நட்சத்திர-சீலிங் கணக்கீடு மற்றும் நிரந்தர காந்த ஒத்திசைவு இழுவை இயந்திரங்களின் பயன்பாடு பற்றிய ஆராய்ச்சி

பின்னணி

நிரந்தர காந்த ஒத்திசைவான மோட்டார்கள் (PMSMs) நவீன தொழில்துறையிலும் அன்றாட வாழ்விலும் அதிக செயல்திறன், ஆற்றல் சேமிப்பு மற்றும் நம்பகத்தன்மை ஆகியவற்றின் நன்மைகளால் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் அவை பல துறைகளில் விருப்பமான சக்தி சாதனங்களாக அமைகின்றன. நிரந்தர காந்த ஒத்திசைவான இழுவை இயந்திரங்கள், மேம்பட்ட கட்டுப்பாட்டு தொழில்நுட்பங்கள் மூலம், மென்மையான தூக்கும் இயக்கத்தை வழங்குவதோடு மட்டுமல்லாமல், லிஃப்ட் காரின் துல்லியமான நிலைப்படுத்தல் மற்றும் பாதுகாப்பு பாதுகாப்பையும் அடைகின்றன. அவற்றின் சிறந்த செயல்திறனுடன், அவை பல உயர்த்தி அமைப்புகளில் முக்கிய கூறுகளாக மாறிவிட்டன. இருப்பினும், லிஃப்ட் தொழில்நுட்பத்தின் தொடர்ச்சியான வளர்ச்சியுடன், நிரந்தர காந்த ஒத்திசைவான இழுவை இயந்திரங்களுக்கான செயல்திறன் தேவைகள் அதிகரித்து வருகின்றன, குறிப்பாக "ஸ்டார்-சீலிங்" தொழில்நுட்பத்தின் பயன்பாடு, இது ஒரு ஆராய்ச்சி மையமாக மாறியுள்ளது.

ஆராய்ச்சி சிக்கல்கள் மற்றும் முக்கியத்துவம்

நிரந்தர காந்த ஒத்திசைவான இழுவை இயந்திரங்களில் நட்சத்திர-சீலிங் முறுக்கு விசையின் பாரம்பரிய மதிப்பீடு கோட்பாட்டு கணக்கீடுகள் மற்றும் அளவிடப்பட்ட தரவுகளிலிருந்து பெறப்பட்டவை ஆகியவற்றை நம்பியுள்ளது, இது நட்சத்திர-சீலிங் மற்றும் மின்காந்த புலங்களின் நேரியல் அல்லாத தன்மையைக் கணக்கிட போராடுகிறது. நட்சத்திர-சீலிங் போது உடனடி பெரிய மின்னோட்டம் நிரந்தர காந்தங்களின் மீளமுடியாத டிமேக்னடைசேஷன் அபாயத்தை ஏற்படுத்துகிறது, இது மதிப்பீடு செய்வதும் கடினம். வரையறுக்கப்பட்ட உறுப்பு பகுப்பாய்வு (FEA) மென்பொருளின் வளர்ச்சியுடன், இந்த சிக்கல்கள் தீர்க்கப்பட்டுள்ளன. தற்போது, ​​கோட்பாட்டு கணக்கீடுகள் வடிவமைப்பை வழிநடத்துவதற்கு அதிகம் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் அவற்றை மென்பொருள் பகுப்பாய்வோடு இணைப்பதன் மூலம் நட்சத்திர சீல் முறுக்கு விரைவு மற்றும் துல்லியமான பகுப்பாய்வை செயல்படுத்துகிறது. இந்த தாள் ஒரு நிரந்தர காந்த ஒத்திசைவான இழுவை இயந்திரத்தை அதன் நட்சத்திர-சீலிங் இயக்க நிலைமைகளின் வரையறுக்கப்பட்ட உறுப்பு பகுப்பாய்வு நடத்த ஒரு எடுத்துக்காட்டு. இந்த ஆய்வுகள் நிரந்தர காந்த ஒத்திசைவு இழுவை இயந்திரங்களின் தத்துவார்த்த அமைப்பை வளப்படுத்த உதவுவது மட்டுமல்லாமல், லிஃப்ட் பாதுகாப்பு செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்கும் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்கும் வலுவான ஆதரவை வழங்குகிறது.

