அதிவேக மின்மாற்றியில் எந்த ரோட்டார் பயன்படுத்தப்படுகிறது?

நவீன மின் பொறியியலில் மிக முக்கியமான இயந்திரங்களில் மின்மாற்றிகளும் உள்ளன. இயந்திர ஆற்றலை மின் ஆற்றலாக மாற்றுவதன் மூலம் வீடுகள், தொழிற்சாலைகள் மற்றும் நகரங்களுக்கு தேவையான மின்சாரத்தை அவை வழங்குகின்றன. ஒவ்வொரு மின்மாற்றியின் இதயத்திலும் ரோட்டார் எனப்படும் ஒரு முக்கியமான கூறு உள்ளது - இது மாற்று மின்னோட்டத்தை உருவாக்குவதில் முக்கிய பங்கு வகிக்கும் இயந்திரத்தின் சுழலும் பகுதியாகும்.

வரும்போது அதிவேக மின்மாற்றிகள் , ரோட்டார் வடிவமைப்பின் தேர்வு தன்னிச்சையானது அல்ல. அதிக சுழற்சி வேகம் ரோட்டரின் இயந்திர மற்றும் வெப்ப செயல்திறனில் தீவிர கோரிக்கைகளை வைக்கிறது, அதாவது சில வடிவமைப்புகள் மட்டுமே பொருத்தமானவை. அதிவேக மின்மாற்றிகளில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் சுழலி உருளை சுழலி ஆகும், இது முக்கியமற்ற துருவ ரோட்டார் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.

அதிவேக மின்மாற்றிகளுக்கு உருளை வடிவ சுழலி ஏன் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது, மற்ற ரோட்டார் வடிவமைப்புகளிலிருந்து இது எவ்வாறு வேறுபடுகிறது, அது என்ன நன்மைகளை வழங்குகிறது மற்றும் உலகளவில் மின் உற்பத்தியில் அதன் தாக்கத்தை இந்தக் கட்டுரை விரிவாக ஆராய்கிறது.

ரோட்டரின் பங்கைப் புரிந்துகொள்வது

ஒரு மின்மாற்றியில், காந்தப்புலத்தை உருவாக்கும் புல முறுக்குகள் அல்லது காந்தங்களை ரோட்டார் கொண்டு செல்கிறது. மின்மாற்றியின் (ஸ்டேட்டர்) நிலையான பகுதிக்குள் அது சுழலும்போது, ​​சுழலியின் காந்தப்புலம் மற்றும் ஸ்டேட்டர் முறுக்குகளுக்கு இடையிலான தொடர்பு மாற்று மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது.

ரோட்டார் இல்லாமல், மின்மாற்றி செயல்பட முடியாது. ஆனால் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ரோட்டரின் வகையானது நோக்கம் கொண்ட பயன்பாட்டைப் பொறுத்தது. சுழற்சியின் வேகம், மின்மாற்றியை இயக்கும் முறை மற்றும் இயந்திரத்தின் அளவு ஆகியவை முக்கிய துருவ சுழலி அல்லது உருளை சுழலி பயன்படுத்தப்படுகிறதா என்பதைப் பாதிக்கிறது.

சுழலிகளின் வகைகள்

சுழலிகளில் இரண்டு முக்கிய வகைகள் உள்ளன:

• முக்கிய துருவ சுழலிகள்  - இவை மேற்பரப்பில் இருந்து வெளியேறும் துருவங்களைக் கொண்டுள்ளன, சக்கரத்தின் ஸ்போக்குகளை ஒத்திருக்கும். அவை பொதுவாக விட்டத்தில் பெரியதாகவும், அச்சு நீளத்தில் குறைவாகவும், குறைந்த மற்றும் நடுத்தர வேகத்திற்கு ஏற்றதாகவும் இருக்கும்.

• உருளை சுழலிகள்  - இவை வயல் முறுக்குகளுக்கு இடமளிக்கும் வகையில் மேற்பரப்பில் வெட்டப்பட்ட ஸ்லாட்டுகளுடன் மென்மையான, உருளை வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளன. அவை சிறிய விட்டம், நீளமான அச்சு நீளம் மற்றும் அதிக சுழற்சி வேகத்திற்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன.

இரண்டு வடிவமைப்புகளும் முக்கியமான நோக்கங்களுக்குச் சேவை செய்தாலும், அதிவேக மின்மாற்றிகளுக்கு ஒன்று மட்டுமே பொருத்தமானது.

