2507 මල නොබැඳෙන වානේ දඟර නල රසායනික සංරචකය, දුර්ලභ පෘථිවි යෝධ චුම්භක පරිවර්තකයක සමාන තාප ජාල සමාකරණ අධ්‍යයනය

Nature.com වෙත පිවිසීම ගැන ඔබට ස්තුතියි.ඔබ සීමිත CSS සහය ඇති බ්‍රවුසර අනුවාදයක් භාවිතා කරයි.හොඳම අත්දැකීම සඳහා, ඔබ යාවත්කාලීන කළ බ්‍රවුසරයක් භාවිතා කරන ලෙස අපි නිර්දේශ කරමු (නැතහොත් Internet Explorer හි අනුකූලතා ප්‍රකාරය අක්‍රිය කරන්න).ඊට අමතරව, අඛණ්ඩ සහාය සහතික කිරීම සඳහා, අපි විලාසිතා සහ JavaScript නොමැතිව වෙබ් අඩවිය පෙන්වමු.
එක් ස්ලයිඩයකට ලිපි තුනක් පෙන්වන ස්ලයිඩර්.ස්ලයිඩ හරහා ගමන් කිරීමට පසුපස සහ ඊළඟ බොත්තම් භාවිතා කරන්න, එක් එක් විනිවිදක හරහා ගමන් කිරීමට අවසානයේ ඇති ස්ලයිඩ පාලක බොත්තම් භාවිතා කරන්න.

• නිෂ්පාදනය විස්තරය
• 2507 චීනයේ මල නොබැඳෙන වානේ දඟර නල

යෝධ චුම්භක පරිවර්තකයේ (GMT) සැලසුම සඳහා තීරණාත්මක වන්නේ උෂ්ණත්වය ව්‍යාප්තිය පිළිබඳ වේගවත් හා නිවැරදි විශ්ලේෂණයකි.තාප ජාල ආකෘති නිර්මාණය අඩු ගණනය කිරීමේ පිරිවැය සහ ඉහළ නිරවද්යතාවයේ වාසි ඇති අතර GMT තාප විශ්ලේෂණය සඳහා භාවිතා කළ හැක.කෙසේ වෙතත්, දැනට පවතින තාප ආකෘතීන් GMT හි මෙම සංකීර්ණ තාප තන්ත්‍රයන් විස්තර කිරීමේ සීමාවන් ඇත: බොහෝ අධ්‍යයනයන් උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම් ග්‍රහණය කර ගත නොහැකි ස්ථාවර තත්වයන් කෙරෙහි අවධානය යොමු කරයි;යෝධ චුම්භක (GMM) දණ්ඩවල උෂ්ණත්ව ව්‍යාප්තිය ඒකාකාරී බව සාමාන්‍යයෙන් උපකල්පනය කෙරේ, නමුත් දුර්වල තාප සන්නායකතාවය හේතුවෙන් GMM සැරයටිය හරහා උෂ්ණත්ව අනුක්‍රමය ඉතා වැදගත් වේ, GMM හි ඒකාකාර නැති ව්‍යාප්තිය කලාතුරකින් තාපයට හඳුන්වා දෙනු ලැබේ. ආකෘතිය.එබැවින්, ඉහත අංශ තුන සවිස්තරාත්මකව සලකා බැලීමෙන්, මෙම ලේඛනය GMT සංක්‍රාන්ති සමාන තාප ජාලය (TETN) ආකෘතිය ස්ථාපිත කරයි.පළමුව, කල්පවත්නා කම්පන HMT හි සැලසුම සහ මෙහෙයුම් මූලධර්මය මත පදනම්ව, තාප විශ්ලේෂණයක් සිදු කරනු ලැබේ.මෙම පදනම මත, HMT තාප හුවමාරු ක්රියාවලිය සඳහා තාපන මූලද්රව්ය ආකෘතිය ස්ථාපිත කර ඇති අතර අනුරූප ආකෘති පරාමිතීන් ගණනය කරනු ලැබේ.අවසාන වශයෙන්, පරිවර්තක උෂ්ණත්ව අවකාශීය විශ්ලේෂණය සඳහා TETN ආකෘතියේ නිරවද්‍යතාවය අනුකරණය සහ අත්හදා බැලීම් මගින් තහවුරු කරනු ලැබේ.
යෝධ චුම්භක ද්‍රව්‍ය (GMM), එනම් terfenol-D, විශාල චුම්භක සංක්‍රමණයේ සහ අධික ශක්ති ඝනත්වයේ වාසි ඇත.දිය යට ධ්වනි පරිවර්තක, ක්ෂුද්‍ර මෝටර, රේඛීය ක්‍රියාකාරක වැනි පුළුල් පරාසයක යෙදිය හැකි යෝධ චුම්භක පරිවර්තක (GMT) සංවර්ධනය කිරීමට මෙම අද්විතීය ගුණාංග භාවිතා කළ හැක. 1,2.
