Wenn der Motor elektrische Energie in mechanische Energie umwandelt, verliert er auch selbst einen Teil der Energie. Im Allgemeinen kann der Motorverlust in drei Teile unterteilt werden: variable Verluste, feste Verluste und Streuverluste.

1. Variable Verluste variieren je nach Last, einschließlich Statorwiderstandsverlust (Kupferverlust), Rotorwiderstandsverlust und Bürstenwiderstandsverlust.

2. Der feste Verlust ist unabhängig von der Last, einschließlich Kernverlust und mechanischem Verlust.Der Eisenverlust setzt sich aus Hystereseverlust und Wirbelstromverlust zusammen, der proportional zum Quadrat der Spannung ist, und der Hystereseverlust ist auch umgekehrt proportional zur Frequenz.

3. Andere Streuverluste sind mechanische Verluste und andere Verluste, einschließlich Reibungsverluste von Lagern und Windwiderstandsverluste, die durch die Rotation von Ventilatoren und Rotoren verursacht werden.

Klassifizierung von Motorverlusten

Mehrere Maßnahmen zur Reduzierung von Motorverlusten

1 Statorverluste

Die wichtigsten Methoden zur Reduzierung des I^2R-Verlusts des Motorstators sind:

1. Erhöhen Sie die Querschnittsfläche der Statornut. Bei gleichem Außendurchmesser des Stators führt eine Vergrößerung der Querschnittsfläche des Statorschlitzes zu einer Verringerung der Magnetkreisfläche und einer Erhöhung der Magnetdichte der Zähne.

2. Erhöhen Sie das Vollnutenverhältnis der Statornuten, was für kleine Niederspannungsmotoren besser ist. Durch die Verwendung der besten Wicklungs- und Isolationsgröße sowie einer großen Drahtquerschnittsfläche kann das Vollnutverhältnis des Stators erhöht werden.

3. Versuchen Sie, die Länge des Statorwicklungsendes zu verkürzen. Der Verlust des Statorwicklungsendes macht 1/4 bis 1/2 des gesamten Wicklungsverlusts aus. Eine Verringerung der Länge des Wicklungsendes kann den Wirkungsgrad des Motors verbessern.Experimente zeigen, dass die Endlänge um 20 % reduziert und der Verlust um 10 % reduziert wird.

2 Rotorverluste

Der I^2R-Verlust des Motorrotors hängt hauptsächlich vom Rotorstrom und Rotorwiderstand ab. Die entsprechenden Energiesparmethoden sind wie folgt:

1. Reduzieren Sie den Rotorstrom, was durch eine Erhöhung der Spannung und des Motorleistungsfaktors berücksichtigt werden kann.

2. Erhöhen Sie die Querschnittsfläche des Rotorschlitzes.

3. Reduzieren Sie den Widerstand der Rotorwicklung, indem Sie beispielsweise dicke Drähte und Materialien mit geringem Widerstand verwenden. Dies ist für kleine Motoren sinnvoller, da es sich bei kleinen Motoren im Allgemeinen um Rotoren aus Aluminiumguss handelt Der Stromverbrauch des Motors kann um 10–15 % reduziert werden, aber der heutige Kupfergussrotor erfordert eine hohe Herstellungstemperatur und die Technologie ist noch nicht populär, und seine Kosten sind 15 bis 20 % höher als die eines Aluminiumgussrotors.

3 Kernverlust

Der Eisenverlust des Motors kann durch folgende Maßnahmen reduziert werden:

1. Reduzieren Sie die magnetische Dichte und erhöhen Sie die Länge des Eisenkerns, um die magnetische Flussdichte zu verringern. Die im Motor verwendete Eisenmenge erhöht sich jedoch entsprechend.

2. Reduzieren Sie die Dicke des Eisenblechs, um den Verlust des induzierten Stroms zu verringern. Beispielsweise kann das Ersetzen des warmgewalzten Siliziumstahlblechs durch ein kaltgewalztes Siliziumstahlblech die Dicke des Siliziumstahlblechs verringern, aber das dünne Eisenblech erhöht die Anzahl der Eisenbleche und die Herstellungskosten des Motors.

3. Verwenden Sie kaltgewalztes Siliziumstahlblech mit guter magnetischer Permeabilität, um den Hystereseverlust zu reduzieren.

4. Nehmen Sie eine Hochleistungs-Isolierbeschichtung aus Eisensplittern an.

5. Wärmebehandlung und Herstellungstechnologie: Die Restspannung nach der Bearbeitung des Eisenkerns wirkt sich ernsthaft auf den Verlust des Motors aus. Bei der Bearbeitung des Siliziumstahlblechs haben die Schnittrichtung und die Stanzschubbeanspruchung einen größeren Einfluss auf den Kernverlust.Durch Schneiden entlang der Walzrichtung des Siliziumstahlblechs und Wärmebehandlung des Siliziumstahlstanzblechs kann der Verlust um 10 bis 20 % reduziert werden.

4 Streuverlust

Das Verständnis motorischer Streuverluste befindet sich heute noch im Forschungsstadium. Einige der wichtigsten Methoden zur Reduzierung von Streuverlusten sind heute:

1. Verwenden Sie Wärmebehandlung und Endbearbeitung, um Kurzschlüsse auf der Rotoroberfläche zu reduzieren.

2. Isolationsbehandlung auf der Innenfläche des Rotorschlitzes.

3. Reduzieren Sie Oberschwingungen durch eine Verbesserung des Statorwicklungsdesigns.

4. Verbessern Sie das Design der Rotorschlitzkoordination und reduzieren Sie Oberschwingungen, erhöhen Sie das Rasten von Stator und Rotor, gestalten Sie die Rotorschlitzform als geneigte Schlitze und verwenden Sie in Reihe geschaltete Sinuswicklungen, Streuwicklungen und Kurzstreckenwicklungen, um Oberschwingungen höherer Ordnung erheblich zu reduzieren ; Die Verwendung eines magnetischen Schlitzschlamms oder eines magnetischen Schlitzkeils als Ersatz für den herkömmlichen isolierenden Schlitzkeil und das Füllen des Schlitzes des Motorstator-Eisenkerns mit magnetischem Schlitzschlamm ist eine wirksame Methode zur Reduzierung zusätzlicher Streuverluste.

5 Windreibungsverlust

Der Windreibungsverlust macht etwa 25 % des Gesamtverlusts des Motors aus, dem gebührende Aufmerksamkeit geschenkt werden sollte.Reibungsverluste werden hauptsächlich durch Lager und Dichtungen verursacht, die durch folgende Maßnahmen reduziert werden können:

1. Minimieren Sie die Größe der Welle, erfüllen Sie jedoch die Anforderungen an Ausgangsdrehmoment und Rotordynamik.

2. Verwenden Sie Hochleistungslager.

3. Verwenden Sie ein effizientes Schmiersystem und Schmiermittel.

4. Nehmen Sie fortschrittliche Dichtungstechnologie an.

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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 22.06.2022