Страты трохфазных рухавікоў пераменнага току можна падзяліць на страты ў медзі, страты ў алюмініі, страты ў жалезе, страты ад рассеяння і страты ад ветру. Першыя чатыры - гэта страты на ацяпленне, а іх сума называецца агульнымі стратамі на ацяпленне.Прапорцыя страт медзі, алюмінію, жалеза і рассеяных страт да агульных страт цяпла тлумачыцца, калі магутнасць змяняецца ад малой да вялікай.Як паказвае прыклад, хоць доля спажывання медзі і алюмінію ў агульных стратах цяпла вагаецца, яна звычайна памяншаецца ад вялікіх да малых, дэманструючы тэндэнцыю да зніжэння.Наадварот, страты жалеза і бяздомныя страты, хаця і ёсць ваганні, звычайна павялічваюцца ад малых да вялікіх, дэманструючы тэндэнцыю да росту.Калі магутнасць дастаткова вялікая, рассейванне жалеза перавышае рассейванне медзі.Часам бяздомныя страты перавышаюць страты медзі і жалеза і становяцца першым фактарам страт цяпла.Паўторны аналіз рухавіка Y2 і назіранне за прапарцыйным змяненнем розных страт да агульных страт паказвае падобныя законы.Прызнаючы прыведзеныя вышэй правілы, робіцца выснова, што рухавікі рознай магутнасці маюць розны акцэнт на памяншэнне павышэння тэмпературы і страт цяпла.Для невялікіх рухавікоў страты медзі павінны быць зменшаны ў першую чаргу; для рухавікоў сярэдняй і вялікай магутнасці, страты жалеза павінны быць сканцэнтраваны на памяншэнні бяздомных страт.Меркаванне аб тым, што «безгаспадарчыя страты значна меншыя за страты медзі і жалеза», з'яўляецца аднабаковым.Асабліва падкрэсліваецца, што чым больш магутнасць рухавіка, тым больш увагі трэба надаваць зніжэнню паразітных страт.Рухавікі сярэдняй і вялікай магутнасці выкарыстоўваюць сінусоідныя абмоткі для памяншэння гарманічнага магнітнага патэнцыялу і паразітных страт, і эфект часта вельмі добры.Розныя меры па скарачэнні бяздомных страт звычайна не патрабуюць павелічэння эфектыўных матэрыялаў.
Уводзіны
Страты трохфазнага рухавіка пераменнага току можна падзяліць на страты ў медзі PCu, страты ў алюмініі PAl, страты ў жалезе PFe, бяздомныя страты Ps, ветравы знос Pfw, першыя чатыры - гэта страты на нагрэў, сума якіх называецца агульнымі стратамі на нагрэў PQ, з якіх блукаючыя страты Гэта з'яўляецца прычынай усіх страт, акрамя страт медзі PCu, страт алюмінія PAl, страт жалеза PFe і зносу ветрам Pfw, уключаючы гарманічны магнітны патэнцыял, магнітнае поле ўцечкі і бакавы ток жолаба.
З-за цяжкасці ў вылічэнні рассеяных страт і складанасці тэсту многія краіны вызначаюць, што рассеяныя страты разлічваюцца як 0,5% ад уваходнай магутнасці рухавіка, што спрашчае супярэчнасць.Аднак гэта значэнне вельмі грубае, і розныя канструкцыі і розныя працэсы часта моцна адрозніваюцца, што таксама хавае супярэчнасць і не можа па-сапраўднаму адлюстроўваць рэальныя ўмовы працы рухавіка.У апошні час вымеранае рассейванне рассейвання становіцца ўсё больш папулярным.У эпоху глабальнай эканамічнай інтэграцыі агульная тэндэнцыя - мець пэўную перспектыву, як інтэгравацца з міжнароднымі стандартамі.
У гэтай працы вывучаецца трохфазны рухавік пераменнага току. Калі магутнасць змяняецца ад малой да вялікай, змяняецца доля страт медзі PCu, страт алюмінія PAl, страт жалеза PFe і страт рассейвання Ps да агульных страт цяпла PQ, і атрымліваюцца контрмеры. Дызайн і вытворчасць больш разумныя і лепшыя.
