La perdoj de trifazaj AC-motoroj povas esti dividitaj en kuprajn perdojn, aluminioperdojn, ferperdojn, devagajn perdojn kaj ventoperdojn. La unuaj kvar estas hejtperdoj, kaj la sumo de ili nomiĝas totalaj hejtperdoj.La proporcio de kuproperdo, aluminioperdo, ferperdo kaj devaga perdo al la totala varmoperdo estas klarigita kiam la potenco ŝanĝiĝas de malgranda al granda.Tra la ekzemplo, kvankam la proporcio de kupra konsumo kaj aluminio-konsumo en la totala varmoperdo variadas, ĝi ĝenerale malpliiĝas de granda al malgranda, montrante malsupreniĝan tendencon.Male, fera perdo kaj devaga perdo, kvankam estas fluktuoj, ĝenerale pliiĝas de malgranda al granda, montrante suprenan tendencon.Kiam la potenco estas sufiĉe granda, la malvaga disipado de fero superas la kupran disipadon.Foje devaga perdo superas kuproperdon kaj ferperdon kaj iĝas la unua faktoro de varmoperdo.Re-analizi la Y2-motoron kaj observi la proporcian ŝanĝon de diversaj perdoj al la totala perdo malkaŝas similajn leĝojn.Rekonante ĉi-suprajn regulojn, oni konkludas, ke malsamaj potencaj motoroj havas malsaman emfazon pri reduktado de temperaturo-pliiĝo kaj varmoperdo.Por malgrandaj motoroj, kupra perdo unue devas esti reduktita; por mezaj kaj alt-potencaj motoroj, ferperdo devus esti koncentrita al reduktado de devagaj perdoj.La vido ke "devaga perdo estas multe pli malgranda ol kupra perdo kaj ferperdo" estas unuflanka.Estas precipe emfazite, ke ju pli granda estas la motora potenco, des pli da atento devas esti pagita al reduktado de vagaj perdoj.Mezaj kaj grandaj kapacitaj motoroj uzas sinusoidajn volvaĵojn por redukti harmonian magnetan potencialon kaj devagajn perdojn, kaj la efiko ofte estas tre bona.Diversaj rimedoj por redukti devagan perdon ĝenerale ne bezonas pliigi efikajn materialojn.
Enkonduko
La perdo de trifaza AC-motoro povas esti dividita en kupran perdon PCu, aluminian perdon PAl, feran perdon PFe, devagan perdon Ps, vento-eluziĝon Pfw, la unuaj kvar estas hejta perdo, kies sumo nomiĝas totala hejta perdo PQ, de kiuj devaga perdo Ĝi estas la kaŭzo de ĉiuj perdoj krom kupra perdo PCu, aluminioperdo PAl, ferperdo PFe, kaj vento eluziĝo Pfw, inkluzive de harmonia magneta potencialo, elflua magneta kampo, kaj flanka fluo de la glitejo.
Pro la malfacileco en kalkulo de la devaga perdo kaj la komplekseco de la testo, multaj landoj kondiĉas, ke la devaga perdo estas kalkulita kiel 0,5% de la eniga potenco de la motoro, kio simpligas la kontraŭdiron.Tamen, ĉi tiu valoro estas tre malglata, kaj malsamaj dezajnoj kaj malsamaj procezoj ofte estas tre malsamaj, kio ankaŭ kaŝas la kontraŭdiron kaj ne povas vere reflekti la realajn laborkondiĉojn de la motoro.Lastatempe, la mezurita devaga disipado fariĝis pli kaj pli populara.En la epoko de tutmonda ekonomia integriĝo, estas la ĝenerala tendenco havi certan antaŭrigardon kiel integriĝi kun internaciaj normoj.
En ĉi tiu artikolo, la trifaza AC-motoro estas studita. Kiam la potenco ŝanĝiĝas de malgranda al granda, la proporcio de kupra perdo PCu, aluminioperdo PAl, ferperdo PFe, kaj devaga perdo Ps al la totala varmoperdo PQ ŝanĝiĝas, kaj la kontraŭiniciatoj estas akiritaj. Desegni kaj fabrikado pli racia kaj pli bona.