அதிவேக மின்மாற்றிகளில் பயன்படுத்தப்படும் சுழலி

இல் அதிவேக மின்மாற்றிகளில் பயன்படுத்தப்படும் சுழலி உருளை சுழலி ஆகும். இந்த வடிவமைப்பு அதிக வேகத்தில் எழும் மகத்தான இயந்திர அழுத்தங்களைத் தாங்கும், பெரும்பாலும் 50 ஹெர்ட்ஸ் அமைப்புகளுக்கு நிமிடத்திற்கு 1,500 புரட்சிகள் அல்லது 60 ஹெர்ட்ஸ் அமைப்புகளுக்கு நிமிடத்திற்கு 3,000 புரட்சிகள் வரை அடையும். நீராவி விசையாழிகளுடன் இணைக்கப்பட்ட பெரிய டர்போ மின்மாற்றிகளில், உருளை சுழலிகள் நிலையான தேர்வாகும்.

உருளை சுழலிகள் ஏன் விரும்பப்படுகின்றன

அதிவேக மின்மாற்றி வடிவமைப்பில் உருளை சுழலிகள் ஆதிக்கம் செலுத்துவதற்கு பல காரணங்கள் உள்ளன.

இயந்திர வலிமை

மிக அதிக வேகத்தில், சுழலியில் செயல்படும் மையவிலக்கு விசை மிகவும் வலுவானதாகிறது. ஒரு முக்கிய துருவ சுழலி, அதன் நீண்டுகொண்டிருக்கும் துருவங்கள், இந்த சக்திகளை பாதுகாப்பாக தாங்க முடியாது, ஏனெனில் துருவங்கள் அழுத்தத்தின் கீழ் துண்டிக்கப்படலாம். ஒரு உருளை சுழலியின் மென்மையான மேற்பரப்பு மன அழுத்தத்தை சமமாக விநியோகிக்கிறது, நிலைத்தன்மை மற்றும் பாதுகாப்பை உறுதி செய்கிறது.

சிறந்த ஏரோடைனமிக்ஸ்

ஒரு உருளை சுழலி மென்மையாக இருப்பதால், அது சுழலும் போது குறைந்த காற்று எதிர்ப்பை உருவாக்குகிறது. இந்த ஏரோடைனமிக் செயல்திறன் குறைந்த அதிர்வு மற்றும் சத்தத்துடன் அதிக வேகத்தில் சுழற்ற அனுமதிக்கிறது, இது போன்ற நிலைமைகளில் ஒரு முக்கிய துருவ வடிவமைப்பை விட இது மிகவும் நம்பகமானது.

சிறிய வடிவமைப்பு

உருளை சுழலிகள் அகலமாகவும் பருமனாகவும் இல்லாமல் நீளமாகவும் மெல்லியதாகவும் இருக்கும். இந்த சுருக்கத்தன்மை சமநிலையை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் வெப்ப மற்றும் அணு மின் நிலையங்களில் அதிவேக விசையாழிகளுடன் ரோட்டரை நேரடியாக இணைக்க அனுமதிக்கிறது.

சீரான காற்று இடைவெளி

ஒரு மின்மாற்றியில், ரோட்டருக்கும் ஸ்டேட்டருக்கும் இடையே உள்ள காற்று இடைவெளி காந்த சுற்றுகளின் செயல்திறனை பாதிக்கிறது. உருளை சுழலிகள் ஒரு சீரான காற்று இடைவெளியை பராமரிக்கின்றன, இது மென்மையான ஃப்ளக்ஸ் விநியோகம், குறைவான சிதைவு மற்றும் மிகவும் திறமையான செயல்பாட்டிற்கு வழிவகுக்கிறது.

திறமையான குளிர்ச்சி

அதிவேக மின்மாற்றிகள் குறிப்பிடத்தக்க வெப்பத்தை உருவாக்குகின்றன. உருளை சுழலிகள் அச்சு மற்றும் ரேடியல் காற்றோட்ட குழாய்களுடன் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, அவை குளிர்ந்த காற்று அல்லது ஹைட்ரஜனை கூட சுற்ற அனுமதிக்கின்றன. இது அதிக வெப்பத்தைத் தடுக்கிறது மற்றும் ரோட்டார் அதிக சுமையின் கீழ் தொடர்ந்து செயல்படுவதை உறுதி செய்கிறது.

உருளை சுழலிகளின் அம்சங்கள்

அதிவேக மின்மாற்றிகளில் உருளை சுழலிகள் ஏன் சிறந்து விளங்குகின்றன என்பதைப் புரிந்து கொள்ள, அவற்றின் முக்கிய அம்சங்களைப் பார்க்க இது உதவுகிறது:

• அவை மென்மையான வெளிப்புற மேற்பரப்பைக் கொண்டுள்ளன , இது சமநிலையை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் இயந்திர அழுத்தத்தைக் குறைக்கிறது.

