क्यों कस्टम पीएम मोटर डिज़ाइन नए विकसित औद्योगिक उपकरणों की विशेष टॉर्क-गति आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है

एक मशीन जिसे स्टॉक में उपलब्ध मोटर से चलाया नहीं जा सकता था

गुआंगडोंग में एक पैकेजिंग मशीन निर्माता ने एक रोटरी फिलर विकसित किया, जिसका टॉर्क प्रोफ़ाइल कोई भी कैटलॉग मोटर संतुष्ट नहीं कर सकी। लोड बंद करने के दौरान कम गति पर अधिकतम हुआ, फिर लगभग शून्य तक गिर गया, और फिर इंडेक्सिंग के समय फिर से तेज़ी से बढ़ गया। एक मानक आईई3 मोटर शिखरों पर अत्यधिक गर्म हो गई और गिरावटों पर रुक गई, जिससे प्रोटोटाइप अपने साइकिल को पूरा नहीं कर सका। टीम ने एक कस्टम परमानेंट मैग्नेट मोटर डिज़ाइन की ओर रुख किया, जिसमें चुंबक और स्लॉट लेआउट को उसी वक्र के अनुरूप आकार दिया गया। प्रोटोटाइप के एक पूर्ण शिफ्ट तक बिना किसी ट्रिप के चलने के बाद, फिलर ने अपनी लक्ष्य दर प्राप्त कर ली। यह मामला दर्शाता है कि जब लोड नया होता है, तो मोटर भी नया होना चाहिए—गोदाम के शेल्फ़ से नहीं उठाया गया।

एक पैकेजिंग लाइन जिसका वक्र गैर-रैखिक है

फिलर टॉर्क एक क्रांति में शून्य से चार बार शिखर तक घटा-बढ़ा, जो कोई भी स्थिर-टॉर्क नामपट्टिका वर्णन नहीं करती। तैयार-उपलब्ध इकाइयों को स्थिर कन्वेयर कार्य के लिए समायोजित किया गया था, इसलिए वे सील स्पाइक पर संतृप्त हो गईं और इंडेक्स पर कमज़ोर पड़ गईं। एक विशिष्ट पीएम मोटर डिज़ाइन मापी गई वक्र से शुरू हुआ, मानक फ्रेम से नहीं, जो इस असमान भार को संतुष्ट करने का एकमात्र तरीका है बिना फर्श पर बॉक्स के आकार को अत्यधिक करने के।

जहाँ मानक मोटर असफल रही

आईई3 इकाई गर्म हो गई क्योंकि वह अपने मानचित्र के एक कोने में समय व्यतीत कर रही थी जहाँ तांबे की हानि अधिक थी और शीतलन कमज़ोर था। गड्ढे पर स्टॉल का अर्थ था कि ड्राइव दोषित हो गई और लाइन रुक गई। एक विशिष्ट पीएम मोटर डिज़ाइन उन कोनों से बचता है जहाँ कार्य बिंदुओं को ऐसे स्थान पर रखा जाता है जहाँ चुंबक और वाइंडिंग दोनों संतुष्ट हों, इसलिए वही शाफ्ट शिखर भार को बिना गर्मी या कारखाने में शिफ्ट के दौरान दोष के साथ वहन करता है।

कैसे विशिष्ट पीएम मोटर डिज़ाइन वक्र को पूरा करता है

डिज़ाइन की स्वतंत्रता तीन लीवर्स में निहित है: कितने ध्रुव, चुंबक की कौन-सी ग्रेड, और गर्मी फ्रेम से कैसे निकलती है। इन लीवर्स को लोड मैप के अनुसार समायोजित करने से एक सामान्य मोटर को मशीन के अनुकूल बनाया जा सकता है। केवल तभी एक अनुकूलित परमानेंट मैग्नेट (पीएम) मोटर डिज़ाइन की लागत सही ठहरती है जब इन लीवर्स को वास्तविक आँकड़ों के आधार पर समायोजित किया जाए, न कि निर्माता द्वारा कागज़ पर अनुमानित ऑपरेशनल ड्यूटी के आधार पर।

ध्रुव और स्लॉट ट्यूनिंग

ध्रुव संख्या टॉर्क की अधिकतम मात्रा वाली गति निर्धारित करती है, और स्लॉट संख्या लोड द्वारा अनुभव किए जाने वाले रिपल को निर्धारित करती है। कम गति वाले शिखर के लिए, अधिक ध्रुवों का उपयोग मशीन की आवश्यकता के अनुसार टॉर्क को सही स्थान पर लाता है; एक स्थिर इंडेक्स के लिए, उचित स्लॉट संख्या कॉगिंग को कम करती है जो वेब को झटका दे सकती है। एक अनुकूलित पीएम मोटर डिज़ाइन दोनों को इस प्रकार समायोजित करता है कि शाफ्ट पूरे चक्र के दौरान लाइन पर बिना किसी कंपन के स्थिर रूप से घूमे।

