Þar sem tapdreifing mótorsins er breytileg eftir aflstærð og fjölda skauta, til að draga úr tapinu, ættum við að einbeita okkur að því að gera ráðstafanir fyrir helstu tapþætti mismunandi krafta og skautanúmera. Sumum leiðum til að draga úr tapinu er stuttlega lýst sem hér segir:

1. Auka árangursrík efni til að draga úr vindatapi og járntapi

Samkvæmt líkindareglu mótora, þegar rafsegulálag helst óbreytt og vélrænt tap er ekki talið, er tap mótorsins um það bil í réttu hlutfalli við teninginn af línulegri stærð mótorsins og inntakskraftur mótorsins er u.þ.b. í réttu hlutfalli við fjórða veldi línulegu stærðarinnar. Út frá þessu er hægt að nálgast sambandið milli skilvirkni og skilvirkrar efnisnotkunar. Til þess að fá stærra pláss við ákveðnar uppsetningarstærðarskilyrði þannig að hægt sé að setja skilvirkari efni til að bæta skilvirkni mótorsins, verður ytri þvermál stærð stator gata mikilvægur þáttur. Innan sama grunnsviðs vélarinnar hafa amerískir mótorar meiri afköst en evrópskar mótorar. Til að auðvelda hitaleiðni og draga úr hitahækkun nota bandarískir mótorar almennt stator-stöng með stærra ytra þvermál, en evrópskir mótorar nota venjulega stator-stöng með minni ytri þvermál vegna þess að þörf er á byggingarafleiðum eins og sprengifimum mótorum og til að draga úr magn kopars sem notaður er í vindenda og framleiðslukostnaðar.

2. Notaðu betri segulmagnaðir efni og vinnsluráðstafanir til að draga úr járntapi

Segulmagnaðir eiginleikar (segulgegndræpi og einingajárntap) kjarnaefnisins hafa mikil áhrif á skilvirkni og aðra frammistöðu mótorsins. Á sama tíma er kostnaður við kjarnaefnið meginhluti kostnaðar við mótorinn. Þess vegna er val á viðeigandi segulmagnaðir efni lykillinn að hönnun og framleiðslu á afkastamiklum mótorum. Í aflmeiri mótorum er járntap töluvert af heildartapi. Þess vegna mun það að draga úr einingartapisgildi kjarnaefnisins hjálpa til við að draga úr járntapi mótorsins. Vegna hönnunar og framleiðslu mótorsins er járntap mótorsins miklu meira en það gildi sem reiknað er út í samræmi við járntapsgildið sem stálverksmiðjan gefur upp. Þess vegna er járntapsgildi eininga almennt aukið um 1,5 ~ 2 sinnum við hönnun til að taka tillit til aukningar á járntapi.

Aðalástæðan fyrir auknu járntapi er sú að einingajárntapsgildi stálverksmiðjunnar fæst með því að prófa ræmaefnissýnin samkvæmt Epstein ferhyrningshringaðferðinni. Hins vegar verður efnið fyrir miklu álagi eftir gata, klippingu og lagskiptum og tapið mun aukast. Að auki veldur tilvist tannraufarinnar loftgap, sem leiðir til taps án álags á yfirborði kjarnans sem stafar af harmonic segulsviði tannanna. Þetta mun leiða til verulegrar aukningar á járntapi mótorsins eftir að hann er framleiddur. Þess vegna, auk þess að velja segulmagnaðir efni með lægra einingajárntap, er nauðsynlegt að stjórna lamination þrýstingnum og gera nauðsynlegar ferliráðstafanir til að draga úr járntapi. Í ljósi verðs og vinnsluþátta eru hágæða kísilstálplötur og kísilstálplötur þynnri en 0,5 mm ekki mikið notaðar við framleiðslu á afkastamiklum mótorum. Lítið kolefni kísil-frjáls rafmagns stál plötur eða lág-kísil kaldvalsað kísil stál plötur eru almennt notaðar. Sumir framleiðendur lítilla evrópskra mótora hafa notað kísilfríar rafstálplötur með járntapsgildi 6,5w/kg. Á undanförnum árum hafa stálmyllur sett á markað Polycor420 rafmagnsstálplötur með meðaleiningatapi upp á 4,0w/kg, jafnvel lægra en sumar kísilstálplötur. Efnið hefur einnig meiri segulgegndræpi.