• முக்கிய துருவ சுழலிகளுடன் ஒப்பிடும்போது அவை நீளமான அச்சு நீளம்  மற்றும் விட்டத்தில் சிறியவை.

• அவை வழக்கமாக மூலம் தயாரிக்கப்படுகின்றன போலி எஃகு , அதிக வேகத்தைத் தாங்குவதற்குத் தேவையான வலிமையை வழங்குகின்றன.

• அவற்றில் அடங்கும் . காற்றோட்டக் குழாய்கள்  பயனுள்ள உள் குளிரூட்டலுக்கான

• அவை பொதுவாக இரண்டு அல்லது நான்கு துருவங்களைக் கொண்டு வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன , ஏனெனில் அதிவேக இயந்திரங்களுக்கு விரும்பிய அதிர்வெண்ணை அடைய குறைவான துருவங்கள் தேவைப்படுகின்றன.

அதிவேக மின்மாற்றிகளில் உருளை சுழலிகளின் பயன்பாடுகள்

உருளை சுழலிகளைப் பயன்படுத்தும் அதிவேக மின்மாற்றிகள் முக்கியமாக நீராவி அல்லது எரிவாயு விசையாழிகளால் இயக்கப்படும் மின் உற்பத்தி அமைப்புகளில் காணப்படுகின்றன.

அனல் மின் நிலையங்கள்

அனல் மின் நிலையங்களில் பயன்படுத்தப்படும் நீராவி விசையாழிகள் அதிக வேகத்தில் இயங்கும். அவற்றுடன் இணைக்கப்பட்ட மின்மாற்றிகள் இந்த வேகத்துடன் பொருந்த வேண்டும், இது உருளை சுழலிகளை இயற்கையான தேர்வாக மாற்றுகிறது.

அணு மின் நிலையங்கள்

வெப்ப நிலையங்களைப் போலவே, அணுமின் நிலையங்களும் நீராவி விசையாழிகளை நம்பியுள்ளன. உருளை சுழலி தொடர்ச்சியான மற்றும் நம்பகமான மின்சார விநியோகத்திற்கு தேவையான நிலையான, அதிவேக செயல்பாட்டை உறுதி செய்கிறது.

எரிவாயு விசையாழி மின் நிலையங்கள்

வாயு விசையாழிகள் நீராவி விசையாழிகளை விட அதிக வேகத்தில் இயங்குகின்றன. உருளை சுழலிகள் இந்த தீவிர நிலைமைகளைக் கையாள வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, மின்சாரத்தை திறமையாகவும் பாதுகாப்பாகவும் வழங்குகின்றன.

வடிவமைப்பு பரிசீலனைகள்

பொறியாளர்கள் உருளை சுழலிகளை வடிவமைக்கும் போது, ​​அவர்கள் பல முக்கியமான காரணிகளை கணக்கில் கொள்ள வேண்டும்:

• மையவிலக்கு அழுத்த மேலாண்மை  - அதிகபட்ச வேகத்தில் ரோட்டார் தோல்வியடையாது என்பதை உறுதிப்படுத்த கணக்கீடுகள் செய்யப்படுகின்றன.

• துருவ எண்  - அதிக சுழற்சி வேகத்தை அடைய 2 அல்லது 4 துருவங்களுக்கு வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது.

• குளிரூட்டும் அமைப்புகள்  - ஹைட்ரஜன் அல்லது காற்று குளிரூட்டல் வடிவமைப்பில் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டுள்ளது. ஹைட்ரஜன் பெரும்பாலும் மிகப்பெரிய மின்மாற்றிகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஏனெனில் இது சிறந்த வெப்ப பரிமாற்ற பண்புகளையும் காற்றை விட குறைந்த அடர்த்தியையும் கொண்டுள்ளது.

• டைனமிக் பேலன்சிங்  - ஆபத்தான அதிர்வுகளைத் தடுக்க ரோட்டார் கவனமாக சமப்படுத்தப்படுகிறது.

• காப்பு  - வயல் முறுக்குகள் மின் மற்றும் வெப்ப அழுத்தங்களைத் தாங்கும் வகையில் காப்பிடப்பட்டுள்ளன.

