மேக்னடிக் லெவிடேஷன் மோட்டார் ரோட்டார் தேர்வு வழிகாட்டி: வேகம், சக்தி மற்றும் டைனமிக் பேலன்சிங் ஆகியவற்றை எவ்வாறு பொருத்துவது

அதிவேக சுழலும் இயந்திரங்கள் துறையில், காந்த லெவிடேஷன் (மேக்லெவ்) மோட்டார்கள் 'லெவிடேஷன் புரட்சியை' தூண்டிவிடுகின்றன. வழக்கமான மோட்டார்கள் ரோட்டரை ஆதரிக்க இயந்திர தாங்கு உருளைகளை நம்பியுள்ளன, இது உராய்வு, தேய்மானம் மற்றும் லூப்ரிகண்ட் சிதைவு போன்ற சிக்கல்களுக்கு வழிவகுக்கும். Maglev தொழில்நுட்பமானது ரோட்டரை காற்றில் 'மிதக்க' அனுமதிக்கிறது, அதிக சுழற்சி வேகத்தில் கூட உயவு தேவையின்றி உண்மையான தொடர்பு இல்லாத, உராய்வு இல்லாத செயல்பாட்டை அடைகிறது.

இருப்பினும், ஒரு மாக்லேவ் மோட்டாரின் மையத்தை - ரோட்டார் - அளவுருக்களை அடுக்கி வைப்பதன் மூலம் தேர்ந்தெடுக்க முடியாது. வேகம், சக்தி மற்றும் டைனமிக் சமநிலை ஆகியவை நெருக்கமாக ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்டுள்ளன. ஒரு முறையற்ற பொருத்தம் செயல்திறனைக் குறைக்கலாம் அல்லது தீவிர நிகழ்வுகளில், கணினி செயலிழப்பை ஏற்படுத்தும். இந்தக் கட்டுரை இந்த மூன்று முக்கியமான பரிமாணங்களை உடைத்து, சரியான மாக்லெவ் ரோட்டரைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கான நடைமுறை வழிகாட்டியை வழங்குகிறது.

1. மாக்லேவ் ரோட்டர்களின் மூன்று முக்கிய சவால்கள்

தேர்வில் இறங்குவதற்கு முன், மூன்று சவால்களைப் புரிந்துகொள்வது அவசியம் ஒரு மாக்லெவ் சுழலி கடக்க வேண்டும்:

·  மின்காந்த இணைப்புத் தேவைகள்  - ஸ்டேட்டர் முறுக்குகளுக்கு திறமையான காந்தப் பாதையை வழங்குதல், மின்காந்த விசை அடர்த்தியை அதிகப்படுத்துதல் மற்றும் போதுமான முறுக்கு வெளியீட்டுடன் நிலையான லெவிடேஷனை உறுதி செய்தல்.

·  இயந்திர செயல்திறன் தேவைகள்  - முக்கியமான வேகத்தை இயக்க வேகத்தை விட அதிகமாக வைத்திருக்கவும், தீங்கு விளைவிக்கும் அதிர்வுகளை அடக்கவும் மற்றும் அதிக சுழற்சி வேகத்தில் உறுதியற்ற தன்மையை தடுக்கவும்.

·  வெப்ப மேலாண்மை தேவைகள்  - வெப்பச் சிதைவைத் தவிர்ப்பதற்காக சுழல் மின்னோட்ட இழப்புகள் மற்றும் காற்றோட்ட வெப்பத்தை திறம்பட கட்டுப்படுத்துகிறது. அதிக வேகத்தில், ரோட்டார் தீவிர உள்ளூர் வெப்பத்தை உருவாக்குகிறது; குளிர்ச்சி போதுமானதாக இல்லாவிட்டால், முழு அமைப்பும் தோல்வியடையும்.

இந்த மூன்று சவால்களை மனதில் கொண்டு, வேகம், சக்தி மற்றும் டைனமிக் பேலன்சிங் எவ்வாறு பொருந்த வேண்டும் என்பதை ஆராய்வோம்.

