Karena distribusi rugi-rugi motor bervariasi menurut ukuran daya dan jumlah kutub, untuk mengurangi rugi-rugi, kita harus fokus mengambil tindakan untuk komponen rugi-rugi utama dari daya dan nomor kutub yang berbeda. Beberapa cara untuk mengurangi kerugian tersebut diuraikan secara singkat sebagai berikut:

1. Tingkatkan bahan yang efektif untuk mengurangi kehilangan belitan dan kehilangan besi

Menurut prinsip kesamaan motor, ketika beban elektromagnetik tetap tidak berubah dan rugi-rugi mekanis tidak diperhitungkan, rugi-rugi motor kira-kira sebanding dengan pangkat tiga ukuran linier motor, dan daya masukan motor kira-kira sama. sebanding dengan pangkat empat ukuran linier. Dari sini, hubungan antara efisiensi dan penggunaan material yang efektif dapat diperkirakan. Untuk mendapatkan ruang yang lebih besar pada kondisi ukuran pemasangan tertentu sehingga material yang lebih efektif dapat ditempatkan untuk meningkatkan efisiensi motor, ukuran diameter luar pukulan stator menjadi faktor penting. Dalam kisaran dasar mesin yang sama, motor Amerika memiliki output yang lebih besar dibandingkan motor Eropa. Untuk memfasilitasi pembuangan panas dan mengurangi kenaikan suhu, motor Amerika umumnya menggunakan pukulan stator dengan diameter luar yang lebih besar, sedangkan motor Eropa umumnya menggunakan pukulan stator dengan diameter luar yang lebih kecil karena memerlukan turunan struktural seperti motor tahan ledakan dan untuk mengurangi suhu. jumlah tembaga yang digunakan pada ujung belitan dan biaya produksi.

2. Gunakan bahan magnetik yang lebih baik dan langkah-langkah proses untuk mengurangi kehilangan zat besi

Sifat magnetik (permeabilitas magnetik dan kehilangan satuan besi) dari bahan inti mempunyai pengaruh besar terhadap efisiensi dan kinerja motor lainnya. Pada saat yang sama, biaya bahan inti merupakan bagian utama dari biaya motor. Oleh karena itu, pemilihan bahan magnet yang sesuai adalah kunci dalam merancang dan memproduksi motor berefisiensi tinggi. Pada motor dengan daya lebih tinggi, kehilangan zat besi menyumbang sebagian besar dari total kehilangan. Oleh karena itu, mengurangi nilai unit loss material inti akan membantu mengurangi kehilangan besi pada motor. Karena desain dan pembuatan motor, kehilangan besi pada motor jauh melebihi nilai yang dihitung berdasarkan nilai satuan kehilangan besi yang disediakan oleh pabrik baja. Oleh karena itu, nilai unit kehilangan besi umumnya meningkat 1,5~2 kali lipat selama desain untuk memperhitungkan peningkatan kehilangan besi.

Alasan utama peningkatan kehilangan besi adalah karena nilai satuan kehilangan besi pabrik baja diperoleh dengan menguji sampel material strip menurut metode lingkaran persegi Epstein. Namun, material tersebut mengalami tekanan yang besar setelah ditinju, dicukur, dan dilaminasi, dan kerugiannya akan meningkat. Selain itu, adanya celah gigi menyebabkan adanya celah udara yang mengakibatkan hilangnya beban tanpa beban pada permukaan inti akibat medan magnet harmonik gigi. Hal ini akan menyebabkan peningkatan yang signifikan pada hilangnya besi pada motor setelah diproduksi. Oleh karena itu, selain memilih bahan magnetik dengan satuan kehilangan besi yang lebih rendah, tekanan laminasi juga perlu dikontrol dan tindakan proses yang diperlukan diambil untuk mengurangi kehilangan besi. Mengingat faktor harga dan proses, lembaran baja silikon bermutu tinggi dan lembaran baja silikon yang lebih tipis dari 0,5 mm tidak banyak digunakan dalam produksi motor efisiensi tinggi. Lembaran baja listrik bebas silikon rendah karbon atau lembaran baja silikon canai dingin silikon rendah umumnya digunakan. Beberapa produsen motor kecil Eropa telah menggunakan lembaran baja listrik bebas silikon dengan nilai satuan kehilangan besi 6,5w/kg. Dalam beberapa tahun terakhir, pabrik baja telah meluncurkan lembaran baja listrik Polycor420 dengan rata-rata kehilangan unit sebesar 4,0w/kg, bahkan lebih rendah dibandingkan beberapa lembaran baja silikon rendah. Bahan tersebut juga memiliki permeabilitas magnetik yang lebih tinggi.

