Kadangi variklio nuostolių pasiskirstymas skiriasi priklausomai nuo galios dydžio ir polių skaičiaus, norėdami sumažinti nuostolius, turėtume sutelkti dėmesį į priemones, skirtas pagrindinių skirtingų galių ir polių skaičiaus nuostolių komponentams. Kai kurie nuostolių mažinimo būdai trumpai aprašyti taip:

1. Padidinkite efektyvių medžiagų kiekį, kad sumažintumėte apvijų ir geležies nuostolius

Pagal variklių panašumo principą, kai elektromagnetinė apkrova išlieka nepakitusi ir neatsižvelgiama į mechaninius nuostolius, variklio nuostoliai yra maždaug proporcingi variklio linijinio dydžio kubui, o variklio įėjimo galia yra apytiksliai proporcinga tiesinio dydžio ketvirtajai laipsniai. Iš to galima apytiksliai apskaičiuoti efektyvumo ir efektyvaus medžiagų naudojimo ryšį. Norint gauti didesnę erdvę tam tikromis įrengimo dydžio sąlygomis, kad būtų galima sudėti efektyvesnes medžiagas, kurios pagerintų variklio efektyvumą, statoriaus perforavimo išorinio skersmens dydis tampa svarbiu veiksniu. Toje pačioje mašinų bazėje amerikietiški varikliai turi didesnę galią nei Europos varikliai. Siekiant palengvinti šilumos išsklaidymą ir sumažinti temperatūros kilimą, amerikietiškuose varikliuose dažniausiai naudojami didesnio išorinio skersmens statoriaus perforatoriai, o europietiškuose varikliuose dažniausiai naudojami mažesnio išorinio skersmens statoriaus perforatoriai, nes reikia struktūrinių darinių, tokių kaip sprogimui atsparūs varikliai, ir sumažinti sunaudoto vario kiekis apvijos gale ir gamybos sąnaudos.

2. Naudokite geresnes magnetines medžiagas ir apdorojimo priemones, kad sumažintumėte geležies nuostolius

Šerdies medžiagos magnetinės savybės (magnetinis pralaidumas ir vienetiniai geležies nuostoliai) turi didelę įtaką variklio efektyvumui ir kitoms funkcijoms. Tuo pačiu metu pagrindinės medžiagos kaina yra pagrindinė variklio kainos dalis. Todėl tinkamų magnetinių medžiagų parinkimas yra esminis dalykas kuriant ir gaminant didelio efektyvumo variklius. Didesnės galios varikliuose geležies nuostoliai sudaro didelę visų nuostolių dalį. Todėl sumažinus pagrindinės medžiagos vieneto nuostolių vertę, sumažinsite variklio geležies nuostolius. Dėl variklio konstrukcijos ir gamybos variklio geležies nuostoliai gerokai viršija vertę, apskaičiuotą pagal plieno gamyklos pateiktą vieneto geležies nuostolių vertę. Todėl projektuojant vieneto geležies nuostolių vertė paprastai padidinama 1,5–2 kartus, kad būtų atsižvelgta į geležies nuostolių padidėjimą.

Pagrindinė geležies nuostolių padidėjimo priežastis yra ta, kad vienetinė plieno fabriko geležies nuostolių vertė gaunama tiriant juostos medžiagos pavyzdį pagal Epšteino kvadratinio apskritimo metodą. Tačiau po perforavimo, kirpimo ir laminavimo medžiaga patiria didelį įtempimą, todėl nuostoliai padidės. Be to, dėl danties plyšio susidaro oro tarpai, dėl kurių šerdies paviršiuje atsiranda tuščiosios eigos nuostoliai, kuriuos sukelia danties harmoninis magnetinis laukas. Tai žymiai padidins variklio geležies nuostolius po jo pagaminimo. Todėl ne tik parenkant magnetines medžiagas, kurių vienetiniai geležies nuostoliai yra mažesni, būtina kontroliuoti laminavimo slėgį ir imtis reikiamų proceso priemonių geležies nuostoliams sumažinti. Atsižvelgiant į kainą ir proceso veiksnius, aukštos kokybės silicio plieno lakštai ir plonesni nei 0,5 mm silicio plieno lakštai didelio efektyvumo variklių gamyboje naudojami nedaug. Paprastai naudojami mažai anglies išskiriantys elektrotechninio plieno lakštai arba mažai silicio turintys šalto valcavimo silicio plieno lakštai. Kai kurie mažų Europos variklių gamintojai naudojo elektrinio plieno lakštus be silicio, kurių vieneto geležies nuostolių vertė yra 6,5 ​​w/kg. Pastaraisiais metais plieno gamyklose buvo pradėti gaminti Polycor420 elektriniai plieno lakštai, kurių vidutinis vieneto nuostolis yra 4,0 W/kg, netgi mažesnis nei kai kurių mažai silicio turinčių plieno lakštų. Medžiaga taip pat turi didesnį magnetinį laidumą.

