Pierderile motoarelor trifazate de curent alternativ pot fi împărțite în pierderi de cupru, pierderi de aluminiu, pierderi de fier, pierderi de pierderi și pierderi de vânt. Primele patru sunt pierderi de încălzire, iar suma lor se numește pierderi totale de încălzire.Proporția dintre pierderile de cupru, pierderile de aluminiu, pierderile de fier și pierderile de pierdere în pierderea totală de căldură sunt expuse atunci când puterea trece de la mică la mare.Prin exemplu, deși proporția consumului de cupru și a consumului de aluminiu în pierderea totală de căldură fluctuează, aceasta scade în general de la mare la mic, prezentând o tendință descendentă.Dimpotrivă, pierderile de fier și pierderile rătăcite, deși există fluctuații, cresc în general de la mic la mare, prezentând o tendință ascendentă.Când puterea este suficient de mare, disiparea rătăcită a fierului depășește disiparea cuprului.Uneori pierderile de pierdere depășesc pierderile de cupru și pierderile de fier și devin primul factor de pierdere de căldură.Reanalizarea motorului Y2 și observarea modificării proporționale a diferitelor pierderi la pierderea totală relevă legi similare.Recunoscând regulile de mai sus, se ajunge la concluzia că diferitele motoare de putere au un accent diferit pe reducerea creșterii temperaturii și a pierderilor de căldură.Pentru motoarele mici, pierderile de cupru trebuie mai întâi reduse; pentru motoarele de putere medie și mare, pierderile de fier ar trebui să se concentreze pe reducerea pierderilor parazite.Opinia conform căreia „pierderile de pierdere sunt mult mai mici decât pierderile de cupru și pierderile de fier” este unilaterală.Se subliniază în special faptul că, cu cât puterea motorului este mai mare, cu atât trebuie acordată mai multă atenție reducerii pierderilor parazite.Motoarele de capacitate medie și mare folosesc înfășurări sinusoidale pentru a reduce potențialul magnetic armonic și pierderile parazite, iar efectul este adesea foarte bun.Diverse măsuri pentru a reduce pierderile de pierderi, în general, nu trebuie să mărească materialele eficiente.
Introducere
Pierderea motorului de curent alternativ trifazat poate fi împărțită în pierderi de cupru PCu, pierderi de aluminiu PAl, pierderi de fier PFe, pierderi de pierdere Ps, uzură la vânt Pfw, primele patru sunt pierderi de încălzire, a căror sumă se numește pierderea totală de încălzire PQ, dintre care pierderi de parazit Este cauza tuturor pierderilor, cu excepția pierderilor de cupru PCu, pierderilor de aluminiu PAl, pierderilor de fier PFe și uzurii vântului Pfw, inclusiv potențialul magnetic armonic, câmpul magnetic de scurgere și curentul lateral al jgheabului.
Datorită dificultății de calculare a pierderii parazite și a complexității testului, multe țări prevăd că pierderea parazită este calculată ca 0,5% din puterea de intrare a motorului, ceea ce simplifică contradicția.Cu toate acestea, această valoare este foarte aspră, iar modelele diferite și procesele diferite sunt adesea foarte diferite, ceea ce ascunde, de asemenea, contradicția și nu poate reflecta cu adevărat condițiile reale de lucru ale motorului.Recent, disiparea parazită măsurată a devenit din ce în ce mai populară.În epoca integrării economice globale, este tendința generală de a avea o anumită perspectivă asupra modului de integrare cu standardele internaționale.
În această lucrare este studiat motorul trifazat de curent alternativ. Când puterea se schimbă de la mică la mare, se modifică proporția dintre pierderile de cupru PCu, pierderile de aluminiu PAl, pierderile de fier PFe și pierderile de pierdere Ps față de pierderea totală de căldură PQ și se obțin contramăsurile. Proiectați și fabricați mai rezonabile și mai bune.
1. Analiza pierderilor motorului
1.1 Mai întâi observați o instanță.O fabrică exportă produse din seria E de motoare electrice, iar condițiile tehnice prevăd pierderile parazite măsurate.Pentru ușurință în comparație, să ne uităm mai întâi la motoarele cu 2 poli, care variază în putere de la 0,75 kW la 315 kW.Conform rezultatelor testului, se calculează raportul dintre pierderile de cupru PCu, pierderile de aluminiu PAl, pierderile de fier PFe și pierderile de pierdere Ps la pierderea totală de căldură PQ, așa cum se arată în Figura 1.Ordonata din figură este raportul dintre diferitele pierderi de încălzire și pierderea totală de încălzire (%), abscisa este puterea motorului (kW), linia întreruptă cu diamante este proporția consumului de cupru, linia întreruptă cu pătrate este proporția consumului de aluminiu, iar linia întreruptă a triunghiului este raportul de pierdere de fier, iar linia întreruptă cu cruce este raportul pierderii rătăcite.
