Nəhəng texnologiya | Sənayedə yeniliklər | 27 Mart 2025
Müasir sənayenin möhtəşəm mənzərəsində asinxron mühərriklər parıldayan mirvari kimidir və əvəzolunmaz və əsas rol oynayır. Zavodlardakı irimiqyaslı mexaniki avadanlıqların gurultusundan tutmuş evdə müxtəlif elektrik cihazlarının səssiz işləməsinə qədər asinxron mühərriklər hər yerdədir. Asinxron mühərriklərin işinə təsir edən bir çox amillər arasında sürüşmə əsas mövqe tutur və mühərrikin iş vəziyyətində həlledici rol oynayır. Bu məqalə sizi sürüşməni hər cəhətdən və dərindən araşdırmağa və onun sirli pərdəsini birlikdə açmağa yönəldəcək.
1. Sürüşmə nədir?
Sadə dillə desək, sürüşmə, adətən faizlə ifadə olunan asinxron mühərrikdə sinxron sürət ilə faktiki rotor sürəti arasındakı fərqdir. Sinxron sürət, güc tezliyi və mühərrik dirəklərinin sayı ilə müəyyən edilən fırlanan maqnit sahəsinin sürətidir. Məsələn, güc tezliyi 50Hz və mühərrik dirəklərinin sayı 4-dürsə, onda düstura görə, sinxron sürət \(N_s = \frac{60f}{p}\) (burada \(f\) güc tezliyi və \(p\) mühərrik dirək cütlərinin sayıdır), sinxron sürət 1500 dövr/dəq olaraq hesablana bilər. Rotor sürəti mühərrik rotorunun faktiki sürətidir. İkisi ilə sinxron sürət arasındakı fərqin nisbəti sürüşmədir və bu düsturla ifadə olunur: \(s = \frac{N_s - N_r}{N_s}\), burada \(s\) sürüşməni, \(N_s\) sinxron sürəti və \(N_r\) rotor sürətini təmsil edir. Sürüşmə sürətinin faiz dəyərini almaq üçün nəticəni 100-ə vurun. Sürüşmə sürəti əhəmiyyətsiz bir parametr deyil. Mühərrikin işinə mühüm təsir göstərir. Bu, rotor cərəyanının ölçüsünə birbaşa təsir göstərir və bu da öz növbəsində mühərrikin yaratdığı fırlanma momentini müəyyən edir. Deyə bilərik ki, sürüşmə sürəti mühərrikin səmərəli və sabit işləməsinin açarıdır. Sürüşmə sürətinin dərindən başa düşülməsi mühərrikin gündəlik istifadəsi və sonrakı texniki xidməti üçün böyük köməkdir.
2. Sürüşmə sürətinin yaranması
Sürüşmə sürətinin yaranması elektromaqnetizmin inkişafı ilə sıx bağlıdır. 1831-ci ildə Maykl Faradey elektromaqnit induksiyası prinsipini kəşf etdi. Bu əsas kəşf elektrik mühərrikinin ixtirası üçün möhkəm nəzəri təməl qoydu. O vaxtdan bəri saysız-hesabsız alim və mühəndis özlərini elektrik mühərriklərinin tədqiqi və dizaynına həsr etmişlər. 1882-ci ildə Nikola Tesla fırlanan maqnit sahəsi prinsipini təklif etdi və bu əsasda praktiki asinxron mühərriki uğurla dizayn etdi. Asinxron mühərriklərin faktiki işləməsində insanlar tədricən sinxron sürət ilə rotor sürəti arasında fərq olduğunu gördülər və sürüşmə sürəti anlayışı yarandı. Zamanla bu konsepsiya elektrotexnika sahəsində geniş istifadə olunmağa başladı və asinxron mühərriklərin işini öyrənmək və optimallaşdırmaq üçün vacib bir vasitəyə çevrildi.
