த வெப்பச் சிதறலுக்கு தீங்கு விளைவிக்கும்; மிகவும் சிக்கலான சட்டசபை செயல்முறை; குறுக்கீட்டை துல்லியமாக கட்டுப்படுத்துவதில் சிரமம்; மற்றும் கார்பன் ஃபைபர் ஒரு உடையக்கூடிய பொருளாகும், இது சுருக்கம் பொருத்தும் போது சேத விரிசல்களை உருவாக்கலாம்.
கட்டைவிரல் விதி : அதிவேக, சிறிய விட்டம் கொண்ட நிரந்தர காந்த சுழலிகள் பெரும்பாலும் அலாய் ஸ்லீவ்களைப் பயன்படுத்துகின்றன (உலோக சுருக்க-பொருத்துதல் செயல்முறை முதிர்ந்த மற்றும் நம்பகமானது); பெரிய விட்டம், உயர் நேரியல்-வேகம் நிரந்தர காந்த சுழலிகள் பெரும்பாலும் கார்பன்-ஃபைபர் ஸ்லீவ்களைப் பயன்படுத்துகின்றன (இங்கு இலகு-எடை, அதிக-வலிமை நன்மைகள் முக்கியமாக இருக்கும் மற்றும் ஸ்லீவ் மெல்லியதாக வடிவமைக்கப்படலாம்).
4.2 ஸ்லீவ் தடிமன் மற்றும் குறுக்கீடு பொருத்தம்-இரண்டு எண்கள் துல்லியமாக கணக்கிடப்பட வேண்டும்
தடிமனான ஸ்லீவ் எப்போதும் சிறப்பாக இருக்காது அல்லது மெல்லிய ஸ்லீவ் அதிக செலவு குறைந்ததாக இருக்க வேண்டும். ஸ்லீவ் தடிமன் மற்றும் குறுக்கீடு அளவு ஆகியவை நெருக்கமாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன:
ஸ்லீவ் மிகவும் தடிமனாக உள்ளது: ரோட்டார் வெப்பச் சிதறலைக் குறைக்கிறது மற்றும் ஸ்லீவின் மையவிலக்கு சுமையைச் சேர்க்கிறது;
ஸ்லீவ் மிகவும் மெல்லியது: போதுமான பாதுகாப்பை வழங்கத் தவறினால், நிரந்தர காந்தம் அதிகப்படியான இழுவிசை அழுத்தத்தின் ஆபத்தில் உள்ளது;
குறுக்கீடு மிகப் பெரியது: அசெம்பிளியை கடினமாக்குகிறது மற்றும் கார்பன் ஃபைபர் பொருட்களை சேதப்படுத்தலாம் அல்லது சிதைக்கலாம்;
குறுக்கீடு மிகவும் சிறியது: முன்-அழுத்தம் போதாது, அதிக வேகத்தில் பாதுகாப்பு தோல்வியடையும்.
ஒரு பெரிய அதிவேக நிரந்தர காந்த மோட்டார் சுழலியின் ஆய்வை உதாரணமாக எடுத்துக் கொண்டால்: நிரந்தர காந்த இழுவிசை அழுத்தமானது வலிமை தேவையை பூர்த்தி செய்வதை உறுதி செய்ய, 10 மிமீ ஸ்லீவ் 1 மிமீக்கு மேல் குறுக்கீடு தேவை; 12 மிமீ ஸ்லீவ் 0.7-0.8 மிமீ குறுக்கீடு தேவை; மற்றும் 14 மிமீ ஸ்லீவ் 0.5-0.6 மிமீ குறுக்கீடு மட்டுமே தேவை.
இப்போது ஒரு குறிப்பிட்ட வடிவமைப்பு வழக்கைப் பாருங்கள்: 200 kW, 18,000 rpm நிரந்தர காந்தம் தாங்கும் மோட்டார் ரோட்டருக்கு, 3 மிமீ சுவர் தடிமன் கொண்ட கார்பன்-ஃபைபர் தக்கவைக்கும் ஸ்லீவ் இறுதியாக ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டது, ஸ்லீவ் மற்றும் நிரந்தர காந்தம் இடையே 0.12 மிமீ குறுக்கீடு இருந்தது. குறுக்கீடு 0.1 மிமீ தாண்டியவுடன் சுழலியின் பாதுகாப்பான செயல்பாட்டிற்கு உத்தரவாதம் அளிக்கப்பட்டது - கார்பன் ஃபைபர் அடுக்கில் அதிகபட்ச அழுத்தம் சுமார் 284 MPa ஆகும், அதன் சொந்த வலிமை வரம்புக்குக் கீழே இருந்தது, மேலும் NdFeB காந்தத்தின் அதிகபட்ச அழுத்தமும் பாதுகாப்பான வரம்பிற்குக் குறைந்தது.
