স্টার-সিলিং গণনা এবং স্থায়ী চুম্বক সিঙ্ক্রোনাস ট্র্যাকশন মেশিনের প্রয়োগের উপর গবেষণা

পটভূমি

স্থায়ী চুম্বক সিঙ্ক্রোনাস মোটর (PMSMs) উচ্চ দক্ষতা, শক্তি সঞ্চয়, এবং নির্ভরযোগ্যতার সুবিধার কারণে আধুনিক শিল্প এবং দৈনন্দিন জীবনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, যা তাদের অসংখ্য ক্ষেত্রে পছন্দের পাওয়ার সরঞ্জাম করে তোলে। স্থায়ী চুম্বক সিঙ্ক্রোনাস ট্র্যাকশন মেশিন, উন্নত নিয়ন্ত্রণ প্রযুক্তির মাধ্যমে, শুধুমাত্র মসৃণ উত্তোলন গতি প্রদান করে না বরং লিফট গাড়ির সুনির্দিষ্ট অবস্থান এবং নিরাপত্তা সুরক্ষাও অর্জন করে। তাদের চমৎকার কর্মক্ষমতা সহ, তারা অনেক লিফট সিস্টেমের মূল উপাদান হয়ে উঠেছে। যাইহোক, লিফট প্রযুক্তির ক্রমাগত বিকাশের সাথে, স্থায়ী চুম্বক সিঙ্ক্রোনাস ট্র্যাকশন মেশিনের কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তা বৃদ্ধি পাচ্ছে, বিশেষ করে "স্টার-সিলিং" প্রযুক্তির প্রয়োগ, যা একটি গবেষণার হটস্পট হয়ে উঠেছে।

গবেষণা বিষয় এবং তাত্পর্য

স্থায়ী চুম্বক সিঙ্ক্রোনাস ট্র্যাকশন মেশিনে স্টার-সিলিং টর্কের ঐতিহ্যগত মূল্যায়ন তাত্ত্বিক গণনা এবং পরিমাপ করা ডেটা থেকে উদ্ভূত হওয়ার উপর নির্ভর করে, যা স্টার-সিলিংয়ের অতি-ক্ষণস্থায়ী প্রক্রিয়া এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রগুলির অ-রৈখিকতার জন্য হিসাব করতে লড়াই করে, যার ফলে কম দক্ষতা এবং অ্যাকিউরাসি হয়। স্টার-সিলিংয়ের সময় তাত্ক্ষণিক বড় স্রোত স্থায়ী চুম্বকের অপরিবর্তনীয় ডিম্যাগনেটাইজেশনের ঝুঁকি তৈরি করে, যা মূল্যায়ন করাও কঠিন। সীমিত উপাদান বিশ্লেষণ (এফইএ) সফ্টওয়্যার বিকাশের সাথে, এই সমস্যাগুলি সমাধান করা হয়েছে। বর্তমানে, তাত্ত্বিক গণনাগুলি ডিজাইনকে গাইড করতে বেশি ব্যবহৃত হয়, এবং সফ্টওয়্যার বিশ্লেষণের সাথে তাদের একত্রিত করা স্টার-সিলিং টর্কের দ্রুত এবং আরও সঠিক বিশ্লেষণ সক্ষম করে। এই কাগজটি একটি স্থায়ী চুম্বক সিঙ্ক্রোনাস ট্র্যাকশন মেশিনের উদাহরণ হিসাবে তার তারকা-সিলিং অপারেটিং অবস্থার সীমিত উপাদান বিশ্লেষণ পরিচালনা করে। এই অধ্যয়নগুলি কেবল স্থায়ী চুম্বক সিঙ্ক্রোনাস ট্র্যাকশন মেশিনগুলির তাত্ত্বিক সিস্টেমকে সমৃদ্ধ করতে সহায়তা করে না তবে লিফট সুরক্ষা কর্মক্ষমতা উন্নত করতে এবং কার্যকারিতা অপ্টিমাইজ করার জন্য শক্তিশালী সমর্থন প্রদান করে।

স্টার-সিলিং গণনায় সসীম উপাদান বিশ্লেষণের প্রয়োগ

সিমুলেশন ফলাফলের যথার্থতা যাচাই করার জন্য, বিদ্যমান পরীক্ষার ডেটা সহ একটি ট্র্যাকশন মেশিন নির্বাচন করা হয়েছিল, যার গতি 159 rpm রেট করা হয়েছে। মাপা স্টেডি-স্টেট স্টার-সিলিং টর্ক এবং বিভিন্ন গতিতে ঘুরানো কারেন্ট নিম্নরূপ। স্টার-সিলিং টর্ক সর্বোচ্চ 12 আরপিএম-এ পৌঁছায়।