3. Sürüşmə sürətinə nə səbəb olur?
(I) Dizayn amilləri
Mühərrik dirəklərinin sayı və enerji təchizatı tezliyi sinxron sürəti müəyyən edən əsas dizayn amilləridir. Mühərrik dirəkləri nə qədər çox olarsa, sinxron sürət bir o qədər aşağı olur; enerji təchizatı tezliyi nə qədər yüksək olarsa, sinxron sürət bir o qədər yüksək olur. Lakin, faktiki işləmə zamanı mühərrikin öz strukturunda və istehsal prosesində müəyyən məhdudiyyətlər səbəbindən rotor sürətinin sinxron sürətə çatması çox vaxt çətin olur ki, bu da sürüşmə sürətinin yaranmasına səbəb olur.
2) Xarici amillər
Yük şəraiti sürüşmə sürətinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir. Mühərrikdəki yük artdıqda rotor sürəti azalacaq və sürüşmə sürəti artacaq; əksinə, yük azaldıqda rotor sürəti artacaq və sürüşmə sürəti müvafiq olaraq azalacaq. Bundan əlavə, ətraf mühitin temperaturu da mühərrikin müqavimətinə və maqnit xüsusiyyətlərinə təsir edəcək ki, bu da dolayı yolla sürüşmə sürətinə təsir edəcək. Məsələn, yüksək temperaturlu mühitdə mühərrik sarımının müqaviməti artacaq ki, bu da mühərrikin daxili itkisinin artmasına səbəb ola bilər və bununla da rotor sürətinə təsir göstərə və sürüşmə sürətini dəyişə bilər.
IV. Sürüşmə mühərrikin işinə və səmərəliliyinə necə təsir edir?
(I) Fırlanma momenti
Müvafiq miqdarda sürüşmə mühərrik yükünü idarə etmək üçün tələb olunan fırlanma momentini yarada bilər. Mühərrik işə düşəndə sürüşmə nisbətən böyük olur və bu da mühərrikin rahat şəkildə işə düşməsinə kömək etmək üçün böyük bir başlanğıc momenti təmin edə bilər. Mühərrik sürəti artmağa davam etdikcə sürüşmə tədricən azalır və fırlanma momenti müvafiq olaraq dəyişəcək. Ümumiyyətlə, müəyyən bir diapazonda sürüşmə və fırlanma momenti müsbət korrelyasiya olunur, lakin sürüşmə çox böyük olduqda, mühərrikin səmərəliliyi azalacaq və fırlanma momenti artıq faktiki ehtiyacları ödəməyə bilər.
(II) Güc əmsalı
Həddindən artıq sürüşmə mühərrikin güc faktorunun azalmasına səbəb olacaq. Güc faktoru mühərrikin enerji istifadəsinin səmərəliliyini ölçmək üçün vacib bir göstəricidir. Daha aşağı güc faktoru mühərrikin daha çox reaktiv güc istehlak etməsi lazım olduğunu bildirir ki, bu da şübhəsiz ki, enerji istifadəsinin səmərəliliyini azaldacaq. Buna görə də, sürüşmənin ağlabatan şəkildə idarə olunması mühərrikin güc faktorunu yaxşılaşdırmaq üçün vacibdir. Sürüşməni optimallaşdırmaqla mühərrik iş zamanı elektrik enerjisindən daha səmərəli istifadə edə və enerji israfını azalda bilər.
(III) Motor temperaturu
Həddindən artıq sürüşmə mühərrikin içərisində mis və dəmir itkisini artıracaq. Mis itkisi əsasən cərəyan mühərrikin sarımından keçərkən yaranan istilik itkisi, dəmir itkisi isə dəyişən maqnit sahəsinin təsiri altında mühərrik nüvəsinin itkisi ilə bağlıdır. Bu itkilərin artması mühərrikin temperaturunun yüksəlməsinə səbəb olacaq. Yüksək temperaturda uzunmüddətli işləmə mühərrik izolyasiya materialının yaşlanmasını sürətləndirəcək və mühərrikin xidmət müddətini qısaldacaq. Buna görə də, sürüşmə sürətinin idarə edilməsi mühərrikin temperaturunu azaltmaq və mühərrikin ömrünü uzatmaq üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir.
