Нигоҳе ба муҳаррикҳои гуногуни хаттии дастрас ва чӣ гуна интихоб кардани навъи оптималии барномаи шумо.
Дар мақолаи зерин шарҳи намудҳои гуногуни муҳаррикҳои хатӣ мавҷуданд, аз ҷумла принсипҳои кори онҳо, таърихи рушди магнитҳои доимӣ, усулҳои тарроҳии муҳаррикҳои хатӣ ва бахшҳои саноатӣ бо истифода аз ҳар як намуди муҳаррикҳои хатӣ.
Технологияи муҳаррики хатӣ метавонад чунин бошад: Моторҳои индуксионии хатӣ (LIM) ё муҳаррикҳои доимии магнитии хатӣ синхронӣ (PMLSM).PMLSM метавонад ядрои оҳан ё бе оҳан бошад.Ҳама муҳаррикҳо дар конфигуратсияи ҳамвор ё қубурӣ мавҷуданд.Hiwin дар тӯли 20 сол дар тарҳрезии муҳаррики хатӣ ва истеҳсолот пешсаф буд.
Афзалиятҳои моторҳои хатӣ
Моторҳои хатӣ барои таъмини ҳаракати хаттӣ, яъне интиқоли бори додашуда бо шитоб, суръат, масофаи сафар ва дақиқ истифода мешаванд.Ҳама технологияҳои ҳаракат, ба истиснои муҳаррики хатӣ, як навъ гардонандаи механикӣ барои табдил додани ҳаракати гардиш ба ҳаракати хатӣ мебошанд.Чунин системаҳои ҳаракаткунанда тавассути винтҳои тӯбӣ, тасмаҳо ё рейка ва пинионҳо идора карда мешаванд.Муҳлати хизмати ҳамаи ин дискҳо аз фарсудашавии ҷузъҳои механикӣ, ки барои табдил додани ҳаракати гардиш ба ҳаракати хатӣ истифода мешаванд, вобаста аст ва нисбатан кӯтоҳ аст.
Бартарии асосии муҳаррикҳои хатӣ дар он аст, ки бидуни ягон системаи механикӣ ҳаракати хатӣ таъмин карда шавад, зеро ҳаво воситаи интиқол мебошад, аз ин рӯ муҳаррикҳои хатӣ аслан дискҳои бефриксия мебошанд, ки мӯҳлати хизмати аз ҷиҳати назариявӣ номаҳдудро таъмин мекунанд.Азбаски ягон қисмҳои механикӣ барои тавлиди ҳаракати хатӣ истифода намешаванд, суръатҳои хеле баланд имконпазиранд, ки дар он ҷо дигар дискҳо, аз қабили винтҳои шарикӣ, тасмаҳо ё рейка ва пиньон ба маҳдудиятҳои ҷиддӣ дучор мешаванд.
Моторҳои индуксионии хатӣ
Расми 1
Моторҳои индуксионии хатӣ (LIM) аввалин ихтироъшуда буд (патенти ИМА 782312 - Алфред Зехден дар 1905).Он аз як "аввалин" иборат аст, ки аз анбори ламинатсияҳои пӯлоди барқӣ ва бисёр печҳои мис, ки бо шиддати сефазаӣ таъмин карда мешаванд ва "дуюмдараҷа" одатан аз плитаи пӯлод ва плитаи мис ё алюминий иборат аст.
Вақте ки ба рагҳои ибтидоӣ энергия мегиранд, дуюмдараҷа магнитизатсия мешавад ва дар ноқили дуюмдараҷа майдони ҷараёнҳои гирдобӣ ба вуҷуд меояд.Ин майдони дуюмдараҷа пас аз он бо EMF-и ибтидоӣ барои тавлиди қувва ҳамкорӣ мекунад.Самти ҳаракат қоидаи дасти чапи Флемингро риоя мекунад, яъне;самти ҳаракат ба самти ҷараён ва самти майдон / ҷараён перпендикуляр хоҳад буд.
Расми 2
Моторҳои индуксионии хатӣ бартарии арзиши хеле пастро пешниҳод мекунанд, зеро дуюмдараҷа ягон магнити доимиро истифода намебарад.Магнитҳои доимии NdFeB ва SmCo хеле гарон мебошанд.Моторҳои индуксионии хатӣ барои дуюмдараҷаи худ маводи хеле маъмулро (пӯлод, алюминий, мис) истифода мебаранд ва ин хатари таъминотро бартараф мекунанд.
Аммо, манфии истифодаи муҳаррикҳои индуксионии хатӣ мавҷудияти дискҳо барои чунин муҳаррикҳо мебошад.Дар ҳоле ки дарёфти дискҳо барои муҳаррикҳои хаттии магнитии доимӣ хеле осон аст, пайдо кардани дискҳо барои муҳаррикҳои индуксионии хатӣ хеле душвор аст.