1. Аналіз страт рухавіка
1.1 Спачатку паглядзіце асобнік.Завод экспартуе прадукцыю электрарухавікоў серыі Е, і ў тэхнічных умовах прадугледжаны вымераныя паразітныя страты.Для палягчэння параўнання давайце спачатку паглядзім на 2-полюсныя рухавікі, магутнасць якіх вар'іруецца ад 0,75 кВт да 315 кВт.У адпаведнасці з вынікамі выпрабаванняў разлічваецца стаўленне страт медзі PCu, страт алюмінія PAl, страт жалеза PFe і рассеяных страт Ps да агульных страт цяпла PQ, як паказана на малюнку 1.Па восі ардынат на малюнку - стаўленне розных страт на ацяпленне да сумарных страт на ацяпленне (%), па восі абсцыс - магутнасць рухавіка (кВт), ломаная лінія з ромбамі - доля спажывання медзі, ломаная лінія з квадрацікамі - доля спажывання алюмінію, а ломаная лінія трохвугольніка - гэта каэфіцыент страт у жалезе, а ломаная лінія з крыжыкам - гэта каэфіцыент бяздзейных страт.
Малюнак 1. Пункцірная дыяграма долі спажывання медзі, алюмінію, жалеза, рассейвання рассейвання і агульных страт нагрэву 2-полюсных рухавікоў серыі E
(1) Калі магутнасць рухавіка змяняецца ад малой да вялікай, доля спажывання медзі, хоць і вагаецца, звычайна памяншаецца ад вялікай да малой, дэманструючы тэндэнцыю да зніжэння. 0,75 кВт і 1,1 кВт складаюць каля 50%, у той час як 250 кВт і 315 кВт менш, чым Доля 20% спажывання алюмінія таксама змянілася з вялікага да малога ў цэлым, дэманструючы тэндэнцыю да зніжэння, але змяненне невялікае.
(2) Ад малой да вялікай магутнасці рухавіка доля страт жалеза змяняецца, хоць і ёсць ваганні, але звычайна яна павялічваецца ад малой да вялікай, дэманструючы тэндэнцыю да росту.0,75 кВт~2,2 кВт складае каля 15%, а калі яна перавышае 90 кВт, яна перавышае 30%, што больш, чым спажыванне медзі.
(3) Прапарцыянальнае змяненне рассейвання рассейвання, хоць і вагаецца, звычайна павялічваецца ад малога да вялікага, дэманструючы тэндэнцыю да росту.0,75 кВт ~ 1,5 кВт складае каля 10%, у той час як 110 кВт блізка да спажывання медзі. Для спецыфікацый, большых за 132 кВт, большасць бяздомных страт перавышае спажыванне медзі.Блукаючыя страты ў 250 кВт і 315 кВт перавышаюць страты медзі і жалеза і становяцца першым фактарам страт цяпла.
4-полюсны рухавік (схема апушчана).Страты жалеза звыш 110 кВт перавышаюць страты медзі, а рассеяныя страты 250 кВт і 315 кВт перавышаюць страты медзі і жалеза, становячыся першым фактарам страт цяпла.Сума спажывання медзі і алюмінія ў гэтай серыі 2-6-полюсных рухавікоў, невялікі рухавік складае каля 65% да 84% ад агульных страт цяпла, у той час як вялікі рухавік зніжае да 35% да 50%, у той час як жалеза спажыванне наадварот, невялікі рухавік складае каля 65% да 84% агульных страт цяпла. Агульная страта цяпла складае ад 10% да 25%, у той час як вялікі рухавік павялічваецца прыкладна да 26% да 38%.Блукаючыя страты, невялікія рухавікі складаюць прыкладна ад 6% да 15%, у той час як вялікія рухавікі павялічваюцца да 21% да 35%.Калі магутнасць дастаткова вялікая, страты жалеза ад рассейвання перавышаюць страты медзі.Часам бяздомныя страты перавышаюць страты медзі і жалеза, становячыся першым фактарам страт цяпла.
