స్టార్-సీలింగ్ గణన మరియు శాశ్వత మాగ్నెట్ సింక్రోనస్ ట్రాక్షన్ యంత్రాల అనువర్తనంపై పరిశోధన

నేపథ్యం

శాశ్వత మాగ్నెట్ సింక్రోనస్ మోటార్లు (పిఎంఎంఎస్) ఆధునిక పరిశ్రమ మరియు రోజువారీ జీవితంలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి, ఎందుకంటే అధిక సామర్థ్యం, ​​శక్తి పొదుపు మరియు విశ్వసనీయత యొక్క ప్రయోజనాలు, వాటిని అనేక రంగాలలో ఇష్టపడే విద్యుత్ పరికరాలుగా మారుస్తాయి. శాశ్వత మాగ్నెట్ సింక్రోనస్ ట్రాక్షన్ మెషీన్లు, అధునాతన నియంత్రణ సాంకేతిక పరిజ్ఞానం ద్వారా, సున్నితమైన లిఫ్టింగ్ కదలికను అందించడమే కాకుండా, ఎలివేటర్ కారు యొక్క ఖచ్చితమైన స్థానం మరియు భద్రతా రక్షణను కూడా సాధిస్తాయి. వారి అద్భుతమైన పనితీరుతో, అవి చాలా ఎలివేటర్ సిస్టమ్స్‌లో కీలక భాగాలుగా మారాయి. ఏదేమైనా, ఎలివేటర్ టెక్నాలజీ యొక్క నిరంతర అభివృద్ధితో, శాశ్వత మాగ్నెట్ సింక్రోనస్ ట్రాక్షన్ యంత్రాల పనితీరు అవసరాలు పెరుగుతున్నాయి, ముఖ్యంగా "స్టార్-సీలింగ్" టెక్నాలజీ యొక్క అనువర్తనం, ఇది పరిశోధన హాట్‌స్పాట్‌గా మారింది.

పరిశోధన సమస్యలు మరియు ప్రాముఖ్యత

శాశ్వత మాగ్నెట్ సింక్రోనస్ ట్రాక్షన్ మెషీన్లలో స్టార్-సీలింగ్ టార్క్ యొక్క సాంప్రదాయ మూల్యాంకనం కొలిచిన డేటా నుండి సైద్ధాంతిక లెక్కలు మరియు ఉత్పన్నంపై ఆధారపడుతుంది, ఇవి స్టార్-సీలింగ్ యొక్క అల్ట్రా-ట్రాన్సియెంట్ ప్రక్రియలను మరియు విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రాల యొక్క సరళతకు కారణమవుతాయి, ఫలితంగా తక్కువ సామర్థ్యం మరియు ఖచ్చితత్వం ఏర్పడతాయి. స్టార్-సీలింగ్ సమయంలో తక్షణ పెద్ద ప్రవాహం శాశ్వత అయస్కాంతాల యొక్క కోలుకోలేని డీమాగ్నెటైజేషన్ ప్రమాదాన్ని కలిగిస్తుంది, ఇది అంచనా వేయడం కూడా కష్టం. పరిమిత మూలకం విశ్లేషణ (FEA) సాఫ్ట్‌వేర్ అభివృద్ధితో, ఈ సమస్యలు పరిష్కరించబడ్డాయి. ప్రస్తుతం, సైద్ధాంతిక లెక్కలు డిజైన్‌కు మార్గనిర్దేశం చేయడానికి ఎక్కువగా ఉపయోగించబడతాయి మరియు వాటిని సాఫ్ట్‌వేర్ విశ్లేషణతో కలపడం స్టార్-సీలింగ్ టార్క్ యొక్క వేగంగా మరియు మరింత ఖచ్చితమైన విశ్లేషణను అనుమతిస్తుంది. ఈ కాగితం దాని స్టార్-సీలింగ్ ఆపరేటింగ్ పరిస్థితుల యొక్క పరిమిత మూలకం విశ్లేషణను నిర్వహించడానికి ఉదాహరణగా శాశ్వత మాగ్నెట్ సింక్రోనస్ ట్రాక్షన్ యంత్రాన్ని తీసుకుంటుంది. ఈ అధ్యయనాలు శాశ్వత మాగ్నెట్ సింక్రోనస్ ట్రాక్షన్ మెషీన్ల యొక్క సైద్ధాంతిక వ్యవస్థను మెరుగుపరచడంలో సహాయపడటమే కాకుండా ఎలివేటర్ భద్రతా పనితీరును మెరుగుపరచడానికి మరియు పనితీరును ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి బలమైన మద్దతును కూడా అందిస్తాయి.