Undanfarin ár hefur Japan þróað kaldvalsaða stálplötu með lágt kísil með einkunninni 50RMA350, sem hefur lítið magn af áli og sjaldgæfum jarðmálmum bætt við samsetningu sína, þannig að viðheldur mikilli segulgegndræpi en dregur úr tapi og járntapsgildi eininga er 3,12w/kg. Þetta er líklegt til að skapa góðan efnislegan grundvöll fyrir framleiðslu og kynningu á afkastamiklum mótorum.

3. Minnkaðu stærð viftunnar til að draga úr loftræstingartapi

Fyrir stærri 2-póla og 4-póla mótora er vindnúningur töluverður hluti. Til dæmis getur vindnúningur 90kW 2-póla mótor náð um 30% af heildartapi. Vindnúningur er aðallega samsettur af orkunni sem viftan eyðir. Þar sem hitatap hagkvæmra mótora er almennt lítið er hægt að minnka kæliloftsrúmmálið og þannig getur loftræstikrafturinn einnig minnkað. Loftræstikrafturinn er um það bil í réttu hlutfalli við 4. til 5. kraft viftuþvermálsins. Þess vegna, ef hitastigið leyfir, getur minnkað viftustærð í raun dregið úr vindnúningi. Að auki er sanngjörn hönnun loftræstibyggingarinnar einnig mikilvæg til að bæta loftræstingarskilvirkni og draga úr vindnúningi. Prófanir hafa sýnt að hægt er að draga úr vindnúningi 2-póla háþróaða hluta afkastamikillar mótors um 30% samanborið við venjulega mótora. Þar sem loftræstingartapið minnkar verulega og krefst ekki mikils aukakostnaðar er breyting á viftuhönnun oft ein helsta ráðstöfunin sem gripið er til fyrir þennan hluta afkastamikla mótora.

4. Dragðu úr tapi á flökkum með hönnunar- og ferliráðstöfunum

Strautap ósamstilltra mótora stafar aðallega af hátíðnistapi í stator- og snúðskjarna og vafningum af völdum háttsettra harmonika segulsviðsins. Til að draga úr álagstapinu er hægt að draga úr amplitude hvers fasaharmonísks með því að nota Y-Δ raðtengdar sinusoidal vafningar eða aðrar lágharmónískar vafningar og minnka þannig tapið. Prófanir hafa sýnt að notkun skútalaga vafninga getur dregið úr villustapi um meira en 30% að meðaltali.

5. Bættu deyjasteypuferli til að draga úr tapi snúnings

Með því að stjórna þrýstingi, hitastigi og gaslosunarleið meðan á álsteypuferli snúningsins stendur, er hægt að minnka gasið í snúningsstöngunum og bæta þannig leiðni og draga úr álnotkun snúningsins. Undanfarin ár hafa Bandaríkin þróað steypubúnað fyrir koparsnúning með góðum árangri og samsvarandi ferli og stunda nú tilraunaframleiðslu í litlum mæli. Útreikningar sýna að ef koparsnúningur kemur í stað álsnúninga má draga úr tapi á snúningum um um 38%.

6. Notaðu tölvuhagræðingarhönnun til að draga úr tapi og bæta skilvirkni

Auk þess að auka efni, bæta efnisframmistöðu og bæta ferla, er tölvuhagræðingarhönnun notuð til að ákvarða ýmsar breytur með sanngjörnum hætti undir takmörkunum kostnaðar, frammistöðu o.s.frv., til að ná sem mestum mögulegum framförum í skilvirkni. Notkun hagræðingarhönnunar getur dregið verulega úr tíma mótorhönnunar og bætt gæði mótorhönnunar.

---

Birtingartími: 12. ágúst 2024