2-полюсны рухавік серыі 1.2 R, вымераныя рассеяныя страты
У адпаведнасці з вынікамі выпрабаванняў, стаўленне страт медзі, страт жалеза, страт адлучэння і г.д. да агульных страт цяпла PQ атрыманы.На малюнку 2 паказана прапарцыянальнае змяненне магутнасці рухавіка стратам рассеянай медзі.Па восі ардынат на малюнку - стаўленне (%) страт адлучэння медзі да агульных страт пры награванні, па восі абсцыс - магутнасць рухавіка (кВт), пунктырная лінія з ромбамі - стаўленне страт медзі, а пунктіраваная лінія з квадратамі - каэфіцыент бяздомных страт .Малюнак 2 ясна паказвае, што ў цэлым, чым большая магутнасць рухавіка, тым большая доля бяздомных страт у агульных стратах цяпла, якія растуць.Малюнак 2 таксама паказвае, што для памераў, большых за 150 кВт, рассеяныя страты перавышаюць страты медзі.Ёсць некалькі памераў рухавікоў, і страты адлучэння нават у 1,5-1,7 разы перавышаюць страты медзі.
Магутнасць гэтай серыі 2-полюсных рухавікоў вагаецца ад 22 кВт да 450 кВт. Стаўленне вымераных страт рассейвання да PQ павялічылася з менш чым 20% да амаль 40%, і дыяпазон змены вельмі вялікі.Калі выказаць стаўленне вымераных рассеяных страт да намінальнай выхадной магутнасці, то гэта прыкладна (1,1~1,3)%; калі выражаць стаўленне вымераных рассейвальных страт да ўваходнай магутнасці, то гэта прыкладна (1,0~1,2)%, апошнія два. Суадносіны выразу не моцна змяняецца, і цяжка ўбачыць прапарцыйнае змяненне рассейвання страта PQ.Такім чынам, назіранне за стратамі нагрэву, асабліва за стаўленнем бяздомных страт да PQ, можа лепш зразумець зменлівы закон страт нагрэву.
У двух прыведзеных вышэй выпадках вымераныя рассейвальныя страты прымаюць метад IEEE 112B у Злучаных Штатах
Малюнак 2. Лінейная дыяграма суадносін страт ад рассейвання медзі да агульных страт на награванне 2-полюснага рухавіка серыі R
Маторы серыі 1.3 Y2
Тэхнічныя ўмовы прадугледжваюць, што страты рассейвання складаюць 0,5% ад уваходнай магутнасці, а GB/T1032-2005 вызначае рэкамендаванае значэнне страт рассейвання. Цяпер возьмем метад 1 і атрымаем формулу Ps=(0,025-0,005×lg(PN))×P1 формула PN- гэта намінальная магутнасць; P1 - гэта ўваходная магутнасць.
Мы мяркуем, што вымеранае значэнне рассеяных страт роўна рэкамендаванаму значэнню, і пералічваем электрамагнітны разлік, а затым разлічваем стаўленне чатырох страт на нагрэў спажывання медзі, спажывання алюмінія і спажывання жалеза да агульных страт нагрэву PQ .Змена яго прапорцыі таксама адпавядае прыведзеным вышэй правілам.
Гэта значыць: калі магутнасць змяняецца ад малой да вялікай, доля спажывання медзі і спажывання алюмінія звычайна памяншаецца ад вялікай да малой, дэманструючы тэндэнцыю да зніжэння.З іншага боку, доля страт жалеза і бяздомных страт звычайна павялічваецца ад малых да вялікіх, дэманструючы тэндэнцыю да росту.Незалежна ад 2-полюсных, 4-полюсных або 6-полюсных, калі магутнасць перавышае пэўную магутнасць, страты жалеза перавысяць страты медзі; доля бяздомных страт таксама будзе павялічвацца ад малых да вялікіх, паступова набліжаючыся да страт медзі ці нават перавышаючы страты медзі.Рассеяная магутнасць больш за 110 кВт у 2 полюсах становіцца першым фактарам страт цяпла.
