நட்சத்திர-சீல் கணக்கீடு மற்றும் நிரந்தர காந்த ஒத்திசைவான இழுவை இயந்திரங்களின் பயன்பாடு பற்றிய ஆராய்ச்சி

பின்னணி

நிரந்தர காந்த ஒத்திசைவு மோட்டார்கள் (பி.எம்.எஸ்.எம்) நவீன தொழில் மற்றும் அன்றாட வாழ்க்கையில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஏனெனில் அவற்றின் அதிக செயல்திறன், ஆற்றல் சேமிப்பு மற்றும் நம்பகத்தன்மை ஆகியவற்றின் நன்மைகள் காரணமாக, அவை பல துறைகளில் விருப்பமான மின் கருவிகளாக அமைகின்றன. மேம்பட்ட கட்டுப்பாட்டு தொழில்நுட்பங்கள் மூலம் நிரந்தர காந்த ஒத்திசைவான இழுவை இயந்திரங்கள், மென்மையான தூக்கும் இயக்கத்தை வழங்குவதோடு மட்டுமல்லாமல், லிஃப்ட் காரின் துல்லியமான நிலைப்படுத்தல் மற்றும் பாதுகாப்பு பாதுகாப்பையும் அடைகின்றன. அவற்றின் சிறந்த செயல்திறனுடன், அவை பல லிஃப்ட் 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 இடமாக மாறியுள்ளது.

ஆராய்ச்சி சிக்கல்கள் மற்றும் முக்கியத்துவம்

நிரந்தர காந்த ஒத்திசைவான இழுவை இயந்திரங்களில் நட்சத்திர-சீல் முறுக்கின் பாரம்பரிய மதிப்பீடு தத்துவார்த்த கணக்கீடுகள் மற்றும் அளவிடப்பட்ட தரவுகளிலிருந்து வழித்தோன்றல் ஆகியவற்றை நம்பியுள்ளது, இது நட்சத்திர-சீல் மற்றும் மின்காந்த துறைகளின் நேர்கோட்டுத்தன்மையை கணக்கிட போராடுகிறது, இதன் விளைவாக குறைந்த செயல்திறன் மற்றும் துல்லியமானது. ஸ்டார்-சீல் செய்யும் போது உடனடி பெரிய மின்னோட்டம் நிரந்தர காந்தங்களை மாற்ற முடியாத வாய்வீச்சுக்கு வரும் அபாயத்தை ஏற்படுத்துகிறது, இதை மதிப்பீடு செய்வதும் கடினம். வரையறுக்கப்பட்ட உறுப்பு பகுப்பாய்வு (FEA) மென்பொருளின் வளர்ச்சியுடன், இந்த சிக்கல்கள் தீர்க்கப்பட்டுள்ளன. தற்போது, ​​வடிவமைப்பை வழிநடத்த தத்துவார்த்த கணக்கீடுகள் அதிகம் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் அவற்றை மென்பொருள் பகுப்பாய்வோடு இணைப்பது நட்சத்திர-சீல் முறுக்குவிசை பற்றிய விரைவான மற்றும் துல்லியமான பகுப்பாய்வை செயல்படுத்துகிறது. இந்த தாள் அதன் நட்சத்திர-சீல் இயக்க நிலைமைகளின் வரையறுக்கப்பட்ட உறுப்பு பகுப்பாய்வை நடத்துவதற்கு ஒரு நிரந்தர காந்த ஒத்திசைவான இழுவை இயந்திரத்தை எடுத்துக்கொள்கிறது. இந்த ஆய்வுகள் நிரந்தர காந்த ஒத்திசைவான இழுவை இயந்திரங்களின் தத்துவார்த்த அமைப்பை வளப்படுத்த உதவுவது மட்டுமல்லாமல், லிஃப்ட் பாதுகாப்பு செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்கும் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்கும் வலுவான ஆதரவையும் வழங்குகின்றன.

