2507 stainless steel coil tube ဓာတုအစိတ်အပိုင်း၊ Equivalent Thermal Network Simulation Study of a Rare Earth Giant Magnetostrictive Transducer

Nature.com ကိုလာရောက်လည်ပတ်သည့်အတွက် ကျေးဇူးတင်ပါသည်။သင်သည် အကန့်အသတ်ရှိသော CSS ပံ့ပိုးမှုဖြင့် ဘရောက်ဆာဗားရှင်းကို အသုံးပြုနေပါသည်။အကောင်းဆုံးအတွေ့အကြုံအတွက်၊ အပ်ဒိတ်လုပ်ထားသောဘရောက်ဆာ (သို့မဟုတ် Internet Explorer တွင် လိုက်ဖက်ညီသောမုဒ်ကိုပိတ်ပါ) ကိုအသုံးပြုရန် ကျွန်ုပ်တို့အကြံပြုအပ်ပါသည်။ထို့အပြင်၊ ဆက်လက်ပံ့ပိုးမှုသေချာစေရန်၊ ပုံစံများနှင့် JavaScript မပါဘဲ ဝဘ်ဆိုက်ကို ပြသပါသည်။
ဆလိုက်တစ်ခုလျှင် ဆောင်းပါးသုံးပုဒ်ကို ပြသသည့် ဆလိုက်ဒါများ။ဆလိုက်များတစ်လျှောက် ရွှေ့ရန် နောက်ဘက်နှင့် နောက်ခလုတ်များကို အသုံးပြုပါ သို့မဟုတ် ဆလိုက်တစ်ခုစီကို ရွှေ့ရန် အဆုံးရှိ ဆလိုက်ထိန်းချုပ်မှုခလုတ်များကို အသုံးပြုပါ။

• ကုန်ပစ္စည်းအကြောင်းအရာ
• 2507 Stainless Steel Coiled Tubing သည် တရုတ်နိုင်ငံမှဖြစ်သည်။

ဧရာမ magnetostrictive transducer (GMT) ၏ ဒီဇိုင်းအတွက် အရေးကြီးသည်မှာ အပူချိန်ဖြန့်ဖြူးခြင်းအတွက် မြန်ဆန်တိကျသော ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုဖြစ်သည်။အပူပိုင်းကွန်ရက်ပုံစံထုတ်ခြင်းတွင် တွက်ချက်မှုကုန်ကျစရိတ်နည်းပါးပြီး တိကျမှန်ကန်မှု၏ အားသာချက်များရှိပြီး GMT အပူပိုင်းခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုအတွက် အသုံးပြုနိုင်သည်။သို့သော်၊ ရှိပြီးသားအပူမော်ဒယ်များသည် GMT တွင် ဤရှုပ်ထွေးသောအပူစနစ်များကိုဖော်ပြရန် ကန့်သတ်ချက်များရှိသည်- လေ့လာမှုအများစုသည် အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုများကို ဖမ်းယူမရနိုင်သော ငုတ်လျှိုးနေသောအခြေအနေများကို အဓိကထားလုပ်ဆောင်သည်။ဧရာမ magnetostrictive (GMM) rods များ၏ အပူချိန်ဖြန့်ဖြူးမှုသည် တူညီသည်ဟု ယူဆသော်လည်း GMM လှံတံတစ်လျှောက်ရှိ အပူချိန် gradient သည် အပူစီးကူးမှု ညံ့ဖျင်းခြင်းကြောင့် အလွန်သိသာထင်ရှားသော၊ GMM ၏ တူညီသော ဆုံးရှုံးမှု ဖြန့်ဖြူးမှုကို အပူထဲသို့ ထည့်သွင်းခဲပါသည်။ မော်ဒယ်။ထို့ကြောင့်၊ အထက်ဖော်ပြပါ ကဏ္ဍသုံးရပ်ကို ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် သုံးသပ်ခြင်းဖြင့်၊ ဤစာတမ်းသည် GMT Transitional Equivalent Heat Network (TETN) မော်ဒယ်ကို ချမှတ်ပေးပါသည်။ပထမဦးစွာ၊ longitudinal vibratory HMT ၏ ဒီဇိုင်းနှင့် လည်ပတ်မှုနိယာမအပေါ် အခြေခံ၍ အပူပိုင်းခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုကို ဆောင်ရွက်ပါသည်။ဤအခြေခံပေါ်တွင်၊ အပူဒြပ်စင်မော်ဒယ်ကို HMT အပူလွှဲပြောင်းခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်အတွက် တည်ထောင်ထားပြီး သက်ဆိုင်ရာ မော်ဒယ်ဘောင်များကို တွက်ချက်ပါသည်။နောက်ဆုံးတွင်၊ transducer အပူချိန် spatiotemporal ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုအတွက် TETN မော်ဒယ်၏တိကျမှုကို simulation နှင့်စမ်းသပ်မှုဖြင့်အတည်ပြုသည်။