Малюнак 3 з'яўляецца ломаным графікам адносіны чатырох страт нагрэву да PQ для 4-полюсных рухавікоў серыі Y2 (пры ўмове, што вымеранае значэнне рассеяных страт роўна прыведзенаму вышэй рэкамендаванаму значэнню, а іншыя страты разлічваюцца ў адпаведнасці са значэннем) .Па восі ардынат - стаўленне розных страт на нагрэў да PQ (%), па восі абсцыс - магутнасць рухавіка (кВт).Відавочна, што страты жалеза больш за 90 кВт больш, чым страты медзі.
Малюнак 3. Пункцірная дыяграма суадносін спажывання медзі, алюмінія, жалеза і рассейвання рассейвання да агульных страт нагрэву 4-полюсных рухавікоў серыі Y2
1.4 Літаратура вывучае стаўленне розных страт да агульных страт (уключаючы трэнне ветрам)
Было выяўлена, што спажыванне медзі і алюмінія складаюць ад 60% да 70% агульных страт у невялікіх рухавіках і зніжаюцца да 30%-40% пры павелічэнні магутнасці, у той час як спажыванне жалеза было наадварот. %вышэй.Што тычыцца бяздомных страт, на невялікія рухавікі прыпадае каля 5% да 10% агульных страт, у той час як на вялікія рухавікі прыходзіцца больш за 15%.Выяўленыя законы падобныя: гэта значыць, калі магутнасць змяняецца ад малой да вялікай, доля страт медзі і алюмінію ў цэлым памяншаецца ад вялікіх да малых, дэманструючы тэндэнцыю да зніжэння, у той час як доля страт жалеза і бяздомных страт звычайна павялічваецца з ад малога да вялікага, дэманструючы тэндэнцыю да росту. .
1.5. Формула разліку рэкамендаванага значэння рассеяных страт у адпаведнасці з метадам 1 GB/T1032-2005.
Лічнік - гэта вымеранае значэнне рассеяных страт.Ад малой да вялікай магутнасці рухавіка, доля блукаючых страт да ўваходнай магутнасці змяняецца і паступова памяншаецца, і дыяпазон змены не малы, прыкладна ад 2,5% да 1,1%.Калі назоўнік змяніць на агульныя страты ∑P, гэта значыць Ps/∑P=Ps/P1/(1-η), калі ККД рухавіка складае 0,667~0,967, зваротная велічыня (1-η) роўная 3~ 30, то ёсць вымераная прымешка. У параўнанні з каэфіцыентам уваходнай магутнасці, стаўленне страт на рассейванне да агульных страт павялічваецца ў 3-30 разоў. Чым вышэй магутнасць, тым хутчэй падымаецца ламаная лінія.Відавочна, што калі браць стаўленне страт без уліку да агульных страт цяпла, «каэфіцыент павелічэння» будзе большым.Для 2-полюснага рухавіка серыі R магутнасцю 450 кВт у прыведзеным вышэй прыкладзе стаўленне рассеяных страт да ўваходнай магутнасці Ps/P1 крыху меншае за разлічанае значэнне, рэкамендаванае вышэй, а стаўленне рассеяных страт да агульных страт ∑P і агульных страт цяпла PQ складае адпаведна 32,8%. 39,5%, у параўнанні з каэфіцыентам уваходнай магутнасці P1, «узмоцненай» прыкладна ў 28 і 34 разы адпаведна.
Метад назірання і аналізу ў гэтай працы заключаецца ў разліку суадносін 4 відаў страт цяпла да агульных страт цяпла PQ. Значэнне каэфіцыента вялікае, і прапорцыя і закон змены розных страт можна выразна бачыць, гэта значыць, магутнасць ад малога да вялікага, спажыванне медзі і алюмінія. У цэлым, прапорцыя змянілася ад вялікага да малога, паказваючы паніжэнне тэндэнцыя, у той час як доля страт жалеза і бяздомных страт у цэлым змянілася ад малой да вялікай, дэманструючы тэндэнцыю да росту.У прыватнасці, было заўважана, што чым большая магутнасць рухавіка, тым вышэй стаўленне рассеяных страт да PQ, паступова набліжаючыся да страт медзі, перавышаючы страты медзі і нават становячыся першым фактарам страт цяпла, таму мы можам правільна зразумець закон і звярніце ўвагу на памяншэнне вялікага рухавіка. бяздомныя страты.У параўнанні з стаўленнем рассеяных страт да ўваходнай магутнасці, стаўленне вымераных рассеяных страт да агульных страт цяпла выражаецца толькі іншым спосабам і не змяняе сваёй фізічнай прыроды.