1. Analizo de perdo de la motoro
1.1 Unue observu okazon.Uzino eksportas E-serioproduktojn de elektraj motoroj, kaj la teknikaj kondiĉoj kondiĉas la mezuritajn devagantajn perdojn.Por facileco de komparo, ni unue rigardu 2-polusajn motorojn, kiuj varias en potenco de 0.75kW ĝis 315kW.Laŭ la testrezultoj, la rilatumo de kupra perdo PCu, aluminioperdo PAl, ferperdo PFe kaj vaga perdo Ps al la totala varmoperdo PQ estas kalkulita, kiel montrite en Figuro 1.La ordono en la figuro estas la rilatumo de diversaj hejtperdoj al la totala hejtperdo (%), la absciso estas la motora potenco (kW), la rompita linio kun diamantoj estas la proporcio de kupra konsumo, la rompita linio kun kvadratoj estas la proporcio de aluminio-konsumo, kaj la La rompita linio de la triangulo estas la fera perdoproporcio, kaj la rompita linio kun la kruco estas la proporcio de la devaga perdo.
Figuro 1. Rompita linio-diagramo de la proporcio de kupra konsumo, aluminio-konsumo, fera konsumo, devaga disipado kaj totala hejtado-perdo de 2-polusaj motoroj de E-serio
(1) Kiam la potenco de la motoro ŝanĝiĝas de malgranda al granda, la proporcio de kupra konsumo, kvankam varia, ĝenerale malpliiĝas de granda al malgranda, montrante malsupreniĝan tendencon. 0.75kW kaj 1.1kW reprezentas ĉirkaŭ 50%, dum 250kW kaj 315kW estas malpli ol La proporcio de 20% aluminio-konsumo ankaŭ ŝanĝiĝis de granda al malgranda ĝenerale, montrante malsupreniĝan tendencon, sed la ŝanĝo ne estas granda.
(2) De malgranda al granda motora potenco, la proporcio de ferperdo ŝanĝiĝas, kvankam estas fluktuoj, ĝi ĝenerale pliiĝas de malgranda al granda, montrante suprenan tendencon.0.75kW ~ 2.2kW estas ĉirkaŭ 15%, kaj kiam ĝi estas pli granda ol 90kW, ĝi superas 30%, kio estas pli granda ol kupra konsumo.
(3) La proporcia ŝanĝo de devaga disipado, kvankam fluktuanta, ĝenerale pliiĝas de malgranda al granda, montrante suprenan tendencon.0.75kW ~ 1.5kW estas ĉirkaŭ 10%, dum 110kW estas proksima al kupra konsumo. Por specifoj pli grandaj ol 132kW, la plej multaj el la devagaj perdoj superas kupran konsumon.La devagaj perdoj de 250kW kaj 315kW superas la kuprajn kaj ferajn perdojn, kaj fariĝas la unua faktoro en la varmoperdo.
4-polusa motoro (linia diagramo preterlasita).La ferperdo super 110kW estas pli granda ol la kupra perdo, kaj la devaga perdo de 250kW kaj 315kW superas la kupran perdon kaj ferperdon, iĝante la unua faktoro en la varmoperdo.La sumo de kupra konsumo kaj aluminio-konsumo de ĉi tiu serio de 2-6 polusaj motoroj, la malgranda motoro okupas ĉirkaŭ 65% ĝis 84% de la tuta varmoperdo, dum la granda motoro reduktas al 35% ĝis 50%, dum la fero. konsumo estas la malo, la malgranda motoro respondecas pri ĉirkaŭ 65% ĝis 84% de la tuta varmoperdo. La totala varmoperdo estas 10% ĝis 25%, dum la granda motoro pliiĝas al proksimume 26% ĝis 38%.Devaga perdo, malgrandaj motoroj respondecas pri ĉirkaŭ 6% ĝis 15%, dum grandaj motoroj pliiĝas al 21% ĝis 35%.Kiam la potenco estas sufiĉe granda, la ferperdo devaga perdo superas la kupran perdon.Foje la devaga perdo superas la kuproperdon kaj ferperdon, iĝante la unua faktoro en la varmoperdo.