ဧရာမ magnetostrictive material (GMM) ဟုခေါ်သော terfenol-D သည် ကြီးမားသော magnetostriction နှင့် high energy density တို့၏ အားသာချက်များရှိသည်။ဤထူးခြားသောဂုဏ်သတ္တိများကို ရေအောက်အသံအသံချဲ့စက်များ၊ မိုက်ခရိုမော်တာများ၊ linear actuators စသည်တို့ကဲ့သို့သော ကျယ်ပြန့်သောအသုံးချပလီကေးရှင်းများတွင်အသုံးပြုနိုင်သည့် ဧရာမသံလိုက်ဓာတ်အားသွင်းကိရိယာများ (GMTs) ကို တီထွင်ရန်အတွက် အသုံးပြုနိုင်သည်။
အထူးစိုးရိမ်စရာမှာ ရေအောက် GMT များ၏ အပူလွန်ကဲမှုအတွက် ဖြစ်နိုင်ချေရှိပြီး၊ ပါဝါအပြည့်ဖြင့်လည်ပတ်ပြီး အချိန်အတော်ကြာအောင် လုပ်ဆောင်ပါက ၎င်းတို့၏ ပါဝါသိပ်သည်းဆ 3,4 ကြောင့် အပူပမာဏများစွာကို ထုတ်ပေးနိုင်သည်။ထို့အပြင်၊ GMT ၏ ကြီးမားသောအပူချဲ့ထွင်မှုကိန်းဂဏန်းနှင့် ပြင်ပအပူချိန်သို့ ၎င်း၏မြင့်မားသော အာရုံခံနိုင်စွမ်းကြောင့်၊ ၎င်း၏အထွက်စွမ်းဆောင်ရည်သည် အပူချိန် 5,6,7,8 နှင့် နီးကပ်စွာဆက်စပ်နေသည်။နည်းပညာဆိုင်ရာ ပုံနှိပ်ထုတ်ဝေမှုများတွင် GMT အပူပိုင်းခြားစိတ်ဖြာခြင်းနည်းလမ်းများကို ကျယ်ပြန့်သောအမျိုးအစား 9 တွင် နှစ်မျိုးခွဲနိုင်သည်- ဂဏန်းနည်းလမ်းများနှင့် ထုပ်ပိုးထားသော ကန့်သတ်ဘောင်နည်းလမ်းများ။ကန့်သတ်ဒြပ်စင်နည်းလမ်း (FEM) သည် အသုံးအများဆုံး ကိန်းဂဏာန်းပိုင်းခြားစိတ်ဖြာမှုနည်းလမ်းများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။Xie et al ။[10] ဧရာမ magnetostrictive drive တစ်ခု၏ အပူရင်းမြစ်များ ဖြန့်ဖြူးမှုကို အတုယူရန် အကန့်အသတ်ရှိသော ဒြပ်စင်နည်းလမ်းကို အသုံးပြုခဲ့ပြီး drive ၏ အပူချိန်ထိန်းချုပ်မှုနှင့် အအေးပေးစနစ်၏ ဒီဇိုင်းကို နားလည်ခဲ့သည်။Zhao et al ။[11] လှိုင်းထန်သော စီးဆင်းမှုအကွက်နှင့် အပူချိန်အကွက်တစ်ခု၏ ပူးတွဲ finite ဒြပ်စင် သရုပ်ဖော်ပုံတစ်ခုကို တည်ထောင်ခဲ့ပြီး၊ အကန့်အသတ်ရှိသော ဒြပ်စင်ခြင်းခြင်းဆိုင်ရာ ရလဒ်များအပေါ် အခြေခံ၍ GMM အသိဉာဏ်ရှိသော အစိတ်အပိုင်း အပူချိန်ထိန်းချုပ်သည့် ကိရိယာကို တည်ဆောက်ခဲ့သည်။သို့သော်၊ FEM သည် မော်ဒယ်တည်ဆောက်မှုနှင့် တွက်ချက်မှုအချိန်အတွက် အလွန်တောင်းဆိုနေပါသည်။ဤအကြောင်းကြောင့် FEM သည် ပုံမှန်အားဖြင့် converter ဒီဇိုင်းအဆင့်အတွင်း အော့ဖ်လိုင်းတွက်ချက်မှုများအတွက် အရေးကြီးသောပံ့ပိုးမှုတစ်ခုဟု ယူဆပါသည်။
အပူကွန်ရက်မော်ဒယ်ဟု အများအားဖြင့်ရည်ညွှန်းသော lumped ပါရာမီတာနည်းလမ်းကို ၎င်း၏ရိုးရှင်းသောသင်္ချာပုံစံနှင့် မြင့်မားသောတွက်ချက်မှုအမြန်နှုန်း 12,13,14 ကြောင့် သာမိုဒိုင်းနမစ်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုတွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်အသုံးပြုသည်။ဤချဉ်းကပ်မှုသည် အင်ဂျင် 15၊ 16၊ 17 ၏ အပူကန့်သတ်ချက်များကို ဖယ်ရှားရာတွင် အရေးပါသော အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်ပါသည်။ Mellor18 သည် အင်ဂျင်အပူလွှဲပြောင်းမှု လုပ်ငန်းစဉ်ကို စံနမူနာပြုရန်အတွက် ပိုမိုကောင်းမွန်သော အပူညီမျှသော ဆားကစ် T ကို ပထမဆုံး အသုံးပြုခဲ့သည်။Verez et al ။19 သည် axial flow ဖြင့် အမြဲတမ်း သံလိုက်ထပ်တူကျသော စက်၏ အပူကွန်ရက်၏ သုံးဖက်မြင်ပုံစံကို ဖန်တီးခဲ့သည်။Boglietti et al.20 သည် stator အကွေ့အကောက်များတွင် ကာလတိုအပူရှိန်များကို ခန့်မှန်းရန် ကွဲပြားရှုပ်ထွေးသည့် အပူကွန်ရက်မော်ဒယ်လေးခုကို အဆိုပြုခဲ့သည်။နောက်ဆုံးတွင်၊ Wang et al.21 သည် PMSM အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုစီအတွက် အသေးစိတ်အပူနှင့်ညီမျှသော circuit ကိုတည်ဆောက်ခဲ့ပြီး အပူခံနိုင်ရည်ညီမျှခြင်းအား အကျဉ်းချုပ်ဖော်ပြခဲ့သည်။အမည်ခံအခြေအနေများအောက်တွင်၊ အမှားကို 5% အတွင်း ထိန်းချုပ်နိုင်သည်။
