Trīsfāzu maiņstrāvas motoru zudumus var iedalīt vara zudumos, alumīnija zudumos, dzelzs zudumos, izkliedētos zudumos un vēja zudumos. Pirmie četri ir apkures zudumi, un to summu sauc par kopējiem apkures zudumiem.Vara zudumu, alumīnija zudumu, dzelzs zudumu un izkliedētu zudumu attiecība pret kopējiem siltuma zudumiem tiek izteikta, kad jauda mainās no maza uz lielu.Šajā piemērā, lai gan vara patēriņa un alumīnija patēriņa īpatsvars kopējos siltuma zudumos svārstās, tas kopumā samazinās no liela līdz mazam, parādot lejupejošu tendenci.Gluži pretēji, dzelzs zudums un nejaušs zudums, lai gan pastāv svārstības, parasti palielinās no maziem uz lieliem, uzrādot augšupejošu tendenci.Ja jauda ir pietiekami liela, dzelzs izkliedes klaiņojošā izkliede pārsniedz vara izkliedi.Dažreiz klaiņojošie zudumi pārsniedz vara un dzelzs zudumus un kļūst par pirmo siltuma zuduma faktoru.Atkārtoti analizējot Y2 motoru un novērojot dažādu zudumu proporcionālās izmaiņas kopējam zudumam, atklājas līdzīgi likumi.Atzīstot augstākminētos noteikumus, tiek secināts, ka dažādu jaudu motoriem ir atšķirīgs uzsvars uz temperatūras paaugstināšanās un siltuma zudumu samazināšanu.Maziem motoriem vispirms jāsamazina vara zudumi; vidējas un lielas jaudas motoriem dzelzs zudumiem jābūt vērstiem uz nejaušu zudumu samazināšanu.Uzskats, ka “klaidu zudumi ir daudz mazāki nekā vara zudumi un dzelzs zudumi”, ir vienpusējs.Īpaši tiek uzsvērts, ka, jo lielāka ir motora jauda, jo lielāka uzmanība jāpievērš malu zudumu samazināšanai.Vidējas un lielas jaudas motori izmanto sinusoidālus tinumus, lai samazinātu harmonisko magnētisko potenciālu un izkliedes zudumus, un efekts bieži ir ļoti labs.Dažādiem pasākumiem, lai samazinātu klaiņojošos zudumus, parasti nav jāpalielina efektīvi materiāli.
Ievads
Trīsfāzu maiņstrāvas motora zudumus var iedalīt vara zudumos PCu, alumīnija zudumos PAl, dzelzs zudumos PFe, izkliedētos zudumos Ps, vēja nodilumā Pfw, pirmie četri ir apkures zudumi, kuru summu sauc par kopējiem apkures zudumiem PQ, no kuriem klaiņojošie zudumi Tas ir visu zudumu cēlonis, izņemot vara zudumus PCu, alumīnija zudumus PAl, dzelzs zudumus PFe un vēja nodilumu Pfw, tostarp harmonisko magnētisko potenciālu, noplūdes magnētisko lauku un teknes sānu strāvu.
Sarežģīto izkliedes zudumu aprēķināšanas un pārbaudes sarežģītības dēļ daudzas valstis nosaka, ka izkliedētos zudumus aprēķina kā 0,5% no motora ieejas jaudas, kas vienkāršo pretrunu.Tomēr šī vērtība ir ļoti aptuvena, un dažādi dizaini un dažādi procesi bieži vien ir ļoti atšķirīgi, kas arī slēpj pretrunas un nevar patiesi atspoguļot motora faktiskos darba apstākļus.Pēdējā laikā izmērītā izkliedētā izkliede ir kļuvusi arvien populārāka.Globālās ekonomiskās integrācijas laikmetā tā ir vispārēja tendence uz nākotni vērstu integrāciju atbilstoši starptautiskajiem standartiem.
Šajā rakstā ir pētīts trīsfāzu maiņstrāvas motors. Kad jauda mainās no maza uz lielu, mainās vara zudumu PCu, alumīnija zudumu PAl, dzelzs zudumu PFe un izkliedēto zudumu Ps proporcija pret kopējiem siltuma zudumiem PQ, un tiek iegūti pretpasākumi. Projektēt un ražot saprātīgāk un labāk.
