Hoe om motordoeltreffendheid te verbeter?
Hierdie doeltreffendheid van die motor word beïnvloed deur 'n klein hoeveelheid verliese, insluitend weerstandsverliese, meganiese verliese wat veroorsaak word deur wrywing, verliese wat veroorsaak word deur die verspreiding van magnetiese energie in die kern, en verskillende verliese na gelang van die tipe materiaal wat gebruik word. Om die motor doeltreffender te maak, moet ons die verliese in die motor verminder. Hier is 'n paar metodes of wenke wat gebruik kan word om die doeltreffendheidskoëffisiënt van die motor te verbeter.
- Die funksie van die motorraam is om meganiese beskerming vir die windings te bied. Dit is ook verantwoordelik vir die koppelvlak wat deur die bene gemonteer word. Die motorraam speel 'n belangrike rol in sy termiese werkverrigting aangesien dit verantwoordelik is vir die oordrag van die hitte wat binne die motor gegenereer word na die oppervlak van die raam waar die lug wat deur die waaier geblaas word, hitteafvoer sal bevorder. Dit sal hitteverliese verminder.
- Nog 'n basiese wenk is om 'n minimum gaping tussen enige mure naby die agterkant van die waaierbedekking te handhaaf om luginlaat moontlik te maak. Hou die area rondom die motor skoon en kyk gereeld vir enige lugblokkasies wat die werkverrigting van die verkoelingstelsel kan verminder. Daarom, hoe koeler die motor loop, hoe langer sal dit hou.
- Die stator is die hoofkomponent van die motor en veroorsaak 60% van die verliese, so om hierdie verliese te verminder, moet die massa van die statorwikkeling groot gehou word omdat die toename in massa die weerstand verminder. Hoë doeltreffendheid motors bevat 25% ekstra koper in vergelyking met motors wat ontwerp is vir standaard doeltreffendheid modelle.
- Rotorverliese word ook as 'n geringe bron van verliese beskou, hoofsaaklik veroorsaak deur die mate van glip wat die motor toon. Glip is eintlik die verskil tussen die spoed van die magnetiese veld (RPM) en die werklike RPM van die rotor en as by 'n gegewe las. Onder hulle word glip verkry deur die spoed van die gelaaide motor af te trek van die spoed van die ongelaaide motor en dit te deel deur die spoed van die gelaaide motor. Daarom, om hierdie verliese te verminder, moet glip verminder word, wat gedoen word deur die geleidingsvermoë van die rotor te verhoog. Koper moet in groot hoeveelhede gebruik word vanweë die hoë geleidingsvermoë. Maar die koper moet gegiet word, want 'n proses vir die giet van koper is onlangs ontwikkel.
- Kernmagnetiese verliese word afgelei van histerese, en 20% van die totale verliese word veroorsaak deur kernwervelstrome en versadiging. Deur materiaal van hoë gehalte en kwaliteitbeheer te gebruik, kan verliese tot die minimum beperk word en sodoende doeltreffendheid verbeter.
- Om die uitwerking van histerese en versadiging te verminder, sal staal wat 'n klein hoeveelheid silikon bevat vir laminering gebruik word in plaas van laekoste-koolstofstaal. Op hierdie manier kan kernverliese uitgeskakel word. Deur die lamineringsdikte te verminder en die lamineringslengte te verhoog, kan die vloeddigtheid en kernverlies tot die minimum beperk word.
- Wervelstroomverliese kan tot 'n groot mate geminimaliseer word deur behoorlike isolasie tussen die velle of laminate wat gebruik word, te verseker.
- Die smeerinterval is 'n funksie van die motorinstallasie se gegradeerde spoed, laergrootte, ghriestipe en temperatuurstyging. Wees dus asseblief versigtig wanneer jy smeermiddels gebruik. Moenie vetsoorte meng nie, selfs al gebruik hulle dieselfde elemente. Indien ander ghries in die toediening gebruik word, sal dit die motorwerkverrigting direk beïnvloed.
Hoe om motorverliese te verminder?