1990 ခုနှစ်များတွင် အပူကွန်ရက် မော်ဒယ်ကို ပါဝါမြင့်မားသော ကြိမ်နှုန်းနိမ့် ပြောင်းစက်များတွင် စတင်အသုံးပြုခဲ့သည်။Dubus et al.22 သည် အလျားလိုက် တုန်ခါမှု နှင့် အတန်းအစား IV ကွေးခြင်း အာရုံခံစနစ်တွင် အပူလှိုင်း ကူးပြောင်းမှုကို ဖော်ပြရန် အပူကွန်ရက် မော်ဒယ်ကို တီထွင်ခဲ့သည်။Anjanappa et al.23 သည် အပူကွန်ရက် မော်ဒယ်ကို အသုံးပြု၍ သံလိုက် တင်းကျပ်သည့် မိုက်ခရိုဒရိုက် ၏ 2D အပူချိန် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုကို ပြုလုပ်ခဲ့သည်။Terfenol-D နှင့် GMT parameters များ၏ အပူပိုင်း strain အကြား ဆက်နွယ်မှုကို လေ့လာရန် Zhu et al.24 သည် အပူခံနိုင်ရည်နှင့် GMT နေရာရွှေ့ပြောင်းမှု တွက်ချက်မှုအတွက် တည်ငြိမ်သောအခြေအနေနှင့် ညီမျှသောပုံစံကို တည်ထောင်ခဲ့သည်။
GMT အပူချိန် ခန့်မှန်းချက်သည် အင်ဂျင်အသုံးပြုမှုထက် ပိုမိုရှုပ်ထွေးသည်။အသုံးပြုထားသောပစ္စည်းများ၏ လွန်ကဲသောအပူနှင့်သံလိုက်လျှပ်ကူးနိုင်မှုတို့ကြောင့်၊ တူညီသောအပူချိန်တွင်ယူဆထားသောအင်ဂျင်အစိတ်အပိုင်းအများစုကို node 13,19 တစ်ခုတည်းသို့ လျှော့ချလေ့ရှိသည်။သို့သော်လည်း HMMs များ၏ အပူစီးကူးနိုင်မှု ညံ့ဖျင်းမှုကြောင့် တူညီသော အပူချိန်ဖြန့်ဝေမှု၏ ယူဆချက်မှာ မှန်ကန်မှုမရှိတော့ပါ။ထို့အပြင် HMM သည် အလွန်နိမ့်သော သံလိုက်စိမ့်ဝင်နိုင်စွမ်းရှိသောကြောင့် သံလိုက်ဆုံးရှုံးမှုမှထုတ်ပေးသော အပူသည် HMM တံတစ်လျှောက် ပုံမှန်မဟုတ်ပေ။ထို့အပြင်၊ သုတေသနအများစုသည် GMT လည်ပတ်စဉ်အတွင်း အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုများအတွက် ထည့်မတွက်ထားသော တည်ငြိမ်သောအခြေအနေတူခြင်းများကို အာရုံစိုက်ထားပါသည်။
အထက်ပါနည်းပညာသုံးပြဿနာများကိုဖြေရှင်းရန်အတွက်၊ ဤဆောင်းပါးသည် GMT longitudinal vibration ကို လေ့လာမှု၏အရာအဖြစ်အသုံးပြုပြီး transducer ၏အမျိုးမျိုးသောအစိတ်အပိုင်းများ အထူးသဖြင့် GMM rod ကို တိကျစွာပုံစံထုတ်ပါသည်။ပြီးပြည့်စုံသော အကူးအပြောင်း ညီမျှသော အပူကွန်ရက် (TETN) GMT ၏ မော်ဒယ်ကို ဖန်တီးလိုက်ပါပြီ။Transducer အပူချိန် spatiotemporal ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုအတွက် TETN မော်ဒယ်၏ တိကျမှုနှင့် စွမ်းဆောင်ရည်ကို စမ်းသပ်ရန်အတွက် ကန့်သတ်ဒြပ်စင်မော်ဒယ်နှင့် စမ်းသပ်ပလက်ဖောင်းကို တည်ဆောက်ထားသည်။
အလျားလိုက်လှုပ်ခတ်နေသော HMF ၏ ဒီဇိုင်းနှင့် ဂျီဩမေတြီအတိုင်းအတာများကို ပုံ 1a နှင့် b တွင် အသီးသီးပြသထားသည်။
အဓိကအစိတ်အပိုင်းများတွင် GMM ချောင်းများ၊ အကွက်ကွိုင်များ၊ အမြဲတမ်းသံလိုက်များ (PM)၊ ထမ်းဘိုးများ၊ Pads၊ bushings နှင့် belleville springs တို့ ပါဝင်သည်။excitation coil နှင့် PMT သည် HMM rod ကို alternating magnetic field နှင့် DC bias magnetic field အသီးသီး ပေးဆောင်သည်။ဦးထုပ်နှင့် လက်စွပ်များပါရှိသော ထမ်းဘိုးနှင့် ကိုယ်ထည်ကို သံလိုက်အပျော့စား DT4 သံဖြင့် ပြုလုပ်ထားပြီး သံလိုက်စိမ့်ဝင်နိုင်မှု မြင့်မားသည်။GIM နှင့် PM rod ဖြင့် အပိတ်သံလိုက်ပတ်လမ်းကို ပုံဖော်သည်။အထွက်ပင်စည်နှင့် ဖိအားပြားကို သံလိုက်မဟုတ်သော 304 သံမဏိဖြင့် ပြုလုပ်ထားသည်။belleville springs ဖြင့် ပင်စည်တွင် တည်ငြိမ်သောဖိအားကို အသုံးချနိုင်သည်။လျှပ်စီးကြောင်းသည် drive coil မှတဆင့် ဖြတ်သန်းသောအခါ HMM rod သည် အလိုက်သင့် တုန်ခါသွားမည်ဖြစ်သည်။