స్టార్-సీలింగ్ లెక్కల్లో పరిమిత మూలకం విశ్లేషణ యొక్క అనువర్తనం

అనుకరణ ఫలితాల యొక్క ఖచ్చితత్వాన్ని ధృవీకరించడానికి, 159 RPM రేటెడ్ వేగంతో, ఇప్పటికే ఉన్న పరీక్ష డేటా కలిగిన ట్రాక్షన్ మెషీన్ ఎంపిక చేయబడింది. కొలిచిన స్థిరమైన-స్టేట్ స్టార్-సీలింగ్ టార్క్ మరియు వేర్వేరు వేగంతో మూసివేసే కరెంట్ ఈ క్రింది విధంగా ఉన్నాయి. స్టార్-సీలింగ్ టార్క్ గరిష్టంగా 12 ఆర్‌పిఎమ్ వద్ద చేరుకుంటుంది.

మూర్తి 1: స్టార్-సీలింగ్ యొక్క కొలిచిన డేటా

తరువాత, మాక్స్వెల్ సాఫ్ట్‌వేర్‌ను ఉపయోగించి ఈ ట్రాక్షన్ మెషీన్ యొక్క పరిమిత మూలకం విశ్లేషణ జరిగింది. మొదట, ట్రాక్షన్ మెషీన్ యొక్క రేఖాగణిత నమూనా స్థాపించబడింది మరియు సంబంధిత పదార్థ లక్షణాలు మరియు సరిహద్దు పరిస్థితులు సెట్ చేయబడ్డాయి. అప్పుడు, విద్యుదయస్కాంత క్షేత్ర సమీకరణాలను పరిష్కరించడం ద్వారా, వేర్వేరు సమయాల్లో శాశ్వత అయస్కాంతాల యొక్క సమయ-డొమైన్ ప్రస్తుత వక్రతలు, టార్క్ వక్రతలు మరియు డీమాగ్నెటైజేషన్ స్థితులు పొందబడ్డాయి. అనుకరణ ఫలితాలు మరియు కొలిచిన డేటా మధ్య స్థిరత్వం ధృవీకరించబడింది.

ట్రాక్షన్ మెషీన్ యొక్క పరిమిత మూలకం నమూనా స్థాపన విద్యుదయస్కాంత విశ్లేషణకు ప్రాథమికమైనది మరియు ఇక్కడ వివరించబడదు. మోటారు యొక్క భౌతిక సెట్టింగులు వాస్తవ వినియోగానికి అనుగుణంగా ఉండాలి అని నొక్కి చెప్పబడింది; శాశ్వత అయస్కాంతాల యొక్క తదుపరి డీమాగ్నెటైజేషన్ విశ్లేషణను పరిశీలిస్తే, నాన్ లీనియర్ బి-హెచ్ వక్రతలు శాశ్వత అయస్కాంతాల కోసం ఉపయోగించాలి. ఈ కాగితం మాక్స్వెల్ లోని ట్రాక్షన్ మెషిన్ యొక్క స్టార్-సీలింగ్ మరియు డీమాగ్నెటైజేషన్ అనుకరణను ఎలా అమలు చేయాలి అనే దానిపై దృష్టి పెడుతుంది. సాఫ్ట్‌వేర్‌లో స్టార్-సీలింగ్ బాహ్య సర్క్యూట్ ద్వారా గ్రహించబడుతుంది, నిర్దిష్ట సర్క్యూట్ కాన్ఫిగరేషన్ ఈ క్రింది చిత్రంలో చూపబడింది. ట్రాక్షన్ మెషీన్ యొక్క మూడు-దశల స్టేటర్ వైండింగ్లను సర్క్యూట్లో LPHASEA/B/C గా సూచిస్తారు. మూడు-దశల వైండింగ్స్ యొక్క ఆకస్మిక షార్ట్-సర్క్యూట్ స్టార్-సీలింగ్‌ను అనుకరించడానికి, ప్రతి దశ వైండింగ్ సర్క్యూట్‌తో ఒక సమాంతర మాడ్యూల్ (ప్రస్తుత మూలం మరియు ప్రస్తుత-నియంత్రిత స్విచ్‌తో కూడి ఉంటుంది) సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడి ఉంటుంది. ప్రారంభంలో, ప్రస్తుత-నియంత్రిత స్విచ్ తెరిచి ఉంటుంది మరియు మూడు-దశల ప్రస్తుత మూలం వైండింగ్లకు శక్తిని అందిస్తుంది. నిర్ణీత సమయంలో, ప్రస్తుత-నియంత్రిత స్విచ్ మూసివేయబడింది, మూడు-దశల ప్రస్తుత మూలాన్ని షార్ట్-సర్క్యూట్ చేస్తుంది మరియు మూడు-దశల వైండింగ్లను తగ్గించి, షార్ట్-సర్క్యూట్ స్టార్-సీలింగ్ స్థితిలో ప్రవేశిస్తుంది.