2. வேகத் தேர்வு: வேகமானது எப்போதும் சிறந்தது அல்ல

Maglev மோட்டார்கள் ஒரு பரந்த வேக வரம்பை உள்ளடக்கியது. புதிதாக வெளியிடப்பட்ட இயந்திரத் தொழில் தரநிலையான JB/T 14961 2025 இன் படி, அதிவேக நிரந்தர காந்த ஒத்திசைவான மாக்லேவ் மோட்டார்களின் மதிப்பிடப்பட்ட வேக வரம்பு 6 000 r/min முதல் 60 வரை 000 r/ min சில சிறப்புப் பயன்பாடுகளில், வேகம் 100ஐத் தாண்டும் 000 r/min

வேகத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கான மூன்று முக்கிய புள்ளிகள்:

2.1 திடமான மற்றும் நெகிழ்வான சுழலிகளை வேறுபடுத்துங்கள்

வேகத் தேர்வில் இதுவே மிக அடிப்படையான கருத்தாகும். இயக்க வேகம் சுழலியின் முக்கியமான வேகத்தை விட (அதன் இயற்கையான அதிர்வெண்ணுடன் தொடர்புடைய சுழற்சி வேகம்) குறைவாக இருந்தால், சுழலி குறிப்பிடத்தக்க வளைக்கும் சிதைவுக்கு உட்படாது. அத்தகைய ரோட்டார் கடினமானது என்று அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் டைனமிக் சமநிலையை குறைந்த வேகத்தில் செய்ய முடியும். மாறாக, இயக்க வேகம் முக்கியமான வேகத்தை விட அதிகமாக இருந்தால், ரோட்டார் மீள்தன்மையில் வளைகிறது மற்றும் நெகிழ்வானது என்று அழைக்கப்படுகிறது.

மாக்லெவ் மோட்டார்கள் பொதுவாக அதிக வேகத்தை பின்தொடர்கின்றன, எனவே பெரும்பாலும் நெகிழ்வான ரோட்டார் வகைக்குள் அடங்கும். அத்தகைய சுழலிகளுக்கு, வடிவமைப்பு  இயக்க வேகத்திற்கும் முக்கியமான வேகத்திற்கும் இடையில் போதுமான பிரிப்பு விளிம்பை உறுதி செய்ய வேண்டும் . API படி 617, இயக்க வேகம் மற்றும் திடமான உடல் முக்கிய வேகம் மற்றும் முதல் வளைக்கும் முக்கிய வேகம் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான பிரிப்பு விளிம்பு குறைந்தது 50 ஆக இருக்க வேண்டும். % ஒரு ஆவணப்படுத்தப்பட்ட வழக்கில், ஒரு மாக்லேவ் ஊதுகுழல் 69.7 பிரிப்பு விளிம்புகளை அடைந்தது % மற்றும் 53.8 %, இதன் விளைவாக மிகவும் நிலையான செயல்பாடு.

2.2 இயக்க வேக வரம்பு மற்றும் இருப்பு வேக சரிசெய்தல் விளிம்பை வரையறுக்கவும்

Maglev மோட்டார்கள் பொதுவாக மாறி அதிர்வெண் இயக்கிகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. நடைமுறையில், அவை பெரும்பாலும் ஒரு நிலையான வேகத்தில் இயங்காமல் பல வேகத்தில் இயங்குகின்றன. ரோட்டரைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது,  ​​குறைந்தபட்ச, மதிப்பிடப்பட்ட மற்றும் அதிகபட்ச வேகங்கள்  தெளிவாக வரையறுக்கப்பட வேண்டும், மேலும் முழு வேக வரம்பில் அதிர்வு நடத்தை மதிப்பீடு செய்யப்பட வேண்டும்.

2.3 பயன்பாட்டின் வேகத் தேவைகளைப் பொருத்து

வெவ்வேறு பயன்பாடுகள் வெவ்வேறு வேக கோரிக்கைகளைக் கொண்டுள்ளன. எடுத்துக்காட்டாக, வழக்கமான ஊதுகுழல்கள் சுமார் 20 இல் இயங்குகின்றன 000 r/min, டைரக்ட் டிரைவ் மேக்லெவ் ப்ளோவர்ஸ் 35 ஐ அடையலாம் 000 r/min மாக்லேவ் டைரக்ட் டிரைவ்களைப் பயன்படுத்தி உயர் துல்லியமான இயந்திரக் கருவி சுழல்கள் 0.1 என்ற பொருத்துதல் துல்லியத்தை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளன. µm குறிப்பிட்ட வேலை நிலைமைகளுக்கு வேகம், துல்லியம் மற்றும் நிலைத்தன்மை ஆகியவற்றைத் தேர்வு சமநிலைப்படுத்த வேண்டும்.