2. Меры
Веданне прыведзенага вышэй правіла карысна для рацыянальнага праектавання і вытворчасці рухавіка.Магутнасць матора розная, і меры па зніжэнні павышэння тэмпературы і страт цяпла розныя, і накіраванасць розная.
2.1 Для рухавікоў малой магутнасці спажыванне медзі складае вялікую долю агульных страт цяпла
Такім чынам, памяншэнне павышэння тэмпературы павінна спачатку паменшыць спажыванне медзі, напрыклад, павялічыць папярочны перасек дроту, паменшыць колькасць правадыроў на слот, павялічыць форму шчыліны статара і падоўжыць жалезны стрыжань.На заводзе павышэнне тэмпературы часта кантралюецца шляхам кантролю цеплавой нагрузкі AJ, што цалкам правільна для невялікіх рухавікоў.Кантроль AJ - гэта, па сутнасці, кантроль страты медзі. Няцяжка знайсці страты медзі ў статары ўсяго рухавіка ў адпаведнасці з AJ, унутраны дыяметр статара, даўжыню паўабароту шпулькі і ўдзельнае супраціўленне меднага дроту.
2.2 Калі магутнасць змяняецца ад малой да вялікай, страты жалеза паступова набліжаюцца да страт медзі
Спажыванне жалеза звычайна перавышае спажыванне медзі, калі яно перавышае 100 кВт.Такім чынам, вялікія рухавікі павінны звярнуць увагу на зніжэнне спажывання жалеза.Для канкрэтных мер можна выкарыстоўваць лісты крамянёвай сталі з нізкімі стратамі, магнітная шчыльнасць статара не павінна быць занадта высокай, і варта звярнуць увагу на разумнае размеркаванне магнітнай шчыльнасці кожнай часткі.
Некаторыя заводы рэканструююць некаторыя магутныя рухавікі і адпаведна памяншаюць форму пазы статара.Размеркаванне магнітнай шчыльнасці з'яўляецца разумным, а суадносіны страт медзі і страт жалеза правільна адрэгулявана.Хоць шчыльнасць току статара павялічваецца, цеплавая нагрузка павялічваецца, а страты медзі павялічваюцца, магнітная шчыльнасць статара памяншаецца, а страты жалеза памяншаюцца больш, чым павялічваюцца страты медзі.Прадукцыйнасць эквівалентная арыгінальнай канструкцыі, не толькі зніжаецца павышэнне тэмпературы, але і захоўваецца колькасць медзі, якая выкарыстоўваецца ў статары.
2.3 Паменшыць пабочныя страты
У гэтым артыкуле падкрэсліваецца, штоЧым больш магутнасць рухавіка, тым больш увагі трэба надаваць памяншэнню рассейвальных страт.Меркаванне, што «блукаючыя страты нашмат менш, чым страты медзі», адносіцца толькі да невялікіх рухавікоў.Відавочна, што ў адпаведнасці з прыведзенымі вышэй назіраннямі і аналізам, чым вышэй магутнасць, тым менш яна падыходзіць.Меркаванне, што «безгаспадарчыя страты значна меншыя за страты жалеза», таксама недарэчнае.
Стаўленне вымеранага значэння блукаючых страт да ўваходнай магутнасці вышэй для малых рухавікоў, і стаўленне ніжэй, калі магутнасць большая, але нельга зрабіць выснову, што малыя рухавікі павінны звяртаць увагу на памяншэнне блукаючых страт, у той час як вялікія рухавікі робяць не трэба памяншаць бяздомныя страты. страты.Наадварот, у адпаведнасці з прыведзеным вышэй прыкладам і аналізам, чым большая магутнасць рухавіка, тым вышэй стаўленне рассейваных страт да агульных страт цяпла, страты рассейвання і страты жалеза блізкія або нават перавышаюць страты медзі, таму больш чым магутнасць рухавіка, тым больш увагі варта надаць ёй. Паменшыць бяздомныя страты.