Dalam beberapa tahun terakhir, Jepang telah mengembangkan lembaran baja canai dingin silikon rendah dengan kadar 50RMA350, yang memiliki sedikit aluminium dan logam tanah jarang yang ditambahkan ke komposisinya, sehingga mempertahankan permeabilitas magnetik yang tinggi sekaligus mengurangi kerugian, dan nilai satuan kehilangan besi adalah 3,12w/kg. Hal ini kemungkinan besar akan memberikan dasar material yang baik untuk produksi dan promosi motor berefisiensi tinggi.

3. Kurangi ukuran kipas untuk mengurangi kehilangan ventilasi

Untuk motor 2 kutub dan 4 kutub berkekuatan lebih besar, gesekan angin menyumbang proporsi yang cukup besar. Misalnya, gesekan angin pada motor 2 kutub berkekuatan 90kW dapat mencapai sekitar 30% dari total kerugian. Gesekan angin terutama terdiri dari daya yang dikonsumsi oleh kipas. Karena kehilangan panas pada motor berefisiensi tinggi umumnya rendah, volume udara pendingin dapat dikurangi, sehingga daya ventilasi juga dapat dikurangi. Kekuatan ventilasi kira-kira sebanding dengan pangkat 4 hingga 5 diameter kipas. Oleh karena itu, jika kenaikan suhu memungkinkan, pengurangan ukuran kipas dapat secara efektif mengurangi gesekan angin. Selain itu, desain struktur ventilasi yang masuk akal juga penting untuk meningkatkan efisiensi ventilasi dan mengurangi gesekan angin. Pengujian telah menunjukkan bahwa gesekan angin pada bagian 2 kutub berdaya tinggi dari motor efisiensi tinggi dapat dikurangi sekitar 30% dibandingkan dengan motor biasa. Karena kehilangan ventilasi berkurang secara signifikan dan tidak memerlukan banyak biaya tambahan, mengubah desain kipas sering kali merupakan salah satu tindakan utama yang diambil untuk bagian motor berefisiensi tinggi ini.

4. Mengurangi kerugian yang menyimpang melalui tindakan desain dan proses

Kehilangan nyasar pada motor asinkron terutama disebabkan oleh kerugian frekuensi tinggi pada inti dan belitan stator dan rotor yang disebabkan oleh harmonik medan magnet tingkat tinggi. Untuk mengurangi rugi-rugi nyasar beban, amplitudo setiap harmonik fasa dapat dikurangi dengan menggunakan belitan sinusoidal yang dihubungkan seri Y-Δ atau belitan harmonik rendah lainnya, sehingga mengurangi rugi-rugi nyasar. Pengujian telah menunjukkan bahwa penggunaan belitan sinusoidal dapat mengurangi kerugian nyasar rata-rata lebih dari 30%.

5. Meningkatkan proses die-casting untuk mengurangi kehilangan rotor

Dengan mengontrol tekanan, suhu dan jalur pelepasan gas selama proses pengecoran aluminium rotor, gas dalam batang rotor dapat dikurangi, sehingga meningkatkan konduktivitas dan mengurangi konsumsi aluminium pada rotor. Dalam beberapa tahun terakhir, Amerika Serikat telah berhasil mengembangkan peralatan die-casting rotor tembaga dan proses terkait, dan saat ini sedang melakukan uji coba produksi skala kecil. Perhitungan menunjukkan bahwa jika rotor tembaga menggantikan rotor aluminium, kerugian rotor dapat dikurangi sekitar 38%.

6. Menerapkan desain optimasi komputer untuk mengurangi kerugian dan meningkatkan efisiensi

Selain meningkatkan material, meningkatkan kinerja material, dan meningkatkan proses, desain optimasi komputer digunakan untuk menentukan secara wajar berbagai parameter di bawah batasan biaya, kinerja, dll., untuk memperoleh peningkatan efisiensi semaksimal mungkin. Penggunaan desain optimasi dapat mempersingkat waktu desain motor secara signifikan dan meningkatkan kualitas desain motor.

---

Waktu posting: 12 Agustus-2024