चीन स्थायी चुंबक मोटर

एक परमानेंट ऑटो चेन मैग्नेट मोटर एक प्रकार की ब्रशलेस इलेक्ट्रिक मोटर है जो सब्जेक्ट में वाइंडिंग करने के बजाय लंबे एक्सप्रेशन मैग्नेट का उपयोग करती है।

इस तरह की मोटर का इस्तेमाल शेवी बोल्ट[1], शेवी वोल्ट और टेस्ला प्रोडक्ट 3[2] में किया जा सकता है। टेस्ला के अन्य विभिन्न संस्करण क्लासिक इंडक्शन मोटर्स[3] का उपयोग करते हैं। ऑल-व्हील ड्राइव प्रोडक्ट 3 टेस्ला में फ्रंट मोटर्स भी इंडक्शन मोटर्स हैं।

इलेक्ट्रिक कारों जैसे कई उच्च-दक्षता वाले अनुप्रयोगों के लिए, दीर्घकालिक चुंबक मोटरें प्रेरण मोटर या क्षेत्र वाइंडिंग वाली मोटरों की तुलना में कहीं बेहतर हैं। टेस्ला के मुख्य मोटर डिज़ाइनर ने इन लाभों पर चर्चा करते हुए कहा: “यह सर्वविदित है कि दीर्घकालिक चुंबक उपकरणों में चुंबकों से पूर्व-उत्तेजन का लाभ होता है, और परिणामस्वरूप आपको इसके लिए कुछ प्रदर्शन लाभ मिलता है। प्रेरण उपकरणों में आदर्श प्रवाह नियंत्रण होता है और इस कारण आप अपने प्रदर्शन को बढ़ा सकते हैं। दोनों ही वेरिएबल-स्पीड सिंगल-गियर ट्रांसमिशन वाली कारों के लिए उपयुक्त हैं। इसलिए, जैसा कि आप जानते हैं, हमारे उत्पाद 3 में अब एक दीर्घकालिक चुंबक उपकरण शामिल है। समग्र प्रदर्शन और दक्षता के विनिर्देशों को ध्यान में रखते हुए, दीर्घकालिक चुंबक उपकरण ने हमारे लागत न्यूनीकरण के उद्देश्य को बेहतर ढंग से पूरा किया, और यह संख्या और दक्षता के लक्ष्य के लिए आदर्श था। मात्रात्मक रूप से, अंतर ही आमतौर पर मशीन की क्षमता को निर्धारित करता है, और यह मोटर की कीमत, संख्या और बैटरी की कीमत के बीच एक संतुलन है जो यह तय करता है कि भविष्य में किस तकनीक का उपयोग किया जाएगा।”
सिंक्रोनस मशीन के लिए चुंबकीय क्षेत्र को रोटर पर नियोडिमियम-बोरॉन-आयरन, समैरियम-कोबाल्ट या फेराइट से बने दीर्घकालिक चुम्बकों का उपयोग करके प्रस्तुत किया जा सकता है। कुछ मोटरों में, इन चुम्बकों को रोटर की सतह पर चिपकने वाले पदार्थ से इस प्रकार लगाया जाता है कि चुंबकीय क्षेत्र आसपास के छिद्र में त्रिज्या के अनुसार निर्देशित हो सके। अन्य डिज़ाइनों में, चुम्बकों को रोटर की सतह में जड़ा जाता है या सतह के ठीक नीचे स्लॉट उपकरणों में डाला जाता है। दीर्घकालिक-चुम्बक इंजन का एक अन्य प्रकार परिधि के अनुसार निर्देशित चुम्बकों को त्रिज्या स्लॉट में रखता है जो लोहे के ध्रुवों को चुंबकीय प्रवाह प्रदान करते हैं, जिससे बदले में वायु प्रवाह छिद्र में एक त्रिज्या क्षेत्र बनता है।

