Daimi Maqnitli Sinxron Dartma Maşınlarının Ulduz Mühürlemesinin Hesablanması və Tətbiqi üzrə Tədqiqatlar

Fon

Daimi Maqnitli Sinxron Mühərriklər (PMSM) yüksək səmərəlilik, enerjiyə qənaət və etibarlılıq üstünlüklərinə görə müasir sənayedə və gündəlik həyatda geniş istifadə olunur və onları bir çox sahələrdə üstünlük verilən güc avadanlığına çevirir. Daimi maqnitli sinxron dartma maşınları qabaqcıl idarəetmə texnologiyaları vasitəsilə nəinki hamar qaldırma hərəkətini təmin edir, həm də lift kabinəsinin dəqiq yerləşdirilməsi və təhlükəsizlik mühafizəsinə nail olur. Mükəmməl performansları ilə onlar bir çox lift sistemlərinin əsas komponentlərinə çevriliblər. Bununla belə, lift texnologiyasının davamlı inkişafı ilə, daimi maqnitli sinxron dartma maşınları üçün performans tələbləri artır, xüsusən də tədqiqat nöqtəsinə çevrilmiş "ulduz sızdırmazlığı" texnologiyasının tətbiqi.

Tədqiqat məsələləri və əhəmiyyəti

Daimi maqnitli sinxron dartma maşınlarında ulduz möhürləmə momentinin ənənəvi qiymətləndirilməsi nəzəri hesablamalara və ulduz möhürləmənin ultra-keçici proseslərini və elektromaqnit sahələrinin qeyri-xəttiliyini hesablamaq üçün mübarizə aparan, aşağı səmərəlilik və dəqiqliklə nəticələnən ölçülmüş məlumatlardan əldə edilir. Ulduz möhürləmə zamanı ani böyük cərəyan daimi maqnitlərin geri dönməz demaqnitsizləşməsi riski yaradır ki, bunu da qiymətləndirmək çətindir. Sonlu elementlərin təhlili (FEA) proqram təminatının inkişafı ilə bu məsələlər həll olundu. Hal-hazırda, nəzəri hesablamalar dizaynı istiqamətləndirmək üçün daha çox istifadə olunur və onların proqram təminatının təhlili ilə birləşdirilməsi ulduz möhürləmə momentinin daha sürətli və daha dəqiq təhlilinə imkan verir. Bu yazı ulduz möhürləmə iş şəraitinin sonlu element analizini aparmaq üçün nümunə kimi daimi maqnitli sinxron dartma maşını götürür. Bu tədqiqatlar yalnız daimi maqnitli sinxron dartma maşınlarının nəzəri sistemini zənginləşdirməyə kömək etmir, həm də liftin təhlükəsizlik performansını yaxşılaşdırmaq və performansı optimallaşdırmaq üçün güclü dəstək verir.

Sonlu Elementlər Analizinin Ulduz Mühürleme Hesablamalarında Tətbiqi

Simulyasiya nəticələrinin düzgünlüyünü yoxlamaq üçün nominal sürəti 159 rpm olan mövcud sınaq məlumatlarına malik dartma maşını seçilmişdir. Müxtəlif sürətlərdə ölçülmüş sabit vəziyyətdə olan ulduz möhürləmə anı və sarım cərəyanı aşağıdakı kimidir. Ulduz möhürləmə anı 12 rpm-də maksimuma çatır.

Şəkil 1: Star-Sealing Ölçülmüş Data

Sonra Maxwell proqram təminatından istifadə etməklə bu dartma maşınının sonlu element analizi aparılmışdır. Əvvəlcə dartma maşınının həndəsi modeli quruldu və müvafiq material xüsusiyyətləri və sərhəd şərtləri təyin edildi. Sonra elektromaqnit sahəsinin tənliklərini həll etməklə daimi maqnitlərin müxtəlif vaxtlarda zaman-domen cərəyan əyriləri, fırlanma anı əyriləri və demaqnitləşmə halları əldə edilmişdir. Simulyasiya nəticələri ilə ölçülmüş məlumatlar arasında uyğunluq yoxlanıldı.

Dartma maşınının sonlu element modelinin yaradılması elektromaqnit analizi üçün əsasdır və burada ətraflı izah edilməyəcək. Vurğulanır ki, mühərrikin maddi parametrləri faktiki istifadəyə uyğun olmalıdır; daimi maqnitlərin sonrakı demaqnitləşmə təhlilini nəzərə alaraq, daimi maqnitlər üçün qeyri-xətti B-H əyrilərindən istifadə edilməlidir. Bu yazı Maksvelldə dartma maşınının ulduz möhürləmə və demaqnitləşdirmə simulyasiyasının necə həyata keçiriləcəyinə diqqət yetirir. Proqram təminatında ulduz möhürlənməsi aşağıdakı şəkildə göstərilən xüsusi dövrə konfiqurasiyası ilə xarici dövrə vasitəsilə həyata keçirilir. Dartma maşınının üç fazalı stator sarımları dövrədə LPhaseA/B/C kimi qeyd olunur. Üç fazalı sarımların qəfil qısaqapanma ulduz möhürlənməsini simulyasiya etmək üçün paralel modul (cərəyan mənbəyi və cərəyanla idarə olunan açardan ibarətdir) hər bir faza sarğı dövrəsinə ardıcıl olaraq qoşulur. Başlanğıcda, cərəyanla idarə olunan açar açıqdır və üç fazalı cərəyan mənbəyi sarımlara enerji verir. Müəyyən edilmiş vaxtda, cərəyanla idarə olunan açar bağlanır, üç fazalı cərəyan mənbəyini qısa qapanır və üç fazalı sarımları qısaldaraq, qısaqapanma ulduz sızdırmazlığı vəziyyətinə daxil olur.