1.2 R-serio 2-polusa motoro, mezurita devaga perdo
Laŭ la testrezultoj, la proporcio de kupra perdo, fera perdo, devaga perdo ktp al la totala varmoperdo PQ estas akirita.Figuro 2 montras la proporcian ŝanĝon en motorpotenco al devaga kupra perdo.La ordigita en la figuro estas la rilatumo (%) de devaga kupra perdo al la totala hejtperdo, la absciso estas la motora potenco (kW), la rompita linio kun diamantoj estas la rilatumo de kupra perdo, kaj la rompita linio kun kvadratoj estas la proporcio de vagaj perdoj.Figuro 2 klare montras, ke ĝenerale, ju pli granda la motora potenco, des pli granda la proporcio de vagaj perdoj al la totala varmoperdo, kiu pliiĝas.Figuro 2 ankaŭ montras, ke por grandecoj pli grandaj ol 150kW, devagaj perdoj superas kuprajn perdojn.Estas pluraj grandecoj de motoroj, kaj la devaga perdo estas eĉ 1,5 ĝis 1,7 fojojn la kupra perdo.
La potenco de ĉi tiu serio de 2-polusaj motoroj varias de 22kW ĝis 450kW. La rilatumo de la mezurita devaga perdo al PQ pliiĝis de malpli ol 20% ĝis preskaŭ 40%, kaj la ŝanĝintervalo estas tre granda.Se esprimite per la rilatumo de la mezurita devaga perdo al la taksita eligo-potenco, ĝi estas proksimume (1.1~1.3)%; se esprimite per la rilatumo de la mezurita devaga perdo al la eniga potenco, temas pri (1.0~1.2)%, la lastaj du La rilatumo de la esprimo ne multe ŝanĝas, kaj estas malfacile vidi la proporcian ŝanĝon de la devaga. perdo al PQ.Tial, observi la hejtperdon, precipe la rilatumon de vaga perdo al PQ, povas pli bone kompreni la ŝanĝiĝantan leĝon de hejtperdo.
La mezurita devaga perdo en ĉi-supraj du kazoj adoptas la IEEE 112B-metodon en Usono
Figuro 2. Linia diagramo de la rilatumo de kupra devaga perdo al totala hejta perdo de R-serio 2-polusa motoro
1.3 Y2-seriomotoroj
La teknikaj kondiĉoj kondiĉas, ke la devaga perdo estas 0.5% de la eniga potenco, dum GB/T1032-2005 kondiĉas la rekomenditan valoron de la devaga perdo. Nun prenu metodon 1, kaj la formulo estas Ps=(0,025-0,005×lg(PN))×P1 formulo PN- estas taksita potenco; P1- estas eniga potenco.
Ni supozas, ke la mezurita valoro de la vaga perdo estas egala al la rekomendita valoro, kaj rekalkulu la elektromagnetan kalkulon, kaj tiam kalkulu la rilatumon de la kvar hejtperdoj de kupra konsumo, aluminio-konsumo kaj fer-konsumo al la totala hejta perdo PQ. .La ŝanĝo de ĝia proporcio ankaŭ konformas al la supraj reguloj.
Tio estas: kiam la potenco ŝanĝiĝas de malgranda al granda, la proporcio de kupra konsumo kaj aluminio-konsumo ĝenerale malpliiĝas de granda al malgranda, montrante malsupreniĝan tendencon.Aliflanke, la proporcio de ferperdo kaj devaga perdo ĝenerale pliiĝas de malgranda al granda, montrante suprenan tendencon.Sendepende de 2-polusa, 4-polusa aŭ 6-polusa, se la potenco estas pli granda ol certa potenco, la ferperdo superos la kupran perdon; la proporcio de devaga perdo ankaŭ pliiĝos de malgranda al granda, iom post iom alproksimiĝante al la kupra perdo, aŭ eĉ superante la kupran perdon.La devaga disipado de pli ol 110kW en 2 polusoj iĝas la unua faktoro en la varmoperdo.