သဖန်းသီးပေါ်မှာ။2 သည် GMT အတွင်း အပူဖလှယ်ခြင်း လုပ်ငန်းစဉ်ကို ပြသသည်။GMM rods နှင့် field coils များသည် GMTs အတွက် အဓိက အပူပေးသည့် အရင်းအမြစ် နှစ်ခုဖြစ်သည်။Serpentine သည် ၎င်း၏အပူကို အတွင်းပိုင်းနှင့် အဖုံးသို့ လေဝင်လေထွက်ဖြင့် ခန္ဓာကိုယ်သို့ ကူးပြောင်းပေးသည်။HMM လှံတံသည် သမရိုးကျသံလိုက်စက်ကွင်းတစ်ခု၏ လုပ်ဆောင်ချက်အောက်တွင် သံလိုက်ဆုံးရှုံးမှုကို ဖန်တီးပေးမည်ဖြစ်ပြီး အတွင်းပိုင်းလေမှတစ်ဆင့် convection ကြောင့် အပူနှင့် လျှပ်ကူးမှုတို့ကြောင့် အမြဲတမ်းသံလိုက်နှင့် yoke သို့ ကူးပြောင်းသွားမည်ဖြစ်သည်။ထို့နောက် case သို့ လွှဲပြောင်းပေးသော အပူသည် convection နှင့် radiation ဖြင့် အပြင်ဘက်သို့ ပြန့်သွားသည်။ထုတ်ပေးသော အပူသည် လွှဲပြောင်းပေးသည့် အပူနှင့် ညီမျှသောအခါ၊ GMT ၏ အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုစီ၏ အပူချိန်သည် တည်ငြိမ်သော အခြေအနေသို့ ရောက်ရှိသွားသည်။
အလျားလိုက်တုန်ခါနေသော GMO တွင် အပူလွှဲပြောင်းခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်- a – heat flow diagram, b – main heat transfer paths။
exciter coil နှင့် HMM rod တို့မှ ထုတ်ပေးသော အပူအပြင်၊ အပိတ်သံလိုက်ပတ်လမ်းတစ်ခု၏ အစိတ်အပိုင်းအားလုံးသည် သံလိုက်ဆုံးရှုံးမှုကို ခံစားရသည်။ထို့ကြောင့်၊ GMT ၏ သံလိုက်ဆုံးရှုံးမှုကို လျှော့ချရန် အမြဲတမ်း သံလိုက်၊ ထမ်းပိုး၊ ဦးထုပ်နှင့် လက်စွပ်တို့ကို ပေါင်းစပ်ထားသည်။
GMT အပူပိုင်းခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုအတွက် TETN မော်ဒယ်ကို တည်ဆောက်ရာတွင် အဓိကခြေလှမ်းများမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်- ပထမအုပ်စုသည် တူညီသောအပူချိန်နှင့်အတူ အစိတ်အပိုင်းများကို ကွန်ရက်အတွင်းရှိ သီးခြား node တစ်ခုအဖြစ် ကိုယ်စားပြုပြီး၊ ထို့နောက် အဆိုပါ node များကို သင့်လျော်သော အပူကူးပြောင်းမှုဖော်ပြချက်ဖြင့် ချိတ်ဆက်ပါ။node များကြားတွင် အပူလျှပ်ကူးခြင်းနှင့် convection။ဤကိစ္စတွင်၊ အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုစီနှင့်သက်ဆိုင်သော အပူရင်းမြစ်နှင့် အပူအထွက်အားသည် node နှင့် ညီမျှသော အပူကွန်ရက်ကို တည်ဆောက်ရန်အတွက် မြေကြီး၏ဘုံသုညဗို့အားအကြား အပြိုင်ချိတ်ဆက်ထားသည်။နောက်တစ်ဆင့်မှာ မော်ဒယ်၏ အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုစီအတွက် အပူဒဏ်ခံနိုင်မှု၊ အပူခံနိုင်ရည်နှင့် ပါဝါဆုံးရှုံးမှုများအပါအဝင် အပူကွန်ရက်၏ ဘောင်များကို တွက်ချက်ရန်ဖြစ်သည်။နောက်ဆုံးတွင်၊ TETN မော်ဒယ်ကို သရုပ်ဖော်ရန်အတွက် SPICE တွင် အကောင်အထည်ဖော်ထားသည်။ထို့အပြင် GMT ၏ အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုစီ၏ အပူချိန်ဖြန့်ဖြူးမှုနှင့် အချိန်ဒိုမိန်းအတွင်း ၎င်း၏ပြောင်းလဲမှုတို့ကို သင်ရနိုင်သည်။
