Qanday maxsus vaziyatlarda maxsus dasturlanadigan dvigatellar talab etiladi?

Portlovchi va Xavfli Muhitlarda Portlashga Chidamli Maxsus Dasturlanadigan Dvigatellar Talab Etiladi

Prinsipi: Ichki xavfsizlik va uloqtirish standartlari (ATEX, IECEx, NEC Class I/II)

Agar dvigatellar yonuvchan gazlar, bug'lar yoki portlovchi chang atrofida bo'lgan joylarda ishlatsa, ularga o't olishi mumkin bo'lgan ishoralarga qarshi maxsus himoya kerak bo'ladi. Asosiy g'oya oddiy, lekin juda muhim: barcha elektr va issiqlik energiyasini haqiqatan ham portlash keltirib chiqaradigan darajadan ancha pastda saqlash va barcha ehtimoliy ishoralar maxsus korpuslarga yopilishini ta'minlash. Butunjahon miqyosida ATEX (ATmosphere EXplosibles - Portlovchi muhit), IECEx hamda NEC ning I va II toifali tizimlari mavjud xavf-xatarlarga qarab qanday xavfsizlik choralarini qo'llash kerakligini aniq belgilab beradi. I toifa asosan avval aytib o'tilgan yonuvchan gazlarni, II toifa esa portlovchi chang zarrachalari bilan bog'liq vaziyatlarni qamrab oladi. Bu himoya korpuslari faqatgina chiroyli ko'rinish uchun emas, balki normal bosimdan 1,5 marta yuqori ichki portlashlarga chidamli ekanligini sinovlardan o'tkaziladi, so'ngra sovutilgan gazlarni xavfsiz tarzda tashqi muhitga chiqaradi. Xato qilishning oqibatlarini ham unutmang. Ushbu standartlarga javob bermaydigan dvigatellar jiddiy xavflarni yaratadi. Haqiqatan ham, 2022-yilgi Safety Journal ma'lumotlariga ko'ra, oxirgi yili neftni qayta ishlash zavodlaridagi barcha portlashlarning taxminan 37 foizi noto'g'ri o'rnatilgan dvigatellardan kelib chiqqan.

Namuna: IP66/IP68 reytingli portlashga chidamli (Ex d) induktsion dvigatellardan foydalangan holda neftni qayta ishlash zavodlarining transportyorlari

Golf sohilidagi neftni qayta ishlash zavodi yaqinda suyuq neftni tashish tizimida oddiy dvigatellarni portlashga chidamli (Ex d) induktsion modellar bilan almashtirdi. Og'ir ish sharoitiga mo'ljallangan quyilgan temir korpuslar xavfli elektr isroqaralarni ichkarida ushlab turadi, shuningdek, ularning IP66 va IP68 reytinglari sohil bo'ylab sharoit qattiq bo'lganda ham chang yoki suv kiritmaydi. Ushbu o'tkazmaga o'tgandan beri, korxona ba'zan ishchilar ish joyida bo'lganda 15% dan ko'proq vaqt davomida portlovchi gazlar mavjud bo'lgan hududlarda juda muhim bo'lgan cho'ntaksiz dizayn tufayli dvigatellar isroq chiqarmaydi. Shu sababli ham harorat ba'zan 140 gradus Foyenheytga yetib boradigan paytlarda ham dvigatellarning olovlanishi yoki portlashi bo'lmagan.

Trend: Xavfli elektr dvigatellar uchun korpuslarga aqlli sensorlarni integratsiya qilish orqali harorat va gaz quvvorlarini real vaqtda nazorat qilish

Hozirgi kunda portlashga chidamli dvigatellar harorat va gaz darajasini real vaqtda kuzatish uchun ularning korpuslariga o'rnatilgan IoT sensorlari bilan birga keladi. Sensorlar podshipniklar 150 gradus Celsiydan yuqori qizib ketganda yoki vodorod sulfid 1 milliondan 10 ta qismgacha etganda, bu haqda xabar beradi. Barcha ushbu ma'lumotlar maxsus zanjirlar orqali xavfli zonalarda ham xavfsiz ishlash uchun mo'ljallangan nazorat paneliga uzatiladi va kerak bo'lganda avtomatik ravishda tizimni o'chirib qo'yadi. O'tgan yili bitta katta kimyoviy korxona shu sensorlarni o'rnatgandan so'ng, taxminan 43% kamroq to'xtash bilan bog'liq nochor to'xtashlarning sezilarli kamayishini kuzatdi. Kelajakka qarab, ishlab chiqaruvchilar dvigatellar tebranishini tahlil qilish orqali muhrlar bilan bog'liq ehtimoliy muammolarni ular sodir bo'lishidan oldin aniqlash usullari ustida ishlayapti, ayniqsa kimyoviy moddalar uskunalarga zarar yetkazadigan yoki mexanizmlar uchun sharoit juda qattiq bo'ladigan joylarda bu muhim. Bu turdagi yutuqlar ishchilarni xavfsizroq qilish bilan birga ishlab chiqarish jarayonining silliq davom etishini ham ta'minlaydi.