தீவிர இயக்க நிலைமைகளுக்கு, குறுக்கீடு வடிவமைப்பு வெப்பநிலையின் செல்வாக்கையும் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும். 60,000 rpm அதிவேக மோட்டார் ரோட்டரின் பகுப்பாய்வு, வேகம் மற்றும் வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது, ஸ்லீவ் மற்றும் நிரந்தர காந்தம் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான உண்மையான குறுக்கீடு பொருள் சிதைவின் காரணமாக குறைகிறது, ஒட்டுமொத்த குறைப்பு 0.06-0.08 மிமீ அடையும். எனவே, வெப்ப இழப்புகளை ஈடுசெய்ய போதுமான ஆரம்ப குறுக்கீடு ஒதுக்கப்பட வேண்டும். ஸ்லீவிற்கான மிக முக்கியமான அழுத்த நிலை பொதுவாக 'குளிர் சுழற்சி' வழக்கின் கீழ் நிகழ்கிறது, இது கவனமாக சரிபார்க்கப்பட வேண்டும்.
4.3 எடி-தற்போதைய இழப்பு - 'மறைக்கப்பட்ட வெப்பநிலை வேறுபாடு' பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது நீங்கள் புறக்கணிக்க முடியாது
ஸ்லீவ் பொருளின் தேர்வு ரோட்டரின் சுழல் மின்னோட்ட இழப்புகளையும் நேரடியாக பாதிக்கிறது, இது காந்தத்தின் இயக்க வெப்பநிலை மற்றும் டிமேக்னடைசேஷன் அபாயத்தை பாதிக்கிறது. 55 kW, 24,000 rpm அதிவேக நிரந்தர காந்த மோட்டார் பற்றிய ஆய்வு அலாய் ஸ்லீவ்கள், கார்பன்-ஃபைபர் ஸ்லீவ்கள் மற்றும் கார்பன் ஃபைபரின் கலவை கரைசல் மற்றும் செப்புக் கவச அடுக்கு ஆகியவற்றை ஒப்பிடுகிறது. அனைத்து நிலைகளிலும் செப்புக் கவச அடுக்குடன் கூடிய கூட்டுத் திட்டம் சிறந்ததல்ல என்று முடிவுகள் சுட்டிக்காட்டின; இது அதிக மின்னோட்ட ஹார்மோனிக் உள்ளடக்கம் அல்லது அதிக மின் அதிர்வெண் போன்ற குறிப்பிட்ட நிலைமைகளின் கீழ் மட்டுமே குறைந்த மொத்த சுழல் மின்னோட்ட இழப்பை அளிக்கிறது. இதன் பொருள் இறுதி ஸ்லீவ் தேர்வு உண்மையான இயக்க நிலையின் இணக்கமான பண்புகளை உள்ளடக்கிய ஒரு விரிவான ஒப்பீட்டின் அடிப்படையில் இருக்க வேண்டும்-எளிய அனுபவ சூத்திரங்களை விமர்சனமின்றி பயன்படுத்தக்கூடாது.
வி. ஸ்பீட்-பவர்-ஸ்லீவ்: மேட்சிங் ஃப்ரேம்வொர்க் மற்றும் தேர்வு செயல்முறை
மேலே உள்ள மூன்று அளவுருக்களை ஒருங்கிணைப்பதன் மூலம், பின்வரும் பொருந்தக்கூடிய கட்டமைப்பை நாம் சுருக்கமாகக் கூறலாம்:
அதிக வேகம் + சிறிய முதல் நடுத்தர சக்தி : கார்பன்-ஃபைபர் ஸ்லீவ் முதல் தேர்வு, அதன் குறைந்த எடை, அதிக வலிமை மற்றும் சுழல்-நடப்பு இழப்பு இல்லாதது; வெப்பச் சிதறல் வடிவமைப்பில் கவனம் செலுத்தப்பட வேண்டும்.
