Atès que la distribució de pèrdues del motor varia amb la mida de la potència i el nombre de pols, per tal de reduir la pèrdua, hauríem de centrar-nos a prendre mesures per als components de pèrdua principals de diferents potències i números de pols. Algunes maneres de reduir la pèrdua es descriuen breument de la següent manera:

1. Augmentar els materials efectius per reduir la pèrdua de bobinat i la pèrdua de ferro

Segons el principi de similitud dels motors, quan la càrrega electromagnètica es manté inalterada i no es considera la pèrdua mecànica, la pèrdua del motor és aproximadament proporcional al cub de la mida lineal del motor i la potència d'entrada del motor és aproximadament. proporcional a la quarta potència de la mida lineal. A partir d'això, es pot aproximar la relació entre eficiència i ús efectiu del material. Per tal d'obtenir un espai més gran en determinades condicions de mida d'instal·lació de manera que es puguin col·locar materials més efectius per millorar l'eficiència del motor, la mida del diàmetre exterior de la perforació de l'estator esdevé un factor important. Dins del mateix rang de base de màquina, els motors nord-americans tenen una potència més gran que els motors europeus. Per tal de facilitar la dissipació de la calor i reduir l'augment de la temperatura, els motors nord-americans utilitzen generalment punxons d'estator amb diàmetres exteriors més grans, mentre que els motors europeus generalment utilitzen punxons d'estator amb diàmetres exteriors més petits a causa de la necessitat de derivats estructurals com ara motors a prova d'explosió i per reduir la quantitat de coure utilitzat a l'extrem de la bobina i els costos de producció.

2. Utilitzeu millors materials magnètics i mesures de procés per reduir la pèrdua de ferro

Les propietats magnètiques (permeabilitat magnètica i pèrdua de ferro unitària) del material del nucli tenen una gran influència en l'eficiència i altres rendiments del motor. Al mateix temps, el cost del material principal és la part principal del cost del motor. Per tant, la selecció de materials magnètics adequats és la clau per dissenyar i fabricar motors d'alta eficiència. En els motors de major potència, la pèrdua de ferro representa una proporció considerable de la pèrdua total. Per tant, reduir el valor de pèrdua d'unitat del material del nucli ajudarà a reduir la pèrdua de ferro del motor. A causa del disseny i la fabricació del motor, la pèrdua de ferro del motor supera en gran mesura el valor calculat segons el valor de pèrdua de ferro de la unitat proporcionada per l'acer. Per tant, el valor de la pèrdua de ferro de la unitat generalment augmenta en 1,5 ~ 2 vegades durant el disseny per tenir en compte l'augment de la pèrdua de ferro.

La raó principal de l'augment de la pèrdua de ferro és que el valor de pèrdua de ferro unitari de l'acer s'obté provant la mostra de material de cinta segons el mètode del cercle quadrat d'Epstein. Tanmateix, el material està sotmès a una gran tensió després del punxonat, tall i laminació, i la pèrdua augmentarà. A més, l'existència de la ranura de la dent provoca buits d'aire, la qual cosa comporta pèrdues sense càrrega a la superfície del nucli provocades pel camp magnètic harmònic de la dent. Això comportarà un augment significatiu de la pèrdua de ferro del motor després de la seva fabricació. Per tant, a més de seleccionar materials magnètics amb menor pèrdua de ferro unitari, cal controlar la pressió de laminació i prendre les mesures necessàries per reduir la pèrdua de ferro. Tenint en compte els factors de preu i procés, les làmines d'acer al silici d'alta qualitat i les làmines d'acer al silici més primes de 0,5 mm no s'utilitzen gaire en la producció de motors d'alta eficiència. Generalment s'utilitzen làmines d'acer elèctric sense silici amb baixes emissions de carboni o làmines d'acer de silici laminats en fred amb baixes emissions de silici. Alguns fabricants de petits motors europeus han utilitzat làmines d'acer elèctric sense silici amb un valor de pèrdua de ferro unitari de 6,5 w/kg. En els darrers anys, les siderúrgiques han llançat làmines d'acer elèctric Polycor420 amb una pèrdua mitjana d'unitat de 4,0 w/kg, fins i tot més baixa que algunes làmines d'acer baix en silici. El material també té una major permeabilitat magnètica.

