аварга технологи | Салбарын шинэ | 2025 оны 3-р сарын 27
Орчин үеийн үйлдвэрлэлийн сүрлэг орчинд асинхрон мотор нь гялалзсан сувд шиг орлуулшгүй бөгөөд гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Үйлдвэрүүдийн том хэмжээний механик тоног төхөөрөмжийн архирах чимээнээс эхлээд гэртээ янз бүрийн цахилгаан хэрэгслийн чимээгүй ажиллагаа хүртэл асинхрон мотор хаа сайгүй байдаг. Асинхрон моторын ажиллагаанд нөлөөлдөг олон хүчин зүйлийн дунд гулсалт нь гол байр суурийг эзэлдэг бөгөөд моторын ажиллах төлөв байдалд шийдвэрлэх үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нийтлэл нь таныг гулсалтыг бүх талаар, гүнзгий судлахад хүргэж, түүний нууцлаг хөшгийг хамтад нь дэлгэх болно.
1. Гулсах гэж юу вэ?
Энгийнээр хэлбэл, гулсалт гэдэг нь асинхрон моторын синхрон хурд ба бодит роторын хурдны зөрүү бөгөөд ихэвчлэн хувиар илэрхийлэгддэг. Синхрон хурд гэдэг нь эргэлдэгч соронзон орны хурд бөгөөд үүнийг чадлын давтамж болон моторын туйлуудын тоогоор тодорхойлдог. Жишээлбэл, чадлын давтамж 50Гц ба моторын туйлуудын тоо 4 бол томъёоны дагуу синхрон хурд \(N_s = \frac{60f}{p}\) (энд \(f\) нь чадлын давтамж ба \(p\) нь моторын туйлуудын хосын тоо), синхрон хурдыг 1500 эрг/мин гэж тооцоолж болно. Роторын хурд нь моторын роторын бодит хурд юм. Хоёрын зөрүү ба синхрон хурдны харьцаа нь гулсалт бөгөөд үүнийг дараах томъёогоор илэрхийлнэ: \(s = \frac{N_s - N_r}{N_s}\), энд \(s\) нь гулсалт, \(N_s\) нь синхрон хурд, \(N_r\) нь роторын хурд юм. Үр дүнг 100-аар үржүүлж гулсах хурдны хувийн утгыг гаргана уу. Гулсах хурд нь ач холбогдолгүй параметр биш юм. Энэ нь моторын гүйцэтгэлд чухал нөлөө үзүүлдэг. Энэ нь роторын гүйдлийн хэмжээнд шууд нөлөөлдөг бөгөөд энэ нь эргээд мотороос үүсэх эргүүлэх хүчийг тодорхойлдог. Гулсах хурд нь моторын үр ашигтай, тогтвортой ажиллагааны түлхүүр гэж хэлж болно. Гулсах хурдыг гүнзгий ойлгох нь моторын өдөр тутмын хэрэглээ болон дараа нь засвар үйлчилгээ хийхэд маш их тустай.
2. Гулсах хурдны төрөлт
Гулсах хурдны үүсэл нь цахилгаан соронзон орны хөгжилтэй нягт холбоотой. 1831 онд Майкл Фарадей цахилгаан соронзон индукцийн зарчмыг нээсэн. Энэхүү томоохон нээлт нь цахилгаан моторыг зохион бүтээх бат бөх онолын үндэс суурийг тавьсан юм. Түүнээс хойш тоо томшгүй олон эрдэмтэн, инженерүүд цахилгаан моторыг судлах, зохион бүтээхэд өөрсдийгөө зориулсаар ирсэн. 1882 онд Никола Тесла эргэлдэгч соронзон орны зарчмыг санал болгож, үүний үндсэн дээр практик асинхрон моторыг амжилттай зохион бүтээжээ. Асинхрон моторын бодит ажиллагаанд хүмүүс синхрон хурд ба роторын хурдны хооронд ялгаа байгааг аажмаар анзаарч, гулсах хурдны тухай ойлголт бий болсон. Цаг хугацаа өнгөрөхөд энэхүү ойлголтыг цахилгаан инженерийн салбарт өргөн ашиглаж, асинхрон моторын гүйцэтгэлийг судлах, оновчтой болгох чухал хэрэгсэл болсон.
3. Гулсах хурдыг юу үүсгэдэг вэ?
