Rugi-rugi motor AC tiga fasa dapat dibagi menjadi rugi-rugi tembaga, rugi-rugi aluminium, rugi-rugi besi, rugi-rugi nyasar, dan rugi-rugi angin. Empat yang pertama adalah rugi-rugi pemanasan, dan jumlahnya disebut rugi-rugi pemanasan total.Proporsi kehilangan tembaga, kehilangan aluminium, kehilangan besi dan kehilangan nyasar terhadap total kehilangan panas dijelaskan ketika daya berubah dari kecil ke besar.Melalui contoh tersebut, meskipun proporsi konsumsi tembaga dan konsumsi aluminium dalam total kehilangan panas berfluktuasi, namun secara umum proporsinya menurun dari besar ke kecil, menunjukkan tren menurun.Sebaliknya kehilangan besi dan kehilangan nyasar, meskipun berfluktuasi, umumnya meningkat dari kecil ke besar, menunjukkan tren yang meningkat.Ketika daya cukup besar, rugi-rugi besi melebihi rugi-rugi tembaga.Kadang-kadang kehilangan panas melebihi kehilangan tembaga dan besi dan menjadi faktor pertama hilangnya panas.Menganalisis ulang motor Y2 dan mengamati perubahan proporsional dari berbagai kerugian terhadap total kerugian mengungkapkan hukum serupa.Menyadari aturan di atas, dapat disimpulkan bahwa motor dengan daya yang berbeda memiliki penekanan yang berbeda pula dalam mengurangi kenaikan suhu dan kehilangan panas.Untuk motor kecil, kehilangan tembaga harus dikurangi terlebih dahulu; untuk motor berdaya sedang dan tinggi, kehilangan besi harus difokuskan pada pengurangan kehilangan besi yang menyimpang.Pandangan bahwa “kehilangan nyasar jauh lebih kecil dibandingkan kehilangan tembaga dan besi” adalah pandangan sepihak.Perlu ditekankan secara khusus bahwa semakin besar daya motor, semakin banyak perhatian yang harus diberikan untuk mengurangi kerugian nyasar.Motor berkapasitas sedang dan besar menggunakan belitan sinusoidal untuk mengurangi potensi magnet harmonis dan kerugian nyasar, dan efeknya seringkali sangat baik.Berbagai tindakan untuk mengurangi kehilangan nyasar umumnya tidak perlu menambah bahan efektif.
Perkenalan
Hilangnya motor AC tiga fasa dapat dibagi menjadi kehilangan tembaga PCu, kehilangan aluminium PAl, kehilangan besi PFe, kehilangan nyasar Ps, keausan angin Pfw, empat yang pertama adalah kehilangan panas, yang jumlahnya disebut kehilangan panas total PQ, diantaranya kehilangan nyasar Hal ini menyebabkan semua kerugian kecuali kehilangan tembaga PCu, kehilangan aluminium PAl, kehilangan besi PFe, dan keausan angin Pfw, termasuk potensial magnet harmonik, medan magnet bocor, dan arus lateral saluran.
Karena kesulitan dalam menghitung kerugian nyasar dan kerumitan pengujian, banyak negara menetapkan bahwa kerugian nyasar dihitung sebagai 0,5% dari daya input motor, yang menyederhanakan kontradiksi tersebut.Namun, nilai ini sangat kasar, dan desain serta proses yang berbeda seringkali sangat berbeda, yang juga menyembunyikan kontradiksi dan tidak dapat benar-benar mencerminkan kondisi kerja motor yang sebenarnya.Baru-baru ini, disipasi nyasar yang terukur menjadi semakin populer.Di era integrasi ekonomi global, sudah menjadi kecenderungan umum untuk memiliki pandangan ke depan mengenai cara berintegrasi dengan standar internasional.
Pada tulisan ini dipelajari motor AC tiga fasa. Ketika daya berubah dari kecil ke besar, proporsi PCu yang hilang dari tembaga, PAl yang hilang dari aluminium, PFe yang hilang dari besi, dan Ps yang hilang dari nyasar terhadap total kehilangan panas PQ berubah, dan tindakan penanggulangannya diperoleh. Desain dan pembuatan lebih masuk akal dan lebih baik.
