Da motorens tabsfordeling varierer med effektstørrelsen og antallet af poler, bør vi for at reducere tabet fokusere på at træffe foranstaltninger for de vigtigste tabskomponenter af forskellige kræfter og poltal. Nogle måder at reducere tabet på er kort beskrevet som følger:

1. Øg effektive materialer for at reducere viklingstab og jerntab

Ifølge lighedsprincippet for motorer, når den elektromagnetiske belastning forbliver uændret, og det mekaniske tab ikke tages i betragtning, er tabet af motoren omtrent proportionalt med terningen af ​​motorens lineære størrelse, og motorens indgangseffekt er ca. proportional med fjerde potens af den lineære størrelse. Ud fra dette kan forholdet mellem effektivitet og effektiv materialeanvendelse tilnærmes. For at opnå en større plads under visse installationsstørrelsesforhold, så mere effektive materialer kan placeres for at forbedre motorens effektivitet, bliver den ydre diameter på statorstansningen en vigtig faktor. Inden for samme maskinbasisområde har amerikanske motorer større effekt end europæiske motorer. For at lette varmeafledningen og reducere temperaturstigningen bruger amerikanske motorer generelt statorstansninger med større ydre diametre, mens europæiske motorer generelt anvender statorstansninger med mindre ydre diametre på grund af behovet for strukturelle derivater såsom eksplosionssikre motorer og for at reducere mængden af ​​anvendt kobber i viklingsenden og produktionsomkostninger.

2. Brug bedre magnetiske materialer og procesforanstaltninger for at reducere jerntab

Kernematerialets magnetiske egenskaber (magnetisk permeabilitet og enhedsjerntab) har stor indflydelse på motorens effektivitet og anden ydeevne. Samtidig er prisen på kernematerialet hoveddelen af ​​prisen på motoren. Derfor er valget af passende magnetiske materialer nøglen til at designe og fremstille højeffektive motorer. I motorer med højere effekt tegner jerntab sig for en betydelig del af det samlede tab. Derfor vil reduktion af enhedstabsværdien af ​​kernematerialet hjælpe med at reducere motorens jerntab. På grund af design og fremstilling af motoren overstiger motorens jerntab i høj grad værdien beregnet i henhold til enhedsjerntabsværdien leveret af stålværket. Derfor øges enhedsjerntabsværdien generelt med 1,5 ~ 2 gange under design for at tage højde for stigningen i jerntab.

Hovedårsagen til stigningen i jerntab er, at stålværkets enhedsjerntabsværdi opnås ved at teste båndmaterialeprøven i henhold til Epsteins kvadratiske cirkelmetode. Materialet udsættes dog for stor belastning efter stansning, klipning og laminering, og tabet vil stige. Derudover forårsager eksistensen af ​​tandspalten luftspalter, hvilket fører til ubelastede tab på overfladen af ​​kernen forårsaget af tandens harmoniske magnetfelt. Disse vil føre til en betydelig stigning i motorens jerntab, efter at den er fremstillet. Ud over at vælge magnetiske materialer med lavere enhedsjerntab er det derfor nødvendigt at kontrollere lamineringstrykket og tage nødvendige procesforanstaltninger for at reducere jerntabet. I lyset af pris- og procesfaktorer bruges højkvalitets siliciumstålplader og siliciumstålplader tyndere end 0,5 mm ikke meget i produktionen af ​​højeffektive motorer. Siliciumfrie elektriske stålplader med lavt kulstofindhold eller koldvalsede siliciumstålplader med lavt siliciumindhold anvendes generelt. Nogle producenter af små europæiske motorer har brugt siliciumfrie elektriske stålplader med en enhedsjerntabsværdi på 6,5 w/kg. I de seneste år har stålværker lanceret Polycor420 elektriske stålplader med et gennemsnitligt enhedstab på 4,0 w/kg, endda lavere end nogle stålplader med lavt siliciumindhold. Materialet har også en højere magnetisk permeabilitet.

I de senere år har Japan udviklet en koldvalset stålplade med lavt siliciumindhold med en kvalitet på 50RMA350, som har en lille mængde aluminium og sjældne jordarters metaller tilføjet til sin sammensætning, og derved opretholder en høj magnetisk permeabilitet, samtidig med at tabene reduceres. enhedsjerntabsværdi er 3,12w/kg. Disse vil sandsynligvis give et godt materielt grundlag for produktion og promovering af højeffektive motorer.

3. Reducer størrelsen af ​​ventilatoren for at reducere ventilationstab

For større 2-polede og 4-polede motorer udgør vindfriktion en betydelig andel. For eksempel kan vindfriktionen af ​​en 90kW 2-polet motor nå omkring 30% af det samlede tab. Vindfriktion er hovedsageligt sammensat af den strøm, der forbruges af ventilatoren. Da varmetabet på højeffektive motorer generelt er lavt, kan køleluftmængden reduceres, og dermed kan ventilationseffekten også reduceres. Ventilationseffekten er omtrent proportional med 4. til 5. potens af ventilatordiameteren. Derfor, hvis temperaturstigningen tillader det, kan en reduktion af ventilatorstørrelsen effektivt reducere vindfriktionen. Derudover er den fornuftige udformning af ventilationsstrukturen også vigtig for at forbedre ventilationseffektiviteten og reducere vindfriktionen. Test har vist, at vindfriktionen af ​​den højeffekts 2-polede del af en højeffektiv motor kan reduceres med omkring 30 % sammenlignet med almindelige motorer. Da ventilationstabet reduceres betydeligt og ikke kræver meget ekstra omkostninger, er ændring af ventilatordesignet ofte en af ​​de vigtigste foranstaltninger, der træffes for denne del af højeffektive motorer.

4. Reducer herreløse tab gennem design- og procesforanstaltninger

Spredningstabet af asynkronmotorer er hovedsageligt forårsaget af højfrekvente tab i stator- og rotorkerner og viklinger forårsaget af højordens harmoniske i magnetfeltet. For at reducere belastningstabet kan amplituden af ​​hver faseharmonisk reduceres ved at bruge Y-Δ serieforbundne sinusformede viklinger eller andre lavharmoniske viklinger, hvorved strøtabet reduceres. Forsøg har vist, at brugen af ​​sinusformede viklinger kan reducere herreløse tab med mere end 30 % i gennemsnit.

5. Forbedre trykstøbningsprocessen for at reducere rotortab

Ved at styre trykket, temperaturen og gasudledningsvejen under rotorens aluminiumstøbeproces, kan gassen i rotorstængerne reduceres, hvorved ledningsevnen forbedres og rotorens aluminiumforbrug reduceres. I de senere år har USA med succes udviklet kobberrotor-støbeudstyr og tilsvarende processer og udfører i øjeblikket småskala prøveproduktion. Beregninger viser, at hvis kobberrotorer erstatter aluminiumsrotorer, kan rotortab reduceres med omkring 38 %.

6. Anvend computeroptimeringsdesign for at reducere tab og forbedre effektiviteten

Ud over at øge materialer, forbedre materialeydeevne og forbedre processer, bruges computeroptimeringsdesign til rimeligt at bestemme forskellige parametre under begrænsningerne af omkostninger, ydeevne osv., for at opnå den størst mulige forbedring af effektiviteten. Brugen af ​​optimeringsdesign kan væsentligt forkorte tiden for motordesign og forbedre kvaliteten af ​​motordesign.

---

Indlægstid: Aug-12-2024