Taighde ar Ríomh Star-Séalaithe agus Cur i bhFeidhm Meaisíní Tarraingthe Sioncrónach Maighnéad Buan

Cúlra

Úsáidtear Mótair Sioncrónaithe Maighnéad Buan (PMSManna) go forleathan i dtionscal nua-aimseartha agus sa saol laethúil mar gheall ar a buntáistí a bhaineann le héifeachtacht ard, coigilt fuinnimh agus iontaofacht, rud a fhágann gurb iad an trealamh cumhachta is fearr leo i go leor réimsí. Ní hamháin go soláthraíonn meaisíní tarraingthe sioncrónacha maighnéad buan, trí theicneolaíochtaí rialaithe chun cinn, tairiscint ardaithe réidh ach freisin suíomh beacht agus cosaint sábháilteachta an ghluaisteáin ardaitheoir a bhaint amach. Leis an fheidhmíocht den scoth, tá siad tar éis éirí ina gcomhpháirteanna tábhachtacha i go leor córais ardaitheoir. Mar sin féin, le forbairt leanúnach na teicneolaíochta ardaitheoir, tá na ceanglais feidhmíochta maidir le meaisíní tarraingthe sioncrónacha maighnéad buan ag méadú, go háirithe cur i bhfeidhm na teicneolaíochta "réalt-réalaithe", a tháinig chun bheith ina hotspot taighde.

Saincheisteanna agus Tábhacht Taighde

Braitheann meastóireacht thraidisiúnta ar chasmhóiminte séalaithe réalta i meaisíní tarraingthe sioncrónacha maighnéad buan ar ríomhanna teoiriciúla agus ar dhíorthú ó shonraí tomhaiste, a bhíonn ag streachailt le cuntas a thabhairt ar phróisis ultra-neamhbhuanaithe an tséalaithe réalta agus neamhlíneacht réimsí leictreamaighnéadacha, rud a fhágann éifeachtacht agus cruinneas íseal. Cruthaíonn an sruth mór meandarach le linn réaltshéalaithe an baol go ndéanfaí maighnéadú do-aisiompaithe ar mhaighnéid bhuana, rud atá deacair a mheas freisin. Le forbairt bogearraí anailíse ar eilimintí críochta (FEA), tugadh aghaidh ar na saincheisteanna sin. Faoi láthair, úsáidtear ríomhanna teoiriciúla níos mó chun dearadh a threorú, agus trí iad a chomhcheangal le hanailís bogearraí is féidir anailís níos tapúla agus níos cruinne a dhéanamh ar chasmhóimint séalaithe réalta. Glacann an páipéar seo meaisín tarraingthe sioncrónach maighnéad buan mar shampla chun anailís eiliminte críochta a dhéanamh ar a choinníollacha oibriúcháin séalaithe réalta. Ní hamháin go gcabhraíonn na staidéir seo le córas teoiriciúil na meaisíní tarraingthe sioncrónacha maighnéad buan a shaibhriú ach tugann siad tacaíocht láidir freisin chun feidhmíocht sábháilteachta ardaitheoir a fheabhsú agus feidhmíocht a bharrfheabhsú.

Anailís Eilimintí Chríochnaithe a Chur i bhFeidhm i Áirimh Réalt-Séalaithe

Chun cruinneas na dtorthaí insamhalta a fhíorú, roghnaíodh meaisín tarraingthe le sonraí tástála atá ann cheana féin, le luas rátáil 159 rpm. Is iad seo a leanas an chasmhóimint séalaithe réalta seasta-staid agus an sruth foirceannadh ar luasanna éagsúla. Sroicheann an chasmhóimint réalt-réalaithe a uasmhéid ag 12 rpm.

Fíor 1: Sonraí Tomhais an tSéalaithe Réalta

Ansin, rinneadh anailís ar eilimint chríochta ar an meaisín tarraingthe seo ag baint úsáide as bogearraí Maxwell. Ar dtús, bunaíodh múnla geoiméadrach an mheaisín tarraingthe, agus socraíodh airíonna ábhartha comhfhreagracha agus coinníollacha teorann. Ansin, trí chothromóidí réimse leictreamaighnéadacha a réiteach, fuarthas na cuair reatha fearainn ama, cuair chasmhóiminte, agus stáit dímagnetaithe maighnéid buan ag amanna éagsúla. Fíoraíodh an chomhsheasmhacht idir torthaí ionsamhlúcháin agus sonraí tomhaiste.

Tá bunú mhúnla eilimint chríochta an mheaisín tarraingthe bunúsach don anailís leictreamaighnéadach agus ní dhéanfar é a mhionsaothrú anseo. Leagtar béim go gcaithfidh socruithe ábhartha an mhótair cloí leis an úsáid iarbhír; ag smaoineamh ar anailís demagnetization ina dhiaidh sin ar mhaighnéid bhuana, ní mór cuair BH neamhlíneacha a úsáid le haghaidh maighnéid bhuan. Díríonn an páipéar seo ar conas ionsamhlú réalt-réalaithe agus dímagnetú a chur i bhfeidhm ar an meaisín tarraingthe i Maxwell. Déantar sealú réalta sna bogearraí a bhaint amach trí chiorcad seachtrach, agus tá cumraíocht an chiorcaid ar leith léirithe san fhíor thíos. Sainítear foirceannadh statóra trí phas an mheaisín tarraingthe mar LPhaseA/B/C sa chiorcad. Chun insamhladh a dhéanamh ar shéalaithe réalta gearrchiorcaid tobann na bhfoirceannadh trí phas, tá modúl comhthreomhar (comhdhéanta d'fhoinse reatha agus lasc reatha-rialaithe) ceangailte i sraith le gach ciorcad foirceannadh céime. Ar dtús, tá an lasc rialaithe reatha oscailte, agus soláthraíonn an fhoinse reatha trí chéim cumhacht do na foirceannadh. Ag am socraithe, dúnann an lasc reatha-rialaithe, gearrchiorcadú ar an bhfoinse reatha trí phas agus giorrú na foirceannadh trí phas, ag dul isteach sa stát gearrchiorcad ina saothraítear rónta réalta.