1. Analisa rugi-rugi motor
1.1 Pertama-tama amati sebuah contoh.Sebuah pabrik mengekspor produk motor listrik seri E, dan kondisi teknis menetapkan kerugian nyasar yang diukur.Untuk memudahkan perbandingan, pertama-tama mari kita lihat motor 2 kutub, yang tenaganya berkisar antara 0,75kW hingga 315kW.Berdasarkan hasil pengujian, dihitung rasio PCu rugi tembaga, PAl rugi aluminium, PFe rugi besi, dan Ps rugi nyasar terhadap total kehilangan panas PQ, seperti ditunjukkan pada Gambar 1.Ordinat pada gambar adalah perbandingan berbagai rugi-rugi pemanasan terhadap total rugi-rugi pemanasan (%), absis adalah daya motor (kW), garis putus-putus dengan wajik adalah proporsi konsumsi tembaga, garis putus-putus dengan kotak adalah proporsi konsumsi aluminium, dan Garis putus-putus segitiga adalah rasio kehilangan besi, dan garis putus-putus dengan tanda silang adalah rasio kehilangan nyasar.
Gambar 1. Grafik garis putus-putus dari proporsi konsumsi tembaga, konsumsi aluminium, konsumsi besi, disipasi nyasar, dan total kehilangan panas pada motor 2 kutub seri E
(1) Ketika daya motor berubah dari kecil ke besar, meskipun proporsi konsumsi tembaga berfluktuasi, namun umumnya berubah dari besar ke kecil, menunjukkan tren menurun. 0,75kW dan 1,1kW menyumbang sekitar 50%, sedangkan 250kW dan 315kW kurang dari Proporsi konsumsi aluminium 20% juga mengalami perubahan dari besar ke kecil secara umum, menunjukkan tren menurun, namun perubahannya tidak besar.
(2) Dari daya motor kecil ke besar proporsi kehilangan zat besi berubah, walaupun ada fluktuasi, umumnya meningkat dari kecil ke besar, menunjukkan tren meningkat.0,75kW~2,2kW adalah sekitar 15%, dan bila lebih besar dari 90kW, itu melebihi 30%, yang lebih besar dari konsumsi tembaga.
(3) Perubahan proporsional disipasi nyasar, meskipun berfluktuasi, umumnya meningkat dari kecil ke besar, menunjukkan tren yang meningkat.0,75kW ~ 1,5kW adalah sekitar 10%, sedangkan 110kW mendekati konsumsi tembaga. Untuk spesifikasi yang lebih besar dari 132kW, sebagian besar kerugian yang menyimpang melebihi konsumsi tembaga.Rugi-rugi nyasar sebesar 250kW dan 315kW melebihi rugi-rugi tembaga dan besi, dan menjadi faktor pertama hilangnya panas.
Motor 4 kutub (diagram garis dihilangkan).Kehilangan besi di atas 110kW lebih besar dari kehilangan tembaga, dan kehilangan nyasar sebesar 250kW dan 315kW melebihi kehilangan tembaga dan kehilangan besi, menjadi faktor pertama dalam kehilangan panas.Jumlah konsumsi tembaga dan konsumsi aluminium dari rangkaian motor 2-6 kutub ini, motor kecil menyumbang sekitar 65% hingga 84% dari total kehilangan panas, sedangkan motor besar berkurang hingga 35% hingga 50%, sedangkan besi konsumsinya justru sebaliknya, motor kecil menyumbang sekitar 65% hingga 84% dari total kehilangan panas. Total kehilangan panas adalah 10% hingga 25%, sedangkan motor besar meningkat menjadi sekitar 26% hingga 38%.Kerugian nyasar, motor kecil menyumbang sekitar 6% hingga 15%, sedangkan motor besar meningkat menjadi 21% hingga 35%.Ketika daya cukup besar, rugi-rugi besi melebihi rugi-rugi tembaga.Kadang-kadang kehilangan panas melebihi kehilangan tembaga dan besi, sehingga menjadi faktor pertama dalam kehilangan panas.
