نظام المحامل هو نظام تشغيل محرك المغناطيس الدائم. عند حدوث عطل فيه، يُصاب المحمل بأعطال شائعة، مثل التلف المبكر والانهيار بسبب ارتفاع درجة الحرارة. تُعد المحامل أجزاءً مهمة في محركات المغناطيس الدائم، حيث ترتبط بأجزاء أخرى لضمان متطلبات الوضع النسبي لدوار محرك المغناطيس الدائم في الاتجاهين المحوري والشعاعي.

عند تعطل نظام المحامل، عادةً ما تكون الظاهرة السابقة هي الضوضاء أو ارتفاع درجة الحرارة. عادةً ما تظهر الأعطال الميكانيكية الشائعة على شكل ضوضاء في البداية، ثم ترتفع درجة الحرارة تدريجيًا، ثم تتطور إلى تلف محمل محرك المغناطيس الدائم. تتمثل الظاهرة المحددة في زيادة الضوضاء، ومشاكل أكثر خطورة مثل تفكك محمل محرك المغناطيس الدائم، واحتراق عمود الدوران، واحتراق اللفات، وغيرها. الأسباب الرئيسية لارتفاع درجة حرارة محامل محرك المغناطيس الدائم وتلفها هي كما يلي.

1. عوامل التجميع والاستخدام.

على سبيل المثال، أثناء عملية التجميع، قد يتلوث المحمل نفسه ببيئة سيئة، وقد تختلط الشوائب بزيت التشحيم (أو الشحم)، وقد يصطدم المحمل أثناء التركيب، وقد تُطبق قوى غير طبيعية عليه. كل هذه العوامل قد تُسبب مشاكل للمحمل على المدى القصير.

أثناء التخزين أو الاستخدام، إذا وُضع محرك المغناطيس الدائم في بيئة رطبة أو قاسية، فمن المرجح أن يصدأ محمله، مما يُسبب أضرارًا جسيمة لنظام المحامل. في هذه البيئة، يُفضل استخدام محامل محكمة الغلق لتجنب الخسائر غير الضرورية.

2. قطر عمود محمل المحرك المغناطيسي الدائم غير متطابق بشكل صحيح.

يتمتع المحمل بخلوص ابتدائي وخلوص تشغيل. بعد تركيب المحمل، وعند تشغيل محرك المغناطيس الدائم، يكون خلوصه هو خلوص التشغيل. لا يعمل المحمل بشكل طبيعي إلا عندما يكون خلوص التشغيل ضمن النطاق الطبيعي. في الواقع، يؤثر توافق الحلقة الداخلية للمحمل مع العمود، وتوافق الحلقة الخارجية للمحمل مع غطاء النهاية (أو غلاف المحمل)، بشكل مباشر على خلوص تشغيل محمل محرك المغناطيس الدائم.

3. الجزء الثابت والدوار ليسا متحدة المركز، مما يسبب إجهاد المحمل.

عندما يكون الجزء الثابت والدوار في محرك مغناطيسي دائم محوريين، يكون خلوص القطر المحوري للمحمل عادةً في حالة موحدة نسبيًا أثناء تشغيل المحرك. أما إذا لم يكن الجزء الثابت والدوار متحدي المركز، فإن الخطوط المركزية بينهما لا تكون في حالة متطابقة، بل متقاطعة فقط. على سبيل المثال، في محرك مغناطيسي دائم أفقي، لن يكون الدوار موازيًا لسطح القاعدة، مما يؤدي إلى تعرض المحامل في كلا الطرفين لقوى خارجية ناتجة عن القطر المحوري، مما يؤدي إلى خلل في عمل المحامل أثناء تشغيل محرك المغناطيس الدائم.

4. يعتبر التشحيم الجيد هو الشرط الأساسي للتشغيل الطبيعي لمحامل المحرك المغناطيسي الدائم.

1)العلاقة المطابقة بين تأثير الشحم التشحيم وظروف تشغيل المحرك المغناطيسي الدائم.

عند اختيار شحم التشحيم لمحركات المغناطيس الدائم، يجب مراعاة بيئة العمل القياسية للمحرك من حيث الظروف التقنية. بالنسبة لمحركات المغناطيس الدائم التي تعمل في بيئات خاصة، تكون بيئة العمل قاسية نسبيًا، مثل درجات الحرارة العالية والمنخفضة، إلخ.