විශේෂයෙන් සැලකිලිමත් විය යුතු කරුණක් වන්නේ, සම්පූර්ණ බලයෙන් සහ දිගු කාලීන උද්දීපනයක් සඳහා ක්‍රියාත්මක වන විට, ඒවායේ අධික බල ඝණත්වය හේතුවෙන් සැලකිය යුතු තාප ප්‍රමාණයක් ජනනය කළ හැකි, subsea GMTs අධි තාපනය වීමේ හැකියාවයි.මීට අමතරව, GMT හි තාප ප්‍රසාරණයේ විශාල සංගුණකය සහ බාහිර උෂ්ණත්වයට එහි ඉහළ සංවේදීතාව හේතුවෙන්, එහි ප්‍රතිදාන කාර්ය සාධනය උෂ්ණත්වය5,6,7,8 සමඟ සමීපව සම්බන්ධ වේ.තාක්ෂණික ප්‍රකාශනවලදී, GMT තාප විශ්ලේෂණ ක්‍රම පුළුල් කාණ්ඩ දෙකකට බෙදිය හැකිය9: සංඛ්‍යාත්මක ක්‍රම සහ ගැටිති පරාමිති ක්‍රම.පරිමිත මූලද්‍රව්‍ය ක්‍රමය (FEM) බහුලව භාවිතා වන සංඛ්‍යාත්මක විශ්ලේෂණ ක්‍රමවලින් එකකි.Xie et al.[10] යෝධ චුම්භක ධාවකයක තාප ප්‍රභව ව්‍යාප්තිය අනුකරණය කිරීමට පරිමිත මූලද්‍රව්‍ය ක්‍රමය භාවිතා කළ අතර ධාවකයේ උෂ්ණත්ව පාලන සහ සිසිලන පද්ධතියේ සැලසුම අවබෝධ කර ගත්තේය.Zhao et al.[11] කැළඹිලි සහිත ප්‍රවාහ ක්ෂේත්‍රයක සහ උෂ්ණත්ව ක්ෂේත්‍රයක ඒකාබද්ධ පරිමිත මූලද්‍රව්‍ය අනුකරණයක් ස්ථාපිත කර, පරිමිත මූලද්‍රව්‍ය අනුකරණයේ ප්‍රතිඵල මත පදනම්ව GMM බුද්ධිමත් සංරචක උෂ්ණත්ව පාලන උපාංගයක් ගොඩනගා ඇත.කෙසේ වෙතත්, ආදර්ශ සැකසුම සහ ගණනය කිරීමේ කාලය අනුව FEM ඉතා ඉල්ලුමකි.මෙම හේතුව නිසා, සාමාන්‍යයෙන් පරිවර්තක සැලසුම් අවධියේදී නොබැඳි ගණනය කිරීම් සඳහා FEM වැදගත් ආධාරකයක් ලෙස සැලකේ.
සාමාන්‍යයෙන් තාප ජාල ආකෘතිය ලෙස හැඳින්වෙන lumped පරාමිති ක්‍රමය, එහි සරල ගණිතමය ස්වරූපය සහ ඉහළ ගණනය කිරීමේ වේගය12,13,14 හේතුවෙන් තාප ගතික විශ්ලේෂණයේ දී බහුලව භාවිතා වේ.මෙම ප්රවේශය එන්ජින් 15, 16, 17 හි තාප සීමාවන් ඉවත් කිරීම සඳහා වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. එන්ජිම තාප සංක්රාමණ ක්රියාවලිය ආදර්ශනය කිරීම සඳහා වැඩි දියුණු කරන ලද තාප සමාන පරිපථ T භාවිතා කළ පළමු පුද්ගලයා Mellor18 වේ.Verez et al.19 අක්ෂීය ප්රවාහය සහිත ස්ථිර චුම්බක සමමුහුර්ත යන්ත්රයක තාප ජාලයේ ත්රිමාණ ආකෘතියක් නිර්මාණය කළේය.Boglietti et al.20 විසින් ස්ටටෝටර් වංගු වල කෙටි කාලීන තාප සංක්‍රාන්තිය පුරෝකථනය කිරීම සඳහා විවිධ සංකීර්ණතා සහිත තාප ජාල ආකෘති හතරක් යෝජනා කරන ලදී.අවසාන වශයෙන්, Wang et al.21 විසින් එක් එක් PMSM සංරචක සඳහා සවිස්තරාත්මක තාප සමාන පරිපථයක් ස්ථාපිත කර තාප ප්රතිරෝධක සමීකරණය සාරාංශ කළේය.නාමික කොන්දේසි යටතේ, දෝෂය 5% ක් තුළ පාලනය කළ හැකිය.
