Deoarece distribuția pierderilor motorului variază în funcție de mărimea puterii și numărul de poli, pentru a reduce pierderea, ar trebui să ne concentrăm pe luarea de măsuri pentru principalele componente de pierdere ale diferitelor puteri și numere de poli. Câteva modalități de reducere a pierderii sunt descrise pe scurt după cum urmează:

1. Creșteți materialele eficiente pentru a reduce pierderile de înfășurare și pierderile de fier

Conform principiului similarității motoarelor, atunci când sarcina electromagnetică rămâne neschimbată și pierderea mecanică nu este luată în considerare, pierderea motorului este aproximativ proporțională cu cubul mărimii liniare a motorului, iar puterea de intrare a motorului este de aproximativ proporțional cu puterea a patra a mărimii liniare. Din aceasta, relația dintre eficiență și utilizarea eficientă a materialului poate fi aproximată. Pentru a obține un spațiu mai mare în anumite condiții de dimensiune a instalației, astfel încât să poată fi plasate materiale mai eficiente pentru a îmbunătăți eficiența motorului, dimensiunea diametrului exterior al perforației statorului devine un factor important. În cadrul aceleiași game de baze de mașini, motoarele americane au o putere mai mare decât motoarele europene. Pentru a facilita disiparea căldurii și a reduce creșterea temperaturii, motoarele americane folosesc, în general, poansonări statorice cu diametre exterioare mai mari, în timp ce motoarele europene folosesc, în general, perforații statorice cu diametre exterioare mai mici, datorită necesității unor derivate structurale, cum ar fi motoarele antiexplozive și pentru a reduce cantitatea de cupru utilizată la capătul înfășurării și costurile de producție.

2. Folosiți materiale magnetice mai bune și măsuri de procesare pentru a reduce pierderile de fier

Proprietățile magnetice (permeabilitatea magnetică și pierderea unitară de fier) ​​ale materialului miezului au o mare influență asupra eficienței și a altor performanțe ale motorului. În același timp, costul materialului de bază este partea principală a costului motorului. Prin urmare, selecția materialelor magnetice adecvate este cheia pentru proiectarea și fabricarea motoarelor de înaltă eficiență. La motoarele de putere mai mare, pierderile de fier reprezintă o proporție considerabilă din pierderea totală. Prin urmare, reducerea valorii pierderii unitare a materialului de bază va ajuta la reducerea pierderii de fier a motorului. Datorită proiectării și fabricării motorului, pierderea de fier a motorului depășește cu mult valoarea calculată în funcție de valoarea pierderii de fier unitară furnizată de oțelărie. Prin urmare, valoarea pierderii unității de fier este în general crescută de 1,5 ~ 2 ori în timpul proiectării pentru a ține cont de creșterea pierderii de fier.

Motivul principal pentru creșterea pierderilor de fier este că valoarea pierderii unitare de fier a oțelului este obținută prin testarea probei de material de bandă conform metodei cercului pătrat Epstein. Cu toate acestea, materialul este supus unor solicitări mari după perforare, forfecare și laminare, iar pierderea va crește. În plus, existența fantei dintelui provoacă goluri de aer, ceea ce duce la pierderi în gol pe suprafața miezului cauzate de câmpul magnetic armonic al dintelui. Acestea vor duce la o creștere semnificativă a pierderii de fier a motorului după fabricarea acestuia. Prin urmare, pe lângă selectarea materialelor magnetice cu pierderi unitare de fier mai mici, este necesar să se controleze presiunea de laminare și să se ia măsurile necesare pentru a reduce pierderile de fier. Având în vedere prețul și factorii de proces, foile de oțel siliconic de calitate superioară și foile de oțel siliconat mai subțiri de 0,5 mm nu sunt foarte utilizate în producția de motoare de înaltă eficiență. În general, se folosesc foi de oțel electric fără siliciu cu conținut scăzut de carbon sau foi de oțel siliciu laminate la rece cu conținut scăzut de siliciu. Unii producători de motoare europene mici au folosit foi de oțel electric fără siliciu cu o valoare unitară a pierderii de fier de 6,5w/kg. În ultimii ani, oțelăriile au lansat table de oțel electric Polycor420 cu o pierdere medie unitară de 4,0w/kg, chiar mai mică decât unele table de oțel cu conținut scăzut de siliciu. Materialul are, de asemenea, o permeabilitate magnetică mai mare.