3. பவர் செலக்ஷன்: ரேட்டட் பவர் டு எஃபிசியன்சிக்கு அப்பால் பாருங்கள்

சக்தி மற்றொரு முக்கிய அளவுரு. JB/T 14961 2025 இன் படி, அதிவேக நிரந்தர காந்த ஒத்திசைவான மாக்லேவ் மோட்டார்களுக்கான மதிப்பிடப்பட்ட சக்தி வரம்பு 30 kW முதல் 1000 வரை kW . இருப்பினும், தேர்வு சக்தி எண்ணைத் தாண்டி பல அம்சங்களைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்.

3.1 மதிப்பிடப்பட்ட சக்தி எதிராக உச்ச சக்தி

வழக்கமான மோட்டார்கள் போலல்லாமல், மாக்லெவ் மோட்டார்கள் பொதுவாக வலுவான ஓவர்லோட் திறனைக் கொண்டுள்ளன. ஒரு சுழலியைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது, ​​தொடர்ச்சியான செயல்பாட்டிற்கான மதிப்பிடப்பட்ட சக்தி மற்றும் நிலையற்ற நிலைகளுக்கான உச்ச சக்தி (எ.கா. தொடக்கம், தாக்க சுமைகள்) ஆகிய இரண்டையும் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும். மோட்டார் கட்டுப்படுத்தி மற்றும் காந்த தாங்கி அமைப்பு தொடர்புடைய மின்னோட்டங்கள் மற்றும் மின்காந்த சக்திகளைக் கையாள முடியும் என்பதை உறுதிப்படுத்தவும்.

3.2 ஆற்றல் திறன் வகுப்பை புறக்கணிக்க முடியாது

சீனாவின்  2024-2025 ஆற்றல் சேமிப்பு மற்றும் கார்பன் குறைப்பு செயல் திட்டத்திற்கு  வெளிப்படையாக 13.5 தேவைப்படுகிறது தொழில்துறை மோட்டார் செயல்திறனில் % முன்னேற்றம். Maglev மோட்டார்கள் இயந்திர உராய்வு இழப்புகளை நீக்குவதால், அவை குறிப்பிடத்தக்க செயல்திறன் நன்மையை வழங்குகின்றன. மாக்லெவ் தாங்கு உருளைகள் உராய்வு இழப்புகளை 95 குறைக்கிறது என்று அளவிடப்பட்ட தரவு காட்டுகிறது % ஒரு 200 kW மாக்லெவ் ஊதுகுழல் சுமார் 650 சேமிக்க முடியும் 000 வருடத்திற்கு kWh மின்சாரம்.

JB/T 14961 2025 அதிவேக நிரந்தர காந்த ஒத்திசைவான மாக்லேவ் மோட்டார்களுக்கான செயல்திறன் வகுப்புகளை தெளிவாகக் குறிப்பிடுகிறது. தேர்வின் போது அதிக செயல்திறன் வகுப்புகளைக் கொண்ட தயாரிப்புகளுக்கு முன்னுரிமை அளிக்கப்பட வேண்டும்.

3.3 சக்தி மற்றும் வேகம் இடையே இணைப்பு

மாக்லெவ் மோட்டரின் வெளியீட்டு சக்தி வேகத்துடன் நெருக்கமாக இணைக்கப்பட்டுள்ளது. நிரந்தர காந்த ஒத்திசைவான மோட்டாருக்கு, சக்தி பி ≈ முறுக்கு டி × வேகம் n / 9550. அதிக வேகம் பொதுவாக அதிக ஆற்றல் அடர்த்திக்கு வழிவகுக்கும் - சில தயாரிப்புகள் 5.2 ஆற்றல் அடர்த்தியை அடைகின்றன 12 இல் kW/kg 000 r/min 'சிறிய மோட்டாரை ஓவர்லோட் செய்வதை' அல்லது 'பெரிய மோட்டாரை குறைவாக ஏற்றுவதை' தவிர்க்க, வேக திறனுடன் மின் தேவைகளை தேர்வு சமன் செய்ய வேண்டும்.