1990 ගණන් වලදී, තාප ජාල ආකෘතිය අධි බලැති අඩු සංඛ්යාත පරිවර්තක සඳහා අයදුම් කිරීමට පටන් ගත්තේය.Dubus et al.22 විසින් ද්විත්ව ඒකපාර්ශ්වික කල්පවත්නා කම්පනයක සහ පන්තියේ IV නැම්මක් සංවේදකය තුළ ස්ථාවර තාප හුවමාරුව විස්තර කිරීමට තාප ජාල ආකෘතියක් සංවර්ධනය කරන ලදී.Anjanappa et al.23 විසින් තාප ජාල ආකෘතියක් භාවිතයෙන් චුම්භක ක්ෂුද්‍ර ධාවකයක 2D ස්ථාවර තාප විශ්ලේෂණයක් සිදු කරන ලදී.Terfenol-D සහ GMT පරාමිතීන්හි තාප වික්‍රියා අතර සම්බන්ධය අධ්‍යයනය කිරීම සඳහා, Zhu et al.24 තාප ප්රතිරෝධය සහ GMT විස්ථාපන ගණනය කිරීම සඳහා ස්ථායී රාජ්ය සමාන ආකෘතියක් ස්ථාපිත කරන ලදී.
GMT උෂ්ණත්ව තක්සේරුව එන්ජින් යෙදුම් වලට වඩා සංකීර්ණ වේ.භාවිතා කරන ද්රව්යවල විශිෂ්ට තාප සහ චුම්බක සන්නායකතාවය හේතුවෙන්, එම උෂ්ණත්වයේ දී සලකනු ලබන බොහෝ එන්ජින් සංරචක සාමාන්යයෙන් තනි node13,19 දක්වා අඩු වේ.කෙසේ වෙතත්, HMM වල දුර්වල තාප සන්නායකතාවය හේතුවෙන්, ඒකාකාර උෂ්ණත්ව ව්යාප්තිය පිළිබඳ උපකල්පනය තවදුරටත් නිවැරදි නොවේ.මීට අමතරව, HMM ඉතා අඩු චුම්බක පාරගම්යතාවයක් ඇත, එබැවින් චුම්බක පාඩු මගින් ජනනය වන තාපය සාමාන්යයෙන් HMM සැරයටිය දිගේ ඒකාකාර නොවේ.මීට අමතරව, බොහෝ පර්යේෂණ GMT මෙහෙයුමේදී උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම් සඳහා ගණන් නොගන්නා ස්ථාවර-රාජ්ය සමාකරණ කෙරෙහි අවධානය යොමු කර ඇත.
ඉහත තාක්ෂණික ගැටළු තුන විසඳීම සඳහා, මෙම ලිපිය GMT කල්පවත්නා කම්පනය අධ්‍යයනයේ වස්තුව ලෙස භාවිතා කරන අතර පරිවර්තකයේ විවිධ කොටස්, විශේෂයෙන් GMM සැරයටිය නිවැරදිව ආදර්ශන කරයි.සම්පූර්ණ සංක්‍රාන්ති සමාන තාප ජාලයක (TETN) GMT ආකෘතියක් නිර්මාණය කර ඇත.පරිවර්තක උෂ්ණත්ව spatiotemporal විශ්ලේෂණය සඳහා TETN ආකෘතියේ නිරවද්‍යතාවය සහ ක්‍රියාකාරිත්වය පරීක්ෂා කිරීම සඳහා සීමිත මූලද්‍රව්‍ය ආකෘතියක් සහ පර්යේෂණාත්මක වේදිකාවක් ගොඩනගා ඇත.
කල්පවත්නා දෝලනය වන HMF හි සැලසුම් සහ ජ්‍යාමිතික මානයන් පිළිවෙලින් 1a සහ b හි පෙන්වා ඇත.
ප්‍රධාන සංරචක අතරට GMM දඟර, ක්ෂේත්‍ර දඟර, ස්ථිර චුම්බක (PM), වියගහ, පෑඩ්, බුෂිං සහ බෙල්විල් උල්පත් ඇතුළත් වේ.උත්තේජක දඟර සහ PMT HMM දණ්ඩට පිළිවෙලින් ප්‍රත්‍යාවර්ත චුම්බක ක්ෂේත්‍රයක් සහ DC නැඹුරු චුම්බක ක්ෂේත්‍රයක් සපයයි.තොප්පිය සහ අත් වලින් සමන්විත වියගහ සහ ශරීරය, ඉහළ චුම්බක පාරගම්යතාවයක් ඇති DT4 මෘදු යකඩ වලින් සාදා ඇත.GIM සහ PM සැරයටිය සමඟ සංවෘත චුම්බක පරිපථයක් සාදයි.නිමැවුම් කඳ සහ පීඩන තහඩුව චුම්බක නොවන 304 මල නොබැඳෙන වානේ වලින් සාදා ඇත.Belleville උල්පත් සමඟ, කඳට ස්ථාවර prestress යෙදිය හැක.ධාවක දඟරය හරහා ප්‍රත්‍යාවර්ත ධාරාවක් ගමන් කරන විට, HMM සැරයටිය ඒ අනුව කම්පනය වේ.