Şəkil 2: Ulduz möhürləmə dövrəsinin dizaynı

Dartma maşınının ölçülmüş maksimum ulduz möhürləmə anı 12 rpm sürətinə uyğundur. Simulyasiya zamanı sürətlər ölçülmüş sürətə uyğunlaşmaq üçün 10 rpm, 12 rpm və 14 rpm kimi parametrləşdirilmişdir. Simulyasiyanın dayanma müddətinə gəldikdə, dolama cərəyanlarının daha aşağı sürətlərdə daha sürətli sabitləşdiyini nəzərə alaraq, yalnız 2-3 elektrik dövrü təyin edildi. Nəticələrin zaman-domen əyrilərindən hesablanmış ulduz möhürləmə momentinin və sarım cərəyanının sabitləşdiyi qənaətinə gəlmək olar. Simulyasiya göstərdi ki, 12 rpm-də sabit vəziyyətdə olan ulduz sızdırmazlığı fırlanma anı 5885,3 Nm-də ən böyük olub ki, bu da ölçülmüş dəyərdən 5,6% aşağıdır. Ölçülmüş sarma cərəyanı 265,8 A, simulyasiya edilmiş cərəyan isə 251,8 A təşkil etmişdir, simulyasiya dəyəri də ölçülən dəyərdən 5,6% aşağı olmaqla dizayn dəqiqliyi tələblərinə cavab verir.

Şəkil 3: Zirvə Ulduz Mühürləmə Torku və Sarma Cərəyanı

Dartma maşınları təhlükəsizlik baxımından kritik xüsusi avadanlıqdır və daimi maqnitsizləşdirmə onların işinə və etibarlılığına təsir edən əsas amillərdən biridir. Standartları aşan dönməz demaqnitləşməyə yol verilmir. Bu yazıda Ansys Maksvell proqramı ulduz möhürləmə vəziyyətində qısaqapanma cərəyanları tərəfindən induksiya olunan əks maqnit sahələri altında daimi maqnitlərin demaqnitləşmə xüsusiyyətlərini simulyasiya etmək üçün istifadə edilmişdir. Sarma cərəyanı tendensiyasından, cari zirvə ulduz sızdırmazlığı anında 1000 A-nı keçir və 6 elektrik dövründən sonra sabitləşir. Maksvell proqramında demaqnitsizləşmə dərəcəsi daimi maqnitlərin qalıq maqnitləşmə sahəsinə məruz qaldıqdan sonra onların orijinal qalıq maqnitizminə nisbətini təmsil edir; 1 dəyəri demaqnitləşmənin olmadığını, 0 isə tam demaqnitləşməni göstərir. Demaqnitsizləşdirmə əyriləri və kontur xəritələrindən daimi maqnitsizləşdirmə dərəcəsi 1-dir, heç bir demaqnitləşmə müşahidə olunmur, bu simulyasiya edilmiş dartma maşınının etibarlılıq tələblərinə cavab verdiyini təsdiqləyir.

Şəkil 4: Nominal Sürətdə Ulduz Mühürləməsi altında Sarma Cərəyanının Zaman-Domen əyrisi

Şəkil 5: Daimi maqnitlərin demaqnitləşmə dərəcəsi əyrisi və demaqnitləşmə kontur xəritəsi

Dərinləşdirmə və Outlook

Həm simulyasiya, həm də ölçmə yolu ilə dartma maşınının ulduz möhürləmə anı və daimi maqnitsizləşmə riski effektiv şəkildə idarə oluna bilər, performansın optimallaşdırılması üçün güclü dəstək təmin edilir və dartma maşınının təhlükəsiz istismarı və uzunömürlülüyünü təmin edir. Bu məqalə daimi maqnitli sinxron dartma maşınlarında ulduz möhürləmə momentinin və maqnitsizləşdirmənin hesablanmasını tədqiq etməklə yanaşı, liftin təhlükəsizliyinin və performansının optimallaşdırılmasının yaxşılaşdırılmasını da güclü şəkildə təşviq edir. Biz fənlərarası əməkdaşlıq və mübadilə yolu ilə texnoloji tərəqqi və bu sahədə innovativ sıçrayışları inkişaf etdirməyi səbirsizliklə gözləyirik. Biz həmçinin daha çox tədqiqatçı və praktikantı bu sahəyə diqqət yetirməyə, daimi maqnitli sinxron dartma maşınlarının performansını artırmaq və liftlərin təhlükəsiz istismarını təmin etmək üçün müdriklik və səy göstərməyə çağırırıq.