ஸ்டார்-சீலிங் கணக்கீடுகளில் வரையறுக்கப்பட்ட உறுப்பு பகுப்பாய்வு பயன்பாடு

உருவகப்படுத்துதல் முடிவுகளின் துல்லியத்தை சரிபார்க்க, 159 rpm வேகத்துடன், ஏற்கனவே உள்ள சோதனை தரவுகளுடன் ஒரு இழுவை இயந்திரம் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது. அளவிடப்பட்ட நிலையான-நிலை நட்சத்திர-சீலிங் முறுக்கு மற்றும் வெவ்வேறு வேகங்களில் முறுக்கு மின்னோட்டம் பின்வருமாறு. நட்சத்திர-சீலிங் முறுக்கு 12 rpm இல் அதன் அதிகபட்சத்தை அடைகிறது.

படம் 1: நட்சத்திர-சீலிங்கின் அளவிடப்பட்ட தரவு

அடுத்து, இந்த இழுவை இயந்திரத்தின் வரையறுக்கப்பட்ட உறுப்பு பகுப்பாய்வு மேக்ஸ்வெல் மென்பொருளைப் பயன்படுத்தி செய்யப்பட்டது. முதலில், இழுவை இயந்திரத்தின் வடிவியல் மாதிரி நிறுவப்பட்டது, அதனுடன் தொடர்புடைய பொருள் பண்புகள் மற்றும் எல்லை நிலைமைகள் அமைக்கப்பட்டன. பின்னர், மின்காந்த புல சமன்பாடுகளைத் தீர்ப்பதன் மூலம், வெவ்வேறு நேரங்களில் நிரந்தர காந்தங்களின் நேர-டொமைன் தற்போதைய வளைவுகள், முறுக்கு வளைவுகள் மற்றும் டிமேக்னடைசேஷன் நிலைகள் பெறப்பட்டன. உருவகப்படுத்துதல் முடிவுகள் மற்றும் அளவிடப்பட்ட தரவு ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான நிலைத்தன்மை சரிபார்க்கப்பட்டது.

இழுவை இயந்திரத்தின் வரையறுக்கப்பட்ட உறுப்பு மாதிரியின் ஸ்தாபனமானது மின்காந்த பகுப்பாய்விற்கு அடிப்படையானது மற்றும் இங்கு விரிவாகக் கூறப்படாது. மோட்டரின் பொருள் அமைப்புகள் உண்மையான பயன்பாட்டிற்கு இணங்க வேண்டும் என்று வலியுறுத்தப்படுகிறது; நிரந்தர காந்தங்களின் டீமேக்னடைசேஷன் பகுப்பாய்வைக் கருத்தில் கொண்டு, நிரந்தர காந்தங்களுக்கு நேரியல் அல்லாத B-H வளைவுகள் பயன்படுத்தப்பட வேண்டும். மேக்ஸ்வெல்லில் உள்ள இழுவை இயந்திரத்தின் நட்சத்திர-சீலிங் மற்றும் டிமேக்னடைசேஷன் சிமுலேஷனை எவ்வாறு செயல்படுத்துவது என்பதில் இந்தக் கட்டுரை கவனம் செலுத்துகிறது. மென்பொருளில் நட்சத்திர-சீலிங் வெளிப்புற சுற்று மூலம் உணரப்படுகிறது, குறிப்பிட்ட சுற்று உள்ளமைவு கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது. இழுவை இயந்திரத்தின் மூன்று-கட்ட ஸ்டேட்டர் முறுக்குகள் சுற்றுவட்டத்தில் LPhaseA/B/C எனக் குறிக்கப்படுகின்றன. மூன்று-கட்ட முறுக்குகளின் திடீர் ஷார்ட்-சர்க்யூட் நட்சத்திர-சீலிங் உருவகப்படுத்த, ஒரு இணையான தொகுதி (தற்போதைய மூல மற்றும் மின்னோட்டக் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட சுவிட்சைக் கொண்டது) ஒவ்வொரு கட்ட முறுக்கு சுற்றுடன் தொடரில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. ஆரம்பத்தில், தற்போதைய கட்டுப்பாட்டு சுவிட்ச் திறந்திருக்கும், மேலும் மூன்று-கட்ட மின்னோட்ட மூலமானது முறுக்குகளுக்கு சக்தியை வழங்குகிறது. ஒரு குறிப்பிட்ட நேரத்தில், தற்போதைய-கட்டுப்படுத்தப்பட்ட சுவிட்ச் மூடுகிறது, மூன்று-கட்ட மின்னோட்ட மூலத்தை ஷார்ட் சர்க்யூட் செய்து, மூன்று-கட்ட முறுக்குகளை சுருக்கி, ஷார்ட் சர்க்யூட் ஸ்டார்-சீலிங் நிலைக்கு நுழைகிறது.