Motor 2 kutub seri 1,2 R, diukur kehilangan nyasar
Berdasarkan hasil pengujian, diperoleh rasio kehilangan tembaga, kehilangan besi, kehilangan nyasar, dll terhadap total kehilangan panas PQ.Gambar 2 menunjukkan perubahan proporsional daya motor terhadap kehilangan tembaga yang menyimpang.Ordinat pada gambar adalah rasio kehilangan tembaga nyasar terhadap total kehilangan panas (%), absisnya adalah daya motor (kW), garis putus-putus dengan wajik adalah rasio kehilangan tembaga, dan garis putus-putus dengan kotak adalah rasio kerugian nyasar.Gambar 2 dengan jelas menunjukkan bahwa secara umum, semakin besar daya motor, semakin besar pula proporsi kehilangan panas terhadap total kehilangan panas yang terus meningkat.Gambar 2 juga menunjukkan bahwa untuk ukuran lebih besar dari 150kW, rugi-rugi nyasar melebihi rugi-rugi tembaga.Ada beberapa ukuran motor, dan kehilangan nyasar bahkan 1,5 hingga 1,7 kali lipat dari kehilangan tembaga.
Tenaga motor 2 kutub seri ini berkisar antara 22kW hingga 450kW. Rasio kehilangan nyasar yang diukur terhadap PQ telah meningkat dari kurang dari 20% menjadi hampir 40%, dan rentang perubahannya sangat besar.Jika dinyatakan dengan rasio kehilangan nyasar yang diukur terhadap daya keluaran terukur, maka nilainya adalah sekitar (1,1~1,3)%; jika dinyatakan dengan rasio kehilangan nyasar yang diukur dengan daya masukan, maka sekitar (1,0~1,2)%, dua yang terakhir Rasio ekspresi tidak banyak berubah, dan sulit untuk melihat perubahan proporsional dari nyasar kerugian pada PQ.Oleh karena itu, mengamati kehilangan panas, terutama rasio kehilangan panas terhadap PQ, dapat lebih memahami perubahan hukum kehilangan panas.
Kehilangan nyasar yang diukur dalam dua kasus di atas mengadopsi metode IEEE 112B di Amerika Serikat
Gambar 2. Diagram garis rasio kehilangan nyasar tembaga terhadap total kehilangan panas motor 2 kutub seri R
Motor seri 1.3 Y2
Ketentuan teknis menetapkan bahwa stray loss adalah 0,5% dari daya input, sedangkan GB/T1032-2005 menetapkan nilai stray loss yang direkomendasikan. Sekarang ambil metode 1, dan rumusnya adalah Ps=(0,025-0,005×lg(PN))×P1 rumus PN- adalah daya pengenal; P1- adalah daya masukan.
Kami berasumsi bahwa nilai kehilangan nyasar yang diukur sama dengan nilai yang disarankan, dan menghitung ulang perhitungan elektromagnetik, dan dengan demikian memperoleh rasio empat kehilangan pemanasan konsumsi tembaga, konsumsi aluminium dan konsumsi besi terhadap total kehilangan pemanasan PQ .Perubahan proporsinya juga sejalan dengan aturan di atas.
Artinya: ketika daya berubah dari kecil ke besar, proporsi konsumsi tembaga dan konsumsi aluminium umumnya menurun dari besar ke kecil, menunjukkan tren menurun.Di sisi lain, proporsi kehilangan besi dan kehilangan zat besi secara umum meningkat dari kecil ke besar, dan menunjukkan tren yang meningkat.Terlepas dari 2 kutub, 4 kutub, atau 6 kutub, jika daya lebih besar dari daya tertentu, rugi-rugi besi akan melebihi rugi-rugi tembaga; proporsi kehilangan tembaga juga akan meningkat dari kecil menjadi besar, secara bertahap mendekati kehilangan tembaga, atau bahkan melebihi kehilangan tembaga.Pembuangan nyasar lebih dari 110kW di 2 kutub menjadi faktor pertama hilangnya panas.