Pastaraisiais metais Japonija sukūrė mažai silicio turintį šalto valcavimo plieno lakštą, kurio klasė 50RMA350, į kurio sudėtį įdėtas nedidelis aliuminio ir retųjų žemių metalų kiekis, todėl išlaikomas didelis magnetinis pralaidumas ir sumažėja nuostoliai. vieneto geležies nuostolių vertė yra 3,12w/kg. Tikėtina, kad tai sudarys gerą materialinį pagrindą didelio efektyvumo varikliams gaminti ir reklamuoti.

3. Sumažinkite ventiliatoriaus dydį, kad sumažintumėte ventiliacijos nuostolius

Didesnės galios 2 polių ir 4 polių varikliams vėjo trintis sudaro didelę dalį. Pavyzdžiui, 90kW 2 polių variklio vėjo trintis gali siekti apie 30% visų nuostolių. Vėjo trintį daugiausia sudaro ventiliatoriaus sunaudota galia. Kadangi didelio efektyvumo variklių šilumos nuostoliai paprastai yra maži, galima sumažinti aušinimo oro kiekį, taigi ir ventiliacijos galią. Vėdinimo galia yra maždaug proporcinga 4–5 ventiliatoriaus skersmens galiai. Todėl, jei temperatūros kilimas leidžia, ventiliatoriaus dydžio sumažinimas gali veiksmingai sumažinti vėjo trintį. Be to, racionali vėdinimo konstrukcijos konstrukcija taip pat yra svarbi siekiant pagerinti vėdinimo efektyvumą ir sumažinti vėjo trintį. Bandymai parodė, kad didelio efektyvumo variklio didelės galios 2 polių dalies vėjo trintį galima sumažinti maždaug 30%, palyginti su įprastais varikliais. Kadangi ventiliacijos nuostoliai žymiai sumažėja ir nereikalauja didelių papildomų išlaidų, ventiliatoriaus konstrukcijos keitimas dažnai yra viena iš pagrindinių priemonių, kurių imamasi šiai didelio efektyvumo variklių daliai.

4. Sumažinkite atsitiktinius nuostolius projektavimo ir proceso priemonėmis

Asinchroninių variklių klaidinančius nuostolius daugiausia sukelia aukšto dažnio nuostoliai statoriaus ir rotoriaus šerdyse bei apvijose, kuriuos sukelia aukšto laipsnio magnetinio lauko harmonikos. Siekiant sumažinti apkrovos iškreiptus nuostolius, kiekvienos fazės harmonikos amplitudė gali būti sumažinta naudojant Y-Δ nuosekliai sujungtas sinusoidines apvijas arba kitas žemos harmonikos apvijas, taip sumažinant klaidinančius nuostolius. Bandymai parodė, kad sinusoidinių apvijų naudojimas gali sumažinti klaidinančius nuostolius vidutiniškai daugiau nei 30 %.

5. Patobulinkite liejimo procesą, kad sumažintumėte rotoriaus nuostolius

Reguliuojant slėgį, temperatūrą ir dujų išleidimo kelią rotoriaus aliuminio liejimo proceso metu, galima sumažinti dujų kiekį rotoriaus strypuose, taip pagerinant laidumą ir sumažinant rotoriaus aliuminio sąnaudas. Pastaraisiais metais Jungtinės Valstijos sėkmingai sukūrė vario rotoriaus liejimo slėginiu būdu įrangą ir atitinkamus procesus, o šiuo metu vykdoma nedidelės apimties bandomoji gamyba. Skaičiavimai rodo, kad jei variniai rotoriai pakeičia aliuminio rotorius, rotoriaus nuostoliai gali sumažėti apie 38%.

6. Taikykite kompiuterio optimizavimo dizainą, kad sumažintumėte nuostolius ir pagerintumėte efektyvumą

Be medžiagų didinimo, medžiagų eksploatacinių savybių gerinimo ir procesų tobulinimo, kompiuterinis optimizavimo projektas naudojamas pagrįstai nustatyti įvairius parametrus, atsižvelgiant į sąnaudų, našumo ir tt apribojimus, kad būtų pasiektas maksimalus efektyvumo pagerėjimas. Optimizavimo dizaino naudojimas gali žymiai sutrumpinti variklio projektavimo laiką ir pagerinti variklio projektavimo kokybę.

---

Paskelbimo laikas: 2024-08-12