Figura 1. O diagramă cu linii întrerupte a proporției consumului de cupru, consumului de aluminiu, consumului de fier, disipării parazite și pierderii totale de încălzire a motoarelor cu 2 poli din seria E
(1) Când puterea motorului se schimbă de la mic la mare, proporția consumului de cupru, deși fluctuantă, scade în general de la mare la mic, prezentând o tendință descendentă. 0.75kW și 1.1kW reprezintă aproximativ 50%, în timp ce 250kW și 315kW sunt mai puțin decât Proporția de 20% consum de aluminiu sa schimbat, de asemenea, de la mare la mic în general, arătând o tendință descendentă, dar schimbarea nu este mare.
(2) De la puterea motorului mică la mare, proporția pierderilor de fier se modifică, deși există fluctuații, în general crește de la mică la mare, arătând o tendință ascendentă.0,75kW ~ 2,2kW este de aproximativ 15%, iar când este mai mare de 90kW, depășește 30%, ceea ce este mai mare decât consumul de cupru.
(3) Modificarea proporțională a disipării parazite, deși fluctuantă, crește în general de la mic la mare, prezentând o tendință ascendentă.0.75kW ~ 1.5kW este de aproximativ 10%, în timp ce 110kW este aproape de consumul de cupru. Pentru specificații mai mari de 132 kW, majoritatea pierderilor de pierderi depășesc consumul de cupru.Pierderile de pierdere de 250 kW și 315 kW depășesc pierderile de cupru și fier și devin primul factor în pierderea de căldură.
Motor cu 4 poli (schema liniară omisă).Pierderea de fier peste 110kW este mai mare decât pierderea de cupru, iar pierderea de pierdere de 250kW și 315kW depășește pierderea de cupru și pierderea de fier, devenind primul factor în pierderea de căldură.Suma consumului de cupru și a consumului de aluminiu al acestei serii de motoare cu 2-6 poli, motorul mic reprezintă aproximativ 65% până la 84% din pierderea totală de căldură, în timp ce motorul mare se reduce la 35% până la 50%, în timp ce fierul consumul este invers, motorul mic reprezintă aproximativ 65% până la 84% din pierderea totală de căldură. Pierderea totală de căldură este de 10% până la 25%, în timp ce motorul mare crește la aproximativ 26% până la 38%.Pierderile de pierdere, motoarele mici reprezintă aproximativ 6% până la 15%, în timp ce motoarele mari cresc la 21% până la 35%.Când puterea este suficient de mare, pierderile de fier depășesc pierderile de cupru.Uneori, pierderile de pierdere depășesc pierderile de cupru și pierderile de fier, devenind primul factor în pierderea de căldură.
Motor cu 2 poli seria 1.2 R, pierderi parazite măsurate
Conform rezultatelor testului, se obține raportul dintre pierderile de cupru, pierderile de fier, pierderile de pierdere etc. la pierderea totală de căldură PQ.Figura 2 arată modificarea proporțională a puterii motorului cu pierderea de cupru rătăcită.Ordonata din figură este raportul (%) dintre pierderile de cupru rătăcite și pierderile totale de încălzire, abscisa este puterea motorului (kW), linia întreruptă cu diamante este raportul pierderii de cupru și linia întreruptă cu pătrate este raportul pierderilor rătăcite .Figura 2 arată clar că, în general, cu cât puterea motorului este mai mare, cu atât este mai mare proporția pierderilor parazite față de pierderea totală de căldură, care este în creștere.Figura 2 arată, de asemenea, că pentru dimensiuni mai mari de 150kW, pierderile de pierderi depășesc pierderile de cupru.Există mai multe dimensiuni de motoare, iar pierderea de pierdere este chiar de 1,5 până la 1,7 ori pierderea de cupru.