În ultimii ani, Japonia a dezvoltat o foaie de oțel laminată la rece cu conținut scăzut de siliciu, cu un grad de 50RMA350, care are o cantitate mică de aluminiu și metale din pământuri rare adăugate la compoziția sa, menținând astfel o permeabilitate magnetică ridicată, reducând în același timp pierderile și Valoarea pierderii unității de fier este de 3,12 w/kg. Acestea sunt susceptibile de a oferi o bază materială bună pentru producția și promovarea motoarelor de înaltă eficiență.

3. Reduceți dimensiunea ventilatorului pentru a reduce pierderile de ventilație

Pentru motoarele cu 2 și 4 poli de putere mai mare, frecarea vântului reprezintă o proporție considerabilă. De exemplu, frecarea vântului a unui motor cu 2 poli de 90 kW poate atinge aproximativ 30% din pierderea totală. Frecarea vântului este compusă în principal din puterea consumată de ventilator. Deoarece pierderea de căldură a motoarelor de înaltă eficiență este în general scăzută, volumul de aer de răcire poate fi redus și, astfel, puterea de ventilație poate fi, de asemenea, redusă. Puterea de ventilație este aproximativ proporțională cu puterea a 4-a până la a 5-a a diametrului ventilatorului. Prin urmare, dacă creșterea temperaturii o permite, reducerea dimensiunii ventilatorului poate reduce efectiv frecarea vântului. În plus, designul rezonabil al structurii de ventilație este, de asemenea, important pentru îmbunătățirea eficienței ventilației și reducerea frecării vântului. Testele au arătat că frecarea vântului a părții cu 2 poli de mare putere a unui motor de înaltă eficiență poate fi redusă cu aproximativ 30% în comparație cu motoarele obișnuite. Deoarece pierderea de ventilație este redusă semnificativ și nu necesită prea multe costuri suplimentare, schimbarea designului ventilatorului este adesea una dintre principalele măsuri luate pentru această parte a motoarelor de înaltă eficiență.

4. Reduceți pierderile pierdute prin măsuri de proiectare și proces

Pierderile parazite ale motoarelor asincrone sunt cauzate în principal de pierderile de înaltă frecvență în miezurile statorului și rotorului și înfășurările cauzate de armonici de ordin înalt ale câmpului magnetic. Pentru a reduce pierderea de pierdere a sarcinii, amplitudinea fiecărei armonici de fază poate fi redusă utilizând înfășurări sinusoidale conectate în serie Y-Δ sau alte înfășurări cu armonici joase, reducând astfel pierderile de parazit. Testele au arătat că utilizarea înfășurărilor sinusoidale poate reduce pierderile de pierderi cu mai mult de 30% în medie.

5. Îmbunătățiți procesul de turnare sub presiune pentru a reduce pierderea rotorului

Prin controlul presiunii, temperaturii și traseului de descărcare a gazului în timpul procesului de turnare a aluminiului rotorului, gazul din barele rotorului poate fi redus, îmbunătățind astfel conductivitatea și reducând consumul de aluminiu al rotorului. În ultimii ani, Statele Unite au dezvoltat cu succes echipamente de turnare sub presiune cu rotor de cupru și procese corespunzătoare, iar în prezent efectuează producție de probă la scară mică. Calculele arată că, dacă rotoarele de cupru înlocuiesc rotoarele din aluminiu, pierderile rotorului pot fi reduse cu aproximativ 38%.

6. Aplicați designul de optimizare a computerului pentru a reduce pierderile și pentru a îmbunătăți eficiența

Pe lângă creșterea materialelor, îmbunătățirea performanței materialelor și îmbunătățirea proceselor, proiectarea de optimizare computerizată este utilizată pentru a determina în mod rezonabil diferiți parametri sub constrângerile de cost, performanță etc., astfel încât să se obțină cea mai mare îmbunătățire posibilă a eficienței. Utilizarea designului de optimizare poate scurta semnificativ timpul de proiectare a motorului și poate îmbunătăți calitatea proiectării motorului.

---

Ora postării: 12-aug-2024