চিত্র 1: স্টার-সিলিংয়ের পরিমাপকৃত ডেটা

এর পরে, ম্যাক্সওয়েল সফ্টওয়্যার ব্যবহার করে এই ট্র্যাকশন মেশিনের সসীম উপাদান বিশ্লেষণ করা হয়েছিল। প্রথমত, ট্র্যাকশন মেশিনের জ্যামিতিক মডেল প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল, এবং সংশ্লিষ্ট উপাদান বৈশিষ্ট্য এবং সীমানা শর্ত সেট করা হয়েছিল। তারপরে, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের সমীকরণগুলি সমাধান করে, বিভিন্ন সময়ে স্থায়ী চুম্বকের টাইম-ডোমেন বর্তমান বক্ররেখা, টর্ক বক্ররেখা এবং ডিম্যাগনেটাইজেশন অবস্থা প্রাপ্ত করা হয়েছিল। সিমুলেশন ফলাফল এবং পরিমাপ করা ডেটার মধ্যে সামঞ্জস্য যাচাই করা হয়েছিল।

ট্র্যাকশন মেশিনের সসীম উপাদান মডেলের প্রতিষ্ঠা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিশ্লেষণের জন্য মৌলিক এবং এখানে বিস্তারিত করা হবে না। এটি জোর দেওয়া হয় যে মোটরের উপাদান সেটিংস প্রকৃত ব্যবহারের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে হবে; স্থায়ী চুম্বকের পরবর্তী ডিম্যাগনেটাইজেশন বিশ্লেষণ বিবেচনা করে, স্থায়ী চুম্বকের জন্য অরৈখিক B-H বক্ররেখা ব্যবহার করা আবশ্যক। এই কাগজটি ম্যাক্সওয়েলের ট্র্যাকশন মেশিনের স্টার-সিলিং এবং ডিম্যাগনেটাইজেশন সিমুলেশন কীভাবে বাস্তবায়ন করা যায় তার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। সফ্টওয়্যারে স্টার-সিলিং একটি বাহ্যিক সার্কিটের মাধ্যমে উপলব্ধি করা হয়, নীচের চিত্রে দেখানো নির্দিষ্ট সার্কিট কনফিগারেশন সহ। ট্র্যাকশন মেশিনের তিন-ফেজ স্টেটর উইন্ডিংগুলিকে সার্কিটে LPhaseA/B/C হিসাবে চিহ্নিত করা হয়। তিন-ফেজ উইন্ডিংগুলির আকস্মিক শর্ট-সার্কিট স্টার-সিলিং অনুকরণ করতে, একটি সমান্তরাল মডিউল (একটি বর্তমান উত্স এবং একটি কারেন্ট-নিয়ন্ত্রিত সুইচ দ্বারা গঠিত) প্রতিটি ফেজ উইন্ডিং সার্কিটের সাথে সিরিজে সংযুক্ত থাকে। প্রাথমিকভাবে, কারেন্ট-নিয়ন্ত্রিত সুইচ খোলা থাকে এবং তিন-ফেজ কারেন্ট সোর্স উইন্ডিংগুলিতে শক্তি সরবরাহ করে। একটি নির্দিষ্ট সময়ে, কারেন্ট-নিয়ন্ত্রিত সুইচটি বন্ধ হয়ে যায়, তিন-ফেজ কারেন্ট সোর্সকে শর্ট-সার্কিট করে এবং তিন-ফেজ উইন্ডিংগুলিকে ছোট করে, শর্ট-সার্কিট স্টার-সিলিং অবস্থায় প্রবেশ করে।

চিত্র 2: স্টার-সিলিং সার্কিট ডিজাইন

ট্র্যাকশন মেশিনের মাপা সর্বাধিক স্টার-সিলিং টর্ক 12 আরপিএম গতির সাথে মিলে যায়। সিমুলেশনের সময়, পরিমাপ করা গতির সাথে সারিবদ্ধ করার জন্য গতি 10 rpm, 12 rpm এবং 14 rpm হিসাবে প্যারামিটারাইজ করা হয়েছিল। সিমুলেশন স্টপ টাইম সম্বন্ধে, বিবেচনা করে যে ঘুরার স্রোত কম গতিতে দ্রুত স্থিতিশীল হয়, শুধুমাত্র 2-3টি বৈদ্যুতিক চক্র সেট করা হয়েছিল। ফলাফলের সময়-ডোমেন বক্ররেখা থেকে, এটা বিচার করা যেতে পারে যে গণনা করা স্টার-সিলিং টর্ক এবং উইন্ডিং কারেন্ট স্থিতিশীল হয়েছে। সিমুলেশন দেখায় যে 12 rpm-এ স্টেডি-স্টেট স্টার-সিলিং টর্ক ছিল সবচেয়ে বড়, 5885.3 Nm, যা পরিমাপ করা মানের থেকে 5.6% কম। পরিমাপ করা উইন্ডিং কারেন্ট ছিল 265.8 A, এবং সিমুলেটেড কারেন্ট ছিল 251.8 A, সিমুলেশন মানটিও পরিমাপ করা মানের থেকে 5.6% কম, ডিজাইনের সঠিকতার প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।