1. Motora zudumu analīze
1.1 Vispirms ievērojiet gadījumu.Rūpnīca eksportē E sērijas elektromotoru produkciju, un tehniskie nosacījumi nosaka izmērītos izkliedētos zudumus.Lai atvieglotu salīdzināšanu, vispirms apskatīsim 2 polu motorus, kuru jauda ir no 0,75 kW līdz 315 kW.Saskaņā ar testa rezultātiem tiek aprēķināta vara zuduma PCu, alumīnija zuduma PAl, dzelzs zuduma PFe un izkliedētās zuduma Ps attiecība pret kopējo siltuma zudumu PQ, kā parādīts 1. attēlā.Ordinātas attēlā ir dažādu apkures zudumu attiecība pret kopējiem apkures zudumiem (%), abscisa ir motora jauda (kW), lauztā līnija ar dimantiem ir vara patēriņa proporcija, šķeltā līnija ar kvadrātiem ir alumīnija patēriņa proporcija, un trijstūra lauztā līnija ir dzelzs zudumu koeficients, un lauztā līnija ar krustu ir izkliedēto zudumu attiecība.
1. attēls. E sērijas 2 polu motoru vara patēriņa, alumīnija patēriņa, dzelzs patēriņa, izkliedētās izkliedes un kopējo apkures zudumu proporcijas lauzta līnija
(1) Kad motora jauda mainās no maza uz lielu, vara patēriņa īpatsvars, lai arī svārstās, parasti samazinās no liela uz mazu, parādot lejupejošu tendenci. 0,75kW un 1,1kW veido aptuveni 50%, savukārt 250kW un 315kW ir mazāk nekā 20% alumīnija patēriņa īpatsvars kopumā ir mainījies no liela uz mazu, uzrādot lejupejošu tendenci, taču izmaiņas nav lielas.
(2) No mazas līdz lielai motora jaudai mainās dzelzs zudumu īpatsvars, lai gan pastāv svārstības, tas parasti palielinās no maza līdz lielam, uzrādot pieaugošu tendenci.0,75 kW ~ 2,2 kW ir aptuveni 15%, un, ja tas ir lielāks par 90 kW, tas pārsniedz 30%, kas ir lielāks par vara patēriņu.
(3) Proporcionālās izmaiņas izkliedētās izkliedēs, lai arī svārstās, parasti palielinās no mazas uz lielu, uzrādot augšupejošu tendenci.0,75kW ~ 1,5kW ir aptuveni 10%, savukārt 110kW ir tuvu vara patēriņam. Specifikācijām, kas lielākas par 132 kW, lielākā daļa izkliedēto zudumu pārsniedz vara patēriņu.Klīdošie zudumi 250kW un 315kW pārsniedz vara un dzelzs zudumus un kļūst par pirmo siltuma zudumu faktoru.
4 polu motors (līnijas diagramma izlaista).Dzelzs zudumi virs 110kW ir lielāki par vara zudumiem, un 250kW un 315kW izkliedētie zudumi pārsniedz vara zudumus un dzelzs zudumus, kļūstot par pirmo siltuma zudumu faktoru.Šīs sērijas 2-6 polu motoru vara patēriņa un alumīnija patēriņa summa, mazais motors veido aptuveni 65% līdz 84% no kopējiem siltuma zudumiem, bet lielais motors samazina līdz 35% līdz 50%, savukārt dzelzs. patēriņš ir pretējs, mazais motors veido aptuveni 65% līdz 84% no kopējiem siltuma zudumiem. Kopējie siltuma zudumi ir no 10% līdz 25%, savukārt lielajam motoram palielinās līdz aptuveni 26% līdz 38%.Klaiņojošie zudumi, mazie motori veido aptuveni 6% līdz 15%, bet lielie motori palielinās līdz 21% līdz 35%.Ja jauda ir pietiekami liela, dzelzs zudumi klaiņojošiem zaudējumiem pārsniedz vara zudumus.Dažkārt klaiņojošie zudumi pārsniedz vara un dzelzs zudumus, kļūstot par pirmo siltuma zudumu faktoru.