Sedert die verlies verspreiding van diemotorwissel met die kraggrootte en die aantal pole, om die verlies te verminder, moet ons daarop fokus om maatreëls te tref vir die hoofverlieskomponente van verskillende kragte en pole. Sommige maniere om die verlies te verminder word kortliks soos volg beskryf:
- Verhoog effektiewe materiale, verminder wikkelverlies en ysterverlies
Volgens die ooreenkomsbeginsel van motors, wanneer die elektromagnetiese las onveranderd bly en meganiese verlies nie in ag geneem word nie, is die verlies van die motor ongeveer eweredig aan die kubus van die lineêre grootte van die motor, en die insetkrag van die motor is ongeveer eweredig aan die vierde mag van die lineêre grootte. Hieruit kan die verhouding tussen doeltreffendheid en effektiewe materiaalgebruik benader word. Om 'n groter spasie onder sekere installasiegrootte toestande te verkry sodat meer effektiewe materiale geplaas kan word om motordoeltreffendheid te verbeter, word die buitenste deursneegrootte van die statorpons 'n belangrike faktor. Binne dieselfde masjienbasisreeks het Amerikaanse motors groter uitset as Europese motors. Ten einde hitteafvoer te vergemaklik en temperatuurstyging te verminder, gebruik Amerikaanse motors oor die algemeen statorponsings met groter buitediameters, terwyl Europese motors oor die algemeen statorponsings met kleiner buitediameters gebruik as gevolg van die behoefte aan strukturele afgeleides soos ontploffingsvaste motors en om die hoeveelheid koper wat aan die wikkelkant gebruik word en produksiekoste te verminder.
- Gebruik beter magnetiese materiale en prosesmaatreëls om ysterverlies te verminder
Die magnetiese eienskappe (magnetiese deurlaatbaarheid en eenheid-ysterverlies) van die kernmateriaal het 'n groot invloed op die doeltreffendheid en ander werkverrigting van die motor. Terselfdertyd is die koste van die kernmateriaal die grootste deel van die koste van die motor. Daarom is die keuse van geskikte magnetiese materiale die sleutel tot die ontwerp en vervaardiging van hoë-doeltreffende motors. In hoëkragmotors maak ysterverlies 'n aansienlike deel van die totale verlies uit, so die vermindering van die eenheidsverlieswaarde van die kernmateriaal sal help om die ysterverlies van die motor te verminder. As gevolg van die ontwerp en vervaardiging van die motor, oorskry die ysterverlies van die motor die waarde wat bereken word volgens die eenheid-ysterverlieswaarde wat deur die staalfabriek verskaf word, grootliks, dus word die eenheid-ysterverlieswaarde gewoonlik met 1,5 ~ 2 keer verhoog tydens ontwerp om die toename in ysterverlies te oorweeg.
Die rede vir die toename in ysterverlies is hoofsaaklik omdat die eenheid-ysterverlieswaarde van die staalmeule verkry word deur die strookmateriaalmonster volgens die Epstein-vierkantsirkelmetode te toets, maar die materiaal word na pons, skeer en laminering aan groot spanning onderwerp, en die verlies sal toeneem; boonop lei die luggaping wat veroorsaak word deur die teenwoordigheid van die tandgleuf daartoe dat die tandharmoniese magneetveld geen lasverlies op die kernoppervlak veroorsaak, wat sal lei tot 'n aansienlike toename in ysterverlies nadat die motor vervaardig is. Benewens die keuse van magnetiese materiale met 'n laer eenheid-ysterverlies, is dit dus ook nodig om die lamineringsdruk te beheer en die nodige prosesmaatreëls te tref om ysterverlies te verminder. In die lig van prys- en prosesfaktore word hoëgraadse silikonstaalplate en silikonstaalplate dunner as 0,5 mm nie veel in die vervaardiging van hoëdoeltreffendheidmotors gebruik nie. Laekoolstof-silikonvrye elektriese staalplate of lae-silikon koudgewalste silikonstaalplate word oor die algemeen gebruik. Sommige vervaardigers van klein Europese motors het silikonvrye elektriese staalplate met 'n eenheid-ysterverlieswaarde van 6,5w/kg gebruik. In onlangse jare het staalfabrieke Polycor420 elektriese staalplate bekend gestel met 'n gemiddelde eenheidsverlies van 4.0w/kg, wat selfs laer is as sommige lae-silikon staalplate. Die materiaal het ook 'n hoër magnetiese deurlaatbaarheid.