4. டைனமிக் பேலன்சிங்: மாக்லெவ் ரோட்டர்களின் 'கண்ணுக்கு தெரியாத பாதுகாப்பு'

டைனமிக் பேலன்சிங் என்பது மாக்லெவ் ரோட்டார் தேர்வின் மிக எளிதாக கவனிக்கப்படாத அதே சமயம் மிக முக்கியமான அம்சமாகும். வழக்கமான தாங்கி அமைப்புகளில், இயந்திர தொடர்பு அதிர்வுகளை அடக்க உதவும் சில தணிப்பை வழங்குகிறது. இதற்கு நேர்மாறாக, மாக்லெவ் தாங்கியின் காற்று இடைவெளி காந்தப்புலம் இயல்பாகவே மிகக் குறைந்த தணிப்பைக் கொண்டுள்ளது; இது முக்கியமாக செயலில் உள்ள கட்டுப்பாட்டு வழிமுறையால் வழங்கப்படும் 'மெய்நிகர் தணிப்பை' சார்ந்துள்ளது. இதன் பொருள், எஞ்சியிருக்கும் சமநிலையற்ற விசையானது ரோட்டரில் கிட்டத்தட்ட எந்தக் குறைவும் இல்லாமல் செயல்படுகிறது, இது கட்டுப்பாட்டு அமைப்பைத் தொடர்ந்து தொந்தரவு செய்கிறது.

டைனமிக் பேலன்சிங் தேர்வுக்கான மூன்று முக்கிய குறிகாட்டிகள்:

4.1 சமநிலை தர தரம்

ISO 1940 1 இன் படி, சமநிலை தரம் G4000 (கரடுமுரடான இருப்பு) முதல் G0.4 (அதிக உயர் துல்லியம்) வரை இருக்கும். அதிவேக மாக்லெவ் சுழலிகளுக்கு (பல்லாயிரக்கணக்கான r/min), சமநிலைத் தரம் பொதுவாக  G1.0 அல்லது அதற்கும் அதிகமாக இருக்க வேண்டும் . சில துல்லியமான பயன்பாடுகளுக்கு G0.4 தேவைப்படுகிறது - பொதுவாக ஏரோஸ்பேஸ் கைரோஸ்கோப்புகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு தரம்.

ஒவ்வொரு தரத்திற்கும் தொடர்புடைய மீதமுள்ள சமநிலையின்மை கீழே உள்ள அட்டவணையில் காட்டப்பட்டுள்ளது:

4.2 சமநிலை விமானங்களின் தேர்வு

மாக்லெவ் சுழலிகளுக்கு வழக்கமாக இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட விமானங்களில் சமநிலை திருத்தங்கள் தேவை, ஜோடி சமநிலையின்மையை அகற்றவும், ஜோடி அதிர்வுகளை கட்டாயப்படுத்தவும். மெல்லிய நெகிழ்வான சுழலிகளுக்கு, பல விமான சமநிலை உத்தி சில நேரங்களில் தேவைப்படலாம். ரோட்டரைத் தேர்ந்தெடுக்கும் போது, ​​கருவிக்கு இரண்டு விமானம் அல்லது பல விமானம் சமநிலைப்படுத்தும் திறன் உள்ளதா என்பதை உறுதிப்படுத்தவும்.

4.3 சமநிலைப்படுத்தும் கருவிகளை வேகத்துடன் பொருத்துதல்

அதிவேக மோட்டார்கள் மாறும் வகையில் சமநிலையில் இருக்க வேண்டும், மேலும் சமநிலைப்படுத்தும் கருவிகள் மோட்டரின் மதிப்பிடப்பட்ட வேகத்துடன் பொருந்த வேண்டும். குறைந்த வேக சமநிலை (சுமார் 20 இயக்க வேகத்தின் %) திடமான சுழலிகளுக்கு ஏற்றது. அதிவேக நெகிழ்வான சுழலிகளுக்கு, இயக்க வேகத்திற்கு அருகில் அதிவேக சமநிலையானது, உயர் புரட்சிகளில் சுழலியின் மாறும் நடத்தையை உண்மையாக பிரதிபலிக்க பெரும்பாலும் அவசியமாகிறது.