உருளை சுழலிகளின் வரம்புகள்

உருளை சுழலிகள் அதிவேக மின்மாற்றிகளுக்கு ஏற்றதாக இருந்தாலும், அவை சில குறைபாடுகளைக் கொண்டுள்ளன. துல்லியமான எந்திரம் தேவைப்படுவதால், அவை தயாரிக்க அதிக விலை கொண்டவை. குறைந்த வேகப் பயன்பாடுகளுக்கும் அவை பொருத்தமானவை அல்ல, அங்கு முக்கிய துருவ சுழலிகள் மிகவும் பயனுள்ளதாகவும் சிக்கனமாகவும் இருக்கும். பராமரிப்பு என்பது மற்றொரு சவாலாகும், ஏனெனில் வடிவமைப்பின் சிக்கலான தன்மை காரணமாக சேவைக்கு மேம்பட்ட நிபுணத்துவம் தேவைப்படுகிறது.

ரோட்டார் தொழில்நுட்பத்தில் முன்னேற்றம்

நவீன பொறியியல் புதுமைகளைக் கொண்டு வந்துள்ளது, அவை உருளை சுழலிகளை இன்னும் திறமையானதாக்குகின்றன:

• பயன்பாடு அதிக வலிமை கொண்ட உலோகக்கலவைகளின்  நீடித்த தன்மையை மேம்படுத்துகிறது.

• ஹைட்ரஜன் குளிரூட்டும் அமைப்புகள்  அதிக வெப்பமடையாமல் அதிக ஆற்றல் வெளியீடுகளை அனுமதிக்கின்றன.

• டிஜிட்டல் கண்காணிப்பு  வெப்பநிலை, அதிர்வு மற்றும் வேகத்தை உண்மையான நேரத்தில் கண்காணிக்கிறது.

• மேம்படுத்தப்பட்ட காப்பு  பொருட்கள் கடினமான இயக்க நிலைமைகளின் கீழ் ரோட்டார் ஆயுளை அதிகரிக்கின்றன.

இந்த முன்னேற்றங்கள் உருளை சுழலிகள் அவற்றின் இயந்திர மற்றும் வெப்ப வரம்புகளுக்கு நெருக்கமாக செயல்பட உதவுகின்றன, அதிவேக மின்மாற்றிகளால் அடையக்கூடிய எல்லைகளைத் தள்ளும்.

நவீன மின் உற்பத்தியில் தாக்கம்

அதிவேக மின்மாற்றிகளில் உருளை வடிவ சுழலிகளின் பரவலான தத்தெடுப்பு மின்சார உற்பத்தியை மாற்றியுள்ளது. அவை இல்லாமல், பெரிய அளவிலான வெப்ப மற்றும் அணுமின் நிலையங்கள் நவீன சமுதாயங்களுக்கு ஆற்றலுக்குத் தேவையான பாரிய அளவிலான ஆற்றலை வழங்க முடியாது. அவற்றின் நம்பகத்தன்மை மின் கட்டங்கள் நிலையானதாக இருப்பதை உறுதி செய்கிறது, அதே நேரத்தில் அவற்றின் செயல்திறன் எரிபொருள் நுகர்வு மற்றும் இயக்க செலவுகளைக் குறைக்கிறது.

முடிவுரை

எனவே, அதிவேக மின்மாற்றியில் எந்த சுழலி பயன்படுத்தப்படுகிறது? பதில் தெளிவாக உள்ளது: உருளை சுழலி, முக்கியமற்ற துருவ ரோட்டார் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. அதன் மென்மையான வடிவமைப்பு, இயந்திர வலிமை, ஏரோடைனமிக் திறன் மற்றும் குளிரூட்டும் திறன் ஆகியவை நிமிடத்திற்கு ஆயிரக்கணக்கான புரட்சிகளில் இயங்க வேண்டிய இயந்திரங்களுக்கு ஒரே சாத்தியமான விருப்பமாக அமைகிறது.

முக்கிய துருவ சுழலிகள் குறைந்த-வேக மின்மாற்றிகளில் அவற்றின் இடத்தைப் பெற்றுள்ளன, குறிப்பாக நீர்மின் நிலையங்களில், ஆனால் வேகம் மற்றும் நிலைத்தன்மை தேவைப்படும்போது - வெப்ப, அணு மற்றும் எரிவாயு விசையாழி நிலையங்களில் - உருளை சுழலி இன்றியமையாதது.

அதிவேக மின்மாற்றிகளை நம்பகத்தன்மையுடனும் திறமையாகவும் செயல்பட வைப்பதன் மூலம், உருளை வடிவ சுழலிகள் நவீன மின் உற்பத்தியின் முதுகெலும்பாக மாறி, உலகம் முழுவதும் உள்ள தொழிற்சாலைகள், நகரங்கள் மற்றும் வீடுகளுக்கு மின்சாரம் தொடர்ந்து சீராகப் பாய்வதை உறுதி செய்கிறது.