படம் 2: ஸ்டார்-சீலிங் சர்க்யூட் டிசைன்

இழுவை இயந்திரத்தின் அளவிடப்பட்ட அதிகபட்ச நட்சத்திர-சீலிங் முறுக்கு 12 rpm வேகத்திற்கு ஒத்திருக்கிறது. உருவகப்படுத்துதலின் போது, ​​அளவிடப்பட்ட வேகத்துடன் சீரமைக்க வேகம் 10 rpm, 12 rpm மற்றும் 14 rpm என அளவுருவாக மாற்றப்பட்டது. உருவகப்படுத்துதல் நிறுத்த நேரத்தைப் பொறுத்தவரை, குறைந்த வேகத்தில் முறுக்கு நீரோட்டங்கள் வேகமாக நிலைப்படுத்தப்படுவதைக் கருத்தில் கொண்டு, 2-3 மின் சுழற்சிகள் மட்டுமே அமைக்கப்பட்டன. முடிவுகளின் நேர-டொமைன் வளைவுகளிலிருந்து, கணக்கிடப்பட்ட நட்சத்திர-சீலிங் முறுக்கு மற்றும் முறுக்கு மின்னோட்டம் நிலைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன என்று தீர்மானிக்க முடியும். 12 rpm இல் நிலையான-நிலை நட்சத்திர-சீலிங் முறுக்கு 5885.3 Nm இல் மிகப்பெரியது என்று உருவகப்படுத்துதல் காட்டியது, இது அளவிடப்பட்ட மதிப்பை விட 5.6% குறைவாக இருந்தது. அளவிடப்பட்ட முறுக்கு மின்னோட்டம் 265.8 A ஆகவும், உருவகப்படுத்தப்பட்ட மின்னோட்டம் 251.8 A ஆகவும் இருந்தது, உருவகப்படுத்தப்பட்ட மதிப்பானது அளவிடப்பட்ட மதிப்பை விட 5.6% குறைவாக உள்ளது, வடிவமைப்பு துல்லியத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்கிறது.