අත්තික්කා මත.2 GMT ඇතුලත තාප හුවමාරු ක්රියාවලිය පෙන්වයි.GMM දඬු සහ ක්ෂේත්‍ර දඟර GMT සඳහා ප්‍රධාන තාප ප්‍රභවයන් දෙක වේ.සර්පන්ටයින් එහි තාපය ඇතුළත වායු සංවහනය මගින් ශරීරයට සහ සන්නයනය මගින් පියනට මාරු කරයි.HMM සැරයටිය ප්‍රත්‍යාවර්ත චුම්බක ක්ෂේත්‍රයක ක්‍රියාකාරිත්වය යටතේ චුම්බක පාඩු ඇති කරන අතර අභ්‍යන්තර වාතය හරහා සංවහනය හේතුවෙන් තාපය කවචයට ද, සන්නායකතාවය හේතුවෙන් ස්ථිර චුම්බකයට සහ වියගහට ද මාරු කරනු ලැබේ.නඩුව වෙත මාරු කරන ලද තාපය පසුව සංවහනය සහ විකිරණ මගින් පිටත විසුරුවා හරිනු ලැබේ.උත්පාදනය කරන ලද තාපය හුවමාරු වන තාපයට සමාන වන විට, GMT හි එක් එක් කොටසෙහි උෂ්ණත්වය ස්ථාවර තත්වයකට ළඟා වේ.
කල්පවත්නා දෝලනය වන GMO හි තාප හුවමාරු ක්‍රියාවලිය: a - තාප ප්‍රවාහ රූප සටහන, b - ප්‍රධාන තාප හුවමාරු මාර්ග.
උත්තේජක දඟර සහ HMM සැරයටිය මගින් ජනනය වන තාපයට අමතරව, සංවෘත චුම්බක පරිපථයක සියලුම සංරචක චුම්බක පාඩු අත්විඳිති.මේ අනුව, GMT හි චුම්බක අලාභය අඩු කිරීම සඳහා ස්ථිර චුම්බකය, වියගහ, තොප්පිය සහ අත් දෙක එකට ලැමිෙන්ට් කර ඇත.
GMT තාප විශ්ලේෂණ සඳහා TETN ආකෘතියක් තැනීමේ ප්‍රධාන පියවර පහත පරිදි වේ: පළමු කණ්ඩායම් සංරචක එකම උෂ්ණත්වයන් සමඟ එක්ව ජාලයේ වෙනම නෝඩයක් ලෙස එක් එක් සංරචක නියෝජනය කරයි, ඉන්පසු මෙම නෝඩ් සුදුසු තාප හුවමාරු ප්‍රකාශනය සමඟ සම්බන්ධ කරන්න.තාප සන්නයනය සහ නෝඩ් අතර සංවහනය.මෙම අවස්ථාවෙහිදී, තාප ප්රභවය සහ එක් එක් සංරචකයට අනුරූප වන තාප ප්රතිදානය තාප ජාලයේ සමාන ආකෘතියක් තැනීම සඳහා නෝඩය සහ පෘථිවියේ පොදු ශුන්ය වෝල්ටීයතාවය අතර සමාන්තරව සම්බන්ධ වේ.මීලඟ පියවර වන්නේ තාප ප්රතිරෝධය, තාප ධාරිතාව සහ බලශක්ති පාඩු ඇතුළුව ආකෘතියේ එක් එක් සංරචක සඳහා තාප ජාලයේ පරාමිතීන් ගණනය කිරීමයි.අවසාන වශයෙන්, TETN ආකෘතිය SPICE හි අනුකරණය සඳහා ක්‍රියාත්මක වේ.තවද ඔබට GMT හි එක් එක් සංරචකයේ උෂ්ණත්ව ව්‍යාප්තිය සහ කාල වසමෙහි එහි වෙනස ලබා ගත හැක.
ආකෘති නිර්මාණය සහ ගණනය කිරීමේ පහසුව සඳහා, තාප ආකෘතිය සරල කිරීම සහ ප්රතිඵල18,26 සඳහා සුළු බලපෑමක් ඇති මායිම් කොන්දේසි නොසලකා හැරීම අවශ්ය වේ.මෙම ලිපියේ යෝජිත TETN ආකෘතිය පහත උපකල්පන මත පදනම් වේ:
අහඹු ලෙස තුවාල වූ වංගු සහිත GMT වලදී, එක් එක් සන්නායකයේ පිහිටීම අනුකරණය කිරීමට නොහැකි හෝ අවශ්‍ය වේ.වංගු තුළ තාප හුවමාරුව සහ උෂ්ණත්ව ව්‍යාප්තිය ආදර්ශනය කිරීම සඳහා අතීතයේ විවිධ ආකෘතිකරණ උපාය මාර්ග සකස් කර ඇත: (1) සංයුක්ත තාප සන්නායකතාව, (2) සන්නායක ජ්‍යාමිතිය මත පදනම් වූ සෘජු සමීකරණ, (3) T-සමාන තාප පරිපථය29.