Aniq boshqaruv submikron aniqlik talab qiladigan maxsus dasturlash motorlarini talab qiladi

Qiyinchiliklar: Ochiq halqa va yopiq halqali tizimlarda teskari urilish, rezonans va kvant xatolari

Aniqmiy mikron darajasiga tushish an'anaviy harakat tizimlaridagi muammolarni yaqqol ko'rsatadi. Mashinalar yo'nalishini o'zgartirganda mexanik o'yin ularning yo'nalishdan chetlanishiga olib keladi. Ba'zi chastotalarda rezonans yanada yomonlashadi va tebranishlarni kichikroq emas, balki kattaroq qiladi, bu esa mashinaning haqiqiy traektoriyasini buzadi. Aks etuvchi qurilmalarning o'z muammolari ham bor — ular nozik ishlarda kerak bo'lgan silliq harakat emas, balki pog'ona shaklidagi harakatlarni yaratadi. Ochiq tsenali tizimlar xatoliklarni to'g'rilash imkoniyati bo'lmagani uchun ularni doimiy ravishda oshirib boradi, yopiq tsenali tizimlar esa xatolarni to'g'rilashga juda ham urgun paytlarda barqarorlikni saqlay olmaydi. Barcha bu yarimo'tkazgichlar ishlab chiqarishda ahamiyatli, chunki bu sohada aniqlik ±0.1 mikronga yetishi kerak. Haqiqatan ham, bir kompaniya o'tmish yili kutulmagan shu bezovta rezonanslar tufayli plastinkalar doim noto'g'ri joylashtirilganligi sababli ishlab chiqarish hajmini 37% pasaytirgan.

Yechim: Yarim o'tkazgichli plastinkani boshqarish uchun g'ildirab ketishni kamaytiruvchi dvigatel + Kodlovchi + Maydonga yo'naltirilgan boshqaruv (FOC)

Maxsus dasturlanadigan motorlar ushbu muammolarni bir nechta texnologiyalarni birlashtirish orqali hal etadi — ya'ni g'ildirab ketishni kamaytiruvchi qadamlama dvigatellar, yuqori aniqlikdagi ilg'or kodlovchilar hamda maydon yo'nalishidagi boshqaruv yoki qisqacha FOC. G'ildirab ketishni kamaytiruvchi qadamlama dvigatellar aylanish momenti jihatidan juda kuchli, ya'ni ular qancha burilish kuchi yaratishlari mumkin. Kodlovchilar esa? Ular 512 ming nuqtagacha bo'lgan ajoyib sonni saqlaydi va 0.045 mikrometr aniqlikda o'z o'rinini aniqlash imkonini beradi. Butun ushbu tizimning a'lo ishlashiga sabab FOC dvigatel ichidagi magnit maydonlarni doimiy sozlashidir. Bu noqulay tebranishlarni bartaraf etishga yordam beradi va harakatni uzilishsiz, muntazam saqlaydi. Barcha komponentlar birgalikda ishlaganda quyidagilarga ega bo'lamiz:

• Teskari ishqalanishni yo'qotish to'g'ridan-to'g'ri ulanish orqali mexanik uzatish komponentlarini olib tashlash
• Bir mikrometrdan kam takrorlanuvchanlik haqiqiy vaqtda pozitsiya tekshirish bilan
• Moslanuvchan so'rish 2ms ichida tebranishlarni yo'q qiladi

Yarim o'tkazgich plastinkalarini tashish robotlarida tizim yuqori tezlikdagi uzatish davomida ±0,08µm aniqlikni saqlaydi. Tashqi uzatish qutisini olib tashlash mexanik ishlamay qolish ehtimolini an'anaviy servosistemalarga nisbatan 63% ga kamaytiradi. Integrlangan issiqlik siljishini kompensatsiya qilish turli ishlab chiqarish tsikllari bo'ylab uzoq muddat barqarorlikni ta'minlaydi.