चुंबक ग्रेड का चयन

उच्च-ग्रेड चुंबक प्रति ग्राम अधिक चुंबकीय फ्लक्स धारण करता है, इसलिए समान फ्रेम से अधिक टॉर्क प्राप्त होता है या समान टॉर्क पर ठंडा चलता है। एक शिखर-आधारित भार के लिए, ग्रेड यह तय करता है कि मोटर निर्धारित सीमा के भीतर फिट होती है या उसे पार कर जाती है। एक अनुकूलित स्थायी चुंबक (PM) मोटर डिज़ाइन औसत के बजाय शिखर के आधार पर ग्रेड का चयन करता है, क्योंकि शिखर ही वह बिंदु है जो व्यस्त समय में फर्श पर एक मानक इकाई को विफल कर देता है।

डिज़ाइन और परीक्षण मानक

एक अनुकूलित इकाई भी एक मशीन है जिसे कैटलॉग वाली इकाई के समान सुरक्षा और दक्षता नियमों को पूरा करना आवश्यक है। कोडों के अनुसार डिज़ाइन करने से एक अद्वितीय इकाई एक दस्तावेज़ीकृत उत्पाद बन जाती है जिसे निरीक्षक स्वीकार करता है। जब एक अनुकूलित PM मोटर डिज़ाइन सही परीक्षण शीट्स के साथ शिप की जाती है, तो संयंत्र को चालू करने के समय दूसरी प्रमाणीकरण प्रक्रिया की आवश्यकता नहीं होती और परियोजना निर्धारित समयसीमा पर बनी रहती है।

IEC 60034 रेटिंग

आईईसी ६००३४ घूर्णन करने वाली मशीनों के लिए रेटिंग, विद्युत रोधन और परीक्षण विधि को परिभाषित करता है, जिसमें कार्य प्रकार और तापीय श्रेणी शामिल हैं। आईईसी ६००३४ के अनुसार निर्मित एक अनुकूलित पीएम मोटर डिज़ाइन इंजीनियर को एक संख्या प्रदान करता है जिस पर ऑडिटर विश्वास करता है। कार्य प्रकार को चक्रीय भार के अनुरूप होना चाहिए, न कि उस निरंतर डिफ़ॉल्ट के अनुरूप जो इकाई की वाइंडिंग पर शिखर तनाव को छिपा देता है।

नेमा एमजी १ और आईईईई ११२

नेमा एमजी १ रूप, फिट और प्रदर्शन सीमाओं को शामिल करता है, और आईईईई ११२ दक्षता परीक्षण विधि निर्धारित करता है। आईईईई ११२ द्वारा सत्यापित एक अनुकूलित पीएम मोटर डिज़ाइन कार्य बिंदुओं पर वास्तविक हानि को दर्शाता है, केवल नामांकित मान पर नहीं। एनेन्ग मोटर दोनों परीक्षण करता है और परीक्षण पत्रक भेजता है, ताकि विशेष मोटर रिकॉर्ड के लिए किसी मानक इकाई की तरह संयंत्र फ़ाइल में प्रवेश कर सके।

एक डिज़ाइन साझेदार के साथ कार्य करना

बचत एक ऐसा मोटर है जो पहली बार में ही फिट हो जाता है, तीन बार पुनर्निर्माण के बाद नहीं। इसके लिए भार डेटा शुरू में ही चाहिए और उत्पादन टूलिंग काटने से पहले एक प्रोटोटाइप की आवश्यकता होती है। एक कस्टम PM मोटर डिज़ाइन सबसे तेज़ी से आगे बढ़ता है जब मशीन निर्माता और मोटर निर्माता परियोजना की शुरुआत से ही एक ही वक्र और एक ही परीक्षण योजना साझा करते हैं।

भार मानचित्र को साझा करना

मोटर निर्माता को केवल लगभग ५ किलोवाट का अस्पष्ट आंकड़ा नहीं, बल्कि मापे गए टॉर्क-गति बिंदुओं, कार्य चक्र और वातावरणीय सीमा के बारे में जानकारी दें। वास्तविक बिंदुओं पर आधारित कस्टम PM मोटर डिज़ाइन अतिरिक्त सुरक्षा मार्जिन से बचाता है जो फ्रेम को भारी बना देता है, और कम सुरक्षा मार्जिन से भी बचाता है जो वाइंडिंग को जला देता है। भार मानचित्र ही विशिष्टता है; सभी अन्य चीज़ें कारखाने की साइट पर इसी से निकलती हैं।

प्रोटोटाइप और अंतिम स्वीकृति

हस्ताक्षर करने से पहले प्रोटोटाइप को वास्तविक मशीन पर पूरी शिफ्ट के लिए चलाएँ, और स्टेटर के तापमान तथा रिपल को निगरानी करें। एक अनुकूलित पीएम मोटर डिज़ाइन जो शिफ्ट को सुरक्षित मार्जिन के साथ पूरा करता है, उसे टूलिंग के लिए तैयार माना जाता है; जबकि जो डिज़ाइन विचलित हो जाता है, उसे लाइन को प्रतिबद्ध करने से पहले वापस भेज दिया जाता है। एनेन्ग मोटर फ़ील्ड में यूनिट के सेवा जीवन भर के लिए प्रोटोटाइप के डेटा को उसके श्रृंखला संख्या के साथ संग्रहित रखता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न: एक अनुकूलित पीएम मोटर डिज़ाइन एक मानक डिज़ाइन को कब पछाड़ता है?

