بدأ محرك كهربائي صناعي عالي العزم يفقد قدرته فجأة أثناء عملية حرجة. اشتبه فريق الهندسة في وجود عطل في ناقل الحركة المغناطيسي. وللتأكد من ذلك، تم إجراء تحليل ثلاثي الأبعاد مفصل للمغناطيسات الدائمة، بحثًا عن أدلة على انزياحات دقيقة في الأقطاب ناتجة عن تدهور مادة الربط الراتنجية.
تحليل كهرومغناطيسي وتحليل التشوه باستخدام CST و GOM 🧲
بدأت العملية بالمحاكاة الكهرومغناطيسية في CST Studio Suite. تم نمذجة المجال المغناطيسي للدوار والعضو الثابت تحت ظروف الحمل الاسمي. عند إدخال تغير مقداره 0.1 مم في موضع قطب مغناطيسي، أظهرت المحاكاة انخفاضًا بنسبة 15% في العزم المنقول. بالتوازي، تم استخدام GOM Inspect لمسح الهندسة الفعلية للمحرك المتعطل. كشفت سحابة النقاط أن الراتنج قد استسلم بسبب الإجهاد الدوري، مما سمح بدوران تدريجي للمغناطيس. هذا الانزياح، على الرغم من كونه ضئيلًا، أدى إلى انزلاق مغناطيسي (slip) تراكم حتى فقدان القدرة الكامل.
دروس مستفادة لمحاكاة الإجهاد في المواد المركبة 🔧
توضح هذه الحالة أن إجهاد مادة الربط الراتنجية هو نقطة حرجة في ناقلات الحركة المغناطيسية عالية العزم. يتيح الجمع بين CST للتنبؤ بالسلوك الكهرومغناطيسي و GOM Inspect للتحقق من التشوه الفيزيائي اكتشاف الأعطال المبكرة. في التصاميم المستقبلية، يجب أن تتضمن محاكاة إجهاد المادة اللاصقة دورات حرارية واهتزاز لتوقع الانزلاق قبل أن يضر بالنظام.
ما منهجية المحاكاة ثلاثية الأبعاد التي توصون بها لنمذجة تأثيرات الانزلاق المغناطيسي بدقة على إجهاد الزحف لمادة الراتنج في التروس المغناطيسية أثناء ذروات العزم في المحركات الكهربائية الصناعية؟
(ملاحظة: إجهاد المواد يشبه إجهادك بعد 10 ساعات من المحاكاة.)