5. விரிவான பொருத்தம் விரைவு குறிப்பு அட்டவணை

வெவ்வேறு பயன்பாடுகளில் மூன்று அளவுருக்களைப் பொருத்துவதற்கான விரைவான குறிப்பை பின்வரும் அட்டவணை வழங்குகிறது:

6. தவிர்க்க வேண்டிய நடைமுறை ஆபத்துகள்

இறுதியாக, இங்கே சில நடைமுறை தேர்வு குறிப்புகள் உள்ளன:

1. ரிசர்வ் பொருள் அகற்றுதல் / எடை கூட்டல் நிலைகள்  - வடிவமைப்பு கட்டத்தில் சமநிலை திருத்தங்களுக்கு போதுமான இடங்களை வழங்கவும்; இல்லையெனில், பிந்தைய எந்திர சமநிலை மிகவும் கடினமாகிறது.

2. 'துல்லியமான பொறி' ஜாக்கிரதை  - அதிகப்படியான உயர் சமநிலை தரத்தை (எ.கா., G0.4) குறிப்பிடுவது செலவுகளை 300 % அதிகரிக்கலாம். உண்மையான தேவைக்கு பொருந்தக்கூடிய ஒரு தரத்தைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்.

3. வெப்ப மேலாண்மைக்கு கவனம் செலுத்துங்கள்  - அதிவேக சுழலிகள் தீவிர வெப்பத்தை உருவாக்குகின்றன. மோட்டாரின் குளிரூட்டும் வடிவமைப்பு (எண்ணெய் குளிரூட்டப்பட்டது, காற்று குளிரூட்டப்பட்டது அல்லது நீர் குளிரூட்டப்பட்டது) சக்தி மற்றும் வேக மதிப்பீடுகளுடன் பொருந்துகிறது என்பதை உறுதிப்படுத்தவும். எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு மூடிய வளைய எண்ணெய் குளிரூட்டும் அமைப்பு வெப்பநிலை உயர்வை 70 K க்குள் வைத்திருக்க முடியும்.

4. கட்டுப்பாட்டு அமைப்பின் சமநிலை இழப்பீட்டுத் திறனைக் கவனியுங்கள்  - சில மேம்பட்ட மாக்லெவ் கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள், எஞ்சிய சமநிலையின்மையை ஓரளவு ஈடுசெய்யக்கூடிய தானியங்கி சமநிலை தொழில்நுட்பத்தை உள்ளடக்கியது. உற்பத்தியாளரின் கட்டுப்பாட்டு அல்காரிதம் இந்த அம்சத்தை வழங்குகிறதா என்று கேட்கவும்.

முடிவுரை

மாக்லெவ் மோட்டார் ரோட்டரைத் தேர்ந்தெடுப்பது ஒரு கணினி பொறியியல் பணியாகும். வேகம் இயக்க வரம்பை வரையறுக்கிறது, ஆற்றல் வெளியீட்டு திறனை தீர்மானிக்கிறது மற்றும் டைனமிக் பேலன்சிங் செயல்பாட்டு தரத்திற்கு உத்தரவாதம் அளிக்கிறது. மூன்று காரணிகளும் ஒன்றையொன்று கட்டுப்படுத்தி ஆதரிக்கின்றன. அவற்றில் உகந்த பொருத்தத்தைக் கண்டறிவதன் மூலம் மட்டுமே பல்லாயிரக்கணக்கான புரட்சிகளின் புயலில் மேக்லெவ் மோட்டார் சீராக பறக்க முடியும்.

GB/T போன்ற தேசிய தரநிலைகளின் தொடர்ச்சியான வெளியீடுகளுடன் 46078 2025 மேக்னடிக் லெவிடேஷன் பவர் டெக்னாலஜி - டெர்மினாலஜி, மேக்லெவ் தொழில்துறையானது 'அனுபவ அடிப்படையிலான தேர்வு' என்பதிலிருந்து 'நிலையான அடிப்படையிலான தேர்வை நோக்கி நகர்கிறது.' நீங்கள் ஒரு உபகரணங்கள் வாங்குபவராக இருந்தாலும் அல்லது ஒரு சிஸ்டம் ஒருங்கிணைப்பாளராக இருந்தாலும், தொடர்புடைய தரநிலைகளை கண்டிப்பாக பின்பற்றி அவற்றை உங்கள் சொந்த இயக்க நிலைமைகளுடன் இணைத்து தேர்வு செய்வது நல்லது.