5. Sürüşmə sürətini necə idarə etmək və azaltmaq olar
(I) Mexaniki və elektrik texnologiyası
Yükün tənzimlənməsi sürüşmə sürətini idarə etmək üçün təsirli bir vasitədir. Mühərrik yükünün ağlabatan paylanması və həddindən artıq yüklənmə əməliyyatının qarşısını almaq sürüşmə sürətini effektiv şəkildə azalda bilər. Bundan əlavə, enerji təchizatı gərginliyini dəqiq idarə etməklə və mühərrikin nominal gərginlikdə işləməsini təmin etməklə sürüşmə sürətini də yaxşı idarə etmək olar. Dəyişkən tezlikli sürücüdən (DÇS) istifadə etmək də yaxşı bir yoldur. O, mühərrikin yük tələblərinə uyğun olaraq enerji təchizatı tezliyini və gərginliyini real vaxt rejimində tənzimləyə bilər və bununla da sürüşmə sürətinin dəqiq idarə olunmasına nail ola bilər. Məsələn, mühərrik sürətinin tez-tez tənzimlənməsi lazım olduğu bəzi hallarda, DÇS enerji təchizatı parametrlərini faktiki iş şəraitinə uyğun olaraq çevik şəkildə dəyişdirə bilər ki, mühərrik həmişə ən yaxşı işləmə vəziyyətini qorusun və sürüşmə sürətini effektiv şəkildə azaldır.
(II) Mühərrik dizaynının təkmilləşdirilməsi
Mühərrikin dizayn mərhələsində, mühərrikin maqnit dövrəsini və dövrə quruluşunu optimallaşdırmaq üçün qabaqcıl materialların və proseslərin istifadəsi mühərrikin müqavimətini və sızmasını azalda bilər. Məsələn, yüksək keçiriciliyə malik nüvə materiallarının seçilməsi nüvə itkilərini azalda bilər; daha yaxşı dolama materiallarının istifadəsi dolama müqavimətini azalda bilər. Bu təkmilləşdirmə tədbirləri vasitəsilə sürüşmə sürəti effektiv şəkildə azaldıla və mühərrikin performansı və səmərəliliyi yaxşılaşdırıla bilər. Bəzi yeni mühərriklər dizaynlarında sürüşmə sürətinin optimallaşdırılmasını tam şəkildə nəzərə alıblar. İnnovativ struktur dizaynı və material tətbiqi sayəsində mühərriklər istismar zamanı daha səmərəli və sabit hala gətirilir.
VI. Sürüşmənin real ssenarilərdə tətbiqi
(I) İstehsalat
İstehsal sənayesində induksiya mühərrikləri müxtəlif növ mexaniki avadanlıqlarda geniş istifadə olunur. Sürüşməni düzgün idarə etməklə, istehsal avadanlıqlarının iş stabilliyi və istehsal səmərəliliyi əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırıla bilər, eyni zamanda enerji istehlakını azalda bilər. Avtomobil istehsalı zavodunu nümunə götürsək, istehsal xəttindəki dəzgahlar və konveyer kəmərləri kimi müxtəlif mexaniki avadanlıqlar induksiya mühərriklərinin hərəkətindən ayrılmazdır. Mühərrikin sürüşməsini dəqiq idarə etməklə, dəzgahın emal prosesi zamanı yüksək dəqiqliyi qoruduğuna və konveyer kəmərinin sabit işlədiyinə əmin olmaq olar və bununla da bütün istehsal xəttinin istehsal səmərəliliyini və məhsul keyfiyyətini yaxşılaşdırmaq olar.