நட்சத்திர-சீல் கணக்கீடுகளில் வரையறுக்கப்பட்ட உறுப்பு பகுப்பாய்வின் பயன்பாடு

உருவகப்படுத்துதல் முடிவுகளின் துல்லியத்தை சரிபார்க்க, 159 ஆர்பிஎம் மதிப்பிடப்பட்ட வேகத்துடன், ஏற்கனவே உள்ள சோதனை தரவைக் கொண்ட ஒரு இழுவை இயந்திரம் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது. வெவ்வேறு வேகத்தில் அளவிடப்பட்ட நிலையான-நிலை நட்சத்திர-சீல் முறுக்கு மற்றும் முறுக்கு மின்னோட்டம் பின்வருமாறு. ஸ்டார்-சீல் முறுக்கு அதன் அதிகபட்சத்தை 12 ஆர்.பி.எம்.

படம் 1: நட்சத்திர-சீல் அளவிடப்பட்ட தரவு

அடுத்து, மேக்ஸ்வெல் மென்பொருளைப் பயன்படுத்தி இந்த இழுவை இயந்திரத்தின் வரையறுக்கப்பட்ட உறுப்பு பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது. முதலாவதாக, இழுவை இயந்திரத்தின் வடிவியல் மாதிரி நிறுவப்பட்டது, மேலும் தொடர்புடைய பொருள் பண்புகள் மற்றும் எல்லை நிபந்தனைகள் அமைக்கப்பட்டன. பின்னர், மின்காந்த புல சமன்பாடுகளைத் தீர்ப்பதன் மூலம், வெவ்வேறு நேரங்களில் நிரந்தர காந்தங்களின் நேர-டொமைன் தற்போதைய வளைவுகள், முறுக்கு வளைவுகள் மற்றும் டிமாக்னெடிசேஷன் நிலைகள் பெறப்பட்டன. உருவகப்படுத்துதல் முடிவுகளுக்கும் அளவிடப்பட்ட தரவுகளுக்கும் இடையிலான நிலைத்தன்மை சரிபார்க்கப்பட்டது.

இழுவை இயந்திரத்தின் வரையறுக்கப்பட்ட உறுப்பு மாதிரியை நிறுவுவது மின்காந்த பகுப்பாய்விற்கு அடிப்படை மற்றும் இங்கு விரிவாக இருக்காது. மோட்டரின் பொருள் அமைப்புகள் உண்மையான பயன்பாட்டிற்கு இணங்க வேண்டும் என்று வலியுறுத்தப்படுகிறது; நிரந்தர காந்தங்களின் அடுத்தடுத்த டிமேக்னெடிசேஷன் பகுப்பாய்வைக் கருத்தில் கொண்டு, நேரியல் அல்லாத பி-எச் வளைவுகள் நிரந்தர காந்தங்களுக்கு பயன்படுத்தப்பட வேண்டும். மேக்ஸ்வெல்லில் இழுவை இயந்திரத்தின் நட்சத்திர-சீலிங் மற்றும் டிமேக்னெடிசேஷன் உருவகப்படுத்துதலை எவ்வாறு செயல்படுத்துவது என்பதில் இந்த கட்டுரை கவனம் செலுத்துகிறது. மென்பொருளில் நட்சத்திர-சீல் ஒரு வெளிப்புற சுற்று மூலம் உணரப்படுகிறது, குறிப்பிட்ட சுற்று உள்ளமைவு கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது. இழுவை இயந்திரத்தின் மூன்று கட்ட ஸ்டேட்டர் முறுக்குகள் சுற்றில் LPHASEA/B/C என குறிக்கப்படுகின்றன. மூன்று கட்ட முறுக்குகளின் திடீர் குறுகிய-சுற்று நட்சத்திரத்தை உருவகப்படுத்த, ஒரு இணையான தொகுதி (தற்போதைய மூல மற்றும் தற்போதைய-கட்டுப்படுத்தப்பட்ட சுவிட்ச் ஆகியவற்றைக் கொண்டது) ஒவ்வொரு கட்ட முறுக்கு சுற்றுடன் தொடரில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. ஆரம்பத்தில், தற்போதைய கட்டுப்பாட்டு சுவிட்ச் திறந்திருக்கும், மேலும் மூன்று கட்ட தற்போதைய மூலமானது முறுக்குகளுக்கு சக்தியை வழங்குகிறது. ஒரு குறிப்பிட்ட நேரத்தில், தற்போதைய-கட்டுப்பாட்டு சுவிட்ச் மூடப்பட்டு, மூன்று கட்ட தற்போதைய மூலத்தை குறுகிய சுற்றிலும், மூன்று கட்ட முறுக்குகளைக் குறைத்து, குறுகிய சுற்று நட்சத்திரம்-சீல் நிலைக்குள் நுழைகிறது.