Murakkab atrof-muhit sharoitlari maxsus dasturlanmali dvigatellarda noyob muhandislik echimlarini talab qiladi

Issiqlik va materiallarning qiyinchiliklari: −40°C dan +150°C gacha magnit barqarorligi hamda korroziyaga chidamli qotishmalar

Harorat ekstremal sharoitlari va keng tarqalgan kimyoviy moddalar mavjud bo'lgan qattiq ish sharoitlarida ishlash uchun dvigatellarga maxsus muhandislik kerak. Oddiy doimiy magnitlar taxminan 150 gradus Selsiyda kuchini yo'qotishni boshlaydi va oqim zichligi taxminan 15% pasayadi. Ularning past harorat, minus 20 gradusdan past tushganda, xirillab ketishi ham sodir bo'ladi, bu haqida o'tgan yili "Journal of Magnetism"da ma'lumot berilgan. Shu sababli ham yuqori samarali dvigatellar ko'pincha nisbatan barqarorroq ishlaydigan samilyum-kobalt magnitlarini yoki maxsus ishlangan neodim versiyalarini o'z tarkibiga oladi. Korroziya muammolariga keladigan bo'lsak, offshore (offshore) konvertatsiya uskunalari odatda changga qarshilikka ega bo'lgan po'lat korpuslarga ega bo'ladi, ba'zida dengiz tipidagi aluminiy qismlar bilan mustahkamlanadi va sulfat zararidan himoya qilish uchun nikel-mis pechalashlar qo'llaniladi. Kislotaning faolligi pH 3.0 dan past tushadigan geotermik joylarni ko'rib chiqing. U yerda keramik qoplamali o'ramlar standart holatga keldi, chunki ular nafaqat kislotalarga chidamli, balki issiqlikni ham yaxshi o'tkazadi, natijada ushbu dvigatellar kuningizdan kungina kunduzi kuchli kimyoviy ta'sirlar ostida ham ishonchli ishlashini ta'minlaydi.

Savdo qilish: Yuqori samaradorlikdagi SynRM va havo sovutishdan germetik moy bilan to'ldirilgan sovutishga o'tish

Soqovli relyuktans dvigatellar juda issiq bo'lganda ham taxminan 98% foydali ish koeffitsientiga erisha oladi, garchi ular shunchalik konsentrlangan issiqlik chiqarishga moyilki, oddiy havo sovutish boshqa etarli bo'lmasa. Shu sababli ko'plab operatorlar germetiklangan moy bilan to'ldirilgan sovutish tizimlariga o'tishni boshladilar. Bu tizimlar maxsus dielektrik suyuqlikning minutiga taxminan 5 litr tezlikda dvigatel yuvalaridan o'tishiga imkon beradi va bu esa majburan havo sovutish bilan ta'minlanadigan issiqlikni boshqarish imkoniyatini taxminan uch marta oshiradi. Lekin ba'zi kamchiliklari ham mavjud. Sovuq ob-havo sharoitida -40 gradus Selsiygacha suyuq holda qoladigan sintetik moyni talab qiladi, aks holda barchasi ishlashi uchun juda qotib qoladi. Shu bilan birga, suyuqlik rotorga qo'shimcha qarshilik yaratadi va moment chiqishini taxminan 8-12% ga kamaytiradi. Bundan tashqari, germetiklangan podshipniklar bo'shligi texnik xizmat ko'rsatish jarayonini yanada murakkab qiladi. Xavfsiz tomoni, gidrodinamika sohasidagi hisoblash usullaridagi yutug'lar muhandislarga ichki deflektorlarni yanada yaxshi loyihalash imkonini berdi. Bu esa desertdagi kon sanoatida ishlatiladigan og'ir uskunalarning atrof-muhit harorati 60 gradusga yetganda ham quvvatni pasaytirmasdan uzluksiz ishlashiga imkon beradi.

Yuqori Momentli, Past Tezlikdagi Qo'llanmalar To'g'ridan-To'g'ri Ulanish Maxsus Dvigatellarga Afzal

Afzallik: Ishonchlilarni Oshirish Maqsadida Ekstruderlar va Shamol Turbinlarining Burchakni Sozlash Tizimlarida Reduktorlarni Olib Tashlash

Maxsus dasturlar uchun to'g'ridan-to'g'ri drive motorlari past tezlikda yuqori burilish momenti bilan ishlaganda mexanik reduktorlarni o'z vazifasini bajarishiga imkon beradi, bu esa butun tizimni ancha ishonchli qiladi. Tez-tez nosozliklar vujudga keltiradigan uzatmalar va muftalarni olib tashlash, masalan, ekstruziya tizimlari kabi narsalarning texnik xizmat ko'rsatish vaqtini kamaytiradi. Shamol elektr stansiyalari ham shunday sozlanishni talab qiladi. To'g'ridan-to'g'ri drive bloklari aylanish momentini motor bilan yuk orasidagi qo'shimcha qismlar bo'lmasdan ta'minlaydi. Bu maydondagi qattiq sharoitlarda ham ajoyib ishlaydi. Umuman olganda harakatdagi qismlar soni kamaytirilgani uchun energiya yo'qotish kamayadi, samaradorlik ko'rsatkichi oshadi va texnik xizmat ko'rsatish oraliqlari uzayadi. Past tezlikda barqaror quvvat yetkazib berish kerak bo'lgan barcha sohalarda to'g'ridan-to'g'ri drive texnologiyasi hozirda ko'plab sanoat tarmoqlarida deyarli standartga aylangan.