2.4 Меры па змяншэнню пабочных страт
Спосабы памяншэння рассеяных страт, такія як павелічэнне паветранага зазору, паколькі рассеяныя страты прыблізна адваротна прапарцыйныя квадрату паветранага зазору; памяншэнне гарманічнага магнітнага патэнцыялу, напрыклад, выкарыстанне сінусоідных (нізкіх гармонік) абмотак; правільная пасадка слота; памяншэнне зубчастай шчыліны, ротар прымае закрытую шчыліну, а адкрытая шчыліна высакавольтнага рухавіка - магнітны клін; апрацоўка абстрэлам літога алюмінія ротара памяншае бакавы ток і гэтак далей.Варта адзначыць, што вышэйпералічаныя меры звычайна не патрабуюць дадання эфектыўных матэрыялаў.Рознае спажыванне таксама звязана са станам нагрэву рухавіка, такім як добрае рассейванне цяпла абмоткі, нізкая ўнутраная тэмпература рухавіка і нізкае рознае спажыванне.
Прыклад: завод рамантуе рухавік з 6 полюсамі і магутнасцю 250 кВт.Пасля выпрабаванняў на рамонт павышэнне тэмпературы дасягнула 125K пры 75% намінальнай нагрузкі.Затым паветраны зазор апрацоўваецца ў 1,3 разы больш першапачатковага памеру.Падчас выпрабаванняў пры намінальнай нагрузцы павышэнне тэмпературы фактычна ўпала да 81K, што цалкам сведчыць аб павелічэнні паветранага зазору і значнага памяншэння рассейвання.Гарманічны магнітны патэнцыял з'яўляецца важным фактарам для блукаючых страт. Рухавікі сярэдняй і вялікай магутнасці выкарыстоўваюць сінусоідныя абмоткі для зніжэння гарманічнага магнітнага патэнцыялу, і эфект часта вельмі добры.Прадумана спраектаваныя сінусоідныя абмоткі выкарыстоўваюцца для рухавікоў сярэдняй і вялікай магутнасці. Калі амплітуда гармонікі і амплітуда памяншаюцца на 45% - 55% у параўнанні з першапачатковай канструкцыяй, рассейвальныя страты могуць быць зменшаны на 32% - 55%, у адваротным выпадку павышэнне тэмпературы будзе зніжана, а эфектыўнасць будзе павышана. , шум памяншаецца, і гэта можа зэканоміць медзь і жалеза.
3. Заключэнне
3.1 Трохфазны рухавік пераменнага току
Калі магутнасць змяняецца ад малой да вялікай, доля спажывання медзі і алюмінію ў агульных стратах цяпла звычайна павялічваецца ад вялікіх да малых, у той час як доля спажытых страт жалеза звычайна павялічваецца ад малых да вялікіх.Для невялікіх рухавікоў страты медзі складаюць найбольшую долю агульных страт цяпла. Па меры павелічэння магутнасці рухавіка страты ад бяздомных страт і страт у жалеза набліжаюцца і перавышаюць страты ў медзі.
3.2 Каб паменшыць страты цяпла
Магутнасць матора розная, розная і накіраванасць прынятых мер.Для невялікіх рухавікоў спажыванне медзі павінна быць зменшана ў першую чаргу.Для рухавікоў сярэдняй і вялікай магутнасці больш увагі трэба надаваць памяншэнню страт жалеза і страт адлучэння.Меркаванне аб тым, што «безгаспадарчыя страты значна меншыя, чым страты медзі і жалеза», з'яўляецца аднабаковым.
3.3 Доля бяздомных страт у агульных стратах цяпла вялікіх рухавікоў вышэй
У гэтым дакуменце падкрэсліваецца, што чым большая магутнасць рухавіка, тым больш увагі трэба надаваць памяншэнню бяздомных страт.
Час публікацыі: 16 чэрвеня 2022 г