நடுத்தர வேகம் + அதிக சக்தி : அலாய் ஸ்லீவ்கள் (சூப்பர்அலாய் அல்லது டைட்டானியம் அலாய்) மிகவும் முதிர்ந்த மற்றும் நம்பகமானவை. சுழல்-நடப்பு இழப்புகள் பெரியதாக இருந்தாலும், அவை நல்ல வெப்பச் சிதறல் மற்றும் கட்டுப்படுத்தக்கூடிய சட்டசபை செயல்முறைகளை வழங்குகின்றன.
மிக அதிக சக்தி (MW வகுப்பு) : கட்டமைப்பு ஒருமைப்பாட்டை உறுதி செய்வதற்காக பெரும்பாலும் வேகத்தை குறைக்க வேண்டும்; உருவகப்படுத்துதல் சரிபார்ப்பு மூலம் ஆதரிக்கப்படும் ஒரு ஒருங்கிணைந்த அணுகுமுறை மூலம் ஸ்லீவ் தீர்வு தேர்ந்தெடுக்கப்பட வேண்டும்.
பரிந்துரைக்கப்பட்ட தேர்வு ஓட்டம்:
இயக்க நிலைமைகளை வரையறுக்கவும் : ஓட்ட விகிதம், தலை/அழுத்தம், வேலை செய்யும் ஊடகம் போன்றவற்றைத் தீர்மானித்து, தேவையான தண்டு சக்தியைக் கணக்கிடவும்.
வேக வரம்பைத் தேர்ந்தெடுங்கள் : சுமை குணாதிசயங்களின் அடிப்படையில், இயக்க வேக வரம்பை நிறுவவும், மற்றும் அதிர்வு மண்டலங்கள் முக்கியமான வேக பகுப்பாய்வு மூலம் தவிர்க்கப்படுவதை உறுதி செய்யவும் (காம்ப்பெல் வரைபடம் பயன்படுத்தப்பட வேண்டும்).
பூர்வாங்க சுழலி வடிவமைப்பு : ரோட்டரின் வெளிப்புற விட்டம், நிரந்தர காந்த பரிமாணங்கள் மற்றும் கட்டமைப்பு வடிவம் (மேற்பரப்பில் பொருத்தப்பட்ட/உருளை/உள்-ஏற்றப்பட்ட) ஆகியவற்றைத் தீர்மானிக்கவும்.
ஆரம்ப ஸ்லீவ் தீர்வு : வேகம்-விட்டம் கலவையின் (நேரியல் வேகம்) அடிப்படையில் ஸ்லீவ் மெட்டீரியல் வகையைத் தேர்ந்தெடுத்து, தேவையான ஸ்லீவ் தடிமன் மற்றும் குறுக்கீட்டைக் கணக்கிடவும்.
FEA சரிபார்ப்பு : அனைத்து கூறுகளும் பாதுகாப்பு விளிம்பிற்குள் இருப்பதை உறுதி செய்ய குளிர் தொடக்கம், மதிப்பிடப்பட்ட செயல்பாடு, தீவிர வேகம் மற்றும் அதிக வெப்பநிலை நிலைமைகளின் கீழ் தனித்தனியாக அழுத்த பகுப்பாய்வு மற்றும் சுழல்-நடப்பு இழப்பு பகுப்பாய்வு செய்யுங்கள்.
காப்பு தாங்கி உள்ளமைவு : நம்பகமான காப்பு தாங்கு உருளைகளுடன் கணினியை சித்தப்படுத்த மறக்காதீர்கள் - அவை சக்தி செயலிழப்பு அல்லது கணினி செயலிழப்பு ஏற்பட்டால் ரோட்டருக்கான 'ஏர்பேக்' ஆக செயல்படும். சுழலி எடை, வேகம் மற்றும் வீழ்ச்சி-தாக்க சுமைகளுக்கு ஏற்ப அவற்றைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்.
சோதனை சரிபார்ப்பு : இறுதியாக, முன்மாதிரி டைனமிக் பேலன்சிங் சோதனைகள் மற்றும் ரன்-அப் பரிசோதனைகள் மூலம் கணக்கீடுகளின் துல்லியத்தை உறுதிப்படுத்தவும்.