ग्रहीय मोटर का गतिशील मॉडलिंग

प्लेनेटरी गियर मोटर में कई गियर एक साथ पूर्ण सामंजस्य में घूमते हैं, जिससे वे स्पर गियर मोटर की तुलना में अधिक टॉर्क क्षमता प्रदान कर सकते हैं। प्लेनेटरी मोटर के विपरीत, स्पर गियर मोटर बनाने में सरल और कम खर्चीली होती हैं, लेकिन ये कम टॉर्क आउटपुट की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए बेहतर होती हैं। इसका कारण यह है कि प्रत्येक गियर पूरा भार वहन करता है। निम्नलिखित दो प्रकार की गियर मोटरों के बीच कुछ प्रमुख अंतर हैं।

ग्रहीय गियर प्रणाली

प्लेनेटरी गियर ट्रांसमिशन एक प्रकार का गियर तंत्र है जो एक स्रोत से दूसरे स्रोत तक टॉर्क स्थानांतरित करता है, आमतौर पर घूर्णी गति के माध्यम से। इसके अलावा, इस प्रकार के गियर ट्रांसमिशन की मजबूती और विश्वसनीयता की जांच के लिए गतिशील मॉडलिंग की आवश्यकता होती है। पिछले अध्ययनों में प्लेनेटरी गियर ट्रांसमिशन के विश्लेषण के लिए अयुग्मित और युग्मित मेषिंग मॉडल दोनों को शामिल किया गया था। संयुक्त मॉडल शाफ्ट की संरचनात्मक कठोरता और बेयरिंग सपोर्ट की कठोरता दोनों को ध्यान में रखता है। कुछ अनुप्रयोगों में, लचीला प्लेनेटरी गियर सिस्टम की गतिशील प्रतिक्रिया को प्रभावित कर सकता है।
प्लेनेटरी गियर डिवाइस में, बेलनाकार भाग की अक्षीय अंतिम सतह पृथक्करण प्लेट के सापेक्ष घूर्णनशील होती है। यह तंत्र स्नेहक को बनाए रखता है। साथ ही, यह प्लेनेटरी गियर सिस्टम में बाहरी कणों के प्रवेश को भी रोकता है। यदि आपके प्लेनेटरी मोटर की गति अधिक है, तो प्लेनेटरी गियर डिवाइस एक बेहतरीन विकल्प है। उच्च गुणवत्ता वाला प्लेनेटरी गियर सिस्टम पारंपरिक प्रणालियों की तुलना में बेहतर प्रदर्शन प्रदान कर सकता है।
प्लेनेटरी गियर सिस्टम एक जटिल तंत्र है, जिसमें तीन गतिशील कड़ियाँ होती हैं जो जोड़ों के माध्यम से एक दूसरे से जुड़ी होती हैं। सन गियर इनपुट का काम करता है और प्लेनेट गियर आउटपुट का। ये प्रत्येक गियर पर दांतों की संख्या द्वारा निर्धारित अनुपात में अपनी धुरी के चारों ओर घूमते हैं। सन गियर में 24 दांत होते हैं, जबकि प्लेनेट गियर में इसके तीन-चौथाई दांत होते हैं। यह अनुपात प्लेनेटरी मोटर को अत्यंत कुशल बनाता है।