Puterea acestei serii de motoare cu 2 poli variază de la 22kW la 450kW. Raportul dintre pierderea parazită măsurată și PQ a crescut de la mai puțin de 20% la aproape 40%, iar intervalul de modificare este foarte mare.Dacă este exprimat prin raportul dintre pierderile parazite măsurate și puterea nominală de ieșire, este de aproximativ (1,1 ~ 1,3)%; dacă este exprimat prin raportul dintre pierderea parazită măsurată și puterea de intrare, este de aproximativ (1,0 ~ 1,2)%, ultimele două. Raportul expresiei nu se schimbă mult și este dificil de observat schimbarea proporțională a parazitului. pierdere față de PQ.Prin urmare, observarea pierderilor de încălzire, în special a raportului dintre pierderile de dispersie și PQ, poate înțelege mai bine legea în schimbare a pierderilor de încălzire.
Pierderile parazite măsurate în cele două cazuri de mai sus adoptă metoda IEEE 112B în Statele Unite
Figura 2. Diagramă liniară a raportului dintre pierderile de cupru și pierderile totale de încălzire ale motorului cu 2 poli seria R
1.3 Motoare din seria Y2
Condițiile tehnice prevăd că pierderea parazită este de 0,5% din puterea de intrare, în timp ce GB/T1032-2005 stipulează valoarea recomandată a pierderii parazite. Acum luați metoda 1, iar formula este Ps=(0,025-0,005×lg(PN))×P1 formula PN- este puterea nominală; P1- este puterea de intrare.
Presupunem că valoarea măsurată a pierderii parazite este egală cu valoarea recomandată și recalculăm calculul electromagnetic și apoi calculăm raportul dintre cele patru pierderi de încălzire ale consumului de cupru, consumului de aluminiu și consumului de fier la pierderea totală de încălzire PQ .Modificarea proporției sale este, de asemenea, în conformitate cu regulile de mai sus.
Adică: atunci când puterea se schimbă de la mic la mare, proporția consumului de cupru și a consumului de aluminiu scade în general de la mare la mic, arătând o tendință descendentă.Pe de altă parte, proporția pierderilor de fier și pierderilor de pierdere crește în general de la mic la mare, prezentând o tendință ascendentă.Indiferent de 2 poli, 4 poli sau 6 poli, dacă puterea este mai mare decât o anumită putere, pierderea de fier va depăși pierderea de cupru; proporția pierderilor de pierdere va crește, de asemenea, de la mic la mare, apropiindu-se treptat de pierderea de cupru, sau chiar depășind pierderea de cupru.Disiparea parazită a mai mult de 110kW în 2 poli devine primul factor în pierderea de căldură.
Figura 3 este un grafic cu linie întreruptă al raportului dintre patru pierderi de încălzire și PQ pentru motoarele cu 4 poli din seria Y2 (presupunând că valoarea măsurată a pierderilor parazite este egală cu valoarea recomandată de mai sus și alte pierderi sunt calculate în funcție de valoare) .Ordonata este raportul dintre diferitele pierderi de încălzire la PQ (%), iar abscisa este puterea motorului (kW).Evident, pierderile de fier peste 90kW sunt mai mari decât pierderile de cupru.
Figura 3. Diagrama cu linii întrerupte a raportului dintre consumul de cupru, consumul de aluminiu, consumul de fier și disiparea parazită și pierderea totală de încălzire a motoarelor cu 4 poli din seria Y2
1.4 Literatura de specialitate studiază raportul dintre diferitele pierderi și pierderile totale (inclusiv frecarea vântului)
S-a constatat că consumul de cupru și consumul de aluminiu au reprezentat 60% până la 70% din pierderea totală la motoarele mici și a scăzut la 30% până la 40% atunci când capacitatea a crescut, în timp ce consumul de fier a fost invers. %mai sus.Pentru pierderile de pierderi, motoarele mici reprezintă aproximativ 5% până la 10% din pierderile totale, în timp ce motoarele mari reprezintă mai mult de 15%.Legile relevate sunt similare: adică, atunci când puterea se schimbă de la mic la mare, proporția pierderilor de cupru și a aluminiului scade în general de la mare la mică, prezentând o tendință descendentă, în timp ce proporția pierderilor de fier și pierderilor de pierdere crește în general de la mic spre mare, prezentând o tendință ascendentă. .
