Leave Your Message

Discussie over het probleem van het afstoten van de rotor van een wikkelmotor

2024-08-13

De Chinese taal is erg interessant. Hetzelfde woord kan verschillende effecten hebben wanneer het in verschillende situaties wordt gebruikt. Het woord "shui bao" betekent bijvoorbeeld onverantwoordelijk zijn en anderen in de steek laten. Het kan ook worden uitgebreid om te betekenen dat een stel ruzie maakt en uit elkaar gaat vanwege meningsverschillen. Dit woord wordt vaker gebruikt in motoren.

Bag dumping is een foutbeschrijving voor motoren met een gewikkelde rotor, die verwijst naar het gevolg van radiale uitwaartse vervorming van het uiteinde van de rotorwikkeling door overtoeren. Als we iets weten over motoren met een gewikkelde rotor, kunnen we vaststellen dat er enkele beperkingen zijn aan de snelheid van dit type motor. Vanuit het aantal polen zijn er meer motoren met 6 polen of meer, wat betekent dat hun nominale snelheid relatief klein is; sommige motorfabrikanten maken motoren met een gewikkelde rotor met 4 polen, maar het productieproces is relatief ingewikkeld en de rotorwikkeling moet worden geëvalueerd op betrouwbaarheid bij overtoeren.

Werkelijke productie en verificatie tonen aan dat de hard wikkelende rotor een sterker vermogen heeft om te voorkomen dat het pakket wordt weggegooid dan de zacht wikkelende rotor; daarnaast zijn de noodzakelijke fixatie-, bindings-, lak- en uithardingsmaatregelen voor de wikkelingsuiteinden zeer kritische factoren. Als er tijdens de werking van de motor een overspeed limiter wordt toegevoegd, wordt dit probleem natuurlijk opgelost.

Kennisuitbreiding -
De fundamentele reden voor het weggooien van het pakket is het centrifugale effect
Een object dat een cirkelvormige beweging maakt, heeft door zijn eigen traagheid altijd de neiging om langs de raaklijn van de cirkel te vliegen. Wanneer de gecombineerde externe kracht plotseling verdwijnt of niet voldoende is om de middelpuntzoekende kracht te leveren die nodig is voor een cirkelvormige beweging, zal het geleidelijk wegbewegen van het middelpunt van de cirkel. Dit fenomeen wordt centrifugaal fenomeen genoemd.

Tijdens de werking van de motor beweegt elk deeltje van het rotordeel in een cirkelvormige beweging rond het midden van de motoras. Volgens de relatie tussen snelheid en centrifugale kracht in cirkelvormige beweging, hoe groter de snelheid, hoe groter de centrifugale kracht.

Veelvoorkomende toepassingen van het centrifugaalprincipe zijn onder andere droogtrommels in wasmachines, het maken van suikerspinnen, etc. Toerenregelaars voor centrifuges, centrifugaaltesters, centrifugaaldrogers, centrifugaalprecipitators, droogtrommels in wasmachines, het maken van suikerspinnen, automatische muntsorteermachines, discus- en kogelslingerwedstrijden in competitieve sporten, etc.

Alles heeft zijn voor- en nadelen. Door de middelpuntvliedende kracht kunnen er ongelukken gebeuren, die schade aan het leven van mensen toebrengen. Voor auto's die op horizontale wegen rijden, wordt de middelpuntvliedende kracht die nodig is om te draaien geleverd door de statische wrijving tussen de wielen en het wegdek. Als de snelheid te hoog is bij het draaien, is de vereiste middelpuntvliedende kracht F groter dan de maximale statische wrijving, en zal de auto een middelpuntvliedende beweging uitvoeren en verkeersongevallen veroorzaken. Daarom mogen voertuigen de opgegeven snelheid in de bochten van de weg niet overschrijden. Snel roterende slijpschijven, vliegwielen, enz. breken vaak en schieten eruit bij hoge snelheden vanwege de sterkte van het materiaal en interne scheuren.

Kennisuitbreiding-
Wat is middelpuntvliedende kracht?
Centrifugale kracht is een virtuele kracht, een manifestatie van traagheid, die het roterende object weg beweegt van zijn rotatiecentrum. In de Newtoniaanse mechanica is centrifugale kracht gebruikt om twee verschillende concepten uit te drukken: een traagheidskracht waargenomen in een niet-traagheidsreferentiekader, en de balans van centripetale kracht. In de Lagrangiaanse mechanica wordt centrifugale kracht soms gebruikt om gegeneraliseerde krachten onder een gegeneraliseerd coördinatensysteem te beschrijven.

In de gebruikelijke context is centrifugale kracht geen echte kracht. De functie ervan is alleen om ervoor te zorgen dat de bewegingswetten van Newton nog steeds kunnen worden gebruikt in een roterend referentiekader. Er is geen centrifugale kracht in een traagheidsreferentiekader, en traagheidskracht is alleen nodig in een niet-traagheidsreferentiekader.

Stel je een schijf voor die rond zijn middelpunt draait met een hoeksnelheid van ω. Op de schijf bevindt zich een houten blok met massa m, verbonden door een touw, waarvan het andere uiteinde vastzit aan het middelpunt van de schijf (ook het rotatiecentrum). De lengte van het touw is r. Het houten blok draait met de schijf mee. Ervan uitgaande dat er geen wrijving is, draait het houten blok door de spanning van het touw. Voor een waarnemer die met de schijf meedraait, staat het houten blok stil. Volgens de wet van Newton zou de netto kracht op het houten blok nul moeten zijn. Het houten blok is echter slechts onderhevig aan één kracht, de spanning van het touw, dus de netto kracht is niet nul. Schendt dit de wet van Newton? De wet van Newton is alleen geldig in een traagheidssysteem, maar het referentiesysteem van de waarnemer die met de schijf draait is een niet-traagheidssysteem, dus de wet van Newton geldt hier niet. Om de wet van Newton ook in een niet-inertiaalstelsel te laten gelden, moet er een traagheidskracht, namelijk de middelpuntvliedende kracht, worden aangehaald.

De grootte van de middelpuntvliedende kracht is gelijk aan de spanning die door het touw wordt geleverd, maar de richting is tegengesteld. Nadat de middelpuntvliedende kracht is geïntroduceerd, wordt het houten blok, vanuit het perspectief van een waarnemer die met de schijf roteert, gelijktijdig onderworpen aan de spanning van het touw en de middelpuntvliedende kracht, die gelijk zijn in grootte en tegengesteld in richting, en de netto kracht is nul. Op dit moment staat het houten blok stil en geldt de wet van Newton.