ग्रहीय गियर ट्रेन

प्लेनेटरी मोटर गियर ट्रेन की मुक्त कंपन प्रतिक्रिया का पूर्वानुमान लगाने के लिए, सिस्टम का गणितीय मॉडल विकसित करना आवश्यक है। पहले, प्लेनेटरी मोटर गियर ट्रेनों के व्यवहार का अध्ययन करने के लिए स्थैतिक और गतिशील मॉडल का उपयोग किया जाता था। इस अध्ययन में, कंपन प्रतिक्रिया पर प्रमुख डिज़ाइन मापदंडों के प्रभावों की जांच करने के लिए एक गतिशील मॉडल विकसित किया गया। प्लेनेटरी गियर ट्रांसमिशन के प्रमुख मापदंडों में संरचना की कठोरता और मेश की कठोरता, साथ ही शाफ्ट और बेयरिंग सपोर्ट का द्रव्यमान और स्थान शामिल हैं।
प्लेनेटरी मोटर गियर ट्रेन का डिज़ाइन कई चरणों से मिलकर बना होता है जो परिवर्तनीय इनपुट गति पर चल सकता है। गियर ट्रेन का यह डिज़ाइन कई प्लेनेटरी गियरों में भार को विभाजित करके उच्च टॉर्क का संचरण संभव बनाता है। इसके अलावा, प्लेनेटरी गियर ट्रेन में कई दांत होते हैं जो संचालन के दौरान एक साथ आपस में जुड़ते हैं। यह डिज़ाइन उच्च दक्षता और संचरणीय टॉर्क की भी अनुमति देता है। प्लेनेटरी मोटर गियर ट्रेनों के कुछ अन्य लाभ भी हैं। इन सभी लाभों के कारण प्लेनेटरी मोटर गियर ट्रेनें सबसे लोकप्रिय प्रकार की प्लेनेटरी मोटरों में से एक हैं।
प्लेनेटरी गियर का छोटा आकार बेहतरीन ऊष्मा अपव्यय की सुविधा देता है। उच्च गति और निरंतर प्रदर्शन के लिए स्नेहन आवश्यक है। यह स्नेहक शोर और कंपन को भी कम कर सकता है। लेकिन यदि ये विशेषताएं आपके अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त नहीं हैं, तो आप किसी अन्य प्रकार के गियर का चयन कर सकते हैं। इसके अलावा, यदि आप उच्च प्रदर्शन बनाए रखना चाहते हैं, तो प्लेनेटरी मोटर गियर ट्रेन सबसे अच्छा विकल्प होगा। तो, प्लेनेटरी मोटर गियर के क्या फायदे हैं?

निश्चित वाहक ट्रेन अनुपात के साथ ग्रहीय गियर ट्रेन

प्लेनेटरी गियर ट्रेन विभिन्न मशीनों में इस्तेमाल होने वाला एक सामान्य प्रकार का ट्रांसमिशन है। इसके मुख्य लाभ उच्च दक्षता, सघनता, उच्च ट्रांसमिशन अनुपात और शक्ति-भार अनुपात हैं। इस प्रकार की गियर ट्रेन स्पर गियर, सिंगल-हेलिकल गियर और हेरिंगबोन गियर का संयोजन है। हेरिंगबोन प्लेनेटरी गियर में अक्षीय बल कम होता है और भार वहन क्षमता अधिक होती है। हेरिंगबोन प्लेनेटरी गियर का उपयोग आमतौर पर भारी मशीनों और बड़े वाहनों के ट्रांसमिशन में किया जाता है।
एक निश्चित कैरियर ट्रेन अनुपात वाले प्लेनेटरी गियर ट्रेन का उपयोग करने के लिए, पहले और दूसरे प्लेनेट को कैरियर स्थिति में होना आवश्यक है। पहले प्लेनेट को इस प्रकार घुमाया जाता है कि उसके दांत सन के दांतों से जुड़ जाएं। हालांकि, दूसरा प्लेनेट घूम नहीं सकता। उसे कैरियर स्थिति में होना चाहिए ताकि वह सन के दांतों से जुड़ सके। इसके लिए उच्च स्तर की सटीकता की आवश्यकता होती है, इसलिए प्लेनेटरी गियर ट्रेन आमतौर पर कई सेटों से बनी होती है। थोड़ा विश्लेषण करने से यह डिज़ाइन सरल हो जाएगा।
प्लेनेटरी गियर ट्रेन तीन घटकों से मिलकर बनी होती है। बाहरी रिंग गियर को एक रिंग गियर द्वारा सहारा दिया जाता है। प्रत्येक गियर एक दूसरे के सापेक्ष एक विशिष्ट कोण पर स्थित होता है। इससे गियर एक निश्चित गति से घूमते हुए गति को स्थानांतरित कर पाते हैं। यह डिज़ाइन साइकिलों और अन्य छोटे वाहनों में भी लोकप्रिय है। यदि प्लेनेटरी गियर ट्रेन में कई चरण हैं, तो कई रिंग गियर साझा किए जा सकते हैं। पेंसिल शार्पनर तंत्र में भी एक स्थिर रिंग गियर का उपयोग किया जाता है। प्लेनेट गियर को बेलनाकार कटर में विस्तारित किया जाता है। रिंग गियर स्थिर रहता है और प्लेनेट गियर एक अक्ष के चारों ओर घूमते हैं। इस डिज़ाइन में, बाहरी रिंग गियर का प्लेनेट गियर अनुपात -3/2 होगा।