(I) Дизайны хүчин зүйлс
Моторын туйлуудын тоо болон тэжээлийн хангамжийн давтамж нь синхрон хурдыг тодорхойлдог гол дизайны хүчин зүйлүүд юм. Моторын туйлууд олон байх тусам синхрон хурд бага байна; тэжээлийн хангамжийн давтамж өндөр байх тусам синхрон хурд өндөр байна. Гэсэн хэдий ч бодит ажиллагааны үед моторын өөрийн бүтэц, үйлдвэрлэлийн процесст тодорхой хязгаарлалтуудаас шалтгаалан роторын хурд нь синхрон хурдад хүрэхэд хэцүү байдаг бөгөөд энэ нь гулсах хурдыг бий болгодог.
2) Гадаад хүчин зүйлс
Ачааллын нөхцөл нь гулсах хурдад мэдэгдэхүйц нөлөө үзүүлдэг. Хөдөлгүүр дээрх ачаалал нэмэгдэхэд роторын хурд буурч, гулсах хурд нэмэгдэнэ; эсрэгээрээ ачаалал буурахад роторын хурд нэмэгдэж, гулсах хурд нь буурна. Үүнээс гадна орчны температур нь моторын эсэргүүцэл ба соронзон шинж чанарт нөлөөлж, гулсах хурдад шууд бусаар нөлөөлнө. Жишээлбэл, өндөр температуртай орчинд моторын ороомгийн эсэргүүцэл нэмэгдэх бөгөөд энэ нь моторын дотоод алдагдлыг нэмэгдүүлж, улмаар роторын хурдад нөлөөлж, гулсах хурдыг өөрчлөхөд хүргэж болзошгүй юм.
IV. Гулсах нь хөдөлгүүрийн ажиллагаа болон үр ашигт хэрхэн нөлөөлдөг вэ?
(I) Эргүүлэх хүч
Хөдөлгүүрийн ачааллыг жолоодоход шаардлагатай эргүүлэх хүчийг зохих хэмжээгээр үүсгэж болно. Хөдөлгүүр асахад гулсалт харьцангуй том байдаг нь хөдөлгүүрийг жигд асаахад туслах их хэмжээний эхлүүлэх эргүүлэх хүчийг бий болгодог. Хөдөлгүүрийн хурд нэмэгдэхийн хэрээр гулсалт аажмаар буурч, эргүүлэх хүч нь мөн өөрчлөгдөнө. Ерөнхийдөө тодорхой хязгаарт гулсалт болон эргүүлэх хүч нь эерэг хамааралтай байдаг ч гулсалт хэт том байвал хөдөлгүүрийн үр ашиг буурч, эргүүлэх хүч нь бодит хэрэгцээг хангахаа больж болзошгүй.
(II) Чадлын коэффициент
Хэт их гулсах нь моторын чадлын коэффициентийг бууруулахад хүргэдэг. Чадлын коэффициент нь моторын чадлын ашиглалтын үр ашгийг хэмжих чухал үзүүлэлт юм. Чадлын коэффициент бага байх нь мотор илүү их реактив чадал хэрэглэх шаардлагатай гэсэн үг бөгөөд энэ нь эрчим хүчний ашиглалтын үр ашгийг эргэлзээгүй бууруулдаг. Тиймээс гулсах чадварыг зохих ёсоор хянах нь моторын чадлын коэффициентийг сайжруулахад чухал үүрэгтэй. Гулсах чадварыг оновчтой болгосноор мотор ашиглалтын явцад цахилгаан эрчим хүчийг илүү үр ашигтай ашиглаж, эрчим хүчний хаягдлыг бууруулж чадна.
(III) Моторын температур
Хэт их гулсах нь мотор доторх зэс болон төмрийн алдагдлыг нэмэгдүүлнэ. Зэсийн алдагдал нь голчлон моторын ороомогоор гүйдэл дамжин өнгөрөх үед үүссэн дулааны алдагдлаас үүдэлтэй бөгөөд төмрийн алдагдал нь хувьсах соронзон орны нөлөөн дор моторын цөм алдагдсанаас үүдэлтэй юм. Эдгээр алдагдлын өсөлт нь моторын температурыг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг. Өндөр температурт удаан хугацаагаар ажиллах нь моторын тусгаарлагч материалын хөгшрөлтийг хурдасгаж, моторын ашиглалтын хугацааг богиносгодог. Тиймээс гулсах хурдыг хянах нь моторын температурыг бууруулж, ашиглалтын хугацааг уртасгахад маш чухал ач холбогдолтой юм.
