Beroende på vilken typ av system som designas och den underliggande miljön i vilken det fungerar, kan motorvikten vara mycket viktig för systemets totala kostnad och driftsvärde.Motorviktsminskning kan hanteras i flera riktningar, inklusive universell motordesign, effektiv komponentproduktion och materialval.För att uppnå detta är det nödvändigt att förbättra alla aspekter av motorutveckling: från design till effektiv produktion av komponenter med optimerade material, användning av lättviktsmaterial och nya tillverkningsprocesser.Generellt sett beror effektiviteten hos en motor på motorns typ, storlek, användning och även på kvaliteten och kvantiteten av material som används.Ur alla dessa aspekter måste därför elmotorer utvecklas med energi och kostnadseffektiva komponenter.
En motor är en elektromekanisk energiomvandlingsanordning som omvandlar elektrisk energi till mekanisk energi i form av linjär eller roterande rörelse. Arbetsprincipen för en motor beror huvudsakligen på interaktionen mellan magnetiska och elektriska fält.Många parametrar kan användas för att jämföra motorer: vridmoment, effekttäthet, konstruktion, grundläggande driftprincip, förlustfaktor, dynamisk respons och effektivitet, den sista är den viktigaste.Orsakerna till låg motorverkningsgrad kan främst tillskrivas följande faktorer: felaktig storlek, låg elektrisk verkningsgrad hos den använda motorn, låg mekanisk verkningsgrad hos slutanvändaren (pumpar, fläktar, kompressorer etc.) Inget varvtalsregleringssystem som är dåligt bibehålls eller till och med obefintlig.
För att maximera energiprestanda hos en motor måste förluster från olika energiomvandlingar under motordrift minimeras.Faktum är att i en elektrisk maskin omvandlas energi från elektrisk till elektromagnetisk och sedan tillbaka till mekanisk.Effektivitetshöjande elmotorer skiljer sig från konventionella elmotorer eftersom de har minimala förluster.Faktum är att i konventionella motorer orsakas förluster huvudsakligen av: friktionsförluster och mekaniska förluster på grund av vindförluster (lager, borstar och ventilation) förluster i vakuumjärn (proportionellt mot kvadraten av spänning), relaterade till förändringar i flödesriktning Förluster pga. till hysteresen av kärnans dispergerade energi och förluster på grund av Joule-effekten (proportionell mot strömmens kvadrat) på grund av virvelströmmar orsakade av cirkulerande strömmar och flödesvariationer i kärnan.
rätt design
Att designa den mest effektiva motorn är en nyckelaspekt för att minska vikten, och eftersom de flesta motorer är designade för utbredd användning är rätt motor för en specifik tillämpning ofta större än vad som faktiskt behövs.För att övervinna denna utmaning är det viktigt att hitta motortillverkningsföretag som är villiga att göra förändringar på halvanpassade sätt, från motorlindningar och magneter till ramstorlek.För att säkerställa att det finns rätt lindning är det nödvändigt att känna till motorns specifikationer så att det exakta vridmoment och varvtal som krävs för applikationen kan bibehållas.Förutom att justera lindningarna kan tillverkare också ändra den magnetiska designen av motorn baserat på förändringar i permeabiliteten. Korrekt placering av sällsynta jordartsmagneter mellan rotorn och statorn kan bidra till att öka motorns totala vridmoment.
ny tillverkningsprocess
Tillverkare kan kontinuerligt uppgradera sin utrustning för att producera motorkomponenter med högre tolerans, vilket eliminerar de tjocka väggarna och täta områdena som en gång användes som en säkerhetsmarginal mot brott.Eftersom varje komponent är omdesignad och tillverkad med den senaste tekniken kan vikten minskas på flera ställen som innehåller magnetiska komponenter, inklusive isolering och beläggningar, ramar och motoraxlar.
materialval
Materialvalet har en övergripande inverkan på motordrift, effektivitet och vikt, vilket är det mest uppenbara exemplet på varför så många tillverkare använder aluminiumramar istället för rostfritt stål.Tillverkare har fortsatt att experimentera med material med elektromagnetiska och isolerande egenskaper, och tillverkare använder en mängd olika kompositmaterial samt lättare metaller som erbjuder lätta alternativ till stålkomponenter.För installationsändamål finns en mängd olika armerade plaster, polymerer och hartser tillgängliga, beroende på användarens specifika krav för den slutliga motorn.När motordesigners fortsätter att experimentera och undersöka alternativa komponenter, inklusive beläggningar med lägre densitet och hartser för tätningsändamål, blåser de nytt liv i produktionsprocessen, vilket ofta påverkar motorns vikt.Dessutom erbjuder tillverkare ramlösa motorer, vilket kan påverka motorvikten genom att helt eliminera ramen.
avslutningsvis
Teknologier som använder lättviktsmaterial, nya tillverkningsprocesser och magnetiska material för att minska motorvikten och förbättra motoreffektiviteten.Elmotorer, särskilt i fordonstillämpningar, representerar ett ökande antal framtida teknologier.Så även om det fortfarande är en lång väg att gå, blir detta förhoppningsvis en allt mer konsoliderad teknik, med förbättrade elmotorer som tar itu med frågor relaterade till energibesparingar.
Posttid: 28 juli 2022