Расми 3
Моторҳои синхронии хаттии магнитии доимӣ
Моторҳои синхронии хаттии магнитии доимӣ (PMLSM) аслан як муҳаррикҳои индуксионии хатӣ доранд (яъне, маҷмӯи ғалтакҳо, ки дар стеллажҳои ламинатсияҳои пӯлоди барқӣ насб карда шудаанд ва бо шиддати сефазаӣ идора мешаванд).Дуюм фарқ мекунад.
Ба ҷои табақи алюминий ё мис, ки дар табақи пӯлод васл карда шудааст, дуюмдараҷа аз магнитҳои доимӣ, ки дар табақи пӯлод васл карда шудаанд, иборат аст.Самти магнитизатсияи ҳар як магнит нисбат ба самти пешина, ки дар расми 3 нишон дода шудааст, иваз мешавад.
Бартарии возеҳи истифодаи магнитҳои доимӣ эҷоди майдони доимӣ дар дуюмдараҷа мебошад.Мо дидем, ки қувва дар муҳаррики индуксионӣ тавассути таъсири мутақобилаи майдони ибтидоӣ ва майдони дуюмдараҷа ба вуҷуд меояд, ки танҳо пас аз он ки майдони ҷараёнҳои гирдобӣ дар дуввум тавассути фосилаи ҳавоии мотор ба вуҷуд омадаанд, дастрас аст.Ин ба таъхир бо номи "лағзиш" оварда мерасонад ва ҳаракати дуюмдараҷа бо шиддати ибтидоӣ, ки ба аввалия дода мешавад, ҳамоҳанг нест.
Аз ин сабаб, муҳаррикҳои хаттии индуксионӣ "асинхронӣ" номида мешаванд.Дар муҳаррики хаттии магнитии доимӣ, ҳаракати дуюмдараҷа ҳамеша бо шиддати аввалия ҳамоҳанг хоҳад буд, зеро майдони дуюмдараҷа ҳамеша дастрас ва бидуни таъхир мавҷуд аст.Аз ин сабаб, муҳаррикҳои доимии хатти "синхронӣ" номида мешаванд.
Дар PMLSM намудҳои гуногуни магнитҳои доимиро истифода бурдан мумкин аст.Дар давоми 120 соли охир таносуби хар як материал тагьир ёфт.То имрӯз, PMLSMҳо магнитҳои NdFeB ё магнитҳои SmCo -ро истифода мебаранд, аммо аксарияти онҳо магнитҳои NdFeB -ро истифода мебаранд.Дар расми 4 таърихи инкишофи магнити доимӣ нишон дода шудааст.
Расми 4
Қувваи магнит бо маҳсулоти энергетикии он дар Megagauss-Oersteds, (MGOe) тавсиф карда мешавад.То нимаи солҳои ҳаштодум танҳо Steel, Ferrite ва Alnico дастрас буданд ва маҳсулоти хеле ками энергияро пешкаш мекарданд.Магнитҳои SmCo дар ибтидои солҳои 1960 дар асоси кори Карл Стрнат ва Олден Рэй таҳия шуда, баъдтар дар охири солҳои 60-ум тиҷоратӣ шудаанд.
Расми 5
Маҳсулоти энергетикии магнитҳои SmCo дар аввал аз маҳсулоти энергетикии магнитҳои Alnico ду баробар зиёд буд.Дар соли 1984 General Motors ва Sumitomo мустақилона магнитҳои NdFeB - пайвастагиҳои неодиний, оҳан ва борро таҳия карданд.Муқоисаи магнитҳои SmCo ва NdFeB дар расми 5 нишон дода шудааст.
Магнитҳои NdFeB нисбат ба магнитҳои SmCo қувваи баландтар тавлид мекунанд, аммо ба ҳарорати баланд ҳассостаранд.Магнитҳои SmCo инчунин ба зангзанӣ ва ҳарорати паст тобовартаранд, аммо қиматтаранд.Вақте ки ҳарорати корӣ ба ҳарорати максималии магнит мерасад, магнит ба демагнетизатсия оғоз мекунад ва ин демагнетизатсия бебозгашт аст.Магнитизатсияи аз даст додани магнит боиси он мегардад, ки муҳаррик қувваи худро гум кунад ва ба талабот ҷавобгӯ набошад.Агар магнит 100% аз ҳарорати максималӣ камтар кор кунад, қувваи он қариб номуайян нигоҳ дошта мешавад.