VI. பொதுவான தவறான எண்ணங்கள் மற்றும் ஆபத்து தவிர்ப்பு
தவறான கருத்து 1: 'அதிக வேகம் எப்போதும் சிறந்தது'
காந்த தாங்கு உருளைகள் உண்மையில் இயந்திர தாங்கு உருளைகளின் வேக வரம்புகளை அகற்றும் அதே வேளையில், சுழலியின் முக்கிய வேகம் மற்றும் பொருள் வலிமை இன்னும் இயற்பியல் மேல் வரம்புகளை விதிக்கிறது. முக்கியமான வேக சரிபார்ப்பு இல்லாமல் கண்மூடித்தனமாக அதிக வேகத்தைப் பின்தொடர்வது அசாதாரண அதிர்வுக்கு வழிவகுக்கும் மற்றும் மோசமான நிலையில் தண்டு எலும்பு முறிவுக்கு வழிவகுக்கும்.
தவறான கருத்து 2: 'தடிமனான ஸ்லீவ் எப்போதும் பாதுகாப்பானது'
அதிகப்படியான தடிமனான ஸ்லீவ் அதன் சொந்த மையவிலக்கு சுமையை அதிகரிக்கிறது மற்றும் வெப்பச் சிதறலைத் தடுக்கிறது; மிகப் பெரிய குறுக்கீடு கார்பன் ஃபைபர் விரிசல் அல்லது அசெம்பிளி தோல்வியை ஏற்படுத்தும். உகந்த மதிப்புகள் துல்லியமான FEA கணக்கீடுகள் மூலம் தீர்மானிக்கப்பட வேண்டும்.
தவறான கருத்து 3: 'கார்பன் ஃபைபர் எப்பொழுதும் அலாய்க்கு மேலானது'
கார்பன் ஃபைபர் ஸ்லீவ்களில் சுழல் மின்னோட்ட இழப்பு இல்லை மற்றும் ஒளி மற்றும் வலுவானதாக இருந்தாலும், அவை மோசமான வெப்பச் சிதறல் மற்றும் சிக்கலான செயலாக்கத்தால் பாதிக்கப்படுகின்றன. நல்ல குளிரூட்டும் நிலைகளைக் கொண்ட பயன்பாடுகளுக்கு, அசெம்பிளி எளிதாக இருக்கும் இடங்களில், அலாய் ஸ்லீவ் பெரும்பாலும் நடைமுறைத் தேர்வாக இருக்கும். எந்தப் பொருளும் உலகளவில் 'சிறந்தது'-அது குறிப்பிட்ட இயக்க நிலைமைகளுக்கு பொருந்துமா என்பது மட்டுமே.
தவறான கருத்து 4: 'நீங்கள் ஒரு அனுபவ குறுக்கீடு மதிப்பைப் பயன்படுத்தலாம்'
ஒவ்வொரு ரோட்டரும் பரிமாணங்கள், வேகம் மற்றும் பொருட்களின் தனித்துவமான கலவையைக் கொண்டுள்ளது. பகுப்பாய்வு கணக்கீடுகள் மற்றும் FEA உருவகப்படுத்துதல் மூலம் குறுக்கீடு ஒவ்வொரு வழக்காக தீர்மானிக்கப்பட வேண்டும். மற்றொரு திட்டத்திலிருந்து 'அனுபவ மதிப்பை' கண்மூடித்தனமாக நகலெடுப்பது போதிய பாதுகாப்பு அல்லது அசெம்பிளி தோல்விக்கு வழிவகுக்கும்.
காந்த தாங்கி / அதிவேக மோட்டார் ரோட்டரைத் தேர்ந்தெடுப்பது ஒரு முறையான பொறியியல் பணியாகும், இது பல அளவுருக்களின் ஒருங்கிணைந்த தேர்வுமுறை தேவைப்படுகிறது. வேகமானது உபகரணங்களின் மேல் செயல்திறன் எல்லையை தீர்மானிக்கிறது, சக்தி பயன்பாட்டின் வரம்பை வரையறுக்கிறது, மற்றும் தக்கவைக்கும் ஸ்லீவ் அமைப்பின் பாதுகாப்பு அடிப்படையை அமைக்கிறது. இந்த மூன்று காரணிகளும் ஒன்றையொன்று கட்டுப்படுத்துகின்றன மற்றும் நிலைப்படுத்துகின்றன; விஞ்ஞான கணக்கீடு மற்றும் உருவகப்படுத்துதல் மூலம் உகந்த சமநிலையை அடையாளம் காண்பதன் மூலம் மட்டுமே காந்த தாங்கி தொழில்நுட்பம் அதன் தனித்துவமான நன்மைகளான 'பூஜ்ஜிய உராய்வு, அதிக வேகம் மற்றும் நீண்ட சேவை வாழ்க்கை ஆகியவற்றை வழங்க முடியும்.