படம் 2: நட்சத்திர-சீல் சுற்று வடிவமைப்பு

இழுவை இயந்திரத்தின் அளவிடப்பட்ட அதிகபட்ச நட்சத்திர-சீல் முறுக்கு 12 ஆர்.பி.எம் வேகத்திற்கு ஒத்திருக்கிறது. உருவகப்படுத்துதலின் போது, ​​அளவிடப்பட்ட வேகத்துடன் சீரமைக்க வேகம் 10 ஆர்.பி.எம், 12 ஆர்.பி.எம் மற்றும் 14 ஆர்.பி.எம் என அளவுருவாக்கப்பட்டது. உருவகப்படுத்துதல் நிறுத்த நேரம் குறித்து, முறுக்கு நீரோட்டங்கள் குறைந்த வேகத்தில் வேகமாக உறுதிப்படுத்தப்படுவதைக் கருத்தில் கொண்டு, 2–3 மின் சுழற்சிகள் மட்டுமே அமைக்கப்பட்டன. முடிவுகளின் நேர-டொமைன் வளைவுகளிலிருந்து, கணக்கிடப்பட்ட நட்சத்திர-சீல் முறுக்கு மற்றும் முறுக்கு மின்னோட்டம் உறுதிப்படுத்தப்பட்டுள்ளன என்பதை தீர்மானிக்க முடியும். 12 ஆர்பிஎம்மில் நிலையான-நிலை நட்சத்திர-சீல் முறுக்கு 5885.3 என்.எம். அளவிடப்பட்ட முறுக்கு மின்னோட்டம் 265.8 A ஆக இருந்தது, மற்றும் உருவகப்படுத்தப்பட்ட மின்னோட்டம் 251.8 A ஆக இருந்தது, உருவகப்படுத்துதல் மதிப்பு அளவிடப்பட்ட மதிப்பை விட 5.6% குறைவாகவும், வடிவமைப்பு துல்லியத் தேவைகளை பூர்த்தி செய்யவும்.