0 हेलिक्स कोण के साथ ग्रहीय गियर ट्रेन

प्लेनेटरी गियर में टॉर्क वितरण असमान होता है, जिससे नीडल बेयरिंग की भार वहन क्षमता में भारी कमी आती है और परिणामस्वरूप बेयरिंग का जीवनकाल भी घट जाता है। यह समझने के लिए कि यह गियर श्रृंखला को कैसे प्रभावित कर सकता है, हम 0 डिग्री हेलिक्स कोण वाले प्लेनेटरी गियर के भार वितरण पर किए गए दो अध्ययनों का विश्लेषण करेंगे। पहला अध्ययन बेयरिंग निर्माता INA/FAG के एक विशेष प्रोग्राम का उपयोग करके किया गया था। लाल रेखा 0 डिग्री हेलिक्स गियर में नीडल रोलर पर भार वितरण को दर्शाती है, जबकि हरी रेखा 15 डिग्री हेलिक्स कोण वाले गियर में समान भार वितरण को दर्शाती है।
किसी गियर के हेलिक्स कोण को निर्धारित करने की एक अन्य विधि सन गियर और प्लेनेट गियर के अनुपात पर विचार करना है। आमतौर पर सन गियर इनपुट साइड पर होता है, जबकि प्लेनेट गियर आउटपुट साइड पर होते हैं। सन गियर स्थिर रहता है। ये दोनों गियर एक रिंग गियर के साथ जुड़े होते हैं जो 45 डिग्री दक्षिणावर्त घूमता है। दोनों गियर पिन से जुड़े होते हैं जो प्लेनेट गियर को सहारा देते हैं। नीचे दिए गए चित्र में, आप प्लेनेटरी गियर ट्रेन पर लगने वाले स्पर्शरेखीय और अक्षीय गियर मेश बलों को देख सकते हैं।
प्लेनेटरी गियर ट्रेन में पावर लॉस की गणना करने का एक अन्य तरीका ऑटो ट्रांसमिशन का उपयोग करना है। इस प्रकार का गियर पावर एफिशिएंसी और लोड कैपेसिटी दोनों में संतुलित प्रदर्शन प्रदान करता है। जटिलताओं के बावजूद, यह विधि प्लेनेटरी गियर ट्रेन में हेलिक्स कोण के पावर लॉस पर पड़ने वाले प्रभाव का अधिक सटीक विश्लेषण प्रदान करती है। यदि आप प्लेनेटरी गियर ट्रेन के पावर लॉस को कम करने में रुचि रखते हैं, तो आगे पढ़ें!