في الأجواء شديدة البرودة، يجب أن تكون زيوت التشحيم قادرة على تحمل درجات الحرارة المنخفضة. على سبيل المثال، بعد إخراج محرك المغناطيس الدائم من المستودع شتاءً، تعذر على محرك المغناطيس الدائم اليدوي الدوران، وكان هناك ضوضاء واضحة عند تشغيله. بعد المراجعة، تبيّن أن زيت التشحيم المختار لمحرك المغناطيس الدائم لا يفي بالمتطلبات.

بالنسبة لمحركات المغناطيس الدائم العاملة في بيئات ذات درجات حرارة عالية، مثل محركات ضواغط الهواء، وخاصةً في المناطق الجنوبية ذات درجات الحرارة المرتفعة، تتجاوز درجة حرارة تشغيل معظم محركات ضواغط الهواء 40 درجة. مع الأخذ في الاعتبار ارتفاع درجة حرارة محرك المغناطيس الدائم، ستكون درجة حرارة محمل محرك المغناطيس الدائم مرتفعة للغاية. سيتحلل شحم التشحيم العادي ويتلف بسبب ارتفاع درجة الحرارة، مما يتسبب في فقدان زيت تشحيم المحمل. إذا كان محمل محرك المغناطيس الدائم في حالة غير مشحمة، فسيؤدي ذلك إلى ارتفاع درجة حرارته وتلفه في فترة زمنية قصيرة جدًا. في الحالات الأكثر خطورة، سيحترق الملف بسبب التيار الكبير وارتفاع درجة الحرارة.

2) ارتفاع درجة حرارة محمل المحرك المغناطيسي الدائم بسبب الشحم الزائد.

من منظور التوصيل الحراري، تُولّد محامل محرك المغناطيس الدائم حرارةً أثناء التشغيل، وتُطلقها الأجزاء ذات الصلة. عند وجود شحم تزييت زائد، يتراكم في التجويف الداخلي لنظام المحمل المتدحرج، مما يؤثر على إطلاق الطاقة الحرارية. خاصةً في محامل محرك المغناطيس الدائم ذات التجاويف الداخلية الكبيرة نسبيًا، تكون الحرارة أكثر خطورة.

3) تصميم معقول لأجزاء نظام المحمل.

لقد قام العديد من مصنعي محركات المغناطيس الدائم بعمل تصميمات محسنة لأجزاء نظام محمل المحرك، بما في ذلك تحسينات على الغطاء الداخلي لمحمل المحرك والغطاء الخارجي لمحمل التدحرج ولوحة حاجز الزيت لضمان دوران الشحم المناسب أثناء تشغيل محمل التدحرج، والذي لا يضمن فقط التشحيم الضروري لمحمل التدحرج، بل يتجنب أيضًا مشكلة مقاومة الحرارة الناتجة عن ملء الشحم الزائد.

4) تجديد الشحم التشحيمى بشكل منتظم.

عند تشغيل المحرك المغناطيسي الدائم، يجب تحديث شحم التشحيم وفقًا لتكرار الاستخدام، ويجب تنظيف الشحم الأصلي واستبداله بشحم من نفس النوع.

5. الفجوة الهوائية بين الجزء الثابت والدوار للمحرك المغناطيسي الدائم غير متساوية.

يؤثر الفراغ الهوائي بين الجزء الثابت والدوار في محرك المغناطيس الدائم على الكفاءة، وضوضاء الاهتزاز، وارتفاع درجة الحرارة. عندما تكون الفجوة الهوائية بين الجزء الثابت والدوار في محرك المغناطيس الدائم غير متساوية، فإن السمة الأكثر وضوحًا بعد تشغيل المحرك هي الصوت الكهرومغناطيسي منخفض التردد. ينشأ تلف محمل المحرك من السحب المغناطيسي الشعاعي، مما يتسبب في تحول المحمل إلى حالة شاذة أثناء تشغيل محرك المغناطيس الدائم، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارته وتلفه.

6.الاتجاه المحوري لنواة الجزء الثابت والدوار غير متوافق.

أثناء عملية التصنيع، ونتيجةً لأخطاء في حجم موضع قلب العضو الثابت أو الدوار، وانحراف قلب الدوار الناتج عن المعالجة الحرارية أثناء تصنيع الدوار، تتولد قوة محورية أثناء تشغيل محرك المغناطيس الدائم. يعمل محمل الدوران للمحرك بشكل غير طبيعي بسبب القوة المحورية.

7.تيار العمود.