1,2 R sērijas 2 polu motors, izmērīts izkliedes zudums
Saskaņā ar testa rezultātiem tiek iegūta vara zudumu, dzelzs zudumu, izkliedēto zudumu utt attiecība pret kopējo siltuma zudumu PQ.2. attēlā parādītas motora jaudas proporcionālās izmaiņas vara zudumiem.Ordinātas attēlā ir izkliedētā vara zuduma attiecība (%) pret kopējiem apkures zudumiem, abscisa ir motora jauda (kW), lauztā līnija ar dimantiem ir vara zuduma attiecība, bet lauztā līnija ar kvadrātiem ir klaiņojošo zaudējumu attiecība.2. attēlā ir skaidri redzams, ka kopumā, jo lielāka ir motora jauda, jo lielāka ir izkliedēto zudumu proporcija pret kopējiem siltuma zudumiem, kas pieaug.2. attēlā arī parādīts, ka lielumiem, kas lielāki par 150 kW, izkliedētie zudumi pārsniedz vara zudumus.Ir vairāki motoru izmēri, un izkliedētie zudumi ir pat 1,5 līdz 1,7 reizes lielāki par vara zudumiem.
Šīs sērijas 2-polu motoru jauda svārstās no 22kW līdz 450kW. Izmērītā izkliedētā zuduma attiecība pret PQ ir palielinājusies no mazāk nekā 20% līdz gandrīz 40%, un izmaiņu diapazons ir ļoti liels.Ja izsaka ar izmērīto izkliedēto zudumu attiecību pret nominālo izejas jaudu, tas ir aptuveni (1,1–1,3)%; ja izsaka ar izmērītā izkliedētā zuduma attiecību pret ieejas jaudu, tas ir aptuveni (1,0–1,2)%, pēdējie divi Izteiksmes attiecība daudz nemainās, un ir grūti redzēt izkliedētāja proporcionālās izmaiņas zaudējums PQ.Tāpēc, novērojot apkures zudumus, jo īpaši izkliedēto zudumu attiecību pret PQ, var labāk izprast mainīgo apkures zudumu likumu.
Iepriekš minētajos divos gadījumos izmērītie izkliedētie zaudējumi Amerikas Savienotajās Valstīs izmanto IEEE 112B metodi.
2. attēls. R sērijas 2 polu motora vara izkliedēto zudumu attiecības līnijas diagramma
1.3 Y2 sērijas motori
Tehniskie nosacījumi paredz, ka novirzes zudumi ir 0,5% no ieejas jaudas, savukārt GB/T1032-2005 ir noteikta ieteicamā novirzes zuduma vērtība. Tagad izmantojiet 1. metodi, un formula ir Ps=(0,025-0,005 × lg(PN)) × P1 formula PN- ir nominālā jauda; P1- ir ievades jauda.
Mēs pieņemam, ka izmērītā izkliedētā zuduma vērtība ir vienāda ar ieteicamo vērtību, un pārrēķinām elektromagnētisko aprēķinu un pēc tam aprēķinām attiecību starp četriem siltuma zudumiem vara patēriņa, alumīnija patēriņa un dzelzs patēriņa pret kopējiem apkures zudumiem PQ. .Arī tās proporcijas maiņa atbilst iepriekš minētajiem noteikumiem.
Tas ir: kad jauda mainās no mazas uz lielu, vara patēriņa un alumīnija patēriņa īpatsvars parasti samazinās no liela uz mazu, parādot lejupejošu tendenci.No otras puses, dzelzs zudumu un nejaušu zudumu īpatsvars parasti palielinās no maza līdz lielam, parādot pieaugošu tendenci.Neatkarīgi no 2-polu, 4-polu vai 6-polu, ja jauda ir lielāka par noteiktu jaudu, dzelzs zudumi pārsniegs vara zudumus; no maza līdz lielam, pakāpeniski tuvojoties vara zudumam vai pat pārsniedzot vara zudumu, palielināsies arī maldinošo zudumu īpatsvars.Izkliedētā vairāk nekā 110 kW izkliede 2 stabos kļūst par pirmo siltuma zuduma faktoru.