Gambar 3 adalah grafik garis putus-putus dari rasio empat kehilangan panas terhadap PQ untuk motor 4 kutub seri Y2 (dengan asumsi bahwa nilai kehilangan nyasar yang diukur sama dengan nilai yang direkomendasikan di atas, dan kerugian lainnya dihitung sesuai dengan nilai tersebut) .Ordinatnya adalah rasio berbagai kehilangan panas terhadap PQ (%), dan absisnya adalah daya motor (kW).Jelasnya, rugi-rugi besi yang menyimpang di atas 90kW lebih besar daripada rugi-rugi tembaga.
Gambar 3. Grafik garis putus-putus dari rasio konsumsi tembaga, konsumsi aluminium, konsumsi besi dan disipasi nyasar terhadap total kehilangan panas motor 4 kutub seri Y2
1.4 Literatur mempelajari rasio berbagai kerugian terhadap total kerugian (termasuk gesekan angin)
Diketahui bahwa konsumsi tembaga dan konsumsi aluminium menyumbang 60% hingga 70% dari total kerugian pada motor kecil, dan ketika kapasitas ditingkatkan, turun menjadi 30% hingga 40%, sedangkan konsumsi besi sebaliknya. %di atas.Untuk kerugian nyasar, motor kecil menyumbang sekitar 5% hingga 10% dari total kerugian, sedangkan motor besar menyumbang lebih dari 15%.Hukum yang terungkap serupa: yaitu, ketika daya berubah dari kecil ke besar, proporsi kehilangan tembaga dan kehilangan aluminium umumnya menurun dari besar ke kecil, menunjukkan tren menurun, sedangkan proporsi kehilangan besi dan kehilangan besi umumnya meningkat dari kecil hingga besar, menunjukkan tren meningkat. .
1.5 Rumus perhitungan nilai nyasar yang direkomendasikan menurut GB/T1032-2005 Metode 1
Pembilangnya adalah nilai kerugian nyasar yang diukur.Dari daya motor kecil hingga besar, proporsi kehilangan nyasar terhadap daya masukan berubah, dan menurun secara bertahap, dan rentang perubahannya tidak kecil, sekitar 2,5% hingga 1,1%.Jika penyebutnya diubah menjadi kerugian total ∑P, yaitu Ps/∑P=Ps/P1/(1-η), jika efisiensi motor 0,667~0,967, kebalikan dari (1-η) adalah 3~ 30, yaitu pengotor yang diukur Dibandingkan dengan rasio daya input, rasio kerugian disipasi terhadap kerugian total diperkuat 3 hingga 30 kali lipat. Semakin tinggi dayanya, semakin cepat garis putus-putusnya naik.Jelasnya, jika rasio kehilangan panas terhadap total kehilangan panas diambil, “faktor pembesaran” akan lebih besar.Untuk motor seri R 2 kutub 450kW pada contoh di atas, rasio kehilangan nyasar terhadap daya input Ps/P1 sedikit lebih kecil dari nilai perhitungan yang direkomendasikan di atas, dan rasio kehilangan nyasar terhadap kehilangan total ∑P dan total kehilangan panas PQ masing-masing adalah 32,8%. 39,5%, dibandingkan dengan rasio daya input P1, “diperkuat” masing-masing sekitar 28 kali dan 34 kali.