మూర్తి 2: స్టార్-సీలింగ్ సర్క్యూట్ డిజైన్

ట్రాక్షన్ మెషీన్ యొక్క కొలిచిన గరిష్ట స్టార్-సీలింగ్ టార్క్ 12 ఆర్‌పిఎమ్ వేగానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది. అనుకరణ సమయంలో, కొలిచిన వేగంతో సమలేఖనం చేయడానికి వేగం 10 RPM, 12 RPM మరియు 14 RPM గా పారామితి చేయబడింది. అనుకరణ స్టాప్ సమయానికి సంబంధించి, వైండింగ్ ప్రవాహాలు తక్కువ వేగంతో వేగంగా స్థిరీకరించబడతాయి, 2-3 విద్యుత్ చక్రాలు మాత్రమే సెట్ చేయబడ్డాయి. ఫలితాల టైమ్-డొమైన్ వక్రాల నుండి, లెక్కించిన స్టార్-సీలింగ్ టార్క్ మరియు వైండింగ్ కరెంట్ స్థిరీకరించబడిందని నిర్ధారించవచ్చు. 12 ఆర్‌పిఎమ్ వద్ద స్థిరమైన-స్టేట్ స్టార్-సీలింగ్ టార్క్ 5885.3 ఎన్ఎమ్ వద్ద అతిపెద్దది అని అనుకరణ చూపించింది, ఇది కొలిచిన విలువ కంటే 5.6% తక్కువ. కొలిచిన వైండింగ్ కరెంట్ 265.8 A, మరియు అనుకరణ కరెంట్ 251.8 A, అనుకరణ విలువ కూడా కొలిచిన విలువ కంటే 5.6% తక్కువ, మీటింగ్ డిజైన్ ఖచ్చితత్వ అవసరాలు.