5. Гулсах хурдыг хэрхэн хянах, бууруулах вэ
(I) Механик болон цахилгааны технологи
Ачааллыг тохируулах нь гулсах хурдыг хянах үр дүнтэй арга юм. Хөдөлгүүрийн ачааллыг зохистой хуваарилах, хэт ачааллаас зайлсхийх нь гулсах хурдыг үр дүнтэй бууруулж чадна. Үүнээс гадна, тэжээлийн хүчдэлийг нарийн хянаж, мотор нэрлэсэн хүчдэл дээр ажиллаж байгаа эсэхийг баталгаажуулснаар гулсах хурдыг сайн хянаж болно. Хувьсах давтамжийн хөтлөгч (VFD) ашиглах нь бас сайн арга юм. Энэ нь хөдөлгүүрийн ачааллын шаардлагын дагуу тэжээлийн давтамж болон хүчдэлийг бодит цаг хугацаанд тохируулж, улмаар гулсах хурдыг нарийн хянах боломжтой. Жишээлбэл, хөдөлгүүрийн хурдыг байнга тохируулах шаардлагатай зарим тохиолдолд VFD нь цахилгаан тэжээлийн параметрүүдийг бодит ажлын нөхцлийн дагуу уян хатан өөрчилж чаддаг тул мотор үргэлж хамгийн сайн ажиллах төлөвийг хадгалж, гулсах хурдыг үр дүнтэй бууруулдаг.
(II) Хөдөлгүүрийн дизайныг сайжруулах
Хөдөлгүүрийн дизайны үе шатанд моторын соронзон хэлхээ болон хэлхээний бүтцийг оновчтой болгохын тулд дэвшилтэт материал, процессыг ашиглах нь моторын эсэргүүцэл болон алдагдлыг бууруулж чадна. Жишээлбэл, өндөр нэвчилттэй цөмийн материалыг сонгох нь цөмийн алдагдлыг бууруулж чадна; илүү сайн ороомгийн материалыг ашиглах нь ороомгийн эсэргүүцлийг бууруулж чадна. Эдгээр сайжруулалтын арга хэмжээний тусламжтайгаар гулсах хурдыг үр дүнтэй бууруулж, моторын гүйцэтгэл, үр ашгийг сайжруулж болно. Зарим шинэ моторууд зураг төсөлдөө гулсах хурдыг оновчтой болгох асуудлыг бүрэн авч үзсэн. Шинэлэг бүтцийн дизайн болон материалын хэрэглээний тусламжтайгаар моторыг ашиглалтын явцад илүү үр ашигтай, тогтвортой болгодог.
VI. Бодит нөхцөл байдалд гулсалтыг хэрэглэх
(I) Үйлдвэрлэл
Үйлдвэрлэлийн салбарт индукцийн моторыг янз бүрийн төрлийн механик тоног төхөөрөмжид өргөн ашигладаг. Гулсалтыг зөв хянаснаар үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмжийн ажиллагааны тогтвортой байдал, үйлдвэрлэлийн үр ашгийг мэдэгдэхүйц сайжруулж, эрчим хүчний хэрэглээг бууруулж болно. Жишээлбэл, автомашины үйлдвэрийг авч үзвэл, үйлдвэрлэлийн шугам дээрх машин багаж, конвейерийн тууз зэрэг янз бүрийн механик тоног төхөөрөмж нь индукцийн моторын хөтлөгчөөс салшгүй юм. Моторын гулсалтыг нарийн хянаснаар машин багаж нь боловсруулалтын явцад өндөр нарийвчлалтай ажиллаж, конвейерийн тууз тогтвортой ажиллаж, улмаар үйлдвэрлэлийн шугамын үйлдвэрлэлийн үр ашиг, бүтээгдэхүүний чанарыг сайжруулж чадна.