(II) HVAC sistemi
İstilik, ventilyasiya və kondisioner (HVAC) sistemində ventilyatorları və su nasoslarını idarə etmək üçün induksiya mühərriklərindən istifadə olunur. Sürüşməni idarə etmək və ventilyatorun və su nasosunun sürətini faktiki ehtiyaclara uyğun olaraq tənzimləməklə enerjiyə qənaət etməyə nail olmaq və sistemin enerji istehlakını və istismar xərclərini azaltmaq olar. Yayda kondisionerləşdirmə və soyutmanın pik dövründə, qapalı məkanda temperatur yüksək olduqda, soyutma tələbatını ödəmək üçün hava təchizatını və su axınını artırmaq üçün ventilyatorun və su nasosunun sürəti artırılır; temperatur aşağı olduqda isə enerji istehlakını azaltmaq üçün sürət azaldılır. Sürüşmə sürətini effektiv şəkildə idarə etməklə, HVAC sistemi yüksək səmərəlilik və enerji qənaətinə nail olmaq üçün iş parametrlərini faktiki iş şəraitinə uyğun olaraq çevik şəkildə tənzimləyə bilər.
(III) Nasos sistemi
Nasos sistemində sürüşmə sürətinin idarə olunmasını nəzərə almamaq olmaz. Mühərrikin sürüşmə sürətini optimallaşdırmaqla nasosun işləmə səmərəliliyi artırıla, enerji tullantıları azaldıla və nasosun xidmət müddəti uzadıla bilər. Bəzi genişmiqyaslı su qənaəti layihələrində su nasosunun uzun müddət işləməsi lazımdır. Sürüşmə sürətini ağlabatan şəkildə idarə etməklə mühərrikin və nasosun uyğunlaşdırılması daha ağlabatan ola bilər ki, bu da yalnız nasosun səmərəliliyini artırmaqla yanaşı, həm də avadanlığın sıradan çıxma nisbətini və texniki xidmət xərclərini azalda bilər.
VII. Slip haqqında tez-tez verilən suallar
(I) Sıfır sürüşməsi nə deməkdir?
Sıfır sürüşmə rotor sürətinin sinxron sürətə bərabər olması deməkdir. Lakin, faktiki işləmə zamanı asinxron mühərrikin bu vəziyyətə çatması çətindir. Çünki rotor sürəti sinxron sürətə bərabər olduqda, rotorla fırlanan maqnit sahəsi arasında nisbi hərəkət olmur və heç bir induksiyalı elektromotor qüvvəsi və cərəyan yarana bilməz və mühərriki idarə etmək üçün heç bir fırlanma momenti yarana bilməz. Buna görə də, normal iş şəraitində asinxron mühərrik həmişə müəyyən bir sürüşməyə malikdir.
(II) Sürüşmə mənfi ola bilərmi?
Bəzi xüsusi hallarda sürüşmə mənfi ola bilər. Məsələn, mühərrik regenerativ əyləc vəziyyətində olduqda, rotor sürəti sinxron sürətdən yüksəkdir və sürüşmə mənfi olur. Bu vəziyyətdə mühərrik mexaniki enerjini elektrik enerjisinə çevirir və onu elektrik şəbəkəsinə geri qaytarır. Məsələn, bəzi lift sistemlərində lift enərkən mühərrik regenerativ əyləc vəziyyətinə keçə bilər, liftin enməsi nəticəsində yaranan mexaniki enerjini elektrik enerjisinə çevirir, enerjinin təkrar emalını həyata keçirir və həmçinin liftin təhlükəsiz və rahat işləməsini təmin etmək üçün əyləc rolunu oynayır.
İnduksiya mühərrikinin əsas parametri olan sürüşmə mühərrikin işinə və iş səmərəliliyinə dərin təsir göstərir. İstər mühərrikin dizaynı, istehsalı, istərsə də faktiki tətbiq prosesində olsun, sürüşmə sürətinin dərindən anlaşılması və ağlabatan şəkildə idarə olunması bizə daha yüksək səmərəlilik, daha az enerji istehlakı və daha etibarlı iş təcrübəsi qazandıra bilər. Elm və texnologiyanın davamlı inkişafı ilə inanıram ki, gələcəkdə sürüşmə sürətinin tədqiqi və tətbiqi daha böyük irəliləyişlərə imza atacaq və sənaye inkişafının və sosial tərəqqinin təşviqinə daha çox töhfə verəcək.
Yazı vaxtı: 27 Mart 2025