සංයුක්ත තාප සන්නායකතාවය සහ සෘජු සමීකරණ සමාන පරිපථ T ට වඩා නිවැරදි විසඳුම් ලෙස සැලකිය හැකිය, නමුත් ඒවා තීරණය කිරීමට අපහසු වන ද්‍රව්‍ය, සන්නායක ජ්‍යාමිතිය සහ එතීෙම් වල අවශේෂ වාතයේ පරිමාව වැනි සාධක කිහිපයක් මත රඳා පවතී29.ඊට ප්රතිවිරුද්ධව, T-සමාන තාප යෝජනා ක්රමය, ආසන්න ආකෘතියක් වුවද, වඩාත් පහසු වේ30.එය GMT හි කල්පවත්නා කම්පන සහිත උත්තේජක දඟරයට යෙදිය හැකිය.
උත්තේජක දඟරය නියෝජනය කිරීමට භාවිතා කරන සාමාන්‍ය හිස් සිලින්ඩරාකාර එකලස් කිරීම සහ තාප සමීකරණයේ විසඳුමෙන් ලබාගත් එහි ටී-සමාන තාප රූප සටහන රූපයේ දැක්වේ.3. උද්දීපන දඟරයේ තාප ප්රවාහය රේඩියල් සහ අක්ෂීය දිශාවන්හි ස්වාධීන බව උපකල්පනය කෙරේ.පරිධියේ තාප ප්රවාහය නොසලකා හරිනු ලැබේ.සෑම සමාන පරිපථයක්ම T, පර්යන්ත දෙකක් මූලද්‍රව්‍යයේ අනුරූප මතුපිට උෂ්ණත්වය නියෝජනය කරන අතර තුන්වන පර්යන්තය T6 මූලද්‍රව්‍යයේ සාමාන්‍ය උෂ්ණත්වය නියෝජනය කරයි.P6 සංරචකයේ අලාභය "ක්ෂේත්ර දඟර තාප අලාභ ගණනය" තුළ ගණනය කරන ලද සාමාන්ය උෂ්ණත්ව නෝඩයේ ලක්ෂ්ය මූලාශ්රයක් ලෙස ඇතුළත් කර ඇත.නිශ්චල නොවන සමාකරණයේ දී, තාප ධාරිතාව C6 සමීකරණය මගින් ලබා දේ.(1) සාමාන්ය උෂ්ණත්ව නෝඩයට ද එකතු වේ.
cec, ρec සහ Vec පිළිවෙළින් උද්දීපන දඟරයේ නිශ්චිත තාපය, ඝනත්වය සහ පරිමාව නියෝජනය කරයි.
වගුවේ.1 දිග lec, තාප සන්නායකතාවය λec, පිටත අරය rec1 සහ අභ්යන්තර අරය rec2 සමඟ උත්තේජක දඟරයේ T-සමාන තාප පරිපථයේ තාප ප්රතිරෝධය පෙන්වයි.
උත්තේජක දඟර සහ ඒවායේ T-සමාන තාප පරිපථ: (a) සාමාන්යයෙන් හිස් සිලින්ඩරාකාර මූලද්රව්ය, (b) වෙනම අක්ෂීය සහ රේඩියල් T-සමාන තාප පරිපථ.
T සමාන පරිපථය අනෙකුත් සිලින්ඩරාකාර තාප ප්‍රභවයන් සඳහා ද නිවැරදි බව පෙන්වා දී ඇත13.GMO හි ප්‍රධාන තාප ප්‍රභවය වන HMM සැරයටිය එහි අඩු තාප සන්නායකතාවය හේතුවෙන් අසමාන උෂ්ණත්ව ව්‍යාප්තියක් ඇත, විශේෂයෙන් දණ්ඩේ අක්ෂය දිගේ.ඊට ප්‍රතිවිරුද්ධව, HMM දණ්ඩේ රේඩියල් තාප ප්‍රවාහය රේඩියල් තාප ප්‍රවාහයට වඩා බෙහෙවින් අඩු බැවින් රේඩියල් අසමජාතිය නොසලකා හැරිය හැක.
සැරයටියේ අක්ෂීය විචක්ෂණ මට්ටම නිවැරදිව නිරූපණය කිරීමට සහ ඉහළම උෂ්ණත්වය ලබා ගැනීමට, GMM සැරයටිය අක්ෂීය දිශාවට ඒකාකාරව පරතරය ඇති n නෝඩ් වලින් නිරූපණය වන අතර GMM සැරයටිය මගින් n ආකෘතිගත කරන ලද නෝඩ් ගණන ඔත්තේ විය යුතුය.සමාන අක්ෂීය තාප සමෝච්ඡ ගණන n T රූපය 4 වේ.
