Tā kā motora zudumu sadalījums mainās atkarībā no jaudas lieluma un polu skaita, lai samazinātu zudumus, mums jākoncentrējas uz dažādu jaudu un polu numuru galveno zudumu komponentu pasākumu veikšanu. Daži veidi, kā samazināt zaudējumus, ir īsi aprakstīti šādi:

1. Palieliniet efektīvus materiālus, lai samazinātu tinumu zudumus un dzelzs zudumus

Saskaņā ar motoru līdzības principu, ja elektromagnētiskā slodze paliek nemainīga un mehāniskie zudumi netiek ņemti vērā, motora zudumi ir aptuveni proporcionāli motora lineārā izmēra kubam, un motora ieejas jauda ir aptuveni proporcionāls lineārā izmēra ceturtajai pakāpei. No tā var aptuveni aprēķināt sakarību starp efektivitāti un efektīvu materiālu izmantošanu. Lai iegūtu lielāku telpu noteiktos uzstādīšanas lieluma apstākļos, lai varētu novietot efektīvākus materiālus, lai uzlabotu motora efektivitāti, statora caurumošanas ārējā diametra izmērs kļūst par svarīgu faktoru. Tajā pašā mašīnu bāzes diapazonā amerikāņu motoriem ir lielāka jauda nekā Eiropas motoriem. Lai atvieglotu siltuma izkliedi un samazinātu temperatūras paaugstināšanos, amerikāņu motoros parasti tiek izmantoti statora caurumojumi ar lielāku ārējo diametru, savukārt Eiropas motoros parasti tiek izmantoti statora caurumojumi ar mazāku ārējo diametru, jo ir nepieciešami strukturāli atvasinājumi, piemēram, sprādziendroši motori, un lai samazinātu tinuma galā izmantotā vara daudzums un ražošanas izmaksas.

2. Izmantojiet labākus magnētiskos materiālus un apstrādes pasākumus, lai samazinātu dzelzs zudumus

Serdes materiāla magnētiskajām īpašībām (magnētiskā caurlaidība un vienības dzelzs zudumi) ir liela ietekme uz motora efektivitāti un citu darbību. Tajā pašā laikā galvenā materiāla izmaksas ir galvenā motora izmaksu daļa. Tāpēc piemērotu magnētisko materiālu izvēle ir augstas efektivitātes motoru projektēšanas un ražošanas atslēga. Lielākas jaudas motoros dzelzs zudumi veido ievērojamu daļu no kopējiem zaudējumiem. Tāpēc kodolmateriāla vienības zuduma vērtības samazināšana palīdzēs samazināt motora dzelzs zudumus. Motora konstrukcijas un ražošanas dēļ motora dzelzs zudumi ievērojami pārsniedz vērtību, kas aprēķināta pēc tērauda rūpnīcas nodrošinātās dzelzs zuduma vienības vērtības. Tāpēc vienības dzelzs zuduma vērtība projektēšanas laikā parasti tiek palielināta 1,5–2 reizes, lai ņemtu vērā dzelzs zuduma pieaugumu.

Dzelzs zudumu pieauguma galvenais iemesls ir tas, ka tērauda fabrikas dzelzs zudumu vienības vērtību iegūst, pārbaudot lentes materiāla paraugu pēc Epšteina kvadrāta apļa metodes. Tomēr materiāls tiek pakļauts lielai slodzei pēc štancēšanas, griešanas un laminēšanas, un zudumi palielināsies. Turklāt zoba spraugas esamība rada gaisa spraugas, kas izraisa tukšgaitas zudumus uz serdes virsmas, ko izraisa zoba harmoniskais magnētiskais lauks. Tie ievērojami palielinās motora dzelzs zudumu pēc tā izgatavošanas. Tāpēc papildus magnētisko materiālu izvēlei ar mazākiem vienību dzelzs zudumiem ir nepieciešams kontrolēt laminēšanas spiedienu un veikt nepieciešamos procesu pasākumus, lai samazinātu dzelzs zudumus. Ņemot vērā cenu un procesa faktorus, augstas kvalitātes silīcija tērauda loksnes un silīcija tērauda loksnes, kas ir plānākas par 0,5 mm, augstas efektivitātes motoru ražošanā neizmanto daudz. Parasti tiek izmantotas silīciju nesaturošas elektrotērauda loksnes ar zemu oglekļa saturu vai auksti velmētas silīcija tērauda loksnes ar zemu silīcija saturu. Daži Eiropas mazo motoru ražotāji ir izmantojuši silīciju nesaturošas elektrotērauda loksnes ar vienības dzelzs zuduma vērtību 6,5 w/kg. Pēdējos gados tērauda rūpnīcas ir laidušas klajā Polycor420 elektrotērauda loksnes, kuru vidējais vienības zudums ir 4,0 w/kg, kas ir pat mazāks nekā dažām zema silīcija tērauda loksnēm. Materiālam ir arī augstāka magnētiskā caurlaidība.