3. attēlā ir lauztas līnijas diagramma, kurā parādīta četru apkures zudumu attiecība pret PQ Y2 sērijas 4 polu motoriem (pieņemot, ka izmērītā izkliedētā zuduma vērtība ir vienāda ar iepriekš ieteikto vērtību, un citi zudumi tiek aprēķināti atbilstoši vērtībai) .Ordināta ir dažādu apkures zudumu attiecība pret PQ (%), un abscisa ir motora jauda (kW).Acīmredzot dzelzs klaiņojošie zudumi virs 90 kW ir lielāki nekā vara zudumi.
3. attēls. Y2 sērijas 4 polu motoru vara patēriņa, alumīnija patēriņa, dzelzs patēriņa un izkliedētās izkliedes attiecības šķelto līniju diagramma.
1.4 Literatūrā ir pētīta dažādu zudumu attiecība pret kopējiem zaudējumiem (ieskaitot vēja berzi)
Tika konstatēts, ka vara patēriņš un alumīnija patēriņš veidoja 60% līdz 70% no kopējiem zaudējumiem mazos motoros un samazinājās līdz 30% līdz 40%, palielinoties jaudai, savukārt dzelzs patēriņš bija pretējs. % iepriekš.Klaiņojošiem zaudējumiem mazie motori rada aptuveni 5% līdz 10% no kopējiem zaudējumiem, savukārt lielie motori veido vairāk nekā 15%.Atklātie likumi ir līdzīgi: tas ir, kad jauda mainās no maza uz lielu, vara zudumu un alumīnija zudumu īpatsvars parasti samazinās no lieliem uz maziem, uzrādot lejupejošu tendenci, savukārt dzelzs zudumu un izkliedēto zudumu īpatsvars parasti palielinās no no maziem līdz lieliem, uzrādot augšupejošu tendenci. .
1.5. Ieteicamās novirzes zuduma vērtības aprēķināšanas formula saskaņā ar GB/T1032-2005 1. metodi
Skaitītājs ir izmērītā izkliedētā zuduma vērtība.No mazas līdz lielai motora jaudai mainīgo zudumu attiecība pret ieejas jaudu mainās un pakāpeniski samazinās, un izmaiņu diapazons nav mazs, aptuveni 2,5% līdz 1,1%.Ja saucēju maina uz kopējo zudumu ∑P, tas ir, Ps/∑P=Ps/P1/(1-η), ja motora efektivitāte ir 0,667~0,967, (1-η) apgrieztā vērtība ir 3~ 30, tas ir, izmērītais piemaisījums Salīdzinot ar ieejas jaudas attiecību, izkliedes zudumu attiecība pret kopējiem zaudējumiem tiek pastiprināta 3 līdz 30 reizes. Jo lielāka jauda, jo ātrāk paceļas lauztā līnija.Acīmredzot, ja tiek ņemta izkliedēto zudumu attiecība pret kopējiem siltuma zudumiem, “palielinājuma koeficients” ir lielāks.R sērijas 2 polu 450 kW motoram iepriekš minētajā piemērā izkliedēto zudumu attiecība pret ieejas jaudu Ps/P1 ir nedaudz mazāka par iepriekš ieteikto aprēķināto vērtību, kā arī izkliedēto zudumu attiecība pret kopējo zudumu ∑P un kopējiem siltuma zudumiem. PQ ir attiecīgi 32,8%. 39,5%, salīdzinot ar ieejas jaudas P1 attiecību, “pastiprināta” attiecīgi aptuveni 28 un 34 reizes.
Novērošanas un analīzes metode šajā rakstā ir ņemt 4 veidu siltuma zudumu attiecību pret kopējo siltuma zudumu PQ. Attiecības vērtība ir liela, un var skaidri redzēt dažādu zudumu proporciju un izmaiņu likumu, tas ir, jauda no maza uz lielu, vara patēriņš un alumīnija patēriņš Kopumā proporcija ir mainījusies no liela uz mazu, parādot lejupejošu. tendence, savukārt dzelzs zudumu un nejaušo zudumu īpatsvars kopumā ir mainījies no maza uz lielu, uzrādot pieaugošu tendenci.Jo īpaši tika novērots, ka jo lielāka ir motora jauda, jo lielāka ir izkliedēto zudumu attiecība pret PQ, pakāpeniski tuvojoties vara zudumam, pārsniedzot vara zudumus un pat kļūstot par pirmo siltuma zudumu faktoru, lai mēs varētu pareizi saprast. likumu un pievērsiet uzmanību lielā motora samazināšanai. klaiņojošie zaudējumi.Salīdzinot ar izkliedēto zudumu attiecību pret ieejas jaudu, izmērīto izkliedēto zudumu attiecība pret kopējiem siltuma zudumiem tiek izteikta tikai citā veidā, un tā nemaina tā fizisko būtību.
