Motorun kayıp dağılımı güç büyüklüğüne ve kutup sayısına göre değiştiğinden, kaybı azaltmak için farklı güçlerdeki ve kutup sayılarındaki ana kayıp bileşenlerine yönelik önlemler almaya odaklanmalıyız. Kayıpları azaltmanın bazı yolları kısaca şöyle anlatılmaktadır:

1. Sargı kaybını ve demir kaybını azaltmak için etkili malzemeleri artırın

Motorların benzerlik ilkesine göre, elektromanyetik yük değişmeden kaldığında ve mekanik kayıplar dikkate alınmadığında, motorun kaybı yaklaşık olarak motorun doğrusal boyutunun küpüyle orantılı olup, motorun giriş gücü yaklaşık olarak doğrusal boyutun dördüncü kuvvetiyle orantılıdır. Buradan, verimlilik ile etkili malzeme kullanımı arasındaki ilişki yaklaşık olarak tahmin edilebilir. Motorun verimliliğini artırmak amacıyla daha etkili malzemelerin yerleştirilebilmesi için belirli kurulum boyutu koşullarında daha geniş bir alan elde etmek amacıyla, stator zımbasının dış çap boyutu önemli bir faktör haline gelir. Aynı makine tabanı aralığında Amerikan motorları, Avrupa motorlarından daha yüksek çıkışa sahiptir. Isı dağılımını kolaylaştırmak ve sıcaklık artışını azaltmak için Amerikan motorları genellikle daha büyük dış çaplı stator zımbaları kullanırken, Avrupa motorları genellikle patlamaya dayanıklı motorlar gibi yapısal türevlere duyulan ihtiyaç nedeniyle ve ısı kaybını azaltmak için daha küçük dış çaplı stator zımbaları kullanır. sarım ucunda kullanılan bakır miktarı ve üretim maliyetleri.

2. Demir kaybını azaltmak için daha iyi manyetik malzemeler ve proses önlemleri kullanın

Çekirdek malzemenin manyetik özellikleri (manyetik geçirgenlik ve birim demir kaybı), motorun verimliliği ve diğer performansı üzerinde büyük etkiye sahiptir. Aynı zamanda çekirdek malzemenin maliyeti motor maliyetinin ana kısmını oluşturur. Bu nedenle uygun manyetik malzemelerin seçimi, yüksek verimli motorların tasarlanması ve üretilmesinin anahtarıdır. Daha yüksek güçlü motorlarda demir kaybı toplam kaybın önemli bir kısmını oluşturur. Bu nedenle çekirdek malzemenin birim kayıp değerinin düşürülmesi motorun demir kaybının azaltılmasına yardımcı olacaktır. Motorun tasarımı ve imalatından dolayı motorun demir kaybı, çelikhanenin sağladığı birim demir kaybı değerine göre hesaplanan değerin çok üzerindedir. Bu nedenle, demir kaybındaki artışı hesaba katmak için birim demir kaybı değeri genellikle tasarım sırasında 1,5~2 kat artırılır.

Demir kaybının artmasının temel nedeni çelikhanenin birim demir kaybı değerinin şerit malzeme numunesinin Epstein kare daire yöntemine göre test edilmesiyle elde edilmesidir. Ancak malzeme delme, kesme ve laminasyon sonrasında büyük bir gerilime maruz kalır ve kayıp artar. Ayrıca diş yuvasının varlığı hava boşluklarına neden olur, bu da diş harmonik manyetik alanının neden olduğu çekirdek yüzeyinde yüksüz kayıplara yol açar. Bunlar motorun imalat sonrası demir kaybının ciddi oranda artmasına yol açacaktır. Bu nedenle birim demir kaybı daha düşük olan manyetik malzemelerin seçilmesinin yanı sıra, laminasyon basıncının kontrol edilmesi ve demir kaybının azaltılması için gerekli proses önlemlerinin alınması gerekmektedir. Fiyat ve proses faktörleri göz önüne alındığında, yüksek verimli motorların üretiminde yüksek kaliteli silikon çelik saclar ve 0,5 mm'den ince silikon çelik saclar pek kullanılmamaktadır. Genellikle düşük karbonlu silikon içermeyen elektrikli çelik saclar veya düşük silikonlu soğuk haddelenmiş silikonlu çelik saclar kullanılır. Bazı küçük Avrupa motor üreticileri, birim demir kaybı değeri 6,5w/kg olan silikonsuz elektrikli çelik saclar kullanmıştır. Son yıllarda çelik fabrikaları ortalama 4,0w/kg birim kayıpla, bazı düşük silikonlu çelik saclardan bile daha düşük olan Polycor420 silisli çelik sacları piyasaya sürdü. Malzeme ayrıca daha yüksek bir manyetik geçirgenliğe sahiptir.