Pēdējos gados Japāna ir izstrādājusi auksti velmētas tērauda loksnes ar zemu silīcija saturu 50RMA350, kuras sastāvam ir pievienots neliels daudzums alumīnija un retzemju metālu, tādējādi saglabājot augstu magnētisko caurlaidību, vienlaikus samazinot zudumus. vienības dzelzs zuduma vērtība ir 3,12w/kg. Tie, visticamāk, nodrošinās labu materiālo bāzi augstas efektivitātes motoru ražošanai un popularizēšanai.

3. Samaziniet ventilatora izmēru, lai samazinātu ventilācijas zudumus

Lielākas jaudas 2-polu un 4-polu motoriem vēja berze veido ievērojamu daļu. Piemēram, 90kW 2 polu motora vēja berze var sasniegt aptuveni 30% no kopējiem zaudējumiem. Vēja berzi galvenokārt veido ventilatora patērētā jauda. Tā kā augstas efektivitātes motoru siltuma zudumi parasti ir zemi, var samazināt dzesēšanas gaisa daudzumu un tādējādi var samazināt arī ventilācijas jaudu. Ventilācijas jauda ir aptuveni proporcionāla ventilatora diametra 4. līdz 5. jaudai. Tāpēc, ja temperatūras paaugstināšanās atļauj, ventilatora izmēra samazināšana var efektīvi samazināt vēja berzi. Turklāt ventilācijas struktūras saprātīga konstrukcija ir svarīga arī ventilācijas efektivitātes uzlabošanai un vēja berzes samazināšanai. Testi ir parādījuši, ka augstas efektivitātes motora lieljaudas 2 polu daļas vēja berzi var samazināt par aptuveni 30%, salīdzinot ar parastajiem motoriem. Tā kā ventilācijas zudumi ir ievērojami samazināti un neprasa lielas papildu izmaksas, ventilatora konstrukcijas maiņa bieži ir viens no galvenajiem pasākumiem, kas tiek veikti šai augstas efektivitātes motoru daļai.

4. Samaziniet nejaušus zudumus, izmantojot projektēšanas un procesa pasākumus

Asinhrono motoru izkliedētos zudumus galvenokārt izraisa augstfrekvences zudumi statora un rotora serdeņos un tinumos, ko izraisa magnētiskā lauka augstas pakāpes harmonikas. Lai samazinātu slodzes izkliedes zudumus, katras fāzes harmonikas amplitūdu var samazināt, izmantojot Y-Δ sērijveidā savienotus sinusoidālos tinumus vai citus zemharmoniskus tinumus, tādējādi samazinot izkliedētos zudumus. Testi ir parādījuši, ka sinusoidālo tinumu izmantošana var samazināt novirzes zudumus vidēji par vairāk nekā 30%.

5. Uzlabojiet liešanas procesu, lai samazinātu rotora zudumus

Rotora alumīnija liešanas procesa laikā kontrolējot spiedienu, temperatūru un gāzes izplūdes ceļu, var samazināt gāzi rotora stieņos, tādējādi uzlabojot vadītspēju un samazinot rotora alumīnija patēriņu. Pēdējos gados Amerikas Savienotās Valstis ir veiksmīgi izstrādājušas vara rotoru liešanas iekārtas un atbilstošus procesus, un pašlaik tiek veikta neliela apjoma izmēģinājuma ražošana. Aprēķini liecina, ka, ja vara rotori nomaina alumīnija rotorus, rotoru zudumus var samazināt par aptuveni 38%.

6. Pielietojiet datora optimizācijas dizainu, lai samazinātu zaudējumus un uzlabotu efektivitāti

Papildus materiālu palielināšanai, materiālu veiktspējas uzlabošanai un procesu uzlabošanai, datoru optimizācijas dizains tiek izmantots, lai saprātīgi noteiktu dažādus parametrus izmaksu, veiktspējas utt. ierobežojumu ietvaros, lai iegūtu maksimālu iespējamo efektivitātes uzlabojumu. Optimizācijas dizaina izmantošana var ievērojami saīsināt motora projektēšanas laiku un uzlabot motora dizaina kvalitāti.

---

Publicēšanas laiks: 12. augusts 2024