2. Pasākumi
Iepriekš minētā noteikuma zināšana ir noderīga motora racionālai konstrukcijai un ražošanai.Motora jauda ir atšķirīga, un pasākumi temperatūras paaugstināšanās un siltuma zudumu samazināšanai ir atšķirīgi, un fokuss ir atšķirīgs.
2.1. Mazjaudas motoriem vara patēriņš veido lielu daļu no kopējiem siltuma zudumiem
Tāpēc, samazinot temperatūras paaugstināšanos, vispirms jāsamazina vara patēriņš, piemēram, jāpalielina stieples šķērsgriezums, jāsamazina vadītāju skaits vienā spraugā, jāpalielina statora spraugas forma un jāpagarina dzelzs serde.Rūpnīcā temperatūras paaugstināšanās bieži tiek kontrolēta, kontrolējot siltuma slodzi AJ, kas ir pilnīgi pareizi maziem motoriem.AJ kontrole būtībā ir vara zuduma kontrole. Nav grūti atrast visa motora statora vara zudumus pēc AJ, statora iekšējo diametru, spoles pusapgrieziena garumu un vara stieples pretestību.
2.2. Kad jauda mainās no maza uz lielu, dzelzs zudumi pakāpeniski tuvojas vara zudumiem
Dzelzs patēriņš parasti pārsniedz vara patēriņu, ja tas ir lielāks par 100 kW.Tāpēc lieliem motoriem jāpievērš uzmanība dzelzs patēriņa samazināšanai.Īpašiem pasākumiem var izmantot zemu zudumu silīcija tērauda loksnes, statora magnētiskajam blīvumam nevajadzētu būt pārāk augstam, un uzmanība jāpievērš katras daļas saprātīgam magnētiskā blīvuma sadalījumam.
Dažas rūpnīcas pārveido dažus lieljaudas motorus un attiecīgi samazina statora slota formu.Magnētiskā blīvuma sadalījums ir saprātīgs, un vara zudumu un dzelzs zudumu attiecība ir pareizi noregulēta.Lai gan statora strāvas blīvums palielinās, palielinās termiskā slodze un palielinās vara zudumi, statora magnētiskais blīvums samazinās un dzelzs zudumi samazinās vairāk nekā vara zudumi.Veiktspēja ir līdzvērtīga oriģinālajai konstrukcijai, tiek samazināts ne tikai temperatūras pieaugums, bet arī tiek ietaupīts statorā izmantotā vara daudzums.
2.3. Lai samazinātu klaiņojošos zaudējumus
Šajā rakstā uzsvērts, kajo lielāka ir motora jauda, jo lielāka uzmanība jāpievērš nejaušo zudumu samazināšanai.Uzskats, ka “klīstošie zudumi ir daudz mazāki par vara zudumiem”, attiecas tikai uz maziem motoriem.Acīmredzot, saskaņā ar iepriekš minēto novērojumu un analīzi, jo lielāka jauda, jo mazāk piemērota tā ir.Uzskats, ka “klīstošie zaudējumi ir daudz mazāki nekā dzelzs zudumi”, arī nav piemērots.
Izmērītās novirzes zudumu vērtības attiecība pret ieejas jaudu ir lielāka maziem motoriem, un attiecība ir mazāka, ja jauda ir lielāka, taču nevar secināt, ka maziem motoriem vajadzētu pievērst uzmanību novirzošo zudumu samazināšanai, savukārt lielajiem motoriem tas ir. nav jāsamazina klaiņojošie zaudējumi. zaudējums.Gluži pretēji, saskaņā ar iepriekš minēto piemēru un analīzi, jo lielāka ir motora jauda, jo lielāka ir izkliedēto zudumu attiecība pret kopējiem siltuma zudumiem, novirzes zudumi un dzelzs zudumi ir tuvu vai pat pārsniedz vara zudumus, tāpēc jo lielāks motora jauda, jo lielāka uzmanība tam jāpievērš. Samaziniet klaiņojošos zaudējumus.