Figuro 3 estas rompita linia grafiko de la rilatumo de kvar hejtaj perdoj al PQ por 4-polusaj motoroj de la serio Y2 (supozante, ke la mezurita valoro de devaga perdo egalas al la supre rekomendita valoro, kaj aliaj perdoj estas kalkulitaj laŭ la valoro) .La ordinato estas la rilatumo de diversaj hejtperdoj al PQ (%), kaj la absciso estas la motora potenco (kW).Evidente, feraj devagaj perdoj super 90kW estas pli grandaj ol kupraj perdoj.
Figuro 3. La rompita linio-diagramo de la proporcio de kupra konsumo, aluminio-konsumo, fera konsumo kaj devaga disipado al totala hejta perdo de 4-polusaj motoroj de la serio Y2
1.4 La literaturo studas la rilatumon de diversaj perdoj al totalaj perdoj (inkluzive de ventofrikcio)
Oni trovis, ke kupra konsumo kaj aluminio-konsumo konsistigis 60% ĝis 70% de la totala perdo en malgrandaj motoroj, kaj malpliiĝis al 30% ĝis 40% kiam la kapablo pliiĝis, dum ferkonsumo estis la malo. % supre.Por devagaj perdoj, malgrandaj motoroj respondecas pri proksimume 5% ĝis 10% de la totalaj perdoj, dum grandaj motoroj respondecas pri pli ol 15%.La leĝoj malkaŝitaj estas similaj: tio estas, kiam la potenco ŝanĝiĝas de malgranda al granda, la proporcio de kupra perdo kaj aluminioperdo ĝenerale malpliiĝas de granda al malgranda, montrante malsupreniĝan tendencon, dum la proporcio de ferperdo kaj devaga perdo ĝenerale pliiĝas de malgranda ĝis granda, montrante suprenan tendencon. .
1.5 Kalkula formulo de rekomendita valoro de vaga perdo laŭ GB/T1032-2005 Metodo 1
La numeratoro estas la mezurita devaga perdvaloro.De malgranda ĝis granda motora potenco, la proporcio de devaga perdo al eniga potenco ŝanĝiĝas, kaj malpliiĝas iom post iom, kaj la ŝanĝa gamo ne estas malgranda, ĉirkaŭ 2,5% ĝis 1,1%.Se la denominatoro estas ŝanĝita al la totala perdo ∑P, tio estas, Ps/∑P=Ps/P1/(1-η), se la motora efikeco estas 0.667~0.967, la reciproko de (1-η) estas 3~ 30, tio estas, la mezurita malpureco Kompare kun la rilatumo de eniga potenco, la rilatumo de disipa perdo al totala perdo estas plifortigita je 3 ĝis 30 fojojn. Ju pli alta la potenco, des pli rapide leviĝas la rompita linio.Evidente, se la rilatumo de la devaga perdo al la totala varmoperdo estas prenita, la "pligrandigofaktoro" estas pli granda.Por la R-serio 2-polusa 450kW-motoro en la supra ekzemplo, la rilatumo de devaga perdo al eniga potenco Ps/P1 estas iomete pli malgranda ol la kalkulita valoro rekomendita supre, kaj la rilatumo de devaga perdo al totala perdo ∑P kaj totala varmoperdo. PQ estas 32.8%, respektive. 39,5%, kompare kun la proporcio de la eniga potenco P1, "amplifita" proksimume 28 fojojn kaj 34 fojojn respektive.