চিত্র 3: পিক স্টার-সিলিং টর্ক এবং উইন্ডিং কারেন্ট

ট্র্যাকশন মেশিনগুলি নিরাপত্তা-সমালোচনামূলক বিশেষ সরঞ্জাম, এবং স্থায়ী চুম্বক ডিম্যাগনেটাইজেশন তাদের কার্যকারিতা এবং নির্ভরযোগ্যতাকে প্রভাবিত করার অন্যতম প্রধান কারণ। মান ছাড়িয়ে যাওয়া অপরিবর্তনীয় ডিম্যাগনেটাইজেশন অনুমোদিত নয়। এই কাগজে, Ansys ম্যাক্সওয়েল সফ্টওয়্যারটি স্টার-সিলিং অবস্থায় শর্ট-সার্কিট স্রোত দ্বারা প্ররোচিত বিপরীত চৌম্বক ক্ষেত্রের অধীনে স্থায়ী চুম্বকগুলির ডিম্যাগনেটাইজেশন বৈশিষ্ট্যগুলি অনুকরণ করতে ব্যবহৃত হয়। উইন্ডিং কারেন্ট প্রবণতা থেকে, স্টার-সিলিংয়ের মুহূর্তে বর্তমান শিখর 1000 A ছাড়িয়ে যায় এবং 6টি বৈদ্যুতিক চক্রের পরে স্থিতিশীল হয়। ম্যাক্সওয়েল সফ্টওয়্যারে ডিম্যাগনেটাইজেশন রেট স্থায়ী চুম্বকগুলির অবশিষ্ট চুম্বকত্বের অনুপাতকে প্রতিনিধিত্ব করে একটি ডিম্যাগনেটাইজিং ক্ষেত্রের সংস্পর্শে আসার পরে তাদের আসল অবশিষ্ট চুম্বকত্বের সাথে; 1 এর মান কোন ডিম্যাগনেটাইজেশন নির্দেশ করে এবং 0 সম্পূর্ণ ডিম্যাগনেটাইজেশন নির্দেশ করে। ডিম্যাগনেটাইজেশন বক্ররেখা এবং কনট্যুর মানচিত্র থেকে, স্থায়ী চুম্বক ডিম্যাগনেটাইজেশন হার 1, কোন ডিম্যাগনেটাইজেশন পর্যবেক্ষণ করা হয়নি, এটি নিশ্চিত করে যে সিমুলেটেড ট্র্যাকশন মেশিন নির্ভরযোগ্যতার প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।

চিত্র 4: রেটেড গতিতে স্টার-সিলিংয়ের অধীনে উইন্ডিং কারেন্টের সময়-ডোমেন কার্ভ

চিত্র 5: চুম্বককরণ হার বক্ররেখা এবং স্থায়ী চুম্বকের ডিম্যাগনেটাইজেশন কনট্যুর ম্যাপ

গভীরকরণ এবং আউটলুক

সিমুলেশন এবং পরিমাপ উভয়ের মাধ্যমে, ট্র্যাকশন মেশিনের স্টার-সিলিং টর্ক এবং স্থায়ী চুম্বক ডিম্যাগনেটাইজেশনের ঝুঁকি কার্যকরভাবে নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে, কার্যক্ষমতা অপ্টিমাইজেশানের জন্য শক্তিশালী সমর্থন প্রদান করে এবং ট্র্যাকশন মেশিনের নিরাপদ অপারেশন এবং দীর্ঘায়ু নিশ্চিত করে। এই কাগজটি কেবল স্থায়ী চুম্বক সিঙ্ক্রোনাস ট্র্যাকশন মেশিনে স্টার-সিলিং টর্ক এবং ডিম্যাগনেটাইজেশনের গণনাই অন্বেষণ করে না তবে লিফট নিরাপত্তা এবং কর্মক্ষমতা অপ্টিমাইজেশানের উন্নতিকে দৃঢ়ভাবে প্রচার করে। আমরা আন্তঃবিভাগীয় সহযোগিতা এবং বিনিময়ের মাধ্যমে এই ক্ষেত্রে প্রযুক্তিগত অগ্রগতি এবং উদ্ভাবনী অগ্রগতির জন্য উন্মুখ। আমরা আরও গবেষক এবং অনুশীলনকারীদের এই ক্ষেত্রে ফোকাস করার জন্য আহ্বান জানাই, স্থায়ী চুম্বক সিঙ্ক্রোনাস ট্র্যাকশন মেশিনের কর্মক্ষমতা বাড়ানো এবং লিফটের নিরাপদ অপারেশন নিশ্চিত করার জন্য জ্ঞান এবং প্রচেষ্টার অবদান।