Азбаски арзиши баланди магнитҳои SmCo, магнитҳои NdFeB интихоби дуруст барои аксари муҳаррикҳо мебошанд, алахусус бо назардошти қувваи баландтари дастрас.Аммо, барои баъзе барномаҳое, ки ҳарорати корӣ метавонад хеле баланд бошад, беҳтар аст, ки магнитҳои SmCo истифода баранд, то аз ҳарорати максималии корӣ дур бошанд.
Тарҳрезии муҳаррикҳои хатӣ
Моторҳои хатӣ одатан тавассути симулятсияи электромагнитии ниҳоии элементҳо тарҳрезӣ шудаанд.Модели 3D барои муаррифии стек ламинатсия, катҳо, магнитҳо ва плитаи пӯлодие, ки магнитҳоро дастгирӣ мекунанд, сохта мешавад.Ҳаво дар атрофи муҳаррик ва инчунин дар фосилаи ҳавоӣ модел карда мешавад.Сипас хосиятҳои мавод барои ҳама ҷузъҳо ворид карда мешаванд: магнитҳо, пӯлоди барқӣ, пӯлод, катҳо ва ҳаво.Пас аз он тор бо истифода аз унсурҳои H ё P сохта мешавад ва модел ҳал карда мешавад.Пас аз он ҷараён ба ҳар як печи модел истифода мешавад.
Дар расми 6 баромади моделиронӣ нишон дода шудааст, ки дар он флюс дар tesla намоиш дода мешавад.Арзиши асосии баромади манфиатдор барои моделиронӣ, албатта, қувваи моторӣ аст ва дастрас хоҳад буд.Азбаски гардиши ниҳоии катҳо ҳеҷ гуна қувва ба вуҷуд намеорад, инчунин бо истифода аз модели 2D (DXF ё формати дигар) муҳаррик, аз ҷумла ламинатсияҳо, магнитҳо ва лавҳаи пӯлодие, ки магнитҳоро дастгирӣ мекунанд, симулятсияи 2D-ро иҷро кардан мумкин аст.Натиҷаи чунин моделсозии 2D ба моделиронии 3D хеле наздик хоҳад буд ва барои арзёбии қувваи мотор кофӣ дақиқ хоҳад буд.
Расми 6
Як муҳаррики индуксионии хатӣ ҳам ба воситаи модели 3D ё 2D моделсозӣ карда мешавад, аммо ҳалли он нисбат ба PMLSM мушкилтар хоҳад буд.Сабаб дар он аст, ки ҷараёни магнитии дуюмдараҷаи PMLSM пас аз ворид шудан ба хосиятҳои магнитҳо фавран модел карда мешавад, аз ин рӯ барои ба даст овардани ҳама арзишҳои баромад, аз ҷумла қувваи мотор танҳо як ҳалли лозим аст.
Аммо, ҷараёни дуюмдараҷаи муҳаррики индуксионӣ таҳлили муваққатиро талаб мекунад (маънои якчанд ҳалли дар фосилаи муайяншуда), то ҷараёни магнитии дуюмдараҷаи LIM сохта шавад ва танҳо дар он вақт қувва ба даст оварда шавад.Нармафзоре, ки барои моделсозии элементҳои ниҳоии электромагнитӣ истифода мешавад, бояд қобилияти иҷро кардани таҳлили муваққатиро дошта бошад.
Марҳилаи мотори хатӣ
Расми 7
Hiwin Corporation муҳаррикҳои хатиро дар сатҳи ҷузъҳо таъмин мекунад.Дар ин ҳолат, танҳо муҳаррики хатӣ ва модулҳои дуюмдараҷа дода мешаванд.Барои муҳаррики PMLSM, модулҳои дуюмдараҷа аз плитаҳои пӯлодии дарозии гуногун иборат хоҳанд буд, ки дар болои онҳо магнитҳои доимӣ ҷамъ карда мешаванд.Hiwin Corporation инчунин марҳилаҳои мукаммалро тавре ки дар расми 7 нишон дода шудааст, таъмин мекунад.
Чунин марҳила чаҳорчӯба, подшипникҳои хатӣ, муҳаррики ибтидоӣ, магнитҳои дуюмдараҷа, вагоне, ки муштарӣ барои пайваст кардани бори худ, рамзгузор ва сими кабелӣ иборат аст.Марҳилаи мотории хатӣ ҳангоми таҳвил омода мешавад ва ҳаётро осонтар мекунад, зеро ба фармоишгар лозим нест, ки марҳилаеро тарҳрезӣ ва истеҳсол кунад, ки дониши коршиносиро талаб мекунад.