మూర్తి 3: పీక్ స్టార్-సీలింగ్ టార్క్ మరియు వైండింగ్ కరెంట్

ట్రాక్షన్ యంత్రాలు భద్రత-క్లిష్టమైన ప్రత్యేక పరికరాలు, మరియు శాశ్వత మాగ్నెట్ డీమాగ్నెటైజేషన్ వారి పనితీరు మరియు విశ్వసనీయతను ప్రభావితం చేసే ముఖ్య కారకాల్లో ఒకటి. ప్రమాణాలను మించిన కోలుకోలేని డీమాగ్నెటైజేషన్ అనుమతించబడదు. ఈ కాగితంలో, స్టార్-సీలింగ్ స్థితిలో షార్ట్-సర్క్యూట్ ప్రవాహాల ద్వారా ప్రేరేపించబడిన రివర్స్ అయస్కాంత క్షేత్రాల క్రింద శాశ్వత అయస్కాంతాల యొక్క డీమాగ్నెటైజేషన్ లక్షణాలను అనుకరించడానికి ANSYS మాక్స్వెల్ సాఫ్ట్‌వేర్ ఉపయోగించబడుతుంది. వైండింగ్ ప్రస్తుత ధోరణి నుండి, ప్రస్తుత శిఖరం స్టార్-సీలింగ్ యొక్క సమయంలో 1000 A ను మించి, 6 విద్యుత్ చక్రాల తర్వాత స్థిరీకరిస్తుంది. మాక్స్వెల్ సాఫ్ట్‌వేర్‌లో డీమాగ్నెటైజేషన్ రేటు వారి అసలు అవశేష అయస్కాంతత్వానికి డీమాగ్నిటైజింగ్ క్షేత్రానికి గురైన తరువాత శాశ్వత అయస్కాంతాల అవశేష అయస్కాంతత్వం యొక్క నిష్పత్తిని సూచిస్తుంది; 1 యొక్క విలువ డీమాగ్నెటైజేషన్ లేదని సూచిస్తుంది మరియు 0 పూర్తి డీమాగ్నెటైజేషన్‌ను సూచిస్తుంది. డీమాగ్నెటైజేషన్ వక్రతలు మరియు ఆకృతి పటాల నుండి, శాశ్వత అయస్కాంత డీమాగ్నెటైజేషన్ రేటు 1, డీమాగ్నెటైజేషన్ గమనించబడలేదు, అనుకరణ ట్రాక్షన్ మెషీన్ విశ్వసనీయత అవసరాలను తీర్చగలదని నిర్ధారిస్తుంది.

మూర్తి 4: రేటెడ్ వేగంతో స్టార్-సీలింగ్ కింద వైండింగ్ కరెంట్ యొక్క టైమ్-డొమైన్ వక్రరేఖ

మూర్తి 5: శాశ్వత అయస్కాంతాల యొక్క డీమాగ్నిటైజేషన్ రేటు వక్రత మరియు డీమాగ్నెటైజేషన్ కాంటౌర్ మ్యాప్

లోతైన మరియు దృక్పథం

అనుకరణ మరియు కొలత రెండింటి ద్వారా, ట్రాక్షన్ మెషీన్ యొక్క స్టార్-సీలింగ్ టార్క్ మరియు శాశ్వత మాగ్నెట్ డీమాగ్నెటైజేషన్ యొక్క ప్రమాదాన్ని సమర్థవంతంగా నియంత్రించవచ్చు, ఇది పనితీరు ఆప్టిమైజేషన్ మరియు ట్రాక్షన్ మెషీన్ యొక్క సురక్షితమైన ఆపరేషన్ మరియు దీర్ఘాయువుకు బలమైన మద్దతును అందిస్తుంది. ఈ కాగితం శాశ్వత మాగ్నెట్ సింక్రోనస్ ట్రాక్షన్ మెషీన్లలో స్టార్-సీలింగ్ టార్క్ మరియు డీమాగ్నెటైజేషన్ యొక్క గణనను అన్వేషించడమే కాక, ఎలివేటర్ భద్రత మరియు పనితీరు ఆప్టిమైజేషన్ యొక్క మెరుగుదలను కూడా గట్టిగా ప్రోత్సహిస్తుంది. ఇంటర్ డిసిప్లినరీ సహకారం మరియు ఎక్స్ఛేంజీల ద్వారా ఈ రంగంలో సాంకేతిక పురోగతి మరియు వినూత్న పురోగతులను అభివృద్ధి చేయడానికి మేము ఎదురుచూస్తున్నాము. ఈ రంగంపై దృష్టి పెట్టాలని మేము ఎక్కువ మంది పరిశోధకులను మరియు అభ్యాసకులను కూడా పిలుస్తాము, శాశ్వత అయస్కాంత సింక్రోనస్ ట్రాక్షన్ యంత్రాల పనితీరును పెంచడానికి మరియు ఎలివేటర్ల యొక్క సురక్షితమైన ఆపరేషన్ను నిర్ధారించడానికి జ్ఞానం మరియు ప్రయత్నాలను అందిస్తున్నాము.