မော်ဒယ်လ်နှင့် တွက်ချက်မှု အဆင်ပြေစေရန်အတွက်၊ ရလဒ်များပေါ်တွင် အနည်းငယ်သာ သက်ရောက်မှုရှိသော နယ်နိမိတ်အခြေအနေများကို လျစ်လျူရှုထားရန် လိုအပ်ပါသည်။ဤဆောင်းပါးတွင် အဆိုပြုထားသော TETN မော်ဒယ်သည် အောက်ပါယူဆချက်များကို အခြေခံထားသည်။
GMT တွင် ကျပန်းဒဏ်ရာအကွေ့အကောက်များဖြင့်၊ စပယ်ယာတစ်ခုစီ၏ အနေအထားကို အတုယူရန် မဖြစ်နိုင် သို့မဟုတ် လိုအပ်ပါသည်။အကွေ့အကောက်များအတွင်း အပူလွှဲပြောင်းခြင်းနှင့် အပူချိန်ဖြန့်ဖြူးခြင်းအတွက် အမျိုးမျိုးသောပုံစံပြနည်းဗျူဟာများကို ယခင်က တီထွင်ခဲ့ကြသည်- (၁) အပူစီးကူးမှု၊ (၂) စပယ်ယာဂျီသြမေတြီကို အခြေခံ၍ တိုက်ရိုက်ညီမျှခြင်းများ၊ (၃) T-equivalent thermal circuit 29။
ပေါင်းစပ်အပူစီးကူးမှုနှင့် တိုက်ရိုက်ညီမျှခြင်းများကို ညီမျှသော circuit T ထက် ပိုမိုတိကျသောအဖြေဟု ယူဆနိုင်သော်လည်း ၎င်းတို့သည် သတ်မှတ်ရန်ခက်ခဲသော အကွေ့အကောက်ရှိ ပစ္စည်း၊ စပယ်ယာဂျီသြမေတြီနှင့် အကွေ့အကောက်ရှိ ကျန်လေထုထုထည်တို့ကဲ့သို့သော အချက်များစွာအပေါ် မူတည်ပါသည်။ဆန့်ကျင်ဘက်တွင်၊ အနီးစပ်ဆုံးမော်ဒယ်ဖြစ်သော်လည်း T-equivalent thermal scheme သည် 30 ပိုအဆင်ပြေသည်။၎င်းကို GMT ၏ longitudinal vibrations ဖြင့် excitation coil တွင် အသုံးချနိုင်သည်။
Exciter coil နှင့် အပူညီမျှခြင်းဖြေရှင်းချက်မှရရှိသော T-equivalent thermal diagram ကိုကိုယ်စားပြုရန်အသုံးပြုသော ယေဘူယျအခေါင်းပေါက် cylindrical assembly ကို ပုံတွင် ပြထားသည်။3. excitation coil ရှိ အပူအငွေ့သည် အချင်းနှင့် axial လမ်းကြောင်းများတွင် သီးခြားဖြစ်သည်ဟု ယူဆပါသည်။ပတ်ပတ်လည် အပူရှိန်ကို လျစ်လျူရှုထားသည်။ညီမျှသော circuit T တစ်ခုစီတွင် terminal နှစ်ခုသည် ဒြပ်စင်၏ သက်ဆိုင်ရာ မျက်နှာပြင်အပူချိန်ကို ကိုယ်စားပြုပြီး တတိယ terminal T6 သည် ဒြပ်စင်၏ ပျမ်းမျှအပူချိန်ကို ကိုယ်စားပြုသည်။P6 အစိတ်အပိုင်း၏ဆုံးရှုံးမှုကို "Field coil heat loss calculation" တွင်တွက်ချက်ထားသောပျမ်းမျှအပူချိန် node တွင် point source အဖြစ်ထည့်သွင်းထားသည်။နေရာထိုင်ခင်းမဟုတ်သော simulation တွင်၊ အပူပမာဏ C6 ကို ညီမျှခြင်းဖြင့်ပေးသည်။(1) Average temperature node တွင်လည်း ထည့်ထားသည်။
cec၊ ρec နှင့် Vec သည် excitation coil ၏ သီးခြား အပူ၊ သိပ်သည်းမှုနှင့် ထုထည်ကို ကိုယ်စားပြုပါသည်။
စားပွဲပေါ်မှာ။1 သည် အရှည် lec၊ အပူစီးကူးနိုင်မှု λec၊ အပြင်ဘက်အချင်းဝက် rec1 နှင့် အတွင်းအချင်းဝက် rec2 ပါသော excitation coil ၏ T-ညီမျှသော အပူပတ်လမ်းကြောင်း၏ အပူခံနိုင်ရည်ကို ပြသသည်။
Exciter ကွိုင်များနှင့် ၎င်းတို့၏ T-ညီမျှသော အပူဆားကစ်များ- (က) အများအားဖြင့် အခေါင်းပေါက် cylindrical ဒြပ်စင်များ၊ (ခ) သီးခြား axial နှင့် radial T-equivalent အပူဆားကစ်များ။
ညီမျှသော circuit T သည် အခြားသော cylindrical heat source13 အတွက် တိကျကြောင်း ပြသထားသည်။GMO ၏ အဓိကအပူအရင်းအမြစ်ဖြစ်သည့် HMM rod သည် အထူးသဖြင့် လှံ၏ဝင်ရိုးတစ်လျှောက်တွင် ၎င်း၏အပူစီးကူးမှုနည်းသောကြောင့် မညီမညာသောအပူချိန်ဖြန့်ဝေမှုရှိသည်။ဆန့်ကျင်ဘက်အနေနှင့်၊ HMM rod ၏ radial heat flux သည် radial heat flux31 ထက် များစွာနည်းသောကြောင့် radial inhomogeneity ကို လစ်လျူရှုနိုင်သည်။