स्पूर गियर के साथ ग्रहीय गियर ट्रेन

प्लेनेटरी गियरसेट एक प्रकार का यांत्रिक ड्राइव सिस्टम है जो एक ही तल में विपरीत दिशाओं में घूमने वाले स्पर गियरों का उपयोग करता है। स्पर गियर सबसे बुनियादी प्रकार के गियरों में से एक हैं, क्योंकि इन्हें काम करने के लिए किसी विशेष कट या कोण की आवश्यकता नहीं होती है। इसके बजाय, स्पर गियर दांतों के जटिल आकार का उपयोग करके यह निर्धारित करते हैं कि दांत कहाँ संपर्क में आएंगे। इससे यह निर्धारित होता है कि वे कितनी शक्ति, टॉर्क और गति उत्पन्न कर सकते हैं।
स्पूर गियरों से युक्त दो-चरणीय प्लेनेटरी गियर ट्रेन को परिवर्तनीय इनपुट गति पर भी चलाया जा सकता है। इस प्रकार के सेटअप के लिए, गियर ट्रेन का एक गणितीय मॉडल विकसित किया गया है। गतिशील व्यवहार का सिमुलेशन गैर-स्थिर प्रभावों को उजागर करता है, और परिणाम प्रायोगिक आंकड़ों के साथ अच्छी तरह से मेल खाते हैं। चूंकि स्पूर गियरों का अनुपात स्थिर नहीं है, इसलिए इसे डेडेंडम कहा जाता है।
स्पूर गियर युक्त प्लेनेटरी गियर ट्रेन एक प्रकार की एपिसाइक्लिक गियर ट्रेन है। इसमें, स्पूर गियर उन गियरों के बीच चलते हैं जिनमें आंतरिक और बाहरी दोनों प्रकार के दांत होते हैं। स्पूर गियरों की परिधीय गति सौर मंडल में ग्रहों के घूर्णन के समान होती है। प्लेनेटरी गियर ट्रेन के चार मुख्य घटक होते हैं। प्लेनेट गियर, सन गियर के अंदर स्थित होता है और सन गियर को गति स्थानांतरित करने के लिए घूमता है। प्लेनेट गियर एक जॉइंट कैरियर पर लगे होते हैं जो आउटपुट शाफ्ट से जुड़ा होता है।

हेलिकल गियर के साथ प्लेनेटरी गियर ट्रेन

हेलिकल दांतों वाली प्लेनेटरी गियर श्रृंखला एक अत्यंत शक्तिशाली ट्रांसमिशन प्रणाली है जो उच्च स्तर की पावर डेंसिटी प्रदान कर सकती है। हेलिकल गियर का उपयोग पारंपरिक वर्म गियर की तुलना में अधिक कुशल विकल्प प्रदान करके दक्षता बढ़ाने के लिए किया जाता है। इस प्रकार के ट्रांसमिशन में सिस्टम के समग्र प्रदर्शन को बेहतर बनाने की क्षमता है, और इसके लाभ पावर डेंसिटी से कहीं अधिक हैं। लेकिन इस ट्रांसमिशन प्रणाली को इतना आकर्षक क्या बनाता है? इस प्रकार की ट्रांसमिशन प्रणाली को डिजाइन करते समय किन प्रमुख कारकों पर विचार करना चाहिए?
सबसे बुनियादी प्लेनेटरी गियर ट्रेन में सन गियर, प्लेनेट गियर और रिंग गियर तत्व होते हैं। प्लेनेट की संख्या भिन्न हो सकती है, लेकिन प्लेनेटरी गियर की मूल संरचना समान होती है। एक साधारण प्लेनेटरी गियर ट्रेन में सन गियर एक कैरियर असेंबली को चलाता है। प्लेनेट की संख्या 2 से लेकर 6 तक हो सकती है। प्लेनेटरी गियर ट्रेन का द्रव्यमान जड़त्व कम होता है और यह कॉम्पैक्ट और विश्वसनीय होती है।
प्लेनेटरी गियर ट्रेन के मेश फेज़ गुणधर्म प्रोफाइल डिजाइन करने में विशेष रूप से महत्वपूर्ण होते हैं। पीजीटी की गतिशील विशेषताओं को पूरी तरह से समझने के लिए मेश फेज़ अंतर और टूथ प्रोफाइल संशोधनों जैसे विभिन्न मापदंडों का गहन अध्ययन आवश्यक है। ये कारक, अन्य कारकों के साथ मिलकर, हेलिकल गियर के प्रदर्शन को निर्धारित करते हैं। इसलिए, प्लेनेटरी गियर ट्रेन को प्रभावी ढंग से डिजाइन करने के लिए इसके मेश फेज़ को समझना अत्यंत आवश्यक है।