Metode observasi dan analisa pada makalah ini adalah dengan mengambil perbandingan 4 macam kehilangan panas terhadap total kehilangan panas PQ. Nilai rasionya besar, dan terlihat jelas proporsi dan hukum perubahan berbagai kerugian, yaitu daya dari kecil ke besar, konsumsi tembaga dan konsumsi aluminium Secara umum proporsinya berubah dari besar ke kecil, menunjukkan penurunan. trennya, sedangkan proporsi kehilangan besi dan kehilangan besi secara umum telah berubah dari kecil menjadi besar, menunjukkan tren yang meningkat.Secara khusus, diamati bahwa semakin besar daya motor, semakin tinggi proporsi kehilangan nyasar di PQ, yang secara bertahap mendekati kehilangan tembaga, melebihi kehilangan tembaga, dan bahkan menjadi faktor pertama dalam kehilangan panas. kerugian yang menyimpang.Dibandingkan dengan rasio kehilangan nyasar terhadap daya masukan, rasio kehilangan nyasar yang diukur terhadap total kehilangan panas hanya dinyatakan dengan cara lain, dan tidak mengubah sifat fisiknya.
2. Tindakan
Mengetahui aturan di atas berguna untuk desain dan pembuatan motor yang rasional.Kekuatan motor berbeda, dan langkah-langkah untuk mengurangi kenaikan suhu dan kehilangan panas berbeda, dan fokusnya berbeda.
2.1 Untuk motor berdaya rendah, konsumsi tembaga menyumbang sebagian besar kehilangan panas total
Oleh karena itu, pengurangan kenaikan suhu harus terlebih dahulu mengurangi konsumsi tembaga, seperti menambah penampang kawat, mengurangi jumlah konduktor per slot, menambah bentuk slot stator, dan memanjangkan inti besi.Di pabrik, kenaikan suhu sering kali dikendalikan dengan mengendalikan beban panas AJ, yang sepenuhnya tepat untuk motor kecil.Mengontrol AJ pada dasarnya mengendalikan kerugian tembaga. Tidak sulit untuk mencari rugi-rugi tembaga stator seluruh motor menurut AJ, diameter dalam stator, panjang setengah putaran kumparan, dan resistivitas kawat tembaga.
2.2 Ketika daya berubah dari kecil ke besar, kehilangan besi secara bertahap mendekati kehilangan tembaga
Konsumsi besi umumnya melebihi konsumsi tembaga bila lebih besar dari 100kW.Oleh karena itu, motor besar harus memperhatikan pengurangan konsumsi zat besi.Untuk tindakan khusus, lembaran baja silikon dengan kerugian rendah dapat digunakan, kerapatan magnet stator tidak boleh terlalu tinggi, dan perhatian harus diberikan pada distribusi kerapatan magnet yang wajar di setiap bagian.
Beberapa pabrik mendesain ulang beberapa motor berdaya tinggi dan mengurangi bentuk slot stator dengan tepat.Distribusi kepadatan magnetiknya masuk akal, dan rasio kehilangan tembaga dan kehilangan besi disesuaikan dengan tepat.Meskipun rapat arus stator meningkat, beban termal meningkat, dan rugi-rugi tembaga meningkat, kerapatan magnet stator menurun, dan rugi-rugi besi berkurang lebih banyak daripada rugi-rugi tembaga yang meningkat.Performanya setara dengan desain aslinya, tidak hanya kenaikan suhu yang berkurang, tetapi jumlah tembaga yang digunakan dalam stator juga dihemat.
2.3 Untuk mengurangi kerugian nyasar
Artikel ini menekankan bahwasemakin besar daya motor, semakin banyak perhatian yang harus diberikan untuk mengurangi kerugian nyasar.Pendapat bahwa “rugi-rugi nyasar jauh lebih kecil dibandingkan rugi-rugi tembaga” hanya berlaku pada motor kecil.Tentunya berdasarkan observasi dan analisis di atas, semakin tinggi dayanya maka semakin kurang cocok.Pandangan bahwa “kerugian nyasar jauh lebih kecil dibandingkan kerugian besi” juga tidak tepat.
Rasio nilai terukur dari stray loss terhadap daya masukan lebih tinggi pada motor kecil, dan rasio tersebut lebih rendah pada saat daya lebih besar, namun tidak dapat disimpulkan bahwa motor kecil harus memperhatikan pengurangan rugi-rugi nyasar, sedangkan motor besar melakukannya. tidak perlu mengurangi kerugian nyasar. kehilangan.Sebaliknya menurut contoh dan analisis di atas, semakin besar daya motor maka semakin tinggi proporsi kehilangan nyasar terhadap total kehilangan panas, kehilangan nyasar dan kehilangan besi mendekati atau bahkan melebihi kehilangan tembaga, sehingga semakin besar tenaga motor, semakin banyak perhatian yang harus diberikan padanya. Mengurangi kerugian yang menyimpang.