GMM තීරුව ආකෘති කිරීමට භාවිතා කරන නෝඩ් ගණන තීරණය කිරීම සඳහා, FEM ප්රතිඵල රූපයේ දැක්වේ.5 යොමුවක් ලෙස.රූපයේ දැක්වෙන පරිදි.4, HMM දණ්ඩේ තාප යෝජනා ක්රමය තුළ නෝඩ් ගණන n නියාමනය කරනු ලැබේ.සෑම නෝඩයක්ම T-සමාන පරිපථයක් ලෙස ආකෘතිගත කළ හැක.FEM හි ප්රතිඵල සංසන්දනය කිරීම, Fig. 5 වෙතින් පෙන්නුම් කරන්නේ, GMO හි HIM දණ්ඩේ (මි.මී. 50 ක් පමණ දිග) උෂ්ණත්ව ව්යාප්තිය එක් නෝඩ් එකක් හෝ තුනක් නිවැරදිව පිළිබිඹු කළ නොහැකි බවයි.n 5 දක්වා වැඩි කළ විට, සමාකරණ ප්රතිඵල සැලකිය යුතු ලෙස වැඩිදියුණු වී FEM වෙත ළඟා වේ.n තවදුරටත් වැඩි කිරීම දිගු ගණනය කිරීමේ කාලයක වියදමින් වඩා හොඳ ප්රතිඵල ලබා දෙයි.එබැවින්, මෙම ලිපියෙන්, GMM තීරුව ආකෘතිකරණය කිරීම සඳහා නෝඩ් 5 ක් තෝරා ඇත.
සිදු කරන ලද සංසන්දනාත්මක විශ්ලේෂණය මත පදනම්ව, HMM දණ්ඩේ නිශ්චිත තාප යෝජනා ක්රමය රූපය 6 හි පෙන්වා ඇත. T1 ~ T5 යනු සැරයටියේ කොටස් පහක (1 ~ 5 කොටස) සාමාන්ය උෂ්ණත්වයයි.P1-P5 පිළිවෙලින් සැරයටියේ විවිධ ප්‍රදේශවල සම්පූර්ණ තාප බලය නියෝජනය කරයි, එය ඊළඟ පරිච්ඡේදයේ විස්තරාත්මකව සාකච්ඡා කෙරේ.C1~C5 යනු විවිධ කලාපවල තාප ධාරිතාව, පහත සූත්‍රය මගින් ගණනය කළ හැක
මෙහි crod, ρrod සහ Vrod මගින් HMM දණ්ඩේ නිශ්චිත තාප ධාරිතාව, ඝනත්වය සහ පරිමාව දක්වයි.
උත්තේජක දඟරය සඳහා වන ක්‍රමයම භාවිතා කරමින්, රූපය 6 හි HMM දණ්ඩේ තාප හුවමාරු ප්‍රතිරෝධය ගණනය කළ හැකිය.
මෙහි lrod, rod සහ λrod පිළිවෙළින් GMM දණ්ඩේ දිග, අරය සහ තාප සන්නායකතාවය නියෝජනය කරයි.
මෙම ලිපියේ අධ්‍යයනය කරන ලද කල්පවත්නා කම්පන GMT සඳහා, ඉතිරි සංරචක සහ අභ්‍යන්තර වාතය තනි නෝඩ් වින්‍යාසයකින් ආකෘතිගත කළ හැකිය.
මෙම ප්රදේශ සිලින්ඩර එකකින් හෝ වැඩි ගණනකින් සමන්විත ලෙස සැලකිය හැකිය.ෆූරියර් තාප සන්නායක නීතිය මගින් සිලින්ඩරාකාර කොටසක සම්පූර්ණයෙන්ම සන්නායක තාප හුවමාරු සම්බන්ධතාවයක් ලෙස අර්ථ දැක්වේ.
λnhs යනු ද්‍රව්‍යයේ තාප සන්නායකතාවය වන අතර, lnhs යනු අක්ෂීය දිග, rnhs1 සහ rnhs2 යනු පිළිවෙලින් තාප හුවමාරු මූලද්‍රව්‍යයේ පිටත සහ අභ්‍යන්තර අරය වේ.
රූප සටහන 7 හි RR4-RR12 මගින් නිරූපණය වන මෙම ප්‍රදේශ සඳහා රේඩියල් තාප ප්‍රතිරෝධය ගණනය කිරීම සඳහා සමීකරණය (5) භාවිතා කරයි. ඒ අතරම, රූප සටහනේ RA15 සිට RA33 දක්වා නිරූපණය කර ඇති අක්ෂීය තාප ප්‍රතිරෝධය ගණනය කිරීමට සමීකරණය (6) භාවිතා කරයි. 7.
ඉහත ප්‍රදේශය සඳහා තනි නෝඩ් තාප පරිපථයක තාප ධාරිතාව (රූපය 7 හි C7-C15 ඇතුළුව) මෙසේ තීරණය කළ හැක.