يُسبب هذا التيار ضررًا بالغًا لمحركات المغناطيس الدائم ذات التردد المتغير، ومحركات المغناطيس الدائم ذات الجهد المنخفض والطاقة العالية، ومحركات المغناطيس الدائم ذات الجهد العالي. ويعود سبب تكوّن تيار العمود إلى تأثير جهد العمود. وللحد من ضرر تيار العمود، من الضروري خفض جهد العمود بفعالية خلال عملية التصميم والتصنيع، أو فصل حلقة التيار. وفي حال عدم اتخاذ أي إجراءات، سيُسبب تيار العمود ضررًا بالغًا للمحمل الدوار.

عندما لا يكون الأمر خطيرًا، يتميز نظام المحمل المتدحرج بالضوضاء، ثم تزداد الضوضاء؛ عندما يكون تيار العمود خطيرًا، يتغير ضوضاء نظام المحمل المتدحرج بسرعة نسبيًا، وستكون هناك علامات واضحة تشبه لوحة الغسيل على حلقات المحمل أثناء فحص التفكيك؛ المشكلة الكبيرة المصاحبة لتيار العمود هي تدهور وفشل الشحم، مما سيؤدي إلى تسخين نظام المحمل المتدحرج وحرقه في فترة زمنية قصيرة نسبيًا.

8.ميل فتحة الدوار.

تحتوي معظم دوارات محركات المغناطيس الدائم على فتحات مستقيمة، ولكن لتحقيق مؤشر أداء محرك المغناطيس الدائم، قد يلزم تحويل الدوار إلى فتحة مائلة. عندما يكون ميل فتحة الدوار كبيرًا، يزداد مُركّب السحب المغناطيسي المحوري للجزء الثابت والدوار في محرك المغناطيس الدائم، مما يُعرّض المحمل الدوار لقوة محورية غير طبيعية ويؤدي إلى ارتفاع درجة حرارته.

9. ظروف تبديد الحرارة السيئة.

في معظم محركات المغناطيس الدائم الصغيرة، قد لا يحتوي الغطاء الطرفي على أضلاع لتبديد الحرارة، ولكن في محركات المغناطيس الدائم كبيرة الحجم، تُعد أضلاع تبديد الحرارة على الغطاء الطرفي مهمةً للغاية للتحكم في درجة حرارة المحمل الدوار. في بعض محركات المغناطيس الدائم الصغيرة ذات السعة الأكبر، يُحسّن تبديد الحرارة في الغطاء الطرفي لتحسين درجة حرارة نظام المحمل الدوار.

10. التحكم في نظام المحمل المتدحرج للمحرك المغناطيسي الدائم الرأسي.

إذا كان انحراف الحجم أو اتجاه التجميع نفسه غير صحيح، فلن يتمكن محمل المحرك المغناطيسي الدائم من العمل في ظل ظروف العمل العادية، مما سيؤدي حتماً إلى ضوضاء المحمل المتدحرج وارتفاع درجة الحرارة.

11.تسخن المحامل المتدحرجة في ظل ظروف التحميل عالية السرعة.

بالنسبة للمحركات المغناطيسية الدائمة عالية السرعة ذات الأحمال الثقيلة، يجب اختيار محامل دوارة عالية الدقة نسبيًا لتجنب الأعطال بسبب عدم كفاية دقة محامل التدحرج.

إذا لم يكن حجم العنصر الدوار للمحمل الدوار موحدًا، فسوف يهتز المحمل الدوار ويتآكل بسبب القوة غير المتسقة على كل عنصر دوار عندما يعمل محرك المغناطيس الدائم تحت الحمل، مما يتسبب في سقوط الرقائق المعدنية، مما يؤثر على تشغيل المحمل الدوار ويزيد من الضرر الذي يلحق بالمحمل الدوار.

بالنسبة لمحركات المغناطيس الدائم عالية السرعة، يتميز هيكل المحرك نفسه بقطر عمود صغير نسبيًا، واحتمال انحراف العمود أثناء التشغيل مرتفع نسبيًا. لذلك، عادةً ما تُجرى التعديلات اللازمة على مادة العمود في محركات المغناطيس الدائم عالية السرعة.

12. عملية التحميل الساخن لمحامل المحرك المغناطيسي الدائم الكبيرة غير مناسبة.