လှံတံ၏ axial ပိုင်းခြားသိမြင်မှုအဆင့်ကို တိကျစွာကိုယ်စားပြုပြီး အမြင့်ဆုံးအပူချိန်ကိုရရှိရန်၊ GMM လှံတံအား axial ဦးတည်ချက်တွင် တူညီစွာနေရာယူထားသည့် n node များဖြင့် ကိုယ်စားပြုပြီး GMM လှံတံဖြင့် ပုံစံထုတ်ထားသော node အရေအတွက်သည် ထူးဆန်းနေရမည်ဖြစ်သည်။ညီမျှသော axial thermal contours အရေအတွက်သည် n T ပုံ 4 ဖြစ်သည်။
GMM ဘားကို စံနမူနာပြုရန် အသုံးပြုသည့် node အရေအတွက်ကို ဆုံးဖြတ်ရန် FEM ရလဒ်များကို ပုံတွင် ပြထားသည်။အကိုးအကားအဖြစ် ၅။ပုံတွင်ပြထားသည့်အတိုင်း။4၊ nodes n အရေအတွက်ကို HMM rod ၏ အပူပေးစနစ်တွင် ထိန်းညှိထားသည်။node တစ်ခုစီကို T-equivalent circuit တစ်ခုအဖြစ် ပုံစံထုတ်နိုင်သည်။FEM ၏ရလဒ်များကို နှိုင်းယှဉ်ခြင်း၊ ပုံ 5 တွင်ဖော်ပြထားသည်မှာ GMO ရှိ HIM rod (50 မီလီမီတာရှည်သော) ၏အပူချိန်ဖြန့်ဝေမှုကို တိကျစွာထင်ဟပ်နိုင်ခြင်းမရှိသော node တစ်ခု သို့မဟုတ် သုံးခုမှ ရောင်ပြန်ဟပ်နိုင်မည်မဟုတ်ကြောင်းပြသသည်။n ကို 5 သို့တိုးလာသောအခါ၊ simulation ရလဒ်များသည်သိသိသာသာတိုးတက်လာပြီး FEM သို့ချဉ်းကပ်သည်။n ကို တိုးမြှင့်ခြင်းသည် အချိန်ပိုကြာသော ကုန်ကျစရိတ်ဖြင့် ပိုမိုကောင်းမွန်သော ရလဒ်များကို ပေးပါသည်။ထို့ကြောင့်၊ ဤဆောင်းပါးတွင် GMM ဘားကို ပုံစံထုတ်ရန်အတွက် node 5 ခုကို ရွေးချယ်ထားသည်။
နှိုင်းယှဉ်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုအပေါ် အခြေခံ၍ HMM လှံတံ၏ အတိအကျအပူအငွေ့ကို ပုံ 6 တွင်ပြသထားသည်။ T1 ~ T5 သည် ချောင်း၏ အပိုင်းငါးပိုင်း (အပိုင်း 1 ~ 5) ၏ ပျမ်းမျှအပူချိန်ဖြစ်သည်။P1-P5 အသီးသီးသည် နောက်အခန်းတွင် အသေးစိတ်ဆွေးနွေးမည့် လှံတံ၏အမျိုးမျိုးသောနေရာများ၏ စုစုပေါင်းအပူစွမ်းအင်ကို ကိုယ်စားပြုသည်။C1~C5 သည် မတူညီသော ဒေသများ၏ အပူခံနိုင်မှုဖြစ်ပြီး အောက်ပါပုံသေနည်းဖြင့် တွက်ချက်နိုင်ပါသည်။
Crod၊ ρrod နှင့် Vrod တို့သည် HMM rod ၏ သီးခြား အပူပမာဏ၊ သိပ်သည်းဆနှင့် ထုထည်ကို ရည်ညွှန်းသည်။
Exciter coil ကဲ့သို့တူညီသောနည်းလမ်းကိုအသုံးပြု၍ ပုံ 6 တွင် HMM rod ၏အပူလွှဲပြောင်းခုခံမှုကိုတွက်ချက်နိုင်သည်။
Lrod၊ rrod နှင့် λrod တို့သည် GMM rod ၏ အလျား၊ အချင်းနှင့် အပူစီးကူးခြင်းကို ကိုယ်စားပြုပါသည်။
ဤဆောင်းပါးတွင် လေ့လာထားသော longitudinal vibration အတွက် GMT တွင် ကျန်ရှိသော အစိတ်အပိုင်းများနှင့် အတွင်းပိုင်းလေကို node configuration တစ်ခုတည်းဖြင့် နမူနာယူနိုင်ပါသည်။
ဤနေရာများကို ဆလင်ဒါတစ်ခု သို့မဟုတ် တစ်ခုထက်ပိုသော ဆလင်ဒါများ ပါဝင်သည်ဟု ယူဆနိုင်သည်။ဆလင်ဒါအစိတ်အပိုင်းတစ်ခုရှိ သက်သက်လျှပ်ကူးနိုင်သော အပူဖလှယ်မှုချိတ်ဆက်မှုကို Fourier အပူကူးယူခြင်းဥပဒေက သတ်မှတ်သည်။
λnhs သည် ပစ္စည်း၏အပူစီးကူးသည့်နေရာတွင်၊ Lnhs သည် ဝင်ရိုးအလျားဖြစ်ပြီး rnhs1 နှင့် rnhs2 တို့သည် အပူလွှဲပြောင်းဒြပ်စင်၏ အပြင်ဘက်နှင့် အတွင်းပိုင်းအချင်းများ အသီးသီးဖြစ်သည်။
ညီမျှခြင်း (5) ကို ပုံ 7 တွင် RR4-RR12 ဖြင့်ကိုယ်စားပြုသော ဤဧရိယာများအတွက် အစွန်းအဖျားအပူခံနိုင်ရည်အား တွက်ချက်ရန် အသုံးပြုပါသည်။ တစ်ချိန်တည်းတွင်၊ ပုံတွင် RA15 မှ RA33 မှ ကိုယ်စားပြုသည့် axial အပူခံနိုင်ရည်အား တွက်ချက်ရန် Equation (6) ကိုအသုံးပြုသည် ၇။
