Wound Rotor Motors: On Rotor Winding Throw-Out Failure

Kínverska hefur áberandi blæbrigði; sams konar hugtök skila ólíkum merkingum yfir mismunandi aðstæður. Tökum hugtakið „henda-út“ (Shuai Bao) sem dæmi. Í daglegu tali þýðir það að komast undan ábyrgð eða yfirgefa aðra og er enn frekar útvíkkað til að lýsa pörum sem slitu samvistum innan um ósamsættanlegar deilur. Oftar á þetta orðatiltæki hins vegar við um bilanagreiningu á mótorvafðir snúningsmótorar.

Í hugtökum rafvéla vísar útkast úr snúningsvinda-til ákveðinnar bilunar sem eingönguvafðir snúningsmótorar: geislamyndað aflögun út á við á yfirhengi snúningsvinda af völdum ofhraðaaðstæðna. Með faglegri greiningu fylgjumst við með skýrum snúningshraðamörkum fyrir slíka mótora. Bilanir eru algengari í 6-pólum og hærri pólum afbrigðum, sem eru með tiltölulega lágan snúningshraða. Sumir framleiðendur framleiða einnig 4-póla vinda snúningsmótora, samt krefjast framleiðsluferlar þeirra miklu flóknari, sem krefst þess að sannprófun á ofurhraða áreiðanleika fyrir alla snúningsvindasamstæðuna.

Framleiðsluprófanir og löggildingargögn sýna fram á að snúningar með formótuðum harða vafningum sýna yfirburða mótstöðu til að kasta út aflögun samanborið við þá sem eru með sveigjanlegar mjúkar vafningar. Þar að auki, ströng festing, banding, lakk gegndreyping og herða meðhöndlun sem beitt er á vafningsframlengingar þjóna sem afgerandi verndarráðstafanir. Auðvitað útilokar það algjörlega þessa bilunarhættu að setja sérstakar takmarkanir á ofhraða á vélar sem eru í notkun.

Orsök kasta-útfallsbilunar: miðflóttaáhrif

Sérhver hlutur sem framkvæmir hringhreyfingu hefur í eðli sínu tilhneigingu til að ferðast meðfram snertil brautar sinnar vegna tregðu. Þegar ytri krafturinn sem myndast sem verkar á hann hverfur eða nær ekki að veita nægjanlegan miðflóttakraft til að halda uppi hringhreyfingu, rekur hluturinn smám saman frá snúningsmiðstöðinni - er þetta eðlisfræðilega fyrirbæri skilgreint sem miðflóttahreyfing.

Þegar mótorinn er í gangi snýst hver ögn á snúningnum í kringum miðás mótorskaftsins. Samkvæmt stærðfræðilegri fylgni milli snúningshraða og miðflóttakrafts hækkar miðflóttastærð hlutfallslega með snúningshraða.

Miðflóttareglur liggja til grundvallar fjölmörgum algengum notkunarmöguleikum: þvottavélasnúningsþurrkara, bómullskonfektframleiðendur, miðflóttastjórnunarbúnað, miðflóttaprófunarbúnað, miðflóttaþurrku, miðflóttaskiljur, sjálfvirkar myntflokkunarvélar, auk íþróttaviðburða eins og diska og hamarkast.

Eins og öll eðlisfræðileg fyrirbæri hefur miðflóttaafl bæði kosti og hættu í för með sér og skaðleg áhrif hans geta valdið eyðileggjandi slysum. Fyrir bifreið sem siglir um lárétta vegbeygju, stafar miðflóttakraftur frá kyrrstæðum núningi milli dekkja og gangstéttar. Ef ökutækið snýst um beygjuna á of miklum hraða fer nauðsynlegur miðflóttakraftur yfir hámarksstöðu núningsþröskulds, sem veldur miðflóttaskrið og umferðarárekstrum. Þetta útskýrir lögboðnar hraðatakmarkanir sem framfylgt er á hraðbrautaköflum. Há-hraða snúnings slípihjól og svifhjól brotna einnig oft og kasta út beittum brotum á miklum hraða vegna ófullnægjandi efnisstyrks eða innri sprungna, sem skapar alvarlega hættu á meiðslum fyrir starfsfólk.

Skilgreining á miðflóttaafli

Miðflóttakraftur er uppdiktaður tregðukraftur sem virðist ýta snúningshlutum frá snúningsás sínum. Innan aflfræði Newtons táknar hugtakið sögulega tvö aðskilin hugtök: tregðukraftur sem hægt er að sjá innan ó-viðmiðunarramma sem ekki eru tregðu og virkar sem mótvægi við miðflóttakraftinn. Í lagrangískri aflfræði getur miðflóttakraftur einnig lýst almennum krafti undir sérstökum almennum hnitakerfum.

Í hefðbundnu samhengi býr miðflóttaafl engan líkamlegan veruleika; það er aðeins reiknilíkön sem varðveitir gildi hreyfilaga Newtons innan snúnings ó-tregðuviðmiðunarramma. Miðflóttakraftur er ekki til í tregðuviðmiðunarrömmum - tregðukraftar eins og miðflóttakraftur verða að vera eingöngu innleiddir fyrir ó-tregðuramma til að viðhalda samræmi við eðlisfræðilegar reglur Newtons.

Til að útskýra þessa meginreglu: ímyndaðu þér disk sem snýst með hornhraða ω, með kubba með massa m festan við miðsnúningsás disksins með snúru af lengd r, með núllviðnám. Kubburinn snýst samstilltur við diskinn, sem er eingöngu haldinn á sporbraut með snúruspennu. Fyrir áhorfanda sem snýst við hlið disksins virðist kubburinn kyrrstæður. Lögmál Newtons segja til um að kyrrstæður hlutur verði að bera nettókraft sem er núll, en samt fær kubburinn aðeins einstefnustrengjaspennu, sem skapar augljósa mótsögn. Þessi ágreiningur kemur upp vegna þess að lögmál Newtons gilda eingöngu innan tregðuviðmiðunarramma, en sá sem snýst hefur ó-tregðu ramma. Til að samræma þetta misræmi og halda jöfnum Newtons fyrir snúningsramma, er sýndur tregðukraftur - miðflóttakraftur - kynntur.

Miðflóttakraftur passar við snúruspennu að stærð en virkar í gagnstæða geislastefnu. Þegar miðflóttakraftur er tekinn inn, skynjar sá sem snýst kubbinn sem er háður tveimur jafnvægiskraftum: inn á snúruspennu og út á miðflóttakraft af sömu stærðargráðu, sem gefur af sér nettókraft sem er núll. Kubburinn er því kyrrstæður, í fullu samræmi við hreyfilögmál Newtons.