La metodo de observado kaj analizo en ĉi tiu artikolo estas preni la rilatumon de 4 specoj de varmoperdo al la totala varmoperdo PQ. La proporcia valoro estas granda, kaj la proporcio kaj ŝanĝa leĝo de diversaj perdoj videblas klare, tio estas, la potenco de malgranda al granda, kupra konsumo kaj aluminio-konsumo Ĝenerale, la proporcio ŝanĝiĝis de granda al malgranda, montrante malsupren. tendenco, dum la proporcio de ferperdo kaj devaga perdo ĝenerale ŝanĝiĝis de malgranda al granda, montrante suprenan tendencon.Aparte, oni observis, ke ju pli granda estas la motora potenco, des pli alta estas la proporcio de devaga perdo al PQ, iom post iom alproksimiĝante al la kupra perdo, superante la kupran perdon, kaj eĉ fariĝante la unua faktoro en la varmoperdo, do ni povas ĝuste kompreni. la leĝo kaj atentu redukti la grandan motoron. vagaj perdoj.Kompare kun la rilatumo de devaga perdo al eniga potenco, la rilatumo de la mezurita devaga perdo al la totala varmoperdo estas nur esprimita alimaniere, kaj ne ŝanĝas sian fizikan naturon.
2. Mezuroj
Koni la supran regulon estas helpema por la racia dezajno kaj fabrikado de la motoro.La potenco de la motoro estas malsama, kaj la mezuroj por redukti la temperaturaltiĝon kaj varmoperdon estas malsamaj, kaj la fokuso estas malsama.
2.1 Por malalt-potencaj motoroj, kupra konsumo respondecas pri alta proporcio de totala varmoperdo
Sekve, reduktante la temperaturo-altiĝon unue devas redukti la kupran konsumon, kiel pliigi la sekcon de la drato, redukti la nombron da konduktiloj per fendo, pliigante la statoran fendeton kaj plilongigante la feran kernon.En la fabriko, la temperaturo plialtiĝas ofte kontrolante la varmoŝarĝon AJ, kiu estas tute ĝusta por malgrandaj motoroj.Kontroli AJ estas esence kontroli la kupran perdon. Ne estas malfacile trovi la statoran kupran perdon de la tuta motoro laŭ AJ, la interna diametro de la statoro, la duon-turna longo de la bobeno kaj la resistiveco de la kupra drato.
2.2 Kiam la potenco ŝanĝiĝas de malgranda al granda, la ferperdo iom post iom alproksimiĝas al la kupra perdo
Ferkonsumo ĝenerale superas kupran konsumon kiam ĝi estas pli granda ol 100kW.Tial grandaj motoroj devas atenti redukton de ferkonsumo.Por specifaj mezuroj, malalt-perdaj siliciaj ŝtalaj folioj povas esti uzataj, la magneta denseco de la statoro ne estu tro alta, kaj oni devas atenti la akcepteblan distribuon de la magneta denseco de ĉiu parto.
Iuj fabrikoj restrukturas iujn alt-potencajn motorojn kaj konvene reduktas la statoran fendformon.La distribuo de magneta denseco estas racia, kaj la rilatumo de kupra perdo kaj fera perdo estas ĝuste ĝustigita.Kvankam la statora kurenta denseco pliiĝas, la termika ŝarĝo pliiĝas, kaj la kupra perdo pliiĝas, la statora magneta denseco malpliiĝas, kaj la fera perdo malpliiĝas pli ol la kupra perdo pliiĝas.La agado estas ekvivalenta al la originala dezajno, ne nur la temperaturo plialtiĝas, sed ankaŭ la kvanto de kupro uzata en la statoro estas ŝparita.
2.3 Por redukti vagan perdojn
Ĉi tiu artikolo emfazas ke lapli granda la motora potenco, des pli da atento devus esti pagita al reduktado de vagaj perdoj.La opinio, ke "devagaj perdoj estas multe pli malgrandaj ol kupraj perdoj" validas nur por malgrandaj motoroj.Evidente, laŭ la ĉi-supraj observado kaj analizo, ju pli alta la potenco, des malpli taŭga ĝi estas.La opinio ke "devagaj perdoj estas multe pli malgrandaj ol ferperdoj" ankaŭ estas malkonvena.
La rilatumo de la mezurita valoro de devaga perdo al la eniga potenco estas pli alta por malgrandaj motoroj, kaj la rilatumo estas pli malalta kiam la potenco estas pli granda, sed oni ne povas konkludi, ke malgrandaj motoroj devas atenti redukti devagajn perdojn, dum grandaj motoroj faras. ne bezonas redukti vagan perdojn. perdo.Male, laŭ la ĉi-supraj ekzemplo kaj analizo, ju pli granda la motora potenco, des pli alta la proporcio de vaga perdo al la totala varmoperdo, la vaga perdo kaj ferperdo estas proksimaj aŭ eĉ superas la kupran perdon, do des pli granda estas. la motora potenco, des pli da atento devus esti pagita al ĝi. Redukti vagantajn perdojn.