Son yıllarda Japonya, bileşimine az miktarda alüminyum ve nadir toprak metalleri eklenen, böylece kayıpları azaltırken yüksek manyetik geçirgenliği koruyan, 50RMA350 dereceli düşük silikonlu soğuk haddelenmiş bir çelik levha geliştirdi. birim demir kaybı değeri 3,12w/kg’dır. Bunların yüksek verimli motorların üretimi ve tanıtımı için iyi bir maddi temel sağlaması muhtemeldir.

3. Havalandırma kayıplarını azaltmak için fanın boyutunu küçültün

Daha büyük güçlü 2 kutuplu ve 4 kutuplu motorlar için rüzgar sürtünmesi önemli bir orana sahiptir. Örneğin 90kW'lık 2 kutuplu bir motorun rüzgar sürtünmesi toplam kaybın yaklaşık %30'una ulaşabilir. Rüzgar sürtünmesi esas olarak fanın tükettiği güçten oluşur. Yüksek verimli motorların ısı kayıpları genellikle düşük olduğundan soğutma havası hacmi azaltılabilir ve dolayısıyla havalandırma gücü de azaltılabilir. Havalandırma gücü yaklaşık olarak fan çapının 4. ve 5. kuvvetleriyle orantılıdır. Bu nedenle, eğer sıcaklık artışı izin veriyorsa, fan boyutunun azaltılması rüzgar sürtünmesini etkili bir şekilde azaltabilir. Ayrıca havalandırma yapısının makul tasarımı, havalandırma verimliliğinin artırılması ve rüzgar sürtünmesinin azaltılması açısından da önemlidir. Testler, yüksek verimli bir motorun yüksek güçlü 2 kutuplu kısmının rüzgar sürtünmesinin sıradan motorlarla karşılaştırıldığında yaklaşık %30 oranında azaltılabileceğini göstermiştir. Havalandırma kaybı önemli ölçüde azaldığından ve çok fazla ek maliyet gerektirmediğinden, fan tasarımının değiştirilmesi genellikle yüksek verimli motorların bu kısmı için alınan temel önlemlerden biridir.

4. Tasarım ve süreç önlemleri yoluyla başıboş kayıpları azaltın

Asenkron motorların başıboş kayıpları esas olarak manyetik alanın yüksek dereceli harmoniklerinin neden olduğu stator, rotor çekirdekleri ve sargılardaki yüksek frekans kayıplarından kaynaklanır. Yük kaçak kaybını azaltmak için, her bir faz harmoniğinin genliği, Y-Δ serisine bağlı sinüzoidal sargılar veya diğer düşük harmonikli sargılar kullanılarak azaltılabilir, böylece kaçak kayıp azaltılabilir. Testler, sinüzoidal sargıların kullanılmasının başıboş kayıpları ortalama %30'dan fazla azaltabildiğini göstermiştir.

5. Rotor kaybını azaltmak için basınçlı döküm sürecini iyileştirin

Rotor alüminyum döküm işlemi sırasında basınç, sıcaklık ve gaz boşaltma yolunun kontrol edilmesiyle rotor çubuklarındaki gaz azaltılabilir, böylece iletkenlik iyileştirilebilir ve rotorun alüminyum tüketimi azaltılabilir. Son yıllarda Amerika Birleşik Devletleri, bakır rotorlu basınçlı döküm ekipmanını ve ilgili prosesleri başarıyla geliştirdi ve şu anda küçük ölçekli deneme üretimi yürütüyor. Hesaplamalar, bakır rotorların alüminyum rotorların yerini alması durumunda rotor kayıplarının yaklaşık %38 oranında azaltılabileceğini göstermektedir.

6. Kayıpları azaltmak ve verimliliği artırmak için bilgisayar optimizasyon tasarımını uygulayın

Malzemelerin artırılmasına, malzeme performansının iyileştirilmesine ve süreçlerin iyileştirilmesine ek olarak, verimlilikte mümkün olan maksimum iyileştirmenin elde edilmesi amacıyla maliyet, performans vb. kısıtlamaları altında çeşitli parametrelerin makul bir şekilde belirlenmesi için bilgisayar optimizasyon tasarımı kullanılır. Optimizasyon tasarımının kullanılması, motor tasarımının süresini önemli ölçüde kısaltabilir ve motor tasarımının kalitesini artırabilir.

---

Gönderim zamanı: Ağu-12-2024