အထက်ပါဧရိယာအတွက် node အပူဆားကစ်တစ်ခု၏ အပူပမာဏ (ပုံ. 7 တွင် C7–C15 အပါအဝင်) ကို သတ်မှတ်နိုင်သည်
ρnhs၊ cnhs နှင့် Vnhs တို့သည် အလျား၊ သီးခြား အပူနှင့် ထုထည် အသီးသီး ဖြစ်ကြပါသည်။
GMT အတွင်းရှိ လေနှင့် case ၏ မျက်နှာပြင်နှင့် ပတ်ဝန်းကျင်အကြား convective heat transfer ကို အောက်ပါအတိုင်း thermal conduction resistor တစ်ခုတည်းဖြင့် စံပြထားပါသည်။
A သည် contact surface ဖြစ်ပြီး h သည် heat transfer coefficient ဖြစ်သည်။Table 232 သည် အပူပေးစနစ်များတွင် အသုံးပြုသော ပုံမှန် h အချို့ကို စာရင်းပြုစုထားသည်။ဇယားအရ။ပုံတွင်ရှိသော HMF နှင့် ပတ်ဝန်းကျင်ကြားရှိ အငွေ့ပျံခြင်းကို ကိုယ်စားပြုသော အပူခံနိုင်ရည်ရှိသော RH8–RH10 နှင့် RH14–RH18 တို့၏ အပူလွှဲပြောင်းကိန်း 2 ခု။7 ကို 25 W/(m2 K) ၏ ကိန်းသေတန်ဖိုးအဖြစ် ယူသည်။ကျန်ရှိသော အပူလွှဲပြောင်းကိန်းများကို 10 W/(m2 K) နှင့် ညီသည်။
ပုံ 2 တွင်ပြသထားသည့်အတွင်းပိုင်းအပူလွှဲပြောင်းမှုလုပ်ငန်းစဉ်အရ TETN converter ၏ပြီးပြည့်စုံသောမော်ဒယ်ကိုပုံ 7 တွင်ပြသထားသည်။
ပုံတွင်ပြထားသည့်အတိုင်း။7၊ GMT longitudinal vibration ကို အနီရောင်အစက်များဖြင့် ကိုယ်စားပြုထားသည့် knots 16 ခု ခွဲခြားထားသည်။မော်ဒယ်တွင် ဖော်ပြထားသော အပူချိန် ဆုံမှတ်များသည် သက်ဆိုင်ရာ အစိတ်အပိုင်းများ၏ ပျမ်းမျှ အပူချိန်နှင့် ကိုက်ညီပါသည်။ပတ်ဝန်းကျင်အပူချိန် T0၊ GMM လှံတံအပူချိန် T1~T5၊ exciter coil အပူချိန် T6၊ အမြဲတမ်း သံလိုက်အပူချိန် T7 နှင့် T8၊ yoke အပူချိန် T9~T10၊ case temperature T11~T12 နှင့် T14၊ indoor air temperature T13 နှင့် output rod အပူချိန် T15။ထို့အပြင်၊ node တစ်ခုစီသည် ဧရိယာတစ်ခုစီ၏ အပူစွမ်းရည်ကိုကိုယ်စားပြုသည့် C1 ~ C15 မှတစ်ဆင့် မြေပြင်၏အပူအလားအလာနှင့် ချိတ်ဆက်ထားသည်။P1~P6 သည် GMM rod နှင့် exciter coil အသီးသီး၏ စုစုပေါင်းအပူထုတ်ပေးမှုဖြစ်သည်။ထို့အပြင်၊ ယခင်အပိုင်းများတွင် တွက်ချက်ထားသည့် ကပ်လျက်နေဒိတ်များကြား အပူလွှဲပြောင်းခြင်းအတွက် လျှပ်ကူးမှုနှင့် convective ခံနိုင်ရည်အား ကိုယ်စားပြုရန်အတွက် အပူခံနိုင်ရည် 54 ခုကို အသုံးပြုပါသည်။ဇယား 3 သည် converter ပစ္စည်းများ၏ အမျိုးမျိုးသော အပူလက္ခဏာများကို ပြသထားသည်။
ဆုံးရှုံးမှုပမာဏကို တိကျသော ခန့်မှန်းချက်နှင့် ၎င်းတို့၏ ဖြန့်ဖြူးမှုသည် ယုံကြည်စိတ်ချရသော အပူရှိန်တူခြင်းများကို လုပ်ဆောင်ရန်အတွက် အရေးကြီးပါသည်။GMT မှ ထုတ်ပေးသော အပူဆုံးရှုံးမှုကို GMM လှံတံ၏ သံလိုက်ဆုံးရှုံးမှု၊ exciter coil ၏ Joule ဆုံးရှုံးမှု၊ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဆုံးရှုံးမှုနှင့် အပိုဆုံးရှုံးမှု ဟူ၍ ခွဲခြားနိုင်သည်။အပိုဆုံးရှုံးမှုများနှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဆုံးရှုံးမှုများကို ထည့်သွင်းတွက်ချက်ပါက အတော်လေးသေးငယ်ပြီး လျစ်လျူရှုနိုင်ပါသည်။
ac excitation coil resistance သည် dc resistance Rdc နှင့် skin resistance Rs တို့ ပါဝင်သည်။
f နှင့် N သည် excitation current ၏ အကြိမ်ရေနှင့် အလှည့်အပြောင်းများဖြစ်သည်။lCu နှင့် rCu သည် ကွိုင်၏ အတွင်းနှင့် အပြင်ဘက် အချင်းဝက်၊ ကွိုင်၏ အရှည်နှင့် ၎င်း၏ AWG (American Wire Gauge) နံပါတ်ဖြင့် သတ်မှတ်ထားသည့် ကြေးနီသံလိုက်ဝါယာများ၏ အချင်းဝက်ဖြစ်သည်။ρCu သည် ၎င်း၏ အူတိုင်၏ ခံနိုင်ရည်အား ဖြစ်သည်။µCu သည် ၎င်း၏အူတိုင်၏ သံလိုက်စိမ့်ဝင်နိုင်မှုဖြစ်သည်။