بالنسبة لمحركات المغناطيس الدائم الصغيرة، تُضغط المحامل الدوارة على البارد في الغالب، بينما تُستخدم تسخين المحامل في محركات المغناطيس الدائم المتوسطة والكبيرة ومحركات المغناطيس الدائم عالية الجهد. هناك طريقتان للتسخين: التسخين بالزيت والتسخين الحثي. في حال ضعف التحكم في درجة الحرارة، ستؤدي درجة الحرارة المرتفعة جدًا إلى تعطل أداء المحامل الدوارة. بعد تشغيل محرك المغناطيس الدائم لفترة زمنية معينة، ستحدث مشاكل تتعلق بالضوضاء وارتفاع درجة الحرارة.

13. حجرة المحمل المتدحرجة وأكمام المحمل للغطاء النهائي مشوهة ومتشققة.

تحدث هذه المشاكل غالبًا في الأجزاء المطروقة من محركات المغناطيس الدائم المتوسطة والكبيرة. ولأن الغطاء الطرفي عادةً ما يكون على شكل صفيحة، فقد يتعرض لتشوهات كبيرة أثناء عمليات التشكيل والإنتاج. تحتوي بعض محركات المغناطيس الدائم على شقوق في حجرة المحمل الدوار أثناء التخزين، مما يُسبب ضوضاء أثناء تشغيل محرك المغناطيس الدائم، بل وحتى مشاكل خطيرة في جودة تنظيف تجويف المحرك.

لا تزال هناك بعض العوامل غير المؤكدة في نظام المحامل الدوارة. تتمثل الطريقة الأكثر فعالية للتحسين في مطابقة معلمات المحامل الدوارة مع معلمات محرك المغناطيس الدائم بشكل معقول. كما أن قواعد التصميم المتوافقة، القائمة على حمل محرك المغناطيس الدائم وخصائص التشغيل، مكتملة نسبيًا. يمكن لهذه التحسينات الدقيقة نسبيًا أن تُقلل بشكل فعال وملحوظ من مشاكل نظام المحامل في محرك المغناطيس الدائم.

14. المزايا التقنية لشركة آنهوي مينجتنج

مينجتينج(https://www.mingtengmotor.com/)يستخدم نظرية تصميم المحرك المغناطيسي الدائم الحديثة وبرامج التصميم الاحترافية وبرنامج التصميم الخاص للمحرك المغناطيسي الدائم الذي تم تطويره ذاتيًا لمحاكاة وحساب المجال الكهرومغناطيسي وحقل السوائل وحقل درجة الحرارة وحقل الإجهاد وما إلى ذلك للمحرك المغناطيسي الدائم، وتحسين هيكل الدائرة المغناطيسية، وتحسين كفاءة الطاقة للمحرك المغناطيسي الدائم، وحل الصعوبات في استبدال المحمل في الموقع للمحركات المغناطيسية الدائمة الكبيرة ومشكلة إزالة المغناطيسية المغناطيسية الدائمة، مما يضمن بشكل أساسي الاستخدام الموثوق به للمحركات المغناطيسية الدائمة.

تُصنع مطروقات الأعمدة عادةً من سبائك فولاذ 35CrMo، و42CrMo، و45CrMo. تخضع كل دفعة من الأعمدة لاختبارات الشد، والصدمات، والصلابة، وغيرها، وفقًا لمتطلبات "الشروط الفنية للأعمدة المطروقة". يمكن استيراد المحامل من SKF أو NSK حسب الحاجة.

لمنع تآكل المحمل بسبب تيار العمود، اعتمدت Mingteng تصميمًا عازلًا لمجموعة المحمل الطرفي، مما يحقق فعالية المحامل العازلة، بتكلفة أقل بكثير من تكلفة المحامل العازلة، مما يضمن عمرًا افتراضيًا أطول لمحامل محرك المغناطيس الدائم.

جميع دوارات محركات المغناطيس الدائم ذات الدفع المباشر المتزامن من Mingteng مزودة بهيكل دعم خاص، ويتم استبدال المحامل في الموقع بنفس طريقة استبدال المحامل في محركات المغناطيس الدائم غير المتزامنة. يُسهم استبدال المحامل وصيانتها لاحقًا في توفير تكاليف اللوجستيات ووقت الصيانة، مما يضمن موثوقية إنتاج المستخدم بشكل أفضل.

حقوق النشر: هذه المقالة هي إعادة طباعة للرقم العام على WeChat "تحليل التكنولوجيا العملية للمحركات الكهربائية"، الرابط الأصلي:

https://mp.weixin.qq.com/s/77Yk7lfjRWmiiMZwBBTNAQ

هذه المقالة لا تعكس وجهة نظر شركتنا. إذا كانت لديكم آراء أو وجهات نظر مختلفة، يُرجى تصحيحها!