عندما يقوم المحرك بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية، فإنه يفقد أيضًا جزءًا من الطاقة نفسها. بشكل عام، يمكن تقسيم الخسارة الحركية إلى ثلاثة أجزاء: الخسارة المتغيرة والخسارة الثابتة والخسارة الشاردة.

1. تختلف الخسائر المتغيرة مع الحمل، بما في ذلك فقدان مقاومة الجزء الثابت (فقد النحاس)، وفقدان مقاومة الدوار، وفقدان مقاومة الفرشاة.

2. الخسارة الثابتة مستقلة عن الحمل، بما في ذلك الخسارة الأساسية والخسارة الميكانيكية.يتكون فقدان الحديد من فقدان التباطؤ وفقدان التيار الدوامي، والذي يتناسب مع مربع الجهد، كما أن فقدان التباطؤ يتناسب عكسيًا مع التردد.

3. الخسائر الطائشة الأخرى هي الخسائر الميكانيكية والخسائر الأخرى، بما في ذلك خسائر الاحتكاك للمحامل وخسائر مقاومة الرياح الناجمة عن دوران المراوح والدوارات.

تصنيف فقدان المحرك

عدة تدابير للحد من فقدان السيارات

1 خسائر الجزء الثابت

الطرق الرئيسية لتقليل فقدان I^2R للجزء الثابت للمحرك هي:

1. زيادة مساحة المقطع العرضي لفتحة الجزء الثابت. تحت نفس القطر الخارجي للجزء الثابت، فإن زيادة مساحة المقطع العرضي لفتحة الجزء الثابت ستؤدي إلى تقليل مساحة الدائرة المغناطيسية وزيادة الكثافة المغناطيسية للأسنان.

2. زيادة نسبة الفتحة الكاملة لفتحات الجزء الثابت، وهو أفضل للمحركات الصغيرة ذات الجهد المنخفض. يمكن أن يؤدي تطبيق أفضل حجم للملف والعزل ومساحة المقطع العرضي الكبيرة للسلك إلى زيادة نسبة الفتحة الكاملة للجزء الثابت.

3. حاول تقصير طول نهاية لف الجزء الثابت. تمثل خسارة نهاية ملف الجزء الثابت ما بين 1/4 إلى 1/2 من إجمالي خسارة الملف. يمكن أن يؤدي تقليل طول نهاية اللف إلى تحسين كفاءة المحرك.تظهر التجارب أن طول النهاية انخفض بنسبة 20%، كما تم تقليل الخسارة بنسبة 10%.

2 خسائر الدوار

يرتبط فقدان I ^ 2R للمحرك الدوار بشكل أساسي بتيار الدوار ومقاومة الدوار. طرق توفير الطاقة المقابلة هي كما يلي:

1. تقليل تيار الدوار والذي يمكن أخذه بعين الاعتبار من حيث زيادة الجهد وعامل قدرة المحرك.

2. زيادة مساحة المقطع العرضي لفتحة الدوار.

3. تقليل مقاومة لف الدوار، مثل استخدام الأسلاك السميكة والمواد ذات المقاومة المنخفضة، وهو أمر أكثر أهمية بالنسبة للمحركات الصغيرة، لأن المحركات الصغيرة عادة ما تكون دوارات من الألومنيوم المصبوب، إذا تم استخدام دوارات النحاس المصبوب، فإن الخسارة الإجمالية للملف الدوار يمكن تقليل المحرك بنسبة 10% إلى 15%، لكن الدوار النحاسي المصبوب اليوم يتطلب درجة حرارة تصنيع عالية والتكنولوجيا لم تحظى بشعبية بعد، وتكلفته أعلى بنسبة 15% إلى 20% من تكلفة الدوار المصنوع من الألومنيوم المصبوب.

3 الخسارة الأساسية

يمكن تقليل فقدان الحديد للمحرك من خلال التدابير التالية:

1. تقليل الكثافة المغناطيسية وزيادة طول نواة الحديد لتقليل كثافة التدفق المغناطيسي، ولكن تزداد كمية الحديد المستخدمة في المحرك تبعًا لذلك.

2. تقليل سمك صفائح الحديد لتقليل فقدان التيار المستحث. على سبيل المثال، استبدال صفائح الفولاذ السيليكونية المدرفلة على الساخن بصفائح الفولاذ السيليكونية المدرفلة على البارد يمكن أن يقلل من سمك صفائح الفولاذ السيليكونية، لكن صفائح الحديد الرقيقة ستزيد من عدد صفائح الحديد وتكلفة تصنيع المحرك.

3. استخدم صفائح فولاذ السيليكون المدرفلة على البارد مع نفاذية مغناطيسية جيدة لتقليل فقدان التباطؤ.

4. اعتماد طلاء عازل لرقائق الحديد عالي الأداء.

5. تكنولوجيا المعالجة الحرارية والتصنيع، فإن الضغط المتبقي بعد معالجة قلب الحديد سيؤثر بشكل خطير على فقدان المحرك. عند معالجة صفائح الفولاذ السيليكونية، يكون لاتجاه القطع وإجهاد القص التثقيب تأثير أكبر على فقدان اللب.القطع على طول اتجاه التدحرج لصفائح الفولاذ السيليكوني والمعالجة الحرارية لألواح التثقيب المصنوعة من فولاذ السيليكون يمكن أن يقلل الخسارة بنسبة 10% إلى 20%.

4 خسارة طائشة

اليوم، لا يزال فهم الخسائر الشارده الحركية في مرحلة البحث. بعض الطرق الرئيسية لتقليل الخسائر الضالة اليوم هي:

1. استخدم المعالجة الحرارية والتشطيب لتقليل الدائرة القصيرة على سطح الدوار.

2. معالجة العزل على السطح الداخلي لفتحة الدوار.

3. تقليل التوافقيات عن طريق تحسين تصميم لف الجزء الثابت.

4. تحسين تصميم تنسيق فتحة الدوار وتقليل التوافقيات، وزيادة تروس الجزء الثابت والدوار، وتصميم شكل فتحة الدوار كفتحات مائلة، واستخدام اللفات الجيبية المتصلة بالسلسلة، واللفات المتناثرة، واللفات قصيرة المسافة لتقليل التوافقيات عالية الترتيب بشكل كبير ; يعد استخدام طين الفتحة المغناطيسية أو إسفين الفتحة المغناطيسية لاستبدال إسفين الفتحة العازلة التقليدية وملء فتحة القلب الحديدي للجزء الثابت للمحرك بطين الفتحة المغناطيسية طريقة فعالة لتقليل الخسائر الضالة الإضافية.

5 فقدان احتكاك الرياح

يمثل فقدان احتكاك الرياح حوالي 25% من إجمالي فقدان المحرك، وهو ما ينبغي إيلاؤه الاهتمام الواجب.تنتج خسائر الاحتكاك بشكل رئيسي عن المحامل والأختام، والتي يمكن تقليلها عن طريق التدابير التالية:

1. تقليل حجم العمود، مع تلبية متطلبات عزم الدوران الناتج وديناميكيات الدوار.

2. استخدام محامل عالية الكفاءة.

3. استخدم نظام التشحيم ومواد التشحيم الفعالة.

4. اعتماد تكنولوجيا الختم المتقدمة.

---

وقت النشر: 22 يونيو 2022