field coil (solenoid) အတွင်းရှိ အမှန်တကယ် သံလိုက်စက်ကွင်းသည် တုတ်တံ၏ အရှည်တစ်လျှောက် တူညီမှုမရှိပါ။HMM နှင့် PM rods များ၏ သံလိုက်စိမ့်ဝင်နိုင်မှု နည်းပါးခြင်းကြောင့် ဤကွာခြားချက်ကို အထူးသတိပြုမိပါသည်။ဒါပေမယ့် အလျားလိုက် အချိုးကျပါတယ်။သံလိုက်စက်ကွင်း ဖြန့်ဖြူးမှုသည် HMM လှံတံ၏ သံလိုက်ဆုံးရှုံးမှု ဖြန့်ဖြူးမှုကို တိုက်ရိုက်ဆုံးဖြတ်သည်။ထို့ကြောင့်၊ ဆုံးရှုံးမှု၏အစစ်အမှန်ခွဲဝေမှုကို ထင်ဟပ်စေရန်၊ ပုံ 8 တွင်ပြထားသည့် သုံးပိုင်းခွဲတံကို တိုင်းတာရန်ယူသည်။
dynamic hysteresis loop ကို တိုင်းတာခြင်းဖြင့် သံလိုက်ဆုံးရှုံးမှုကို ရရှိနိုင်သည်။ပုံ 11 တွင်ပြသထားသည့် စမ်းသပ်ပလက်ဖောင်းပေါ်တွင် အခြေခံ၍ dynamic hysteresis loops သုံးခုကို တိုင်းတာခဲ့သည်။GMM rod ၏ အပူချိန် 50°C အောက်တွင် တည်ငြိမ်နေသည့် အခြေအနေအောက်တွင်၊ programmable AC power supply (Chroma 61512) သည် ပုံ 8 တွင် ပြထားသည့်အတိုင်း field coil ကို အချို့သော range တစ်ခုအတွင်း မောင်းနှင်ပေးသည်၊၊ မှထုတ်ပေးသော သံလိုက်စက်ကွင်း၏ ကြိမ်နှုန်း၊ test current နှင့် ရရှိလာသော magnetic flux density ကို GIM rod နှင့် ချိတ်ဆက်ထားသော induction coil တွင် induced voltage ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် တွက်ချက်ပါသည်။ဒေတာအကြမ်းကို မန်မိုရီလော့ဂ်ဂါ (တစ်ရက်လျှင် MR8875-30) မှ ဒေါင်းလုဒ်လုပ်ပြီး MATLAB ဆော့ဖ်ဝဲလ်တွင် ပုံ. 9 တွင် ပြသထားသည့် တိုင်းတာသည့် တက်ကြွသော hysteresis ကွင်းများကို ရယူရန် လုပ်ဆောင်ခဲ့သည်။
တိုင်းတာထားသော ရွေ့လျားနေသော hysteresis ကွင်းများ- (က) အပိုင်း 1/5: Bm = 0.044735 T၊ (b) အပိုင်း 1/5: fm = 1000 Hz၊ (ဂ) အပိုင်း 2/4: Bm = 0.05955 T၊ (ဃ) အပိုင်း 2/ 4: fm = 1000 Hz၊ (င) အပိုင်း 3: Bm = 0.07228 T၊ (f) အပိုင်း 3: fm = 1000 Hz ။
စာပေ 37 အရ၊ HMM rods များ၏ ထုထည်တစ်ခုလျှင် စုစုပေါင်း သံလိုက်ဆုံးရှုံးမှု Pv ကို အောက်ပါဖော်မြူလာဖြင့် တွက်ချက်နိုင်ပါသည်။
ABH သည် သံလိုက်စက်ကွင်းကြိမ်နှုန်း fm ရှိ BH မျဉ်းကွေးရှိ တိုင်းတာမှုဧရိယာသည် excitation current frequency f နှင့် ညီမျှသည်။
Bertotti loss ခွဲခြားခြင်းနည်းလမ်း 38 ကိုအခြေခံ၍ GMM လှံတံ၏ဒြပ်ထုတစ်ခုလျှင် Pm ၏သံလိုက်ဆုံးရှုံးမှုကို hysteresis ဆုံးရှုံးမှု Ph၊ eddy လက်ရှိဆုံးရှုံးမှု Pe နှင့် မမှန်သောဆုံးရှုံးမှု Pa (13) အဖြစ် ဖော်ပြနိုင်သည်။
အင်ဂျင်နီယာရှုထောင့် ၃၈ မှ၊ မှားယွင်းသောဆုံးရှုံးမှုများနှင့် eddy လက်ရှိဆုံးရှုံးမှုများကို စုစုပေါင်း eddy လက်ရှိဆုံးရှုံးမှုဟုခေါ်သော ဝေါဟာရတစ်ခုတည်းအဖြစ် ပေါင်းစပ်နိုင်သည်။ထို့ကြောင့် ဆုံးရှုံးမှုများကို တွက်ချက်ရန်အတွက် ဖော်မြူလာကို အောက်ပါအတိုင်း ရိုးရှင်းအောင် ပြုလုပ်နိုင်ပါသည်။
ညီမျှခြင်း၌။(13) ~ (14) Bm သည် စိတ်လှုပ်ရှားဖွယ် သံလိုက်စက်ကွင်း၏ သံလိုက်သိပ်သည်းဆ၏ ပမာဏဖြစ်သည်။kh နှင့် kc တို့သည် hysteresis loss factor နှင့် totaleddy current loss factor တို့ဖြစ်သည်။