Fíor 2: Dearadh Ciorcaid Réalt-Séalaithe

Freagraíonn uaschasmhóiminte séalaithe réalta tomhaiste an mheaisín tarraingthe do luas 12 rpm. Le linn insamhalta, rinneadh paraiméadar ar luasanna mar 10 rpm, 12 rpm, agus 14 rpm chun ailíniú leis an luas tomhaiste. Maidir leis an am stad insamhalta, ag glacadh leis go gcobhsaíonn sruthanna tochrais níos tapúla ag luasanna níos ísle, níor socraíodh ach 2-3 thimthriall leictreach. Ó chuair réimse ama na dtorthaí, is féidir a mheas go bhfuil an chasmhóimint réalt-séalaithe ríofa agus an sruth foirceannadh cobhsaithe. Léirigh an insamhalta gurb é an chasmhóimint seasta-séalaithe réalta ag 12 rpm an ceann is mó, ag 5885.3 Nm, a bhí 5.6% níos ísle ná an luach tomhaiste. Ba é an sruth foirceannadh tomhaiste ná 265.8 A, agus ba é 251.8 A an sruth insamhlaithe, agus an luach insamhalta freisin 5.6% níos ísle ná an luach tomhaiste, ag freastal ar riachtanais chruinneas dearaidh.

Fíor 3: Buaic-chasmhóiminte Séalaithe agus Reatha Foirceannta

Is trealamh speisialta atá ríthábhachtach don tsábháilteacht iad meaisíní tarraingthe, agus tá dímagnetú maighnéad buan ar cheann de na príomhfhachtóirí a dhéanann difear dá bhfeidhmíocht agus dá n-iontaofacht. Ní cheadaítear dí-mhignetú do-aisiompaithe a sháraíonn na caighdeáin. Sa pháipéar seo, úsáidtear bogearraí Ansys Maxwell chun insamhail a dhéanamh ar shaintréithe dímagnetaithe maighnéid bhuana faoi réimsí maighnéadacha droim ar ais a tharlódh de bharr sruthanna gearrchiorcaid sa staid ina saothraítear rónta réalta. Ón treocht reatha foirceannadh, tá an buaic reatha níos mó ná 1000 A i láthair na huaire de shéalaithe réalta agus cobhsaíonn sé tar éis 6 thimthriall leictreach. Léiríonn an ráta demagnetization i mbogearraí Maxwell an cóimheas idir maighnéadas iarmharach maighnéadas buan tar éis nochtadh do réimse demagnetizing a maighnéadas iarmharach bunaidh; léiríonn luach 1 gan aon dí-mhignetú, agus léiríonn 0 dímagnetú iomlán. Ó na cuair demagnetization agus léarscáileanna comhrianta, is é an ráta demagnetization maighnéad buan 1, gan aon demagnetization breathnaíodh, ag deimhniú go gcomhlíonann an meaisín tarraingt insamhladh riachtanais iontaofacht.

Figiúr 4: Cuar an tSrutha Foirceanta um Fhearann ​​Ama faoi Shéalú Réalt ar Luas Ráta

Figiúr 5: Cuar an Ráta Dí-mhignetaithe agus Léarscáil Chomhrianta na Maighnéid Bhuana

Doimhniú agus Dearcadh

Trí ionsamhladh agus tomhas araon, is féidir an chasmhóimint ina saothraítear rónta réalta an mheaisín tarraingthe agus an baol dímagnetú maighnéadú buan a rialú go héifeachtach, ag soláthar tacaíocht láidir do bharrfheabhsú feidhmíochta agus ag cinntiú oibriú sábháilte agus fad saoil an mheaisín tarraingthe. Ní hamháin go ndéanann an páipéar seo iniúchadh ar chasmhóiminte séalaithe réalta agus dímagnetú a ríomh i meaisíní tarraingthe sioncrónacha maighnéad buan ach cuireann sé chun cinn go láidir freisin feabhas a chur ar shábháilteacht ardaitheoir agus uasmhéadú feidhmíochta. Táimid ag tnúth le dul chun cinn teicneolaíochta agus dul chun cinn nuálaíoch sa réimse seo a chur chun cinn trí chomhar idirdhisciplíneach agus malartuithe. Iarraimid freisin ar níos mó taighdeoirí agus cleachtóirí díriú ar an réimse seo, ag cur eagna agus iarrachtaí chun feabhas a chur ar fheidhmíocht meaisíní tarraingthe sioncrónacha maighnéad buan agus oibriú sábháilte ardaitheoirí a chinntiú.