படம் 3: பீக் ஸ்டார்-சீலிங் டார்க் மற்றும் வைண்டிங் கரண்ட்

இழுவை இயந்திரங்கள் பாதுகாப்பு-முக்கியமான சிறப்பு உபகரணங்களாகும், மேலும் நிரந்தர காந்தத்தை நீக்குவது அவற்றின் செயல்திறன் மற்றும் நம்பகத்தன்மையை பாதிக்கும் முக்கிய காரணிகளில் ஒன்றாகும். தரத்தை மீறும் மீளமுடியாத டிமேக்னடைசேஷன் அனுமதிக்கப்படாது. இந்தத் தாளில், அன்சிஸ் மேக்ஸ்வெல் மென்பொருள், நட்சத்திர-சீலிங் நிலையில் உள்ள குறுகிய-சுற்று மின்னோட்டங்களால் தூண்டப்பட்ட தலைகீழ் காந்தப்புலங்களின் கீழ் நிரந்தர காந்தங்களின் டிமேக்னடைசேஷன் பண்புகளை உருவகப்படுத்த பயன்படுத்தப்படுகிறது. முறுக்கு மின்னோட்டப் போக்கிலிருந்து, தற்போதைய உச்சநிலை நட்சத்திரம்-சீல் செய்யும் தருணத்தில் 1000 A ஐத் தாண்டி 6 மின் சுழற்சிகளுக்குப் பிறகு நிலைப்படுத்தப்படுகிறது. மேக்ஸ்வெல் மென்பொருளில் உள்ள டிமேக்னடைசேஷன் வீதம், நிரந்தர காந்தங்களின் எஞ்சிய காந்தத்தின் விகிதத்தை அவற்றின் அசல் எஞ்சிய காந்தத்தன்மையுடன் ஒரு டிமேக்னடைசிங் புலத்தில் வெளிப்படுத்திய பிறகு பிரதிபலிக்கிறது; 1 இன் மதிப்பு டிமேக்னடைசேஷன் இல்லை என்பதைக் குறிக்கிறது, மேலும் 0 முழுமையான டிமேக்னடைசேஷன் என்பதைக் குறிக்கிறது. டிமேக்னடைசேஷன் வளைவுகள் மற்றும் விளிம்பு வரைபடங்களில் இருந்து, நிரந்தர காந்த காந்தமாக்கல் விகிதம் 1 ஆகும், எந்த டிமேக்னடைசேஷன் காணப்படவில்லை, உருவகப்படுத்தப்பட்ட இழுவை இயந்திரம் நம்பகத்தன்மை தேவைகளை பூர்த்தி செய்கிறது என்பதை உறுதிப்படுத்துகிறது.

படம் 4: மதிப்பிடப்பட்ட வேகத்தில் ஸ்டார்-சீலிங் கீழ் முறுக்கு மின்னோட்டத்தின் நேர-டொமைன் வளைவு

படம் 5: டிமேக்னடைசேஷன் ரேட் வளைவு மற்றும் நிரந்தர காந்தங்களின் டிமேக்னடைசேஷன் காண்டூர் வரைபடம்

ஆழப்படுத்துதல் மற்றும் அவுட்லுக்

உருவகப்படுத்துதல் மற்றும் அளவீடு ஆகிய இரண்டின் மூலமாகவும், இழுவை இயந்திரத்தின் நட்சத்திர-சீலிங் முறுக்கு மற்றும் நிரந்தர காந்த காந்த நீக்கத்தின் அபாயத்தை திறம்பட கட்டுப்படுத்தலாம், இது செயல்திறன் மேம்படுத்துதலுக்கான வலுவான ஆதரவை வழங்குகிறது மற்றும் இழுவை இயந்திரத்தின் பாதுகாப்பான செயல்பாடு மற்றும் நீண்ட ஆயுளை உறுதி செய்கிறது. இந்தத் தாள் நிரந்தர காந்த ஒத்திசைவு இழுவை இயந்திரங்களில் நட்சத்திர-சீலிங் முறுக்கு மற்றும் டிமேக்னடைசேஷன் கணக்கீடுகளை ஆராய்வது மட்டுமல்லாமல், லிஃப்ட் பாதுகாப்பு மற்றும் செயல்திறன் தேர்வுமுறையின் முன்னேற்றத்தையும் வலுவாக ஊக்குவிக்கிறது. துறைசார் ஒத்துழைப்பு மற்றும் பரிமாற்றங்கள் மூலம் இந்தத் துறையில் தொழில்நுட்ப முன்னேற்றம் மற்றும் புதுமையான முன்னேற்றங்களை நாங்கள் எதிர்நோக்குகிறோம். நிரந்தர காந்த ஒத்திசைவான இழுவை இயந்திரங்களின் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்கும், லிஃப்ட்களின் பாதுகாப்பான செயல்பாட்டை உறுதி செய்வதற்கும் ஞானத்தையும் முயற்சிகளையும் பங்களித்து, இந்தத் துறையில் கவனம் செலுத்துவதற்கு அதிகமான ஆராய்ச்சியாளர்கள் மற்றும் பயிற்சியாளர்களை நாங்கள் அழைக்கிறோம்.