In onlangse jare het Japan 'n lae-silikon koudgewalste staalplaat met 'n graad van 50RMA350 ontwikkel. 'n Klein hoeveelheid aluminium en seldsame aardmetale word by die samestelling daarvan gevoeg, waardeur 'n hoër magnetiese deurlaatbaarheid behou word terwyl verliese verminder word. Sy eenheid-ysterverlieswaarde is 3,12w/kg. Al hierdie sal waarskynlik 'n beter materiële basis bied vir die vervaardiging en bevordering van hoëdoeltreffendheidmotors.
- Verminder die grootte van die waaier om ventilasieverlies te verminder
Vir groter krag 2- en 4-polige motors maak windwrywing 'n aansienlike deel uit. Byvoorbeeld, die windwrywing van 'n 90kW 2-polige motor kan ongeveer 30% van die totale verlies bereik. Windwrywing bestaan hoofsaaklik uit die krag wat deur die waaier verbruik word. Aangesien die hitteverlies van hoëdoeltreffende motors oor die algemeen laag is, kan die verkoelingslugvolume verminder word, en dus kan die ventilasiekrag ook verminder word. Die ventilasiekrag is ongeveer eweredig aan die 4de tot 5de krag van die waaierdeursnee. As die temperatuurstyging dus toegelaat word, kan die vermindering van die waaiergrootte windwrywing effektief verminder. Daarbenewens is die redelike ontwerp van die ventilasiestruktuur ook belangrik vir die verbetering van ventilasiedoeltreffendheid en die vermindering van windwrywing. Toetse het getoon dat die windwrywing van die hoë-krag 2-pool deel van 'n hoë doeltreffendheid motor met sowat 30% verminder kan word in vergelyking met dié van 'n gewone motor. Aangesien die ventilasieverlies met 'n groot marge verminder word en nie veel bykomende koste vereis nie, is die verandering van die waaierontwerp dikwels een van die hoofmaatreëls wat vir hierdie deel van hoëdoeltreffendheidmotors getref word.
- Verminder verdwaalde verliese deur ontwerp- en prosesmaatreëls
Die verdwaalde verliese van asinchroniese motors is hoofsaaklik hoëfrekwensieverliese wat gegenereer word deur hoë-orde harmonieke van die magneetveld in die stator- en rotorkerne en -wikkelings. Om die lasdwaalverlies te verminder, kan die amplitude van elke fase-harmoniese verminder word deur 'n Y-Δ-reeksgekoppelde sinusvormige wikkeling of ander lae harmoniese wikkeling te gebruik, om sodoende die verdwaalde verlies te verminder. Eksperimente toon dat die gebruik van sinusvormige wikkeling die verdwaalde verlies gemiddeld met meer as 30% kan verminder.
- Verbeter die gietwerkproses om rotorverlies te verminder
Deur die druk, temperatuur en gasontladingspad tydens die rotor-aluminiumgietwerk te beheer, kan die gas in die rotorstawe verminder word, waardeur die geleidingsvermoë verbeter en die rotor-aluminiumverlies verminder word. In onlangse jare het die Verenigde State suksesvol koperrotor-giettoerusting en ooreenstemmende prosesse ontwikkel, en is tans besig met kleinskaalse proefproduksie. Berekeninge toon dat indien 'n koperrotor 'n aluminiumrotor vervang, die rotorverlies met ongeveer 38% verminder kan word.
- Pas rekenaaroptimeringsontwerp toe om verliese te verminder en doeltreffendheid te verbeter
Benewens die verhoging van materiaal, die verbetering van materiaal-eienskappe en die verbetering van prosesse, word rekenaaroptimaliseringsontwerp gebruik om verskeie parameters redelik te bepaal onder die beperkings van koste en werkverrigting, en sodoende die maksimum moontlike verbetering in doeltreffendheid te bereik. Die gebruik van geoptimaliseerde ontwerp kan die tyd van motorontwerp aansienlik verkort en die kwaliteit van motorontwerp verbeter.