2.4 Tindakan untuk mengurangi kerugian yang menyimpang
Cara untuk mengurangi nyasar kerugian, seperti meningkatkan celah udara, karena kehilangan nyasar kira-kira berbanding terbalik dengan kuadrat celah udara; mengurangi potensi magnet harmonik, seperti menggunakan belitan sinusoidal (harmonik rendah); slot yang pas; mengurangi cogging, Rotor mengadopsi slot tertutup, dan slot terbuka motor tegangan tinggi mengadopsi slot slot magnetik; perawatan penembakan rotor aluminium cor mengurangi arus lateral, dan sebagainya.Perlu dicatat bahwa langkah-langkah di atas umumnya tidak memerlukan penambahan bahan yang efektif.Konsumsi lain-lain juga terkait dengan kondisi pemanasan motor, seperti pembuangan panas belitan yang baik, suhu internal motor yang rendah, dan konsumsi lain-lain yang rendah.
Contoh: Sebuah pabrik memperbaiki motor dengan 6 kutub dan daya 250kW.Setelah uji perbaikan, kenaikan suhu telah mencapai 125K di bawah 75% dari beban pengenal.Celah udara kemudian dikerjakan hingga 1,3 kali ukuran aslinya.Dalam pengujian di bawah beban terukur, kenaikan suhu sebenarnya turun menjadi 81K, yang sepenuhnya menunjukkan bahwa celah udara telah meningkat dan pembuangan yang menyimpang telah sangat berkurang.Potensi magnetik harmonik merupakan faktor penting untuk kehilangan nyasar. Motor berkapasitas sedang dan besar menggunakan belitan sinusoidal untuk mengurangi potensi magnet harmonis, dan efeknya seringkali sangat baik.Gulungan sinusoidal yang dirancang dengan baik digunakan untuk motor berdaya sedang dan tinggi. Ketika amplitudo dan amplitudo harmonik dikurangi sebesar 45% hingga 55% dibandingkan dengan desain aslinya, kehilangan nyasar dapat dikurangi sebesar 32% hingga 55%, jika tidak, kenaikan suhu akan berkurang, dan efisiensi akan meningkat. , kebisingan berkurang, dan dapat menghemat tembaga dan besi.
3. Kesimpulan
3.1 Motor AC tiga fasa
Ketika daya berubah dari kecil ke besar, proporsi konsumsi tembaga dan konsumsi aluminium terhadap total kehilangan panas umumnya meningkat dari besar ke kecil, sedangkan proporsi kehilangan konsumsi besi umumnya meningkat dari kecil ke besar.Untuk motor kecil, kehilangan tembaga menyumbang proporsi tertinggi dari total kehilangan panas. Ketika kapasitas motor meningkat, kehilangan nyasar dan kehilangan besi mendekati dan melebihi kehilangan tembaga.
3.2 Untuk mengurangi kehilangan panas
Tenaga motornya berbeda, dan fokus tindakan yang diambil juga berbeda.Untuk motor kecil sebaiknya konsumsi tembaga dikurangi terlebih dahulu.Untuk motor berdaya sedang dan tinggi, perhatian lebih harus diberikan untuk mengurangi kehilangan besi dan kehilangan zat besi.Pandangan bahwa “kehilangan nyasar jauh lebih kecil dibandingkan rugi-rugi tembaga dan rugi-rugi besi” bersifat sepihak.
3.3 Proporsi kehilangan panas dalam total kehilangan panas pada motor besar lebih tinggi
Makalah ini menekankan bahwa semakin besar daya motor, semakin banyak perhatian yang harus diberikan untuk mengurangi kerugian nyasar.
Waktu posting: 01-Juli-2022