මෙහි ρnhs, cnhs සහ Vnhs යනු පිළිවෙලින් දිග, නිශ්චිත තාපය සහ පරිමාවයි.
GMT ඇතුළත වාතය සහ නඩුවේ මතුපිට සහ පරිසරය අතර සංවහන තාප හුවමාරුව පහත පරිදි තනි තාප සන්නායක ප්‍රතිරෝධකයකින් ආකෘතිගත කර ඇත:
මෙහි A යනු ස්පර්ශක පෘෂ්ඨය වන අතර h යනු තාප හුවමාරු සංගුණකය වේ.වගුව 232 තාප පද්ධතිවල භාවිතා කරන සමහර සාමාන්ය h ලැයිස්තුගත කරයි.වගුව අනුව.තාප ප්රතිරෝධක RH8-RH10 සහ RH14-RH18 හි තාප හුවමාරු සංගුණක 2, රූපයේ HMF සහ පරිසරය අතර සංවහනය නියෝජනය කරයි.7 25 W/(m2 K) නියත අගයක් ලෙස ගනු ලැබේ.ඉතිරි තාප හුවමාරු සංගුණක 10 W / (m2 K) ට සමාන වේ.
රූප සටහන 2 හි දැක්වෙන අභ්‍යන්තර තාප හුවමාරු ක්‍රියාවලියට අනුව, TETN පරිවර්තකයේ සම්පූර්ණ ආකෘතිය රූප සටහන 7 හි දැක්වේ.
රූපයේ දැක්වෙන පරිදි.7, GMT කල්පවත්නා කම්පනය ගැට 16 කට බෙදා ඇත, ඒවා රතු තිත් මගින් නිරූපණය කෙරේ.ආකෘතියේ නිරූපිත උෂ්ණත්ව නෝඩ් අදාළ සංරචකවල සාමාන්ය උෂ්ණත්වයන්ට අනුරූප වේ.පරිසර උෂ්ණත්වය T0, GMM සැරයටිය උෂ්ණත්වය T1 ~ T5, උත්තේජක දඟර උෂ්ණත්වය T6, ස්ථිර චුම්බක උෂ්ණත්වය T7 සහ T8, වියගහ උෂ්ණත්වය T9 ~ T10, නඩු උෂ්ණත්වය T11 ~ T12 සහ T14, ගෘහස්ථ වායු උෂ්ණත්වය T13 සහ ප්රතිදාන සැරයටි උෂ්ණත්වය T15.මීට අමතරව, සෑම නෝඩයක්ම C1 ~ C15 හරහා බිමෙහි තාප විභවයට සම්බන්ධ වන අතර එය පිළිවෙලින් එක් එක් ප්රදේශයේ තාප ධාරිතාව නියෝජනය කරයි.P1~P6 යනු පිළිවෙලින් GMM දඟරයේ සහ උත්තේජක දඟරයේ සම්පූර්ණ තාප ප්‍රතිදානයයි.මීට අමතරව, පෙර කොටස්වල ගණනය කරන ලද යාබද නෝඩ් අතර තාප හුවමාරුව සඳහා සන්නායක සහ සංවහන ප්රතිරෝධය නියෝජනය කිරීම සඳහා තාප ප්රතිරෝධයන් 54 ක් භාවිතා වේ.වගුව 3 පරිවර්තක ද්රව්යවල විවිධ තාප ලක්ෂණ පෙන්වයි.
විශ්වාසනීය තාප සමාකරණ සිදු කිරීම සඳහා පාඩු පරිමාවන් සහ ඒවායේ ව්‍යාප්තිය පිළිබඳ නිවැරදි තක්සේරුව ඉතා වැදගත් වේ.GMT මගින් ජනනය වන තාප අලාභය GMM දඟරයේ චුම්බක අලාභය, උත්තේජක දඟරයේ ජූල් අලාභය, යාන්ත්‍රික අලාභය සහ අතිරේක අලාභය ලෙස බෙදිය හැකිය.සැලකිල්ලට ගත් අතිරේක පාඩු සහ යාන්ත්රික පාඩු සාපේක්ෂව කුඩා වන අතර ඒවා නොසලකා හැරිය හැක.
ප්රත්යාවර්ත උත්තේජක දඟර ප්රතිරෝධය ඇතුළත් වේ: dc ප්රතිරෝධය Rdc සහ සමේ ප්රතිරෝධය රු.
f සහ N යනු උත්තේජක ධාරාවේ වාර ගණන සහ වාර ගණනයි.lCu සහ rCu යනු එහි AWG (American Wire Gauge) අංකයෙන් අර්ථ දක්වා ඇති පරිදි දඟරයේ ඇතුළත සහ පිටත අරය, දඟරයේ දිග සහ තඹ චුම්බක කම්බියේ අරය වේ.ρCu යනු එහි හරයේ ප්‍රතිරෝධය වේ.µCu යනු එහි හරයේ චුම්බක පාරගම්යතාවයි.