उत्तर: जब लोड गैर-रैखिक होता है, कम गति पर शिखर पर पहुँचता है, या कोई ऐसा चक्र दोहराता है जिसका किसी भी कैटलॉग मोटर में अच्छा मानचित्रण नहीं होता है। एक मानक यूनिट या तो शिखर पर अत्यधिक गर्म हो जाती है या गिरावट पर रुक जाती है, जबकि एक अनुकूलित पीएम मोटर डिज़ाइन मापे गए वक्र के अनुसार चुंबक तथा स्लॉट व्यवस्था को आकार देकर इससे बचता है, बजाय कि फ़्लोर पर किसी डिफ़ॉल्ट फ़्रेम का उपयोग करे।

प्रश्न: मशीन निर्माता को सबसे पहले कौन-सा डेटा साझा करना आवश्यक है?

उत्तर: मापित टॉर्क-गति बिंदु, कार्य चक्र और वातावरणीय तापमान सीमा, जिन्हें एक अनुमानित शक्ति आंकड़े के बजाय संख्याओं के रूप में दिया गया है। वास्तविक डेटा पर आधारित एक अनुकूलित PM मोटर डिज़ाइन, फ्रेम को मोटा करने वाले अतिरिक्त सुरक्षा मार्जिन और संयंत्र में एक शिफ्ट के दौरान वाइंडिंग को जलाने वाले अपर्याप्त मार्जिन दोनों से बचाता है।

प्रश्न: क्या एक अनुकूलित मोटर की कीमत स्टॉक मोटर की तुलना में काफी अधिक होती है?

उत्तर: डिज़ाइन चरण में लागत जुड़ती है, लेकिन यह अतिरिक्त आकार के मार्जिन और गलत मानक मोटर के कारण होने वाले पुनर्निर्माण को समाप्त कर देता है। एक अनुकूलित PM मोटर डिज़ाइन अक्सर तब तक स्टॉक कीमत के करीब पहुँच जाता है, जब तक कि फिटिंग सही हो जाए और प्रोटोटाइप पहली शिफ्ट में सफल हो जाए, क्योंकि संयंत्र साइट पर बजट को खाने वाले पुनरायोजना चक्र से बच जाता है।

प्रश्न: कौन सा मानक अनुकूलित इकाई की सुरक्षा को प्रमाणित करता है?

उत्तर: आईईसी ६००३४ रेटिंग और इन्सुलेशन क्लास को कवर करता है, एनईएमए एमजी १ फॉर्म और प्रदर्शन को कवर करता है, और आईईईई ११२ दक्षता परीक्षण को निर्धारित करता है। तीनों के द्वारा सत्यापित एक अनुकूलित पीएम मोटर डिज़ाइन को एक मानक इकाई के समान परीक्षण शीट्स के साथ शिप किया जाता है, इसलिए निरीक्षक एक दस्तावेज़ित उत्पाद को देखता है, न कि संयंत्र में एक अद्वितीय इकाई को।

प्रश्न: विशेष टॉर्क वक्र की पुष्टि कैसे की जाती है?

उत्तर: प्रोटोटाइप को वास्तविक मशीन पर पूरी शिफ्ट के लिए चलाएँ और स्टेटर तापमान और गति रिपल को लॉग करें। चक्र के दौरान मार्जिन को बनाए रखने वाले अनुकूलित पीएम मोटर डिज़ाइन को टूलिंग के लिए मंजूरी दे दी जाती है। एनेन्ग मोटर प्रोटोटाइप रिकॉर्ड को सीरियल के विरुद्ध संग्रहित रखता है ताकि सेवा टीम किसी भी विचलन को इकाई के प्रथम परीक्षण तक ट्रेस कर सके।

प्रश्न: प्रथम रन के बाद डिज़ाइन में परिवर्तन किया जा सकता है?

उत्तर: उत्पादन टूल काटे जाने से पहले, और कभी-कभी क्षेत्र में प्राप्त परिणाम के बाद, चुंबक के ग्रेड या स्लॉट गिनती में छोटे समायोजन संभव हैं। एक कस्टम पीएम मोटर डिज़ाइन तब तक एक जीवित विशिष्टता होती है जब तक मशीन नई है, इसलिए पहली शिफ्टों से प्राप्त प्रतिक्रिया को मोटर हाउस तक शीघ्रातिशीघ्र पहुँचाया जाना चाहिए ताकि संयंत्र के लिए अंतिम संस्करण को लॉक किया जा सके।