படம் 3: உச்ச நட்சத்திரம்-சீல் முறுக்கு மற்றும் முறுக்கு மின்னோட்டம்

இழுவை இயந்திரங்கள் பாதுகாப்பு-சிக்கலான சிறப்பு உபகரணங்கள், மற்றும் நிரந்தர காந்த டிமக்னெடிசேஷன் என்பது அவற்றின் செயல்திறன் மற்றும் நம்பகத்தன்மையை பாதிக்கும் முக்கிய காரணிகளில் ஒன்றாகும். மாற்ற முடியாத டிமக்னெடிசேஷன் தரங்களை மீற அனுமதிக்கப்படவில்லை. இந்த ஆய்வறிக்கையில், நட்சத்திர-சீல் நிலையில் குறுகிய சுற்று நீரோட்டங்களால் தூண்டப்பட்ட தலைகீழ் காந்தப்புலங்களின் கீழ் நிரந்தர காந்தங்களின் டிமக்நெடிசேஷன் பண்புகளை உருவகப்படுத்த ANSYS மேக்ஸ்வெல் மென்பொருள் பயன்படுத்தப்படுகிறது. முறுக்கு தற்போதைய போக்கிலிருந்து, தற்போதைய உச்சநிலை நட்சத்திர-சீல் தருணத்தில் 1000 A ஐ தாண்டி 6 மின் சுழற்சிகளுக்குப் பிறகு உறுதிப்படுத்துகிறது. மேக்ஸ்வெல் மென்பொருளில் உள்ள டிமேக்னெடிசேஷன் வீதம் ஒரு டிமக்னெடிசேஷன் புலத்தை அவற்றின் அசல் எஞ்சிய காந்தத்திற்கு வெளிப்படுத்திய பின்னர் நிரந்தர காந்தங்களின் எஞ்சிய காந்தத்தின் விகிதத்தைக் குறிக்கிறது; 1 இன் மதிப்பு டிமாக்நெட்டைசேஷன் இல்லை என்பதைக் குறிக்காது, மேலும் 0 முழுமையான டிமக்னெடிசேஷனைக் குறிக்கிறது. டிமாக்நெடிசேஷன் வளைவுகள் மற்றும் விளிம்பு வரைபடங்களிலிருந்து, நிரந்தர காந்த டிமக்னெடிசேஷன் வீதம் 1 ஆகும், எந்தவொரு டிமாக்நெடிசேஷனும் கவனிக்கப்படாமல், உருவகப்படுத்தப்பட்ட இழுவை இயந்திரம் நம்பகத்தன்மை தேவைகளை பூர்த்தி செய்கிறது என்பதை உறுதிப்படுத்துகிறது.

படம் 4: மதிப்பிடப்பட்ட வேகத்தில் நட்சத்திர-சீல் கீழ் முறுக்கு மின்னோட்டத்தின் நேர-டொமைன் வளைவு

படம் 5: டிமக்னெடிசேஷன் வீத வளைவு மற்றும் நிரந்தர காந்தங்களின் டிமக்னெடிசேஷன் விளிம்பு வரைபடம்

ஆழப்படுத்துதல் மற்றும் பார்வை

உருவகப்படுத்துதல் மற்றும் அளவீட்டு இரண்டின் மூலமும், இழுவை இயந்திரத்தின் நட்சத்திர-சீல் முறுக்கு மற்றும் நிரந்தர காந்த டிமேக்னெடிசேஷனின் ஆபத்து திறம்பட கட்டுப்படுத்தப்படலாம், செயல்திறன் தேர்வுமுறைக்கு வலுவான ஆதரவை வழங்குகிறது மற்றும் இழுவை இயந்திரத்தின் பாதுகாப்பான செயல்பாடு மற்றும் நீண்ட ஆயுளை உறுதி செய்கிறது. இந்த கட்டுரை நிரந்தர காந்த ஒத்திசைவான இழுவை இயந்திரங்களில் நட்சத்திர-சீல் முறுக்கு மற்றும் வாய்வீச்சின் கணக்கீட்டை ஆராய்வது மட்டுமல்லாமல், லிஃப்ட் பாதுகாப்பு மற்றும் செயல்திறன் தேர்வுமுறை முன்னேற்றத்தையும் வலுவாக ஊக்குவிக்கிறது. இந்த துறையில் தொழில்நுட்ப முன்னேற்றம் மற்றும் புதுமையான முன்னேற்றங்களை இடைநிலை ஒத்துழைப்பு மற்றும் பரிமாற்றங்கள் மூலம் முன்னேற்றுவதை நாங்கள் எதிர்நோக்குகிறோம். இந்த துறையில் கவனம் செலுத்துமாறு அதிகமான ஆராய்ச்சியாளர்கள் மற்றும் பயிற்சியாளர்களையும் நாங்கள் அழைக்கிறோம், நிரந்தர காந்த ஒத்திசைவான இழுவை இயந்திரங்களின் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்கான ஞானத்தையும் முயற்சிகளையும் பங்களிக்கிறோம், மேலும் லிஃப்ட்ஸின் பாதுகாப்பான செயல்பாட்டை உறுதி செய்வோம்.