En els darrers anys, el Japó ha desenvolupat una xapa d'acer laminat en fred de baix contingut en silici amb un grau de 50RMA350, que té una petita quantitat d'alumini i metalls de terres rares afegit a la seva composició, mantenint així una alta permeabilitat magnètica alhora que redueix les pèrdues, i la seva El valor de pèrdua de ferro de la unitat és de 3,12 w/kg. És probable que aquests proporcionin una bona base material per a la producció i promoció de motors d'alta eficiència.

3. Redueix la mida del ventilador per reduir les pèrdues de ventilació

Per als motors de 2 i 4 pols de major potència, la fricció del vent representa una proporció considerable. Per exemple, la fricció del vent d'un motor de 2 pols de 90 kW pot arribar al voltant del 30% de la pèrdua total. La fricció del vent es compon principalment de la potència consumida pel ventilador. Com que la pèrdua de calor dels motors d'alta eficiència és generalment baixa, el volum d'aire de refrigeració es pot reduir i, per tant, també es pot reduir la potència de ventilació. La potència de ventilació és aproximadament proporcional a la potència 4a a 5a del diàmetre del ventilador. Per tant, si l'augment de temperatura ho permet, reduir la mida del ventilador pot reduir eficaçment la fricció del vent. A més, el disseny raonable de l'estructura de ventilació també és important per millorar l'eficiència de la ventilació i reduir la fricció del vent. Les proves han demostrat que la fricció del vent de la part de 2 pols d'alta potència d'un motor d'alta eficiència es pot reduir al voltant d'un 30% en comparació amb els motors normals. Atès que la pèrdua de ventilació es redueix significativament i no requereix gaire cost addicional, canviar el disseny del ventilador és sovint una de les mesures principals que es prenen per a aquesta part dels motors d'alta eficiència.

4. Reduir les pèrdues periòdiques mitjançant mesures de disseny i procés

Les pèrdues periòdiques dels motors asíncrons es deuen principalment a pèrdues d'alta freqüència als nuclis i bobinatges de l'estator i del rotor causades per harmònics d'alt ordre del camp magnètic. Per reduir la pèrdua de càrrega periòdica, l'amplitud de cada harmònic de fase es pot reduir utilitzant bobinatges sinusoïdals connectats en sèrie Y-Δ o altres bobinatges de baix harmònic, reduint així la pèrdua periòdica. Les proves han demostrat que l'ús de bobinatges sinusoïdals pot reduir les pèrdues periòdiques en més d'un 30% de mitjana.

5. Millorar el procés de fosa a pressió per reduir la pèrdua del rotor

Mitjançant el control de la pressió, la temperatura i el camí de descàrrega de gas durant el procés de fosa d'alumini del rotor, es pot reduir el gas a les barres del rotor, millorant així la conductivitat i reduint el consum d'alumini del rotor. En els darrers anys, els Estats Units han desenvolupat amb èxit equips de fosa de rotor de coure i els processos corresponents, i actualment està duent a terme una producció d'assaig a petita escala. Els càlculs mostren que si els rotors de coure substitueixen els d'alumini, les pèrdues del rotor es poden reduir en un 38%.

6. Aplicar el disseny d'optimització informàtica per reduir les pèrdues i millorar l'eficiència

A més d'augmentar els materials, millorar el rendiment dels materials i millorar els processos, el disseny d'optimització informàtica s'utilitza per determinar raonablement diversos paràmetres sota les limitacions de cost, rendiment, etc., per tal d'obtenir la màxima millora possible de l'eficiència. L'ús del disseny d'optimització pot escurçar significativament el temps de disseny del motor i millorar la qualitat del disseny del motor.

---

Hora de publicació: 12-agost-2024