Муҳлати хидматрасонии марҳилаи мотории хатӣ
Мӯҳлати хидматрасонии марҳилаи мотории хатӣ нисбат ба марҳилае, ки бо тасма, винти шарик ё рейка ва пинион идора карда мешавад, хеле дарозтар аст.Ҷузъҳои механикии марҳилаҳои бавосита идорашаванда маъмулан ҷузъҳои аввалине мебошанд, ки аз сабаби соиш ва фарсудашавии онҳо пайваста ба онҳо дучор мешаванд, ноком мешаванд.Марҳилаи мотори хатӣ як гардонандаи мустақимест, ки алоқаи механикӣ ё фарсудашавӣ надорад, зеро муҳити интиқол ҳаво аст.Аз ин рӯ, ягона ҷузъҳое, ки метавонанд дар марҳилаи мотори хатӣ ноком шаванд, подшипникҳои хатӣ ё худи мотор мебошанд.
Подшипникҳои хатӣ одатан мӯҳлати хизмати хеле дароз доранд, зеро сарбории радиалӣ хеле кам аст.Муҳлати хизмати мотор аз ҳарорати миёнаи кор вобаста хоҳад буд.Дар расми 8 мӯҳлати изолятсияи мотор ҳамчун функсияи ҳарорат нишон дода шудааст.Қоида ин аст, ки мӯҳлати хидмат барои ҳар 10 дараҷа, ки ҳарорати кор аз ҳарорати муқарраршуда болотар аст, ду маротиба кам карда мешавад.Масалан, синфи мотори изолятсияи F дар ҳарорати миёнаи 120 ° C 325,000 соат кор мекунад.
Аз ин рӯ, пешбинӣ шудааст, ки марҳилаи мотории хатӣ мӯҳлати хидматрасонии 50+ сол дорад, агар муҳаррик ба таври консервативӣ интихоб карда шавад, мӯҳлати хидматрасоние, ки ҳеҷ гоҳ бо тасмаҳо, винтҳои шарикӣ ё марҳилаҳои чархдор ва пинион ба даст овардан мумкин нест.
Расми 8
Барномаҳо барои моторҳои хатӣ
Моторҳои индуксионии хатӣ (LIM) асосан дар барномаҳое истифода мешаванд, ки дарозии сафар доранд ва дар он ҷое, ки қувваи хеле баланд дар якҷоягӣ бо суръати хеле баланд лозим аст.Сабаби интихоби муҳаррики индуксионии хатӣ дар он аст, ки арзиши муҳаррики дуюмдараҷа нисбат ба истифодаи PMLSM хеле паст хоҳад буд ва дар суръати хеле баланд самаранокии мотори индуксионии хатӣ хеле баланд аст, аз ин рӯ қувваи кам талаф мешавад.
Масалан, EMALS (Systems Electromagnetic Launch Systems), ки дар киштиҳои ҳавопаймоӣ барои сар додани ҳавопаймоҳо истифода мешаванд, муҳаррикҳои индуксионии хатиро истифода мебаранд.Аввалин чунин системаи мотории хатӣ дар киштии ҳавопаймоии USS Gerald R. Ford насб карда шуд.Мотор метавонад ҳавопаймои 45 000 кг-ро бо суръати 240 км/соат дар роҳи 91 метр суръат бахшад.
Намунаи дигари парки фароғатӣ.Моторҳои индуксионии хатӣ, ки дар баъзе аз ин системаҳо насб карда шудаанд, метавонанд борҳои хеле баландро аз 0 то 100 км / соат дар 3 сония суръат бахшанд.Марҳилаҳои мотории индуксионии хатӣ инчунин метавонанд дар RTUs, (Воҳидҳои нақлиёти робот) истифода шаванд.Аксарияти RTU-ҳо драйвҳо ва пинионҳоро истифода мебаранд, аммо муҳаррики индуксионии хатӣ метавонад иҷрои баландтар, арзиши камтар ва мӯҳлати хидматрасониро пешниҳод кунад.
Моторҳои синхронии магнитии доимӣ
PMLSMҳо маъмулан дар барномаҳое истифода мешаванд, ки зарбаҳои хеле хурдтар, суръати пасттар доранд, аммо аз баланд то дақиқии хеле баланд ва давраҳои пуршиддати корӣ.Аксарияти ин барномаҳо дар саноати мошинсозии AOI (Назорати автоматии оптикӣ), нимноқилҳо ва лазерӣ мавҷуданд.
Интихоби марҳилаҳои муҳаррики хаттӣ, (диски мустақим) нисбат ба дискҳои ғайримустақим (марҳилаҳое, ки ҳаракати хатӣ тавассути табдил додани ҳаракати гардиш ба даст меояд) барои тарҳҳои дарозмуддат бартарият медиҳад ва барои бисёр соҳаҳо мувофиқанд.
Вақти фиристодан: феврал-06-2023