(II) HVAC систем
Халаалт, агааржуулалт, агааржуулалт (HVAC) системд индукцийн моторыг сэнс болон усны шахуургыг ажиллуулахад ашигладаг. Гулсалтыг хянаж, сэнс болон усны шахуургын хурдыг бодит хэрэгцээнд тохируулан тохируулснаар эрчим хүч хэмнэх ажиллагааг хангаж, системийн эрчим хүчний хэрэглээ болон ашиглалтын зардлыг бууруулж болно. Зуны улиралд агааржуулалт болон хөргөлтийн оргил үед, дотор температур өндөр байх үед хөргөлтийн хэрэгцээг хангахын тулд агаарын хангамж болон усны урсгалыг нэмэгдүүлэхийн тулд сэнс болон усны шахуургын хурдыг нэмэгдүүлдэг; температур бага байх үед эрчим хүчний хэрэглээг бууруулахын тулд хурдыг бууруулдаг. Гулсалтын хурдыг үр дүнтэй хянаснаар HVAC систем нь өндөр үр ашиг, эрчим хүч хэмнэхийн тулд бодит ажлын нөхцөлд тохируулан ашиглалтын параметрүүдийг уян хатан тохируулж чаддаг.
(III) Насосны систем
Шахуургын системд гулсах хурдыг хянахыг үл тоомсорлож болохгүй. Моторын гулсах хурдыг оновчтой болгосноор шахуургын ашиглалтын үр ашгийг сайжруулж, эрчим хүчний хаягдлыг бууруулж, шахуургын ашиглалтын хугацааг уртасгаж болно. Зарим томоохон хэмжээний ус хэмнэх төслүүдэд усны шахуургыг удаан хугацаагаар ажиллуулах шаардлагатай байдаг. Гулсах хурдыг зохистойгоор хянаснаар мотор болон шахуургын тохируулга илүү боломжийн байх бөгөөд энэ нь шахуургын үр ашгийг сайжруулаад зогсохгүй тоног төхөөрөмжийн эвдрэлийн түвшин болон засвар үйлчилгээний зардлыг бууруулж чадна.
VII. Слипийн талаар байнга асуудаг асуултууд
(I) Тэг гулсалт гэдэг нь юу гэсэн үг вэ?
Тэг гулсалт гэдэг нь роторын хурд синхрон хурдтай тэнцүү гэсэн үг юм. Гэсэн хэдий ч бодит ажиллагаатай үед асинхрон мотор энэ төлөвт хүрэхэд хэцүү байдаг. Учир нь роторын хурд синхрон хурдтай тэнцүү болсны дараа ротор болон эргэлдэгч соронзон орны хооронд харьцангуй хөдөлгөөн байхгүй бөгөөд өдөөгдсөн цахилгаан хөдөлгөгч хүч болон гүйдэл үүсгэх боломжгүй бөгөөд моторыг жолоодох эргүүлэх хүч үүсгэх боломжгүй юм. Тиймээс хэвийн ажиллах нөхцөлд асинхрон мотор үргэлж тодорхой гулсалттай байдаг.
(II) Хазайлт сөрөг байж болох уу?
Зарим онцгой тохиолдолд гулсалт нь сөрөг байж болно. Жишээлбэл, мотор нөхөн төлжих тоормосны төлөвт байх үед роторын хурд нь синхрон хурднаас өндөр бөгөөд гулсалт нь сөрөг байна. Энэ төлөвт мотор нь механик энергийг цахилгаан энерги болгон хувиргаж, цахилгаан сүлжээнд буцааж өгдөг. Жишээлбэл, зарим цахилгаан шатны системд цахилгаан шат доошлох үед мотор нөхөн төлжих тоормосны төлөвт орж, цахилгаан шатны буултаас үүссэн механик энергийг цахилгаан энерги болгон хувиргаж, эрчим хүчний дахин боловсруулалтыг бий болгож, мөн цахилгаан шатны аюулгүй, жигд ажиллагааг хангахын тулд тоормослох үүрэг гүйцэтгэдэг.
Индукцийн моторын гол параметр болох гулсалт нь моторын гүйцэтгэл болон үйл ажиллагааны үр ашигт гүн гүнзгий нөлөөлдөг. Хөдөлгүүрийг зохион бүтээх, үйлдвэрлэх эсвэл бодит хэрэглээний процесст гулсалтын хурдыг гүнзгий ойлгож, зохих ёсоор хянах нь бидэнд илүү өндөр үр ашиг, бага эрчим хүчний хэрэглээ, илүү найдвартай ажиллагааны туршлагыг авчрах болно. Шинжлэх ухаан, технологийн тасралтгүй хөгжлөөр ирээдүйд гулсалтын хурдыг судлах, хэрэглэх нь илүү их нээлт хийж, аж үйлдвэрийн хөгжил, нийгмийн дэвшлийг дэмжихэд илүү их хувь нэмэр оруулна гэдэгт би итгэж байна.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 3-р сарын 27