2.4 Rimedoj por redukti devagajn perdojn
Manieroj redukti devagajn perdojn, kiel ekzemple pliigado de la aerinterspaco, ĉar la devaga perdo estas proksimume inverse proporcia al la kvadrato de la aerinterspaco; reduktante la harmonian magnetan potencialon, kiel ekzemple uzado de sinusoidaj (malalta harmonia) volvaĵoj; taŭga fendo taŭga; reduktante cogging, La rotoro adoptas fermitan fendon, kaj la malferma fendo de alttensia motoro adoptas magnetan fendo-kojnon; gisita aluminio rotor senŝeligado traktado reduktas flanka fluo, kaj tiel plu.Indas rimarki, ke ĉi-supraj mezuroj ĝenerale ne postulas la aldonon de efikaj materialoj.Diversa konsumo ankaŭ rilatas al la hejtado de la motoro, kiel bona varmo disipado de la bobenaĵo, malalta interna temperaturo de la motoro kaj malalta diversa konsumo.
Ekzemplo: fabriko riparas motoron kun 6 polusoj kaj 250kW.Post la ripara testo, la temperaturaltiĝo atingis 125K sub 75% de la taksita ŝarĝo.La aerinterspaco tiam estas maŝinprilaborita al 1.3 fojojn la origina grandeco.En la testo sub taksita ŝarĝo, la temperaturaltiĝo efektive falis al 81K, kio plene montras, ke la aerinterspaco pliiĝis kaj la devaga disipado multe reduktiĝis.Harmonia magneta potencialo estas grava faktoro por devaga perdo. Mezaj kaj grandaj kapacitaj motoroj uzas sinusoidajn volvaĵojn por redukti harmonian magnetan potencialon, kaj la efiko ofte estas tre bona.Bone dezajnitaj sinusoidaj volvaĵoj estas uzataj por mezaj kaj alt-potencaj motoroj. Kiam la harmonia amplitudo kaj amplitudo estas reduktitaj je 45% ĝis 55% kompare kun la originala dezajno, la devaga perdo povas esti reduktita je 32% ĝis 55%, alie la temperaturaltiĝo estos reduktita, kaj la efikeco estos pliigita. , la bruo estas reduktita, kaj ĝi povas ŝpari kupron kaj feron.
3. Konkludo
3.1 Trifaza AC-motoro
Kiam la potenco ŝanĝiĝas de malgranda al granda, la proporcio de kupra konsumo kaj aluminio-konsumo al la totala varmoperdo ĝenerale pliiĝas de granda al malgranda, dum la proporcio de fera konsumo devaga perdo ĝenerale pliiĝas de malgranda al granda.Por malgrandaj motoroj, kuproperdo respondecas pri la plej alta proporcio de totala varmoperdo. Ĉar la motorkapacito pliiĝas, devaga perdo kaj ferperdo alproksimiĝas kaj superas kupran perdon.
3.2 Por redukti varmoperdon
La potenco de la motoro estas malsama, kaj la fokuso de la mezuroj prenitaj ankaŭ estas malsama.Por malgrandaj motoroj, la kuprokonsumo unue devas esti reduktita.Por mezaj kaj alt-potencaj motoroj, pli da atento devus esti pagita al reduktado de ferperdo kaj devaga perdo.La opinio, ke "devagaj perdoj estas multe pli malgrandaj ol kupraj perdoj kaj feraj perdoj" estas unuflanka.
3.3 La proporcio de devagaj perdoj en la totala varmoperdo de grandaj motoroj estas pli alta
Ĉi tiu artikolo emfazas, ke ju pli granda estas la motora potenco, des pli da atento devus esti pagita al reduktado de vagaj perdoj.
Afiŝtempo: Jun-16-2022