1.5 Formula de calcul a valorii recomandate a pierderii parazite conform GB/T1032-2005 Metoda 1
Numărătorul este valoarea măsurată a pierderii parazite.De la puterea motorului mică la mare, proporția pierderilor parazite la puterea de intrare se modifică și scade treptat, iar intervalul de modificare nu este mic, aproximativ 2,5% până la 1,1%.Dacă numitorul este schimbat la pierderea totală ∑P, adică Ps/∑P=Ps/P1/(1-η), dacă randamentul motorului este 0,667~0,967, reciproca lui (1-η) este 3~ 30, adică impuritatea măsurată În comparație cu raportul dintre puterea de intrare, raportul dintre pierderea prin disipare și pierderea totală este amplificat de 3 până la 30 de ori. Cu cât puterea este mai mare, cu atât linia întreruptă crește mai repede.Evident, dacă se ia raportul dintre pierderile dispersate și pierderile totale de căldură, „factorul de mărire” este mai mare.Pentru motorul serie R cu 2 poli de 450 kW din exemplul de mai sus, raportul dintre pierderile parazite și puterea de intrare Ps/P1 este puțin mai mic decât valoarea calculată recomandată mai sus și raportul dintre pierderile parazite și pierderea totală ∑P și pierderea totală de căldură PQ este de 32,8%, respectiv. 39,5%, în comparație cu raportul dintre puterea de intrare P1, „amplificat” de aproximativ 28 de ori, respectiv de 34 de ori.
Metoda de observare și analiză din această lucrare este de a lua raportul dintre 4 tipuri de pierderi de căldură la pierderea totală de căldură PQ. Valoarea raportului este mare, iar legea de proporție și modificare a diferitelor pierderi poate fi văzută clar, adică puterea de la mic la mare, consumul de cupru și consumul de aluminiu În general, proporția s-a schimbat de la mare la mic, arătând o scădere. tendință, în timp ce proporția pierderilor de fier și pierderilor rătăcite sa schimbat în general de la mic la mare, arătând o tendință ascendentă.În special, s-a observat că, cu cât puterea motorului este mai mare, cu atât este mai mare raportul pierderii parazite față de PQ, apropiindu-se treptat de pierderea de cupru, depășind pierderea de cupru și chiar devenind primul factor în pierderea de căldură, astfel încât să putem înțelege corect legea și acordați atenție reducerii motorului mare. pierderi rătăcite.În comparație cu raportul dintre pierderile parazite și puterea de intrare, raportul dintre pierderile parazite măsurate și pierderile totale de căldură este exprimat doar într-un alt mod și nu îi schimbă natura fizică.
2. Măsuri
Cunoașterea regulii de mai sus este utilă pentru proiectarea și fabricarea rațională a motorului.Puterea motorului este diferită, iar măsurile de reducere a creșterii temperaturii și a pierderii de căldură sunt diferite, iar focalizarea este diferită.
2.1 Pentru motoarele de putere redusă, consumul de cupru reprezintă o proporție mare din pierderea totală de căldură
Prin urmare, reducerea creșterii temperaturii ar trebui mai întâi să reducă consumul de cupru, cum ar fi creșterea secțiunii transversale a firului, reducerea numărului de conductori per slot, creșterea formei fantei statorului și prelungirea miezului de fier.În fabrică, creșterea temperaturii este adesea controlată prin controlul sarcinii termice AJ, care este complet corectă pentru motoarele mici.Controlul AJ înseamnă, în esență, controlul pierderilor de cupru. Nu este dificil să găsiți pierderea de cupru la stator a întregului motor conform AJ, diametrul interior al statorului, lungimea de jumătate de tură a bobinei și rezistivitatea firului de cupru.
2.2 Când puterea trece de la mică la mare, pierderea de fier se apropie treptat de pierderea de cupru
Consumul de fier depășește în general consumul de cupru atunci când este mai mare de 100 kW.Prin urmare, motoarele mari ar trebui să acorde atenție reducerii consumului de fier.Pentru măsuri specifice, pot fi utilizate foi de oțel cu siliciu cu pierderi reduse, densitatea magnetică a statorului nu trebuie să fie prea mare și trebuie acordată atenție distribuției rezonabile a densității magnetice a fiecărei piese.
Unele fabrici reproiectează unele motoare de mare putere și reduc în mod corespunzător forma fantei statorului.Distribuția densității magnetice este rezonabilă, iar raportul dintre pierderea de cupru și pierderea de fier este ajustat corespunzător.Deși densitatea curentului statorului crește, sarcina termică crește, iar pierderea de cupru crește, densitatea magnetică a statorului scade, iar pierderea de fier scade mai mult decât crește pierderea de cupru.Performanța este echivalentă cu designul original, nu doar creșterea temperaturii este redusă, ci și cantitatea de cupru utilizată în stator este salvată.
2.3 Pentru a reduce pierderile pierdute
Acest articol subliniază faptul căputerea motorului este mai mare, cu atât trebuie acordată mai multă atenție reducerii pierderilor rătăcite.Opinia că „pierderile de pierdere sunt mult mai mici decât pierderile de cupru” se aplică numai motoarelor mici.Evident, conform observației și analizei de mai sus, cu cât puterea este mai mare, cu atât este mai puțin potrivită.Opinia potrivit căreia „pierderile rătăcite sunt mult mai mici decât pierderile de fier” este, de asemenea, inadecvată.