ක්ෂේත්‍ර දඟරය (සොලෙනොයිඩ්) ඇතුළත ඇති සැබෑ චුම්බක ක්ෂේත්‍රය සැරයටියේ දිග දිගේ ඒකාකාර නොවේ.HMM සහ PM දඬු වල අඩු චුම්බක පාරගම්යතාව හේතුවෙන් මෙම වෙනස විශේෂයෙන් කැපී පෙනේ.නමුත් එය කල්පවත්නා ලෙස සමමිතික වේ.චුම්බක ක්ෂේත්රයේ ව්යාප්තිය සෘජුවම HMM දණ්ඩේ චුම්බක පාඩු බෙදා හැරීම තීරණය කරයි.එබැවින්, පාඩු වල සැබෑ ව්යාප්තිය පිළිබිඹු කිරීම සඳහා, රූප සටහන 8 හි පෙන්වා ඇති කොටස් තුනේ සැරයටිය මැනීම සඳහා ගනු ලැබේ.
චුම්බක අලාභය ගතික හිස්ටෙරෙසිස් ලූප් මැනීම මගින් ලබා ගත හැක.රූප සටහන 11 හි පෙන්වා ඇති පර්යේෂණාත්මක වේදිකාව මත පදනම්ව, ගතික හිස්ටරසිස් ලූප තුනක් මනිනු ලැබේ.GMM දණ්ඩේ උෂ්ණත්වය සෙල්සියස් අංශක 50 ට වඩා ස්ථායී වේ යන කොන්දේසිය යටතේ, වැඩසටහන්ගත කළ හැකි AC බල සැපයුම (Chroma 61512) යම් පරාසයක ක්ෂේත්‍ර දඟරය ධාවනය කරයි, රූප සටහන 8 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, චුම්භක ක්ෂේත්‍රයේ සංඛ්‍යාතය මගින් ජනනය වේ. පරීක්ෂණ ධාරාව සහ එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස චුම්භක ප්‍රවාහ ඝනත්වය ගණනය කරනු ලබන්නේ GIM දණ්ඩට සම්බන්ධ ප්‍රේරක දඟරයේ ප්‍රේරණය වන වෝල්ටීයතාවය අනුකලනය කිරීමෙනි.අමු දත්ත මතක ලොගරයෙන් (දිනකට MR8875-30) බාගත කර MATLAB මෘදුකාංගයෙන් සකසන ලද අතර එය 9 හි පෙන්වා ඇති මනින ලද ගතික හිස්ටරසිස් ලූප ලබා ගනී.
මනින ලද ගතික හිස්ටරසිස් ලූප: (a) කොටස 1/5: Bm = 0.044735 T, (b) කොටස 1/5: fm = 1000 Hz, (c) කොටස 2/4: Bm = 0.05955 T, (d ) කොටස 2/ 4: fm = 1000 Hz, (e) කොටස 3: Bm = 0.07228 T, (f) කොටස 3: fm = 1000 Hz.
සාහිත්‍ය 37 ට අනුව, HMM දඬු ඒකක පරිමාවකට Pv සම්පූර්ණ චුම්භක අලාභය පහත සූත්‍රය භාවිතයෙන් ගණනය කළ හැක:
මෙහි ABH යනු චුම්බක ක්ෂේත්‍ර සංඛ්‍යාත fm හි BH වක්‍රයේ මිනුම් ප්‍රදේශය උද්දීපන ධාරා සංඛ්‍යාත f ට සමාන වේ.
Bertotti පාඩු වෙන් කිරීමේ ක්‍රමය 38 මත පදනම්ව, GMM දණ්ඩක Pm ඒකක ස්කන්ධයක චුම්බක අලාභය හිස්ටෙරෙසිස් පාඩුව Ph, සුළි ධාරා අලාභය Pe සහ විෂම අලාභය Pa (13) ලෙස ප්‍රකාශ කළ හැක:
ඉංජිනේරුමය දෘෂ්ටිකෝණයකින්38, විෂම අලාභ සහ සුළි ධාරා අලාභ සම්පූර්ණ සුළි ධාරා අලාභය ලෙස හැඳින්වෙන එක් පදයකට ඒකාබද්ධ කළ හැකිය.මේ අනුව, පාඩු ගණනය කිරීමේ සූත්‍රය පහත පරිදි සරල කළ හැකිය:
සමීකරණය තුළ.(13)~(14) මෙහි Bm යනු උද්වේගකර චුම්භක ක්ෂේත්‍රයේ චුම්බක ඝනත්වයේ විස්තාරය වේ.kh සහ kc යනු හිස්ටෙරෙසිස් පාඩු සාධකය සහ සම්පූර්ණ සුළි ධාරා පාඩු සාධකය වේ.