2.4. Pasākumi klaiņojošu zudumu samazināšanai
Veidi, kā samazināt izkliedētos zudumus, piemēram, gaisa spraugas palielināšana, jo izkliedēšanas zudumi ir aptuveni apgriezti proporcionāli gaisa spraugas kvadrātam; harmoniskā magnētiskā potenciāla samazināšana, piemēram, izmantojot sinusoidālos (zemas harmonikas) tinumus; pareiza slota atbilstība; samazinot saķeri, rotoram ir slēgta sprauga, un augstsprieguma motora atvērtajā slotā ir magnētisks spraugas ķīlis; lietā alumīnija rotora apvalku apstrāde samazina sānu strāvu utt.Ir vērts atzīmēt, ka iepriekšminētajiem pasākumiem parasti nav jāpievieno efektīvi materiāli.Dažāds patēriņš ir saistīts arī ar motora sildīšanas stāvokli, piemēram, laba tinuma siltuma izkliede, zema motora iekšējā temperatūra un mazs dažāds patēriņš.
Piemērs: rūpnīca remontē motoru ar 6 poliem un 250 kW.Pēc remonta testa temperatūras paaugstināšanās ir sasniegusi 125K zem 75% no nominālās slodzes.Pēc tam gaisa sprauga tiek apstrādāta līdz 1,3 reizēm par sākotnējo izmēru.Pārbaudē ar nominālo slodzi temperatūras paaugstināšanās faktiski samazinājās līdz 81K, kas pilnībā parāda, ka gaisa sprauga ir palielinājusies un izkliedētā izkliede ir ievērojami samazināta.Harmoniskais magnētiskais potenciāls ir svarīgs faktors klaiņojošu zudumu gadījumā. Vidējas un lielas jaudas motori izmanto sinusoidālus tinumus, lai samazinātu harmonisko magnētisko potenciālu, un efekts bieži ir ļoti labs.Vidējas un lielas jaudas motoriem tiek izmantoti labi izstrādāti sinusoidālie tinumi. Ja harmoniskā amplitūda un amplitūda tiek samazināta par 45% līdz 55%, salīdzinot ar sākotnējo dizainu, izkliedētos zudumus var samazināt par 32% līdz 55%, pretējā gadījumā temperatūras paaugstināšanās tiks samazināta un efektivitāte tiks palielināta. , tiek samazināts troksnis, un tas var ietaupīt varu un dzelzi.
3. Secinājums
3.1 Trīsfāzu maiņstrāvas motors
Kad jauda mainās no maza uz lielu, vara patēriņa un alumīnija patēriņa īpatsvars kopējos siltuma zudumos parasti palielinās no lieliem uz maziem, savukārt dzelzs patēriņa nejaušo zudumu īpatsvars parasti palielinās no maziem uz lieliem.Maziem motoriem vara zudumi veido lielāko daļu no kopējiem siltuma zudumiem. Palielinoties motora jaudai, izkliedes zudumi un dzelzs zudumi tuvojas un pārsniedz vara zudumus.
3.2 Lai samazinātu siltuma zudumus
Motora jauda ir atšķirīga, un arī veikto pasākumu fokuss ir atšķirīgs.Maziem motoriem vispirms jāsamazina vara patēriņš.Vidējas un lielas jaudas motoriem lielāka uzmanība jāpievērš dzelzs zudumu un izkliedes zudumu samazināšanai.Uzskats, ka “klaidu zudumi ir daudz mazāki nekā vara zudumi un dzelzs zudumi”, ir vienpusīgs.
3.3. Lielo dzinēju kopējos siltuma zudumos ir lielāks izkliedēto zudumu īpatsvars
Šajā rakstā uzsvērts, ka jo lielāka ir motora jauda, jo lielāka uzmanība jāpievērš izkliedēto zudumu samazināšanai.
Izlikšanas laiks: 16. jūnijs 2022