Raportul dintre valoarea măsurată a pierderilor parazite și puterea de intrare este mai mare pentru motoarele mici, iar raportul este mai mic atunci când puterea este mai mare, dar nu se poate concluziona că motoarele mici ar trebui să acorde atenție reducerii pierderilor parazite, în timp ce motoarele mari o fac. nu este necesar să se reducă pierderile pierdute. pierderi.Dimpotrivă, conform exemplului și analizei de mai sus, cu cât puterea motorului este mai mare, cu atât este mai mare raportul pierderilor de dispersie la pierderea totală de căldură, pierderile de pierderi și pierderile de fier sunt aproape sau chiar depășesc pierderile de cupru, deci cu atât mai mare. puterea motorului, cu atât mai multă atenție trebuie acordată acestuia. Reduce pierderile pierdute.
2.4 Măsuri de reducere a pierderilor rătăcite
Modalități de reducere a pierderilor de pierderi, cum ar fi creșterea spațiului de aer, deoarece pierderea de aer este aproximativ invers proporțională cu pătratul spațiului de aer; reducerea potențialului magnetic armonic, cum ar fi utilizarea înfășurărilor sinusoidale (armonici scăzute); potrivirea corectă a slotului; reducerea coggingului, rotorul adoptă fantă închisă, iar fanta deschisă a motorului de înaltă tensiune adoptă pană cu slot magnetic; Tratamentul de acoperire a rotorului din aluminiu turnat reduce curentul lateral și așa mai departe.Este de remarcat faptul că măsurile de mai sus nu necesită, în general, adăugarea de materiale eficiente.Consumul divers este, de asemenea, legat de starea de încălzire a motorului, cum ar fi o bună disipare a căldurii a înfășurării, temperatura internă scăzută a motorului și consumul divers scăzut.
Exemplu: O fabrică repara un motor cu 6 poli și 250kW.După testul de reparație, creșterea temperaturii a ajuns la 125K sub 75% din sarcina nominală.Spațiul de aer este apoi prelucrat la 1,3 ori dimensiunea originală.În testul sub sarcină nominală, creșterea temperaturii a scăzut de fapt la 81K, ceea ce arată pe deplin că spațiul de aer a crescut și disiparea parazitului a fost mult redusă.Potențialul magnetic armonic este un factor important pentru pierderea parazită. Motoarele de capacitate medie și mare folosesc înfășurări sinusoidale pentru a reduce potențialul magnetic armonic, iar efectul este adesea foarte bun.Înfășurările sinusoidale bine proiectate sunt utilizate pentru motoarele de putere medie și mare. Atunci când amplitudinea și amplitudinea armonică sunt reduse cu 45% până la 55% în comparație cu designul original, pierderea parazită poate fi redusă cu 32% până la 55%, în caz contrar, creșterea temperaturii va fi redusă și eficiența va fi crescută. , zgomotul este redus și poate economisi cupru și fier.
3. Concluzie
3.1 Motor trifazat de curent alternativ
Când puterea se schimbă de la mic la mare, proporția consumului de cupru și a consumului de aluminiu față de pierderea totală de căldură crește, în general, de la mare la mică, în timp ce proporția pierderilor de pierdere din consumul de fier crește în general de la mic la mare.Pentru motoarele mici, pierderile de cupru reprezintă cea mai mare proporție din pierderea totală de căldură. Pe măsură ce capacitatea motorului crește, pierderile rătăcite și pierderile de fier se apropie și depășesc pierderile de cupru.
3.2 Pentru a reduce pierderile de căldură
Puterea motorului este diferită, iar accentul măsurilor luate este, de asemenea, diferit.Pentru motoarele mici, consumul de cupru ar trebui mai întâi redus.Pentru motoarele de putere medie și mare, ar trebui să se acorde mai multă atenție reducerii pierderilor de fier și pierderilor rătăcite.Opinia potrivit căreia „pierderile rătăcite sunt mult mai mici decât pierderile de cupru și pierderile de fier” este unilaterală.
3.3 Proporția pierderilor parazite în pierderea totală de căldură a motoarelor mari este mai mare
Această lucrare subliniază faptul că, cu cât puterea motorului este mai mare, cu atât trebuie acordată mai multă atenție reducerii pierderilor parazite.
Ora postării: 16-jun-2022