Cyflwyniad i Effeithlonrwydd Modur

Sut i wella effeithlonrwydd modur?

Effeithir ar effeithlonrwydd hwn y modur gan ychydig o golledion, gan gynnwys colledion gwrthiant, colledion mecanyddol a achosir gan ffrithiant, colledion a achosir gan wasgaru egni magnetig yn y craidd, a cholledion gwahanol yn dibynnu ar y math o ddeunydd a ddefnyddir. Er mwyn gwneud y modur yn fwy effeithlon, rhaid inni leihau'r colledion yn y modur. Dyma rai dulliau neu awgrymiadau y gellir eu mabwysiadu i wella cyfernod effeithlonrwydd y modur.

1. Swyddogaeth y ffrâm modur yw darparu amddiffyniad mecanyddol ar gyfer y dirwyniadau. Mae hefyd yn gyfrifol am y rhyngwyneb wedi'i osod gan y coesau. Mae'r ffrâm modur yn chwarae rhan hanfodol yn ei berfformiad thermol gan ei fod yn gyfrifol am drosglwyddo'r gwres a gynhyrchir y tu mewn i'r modur i wyneb y ffrâm lle bydd yr aer a chwythir gan y gefnogwr yn hyrwyddo afradu gwres. Bydd hyn yn lleihau colledion gwres.
2. Awgrym sylfaenol arall yw cadw'r bwlch lleiaf rhwng unrhyw waliau sy'n agos at gefn gorchudd y gefnogwr i ganiatáu cymeriant aer. Cadwch yr ardal o amgylch y modur yn lân a gwiriwch yn rheolaidd am unrhyw rwystrau aer a allai leihau perfformiad y system oeri. Felly, po oerach y mae'r modur yn rhedeg, yr hiraf y bydd yn para.
3. Y stator yw prif gydran y modur ac mae'n achosi 60% o'r colledion, felly er mwyn lleihau'r colledion hyn, rhaid cadw màs y dirwyniad stator yn fawr oherwydd bod y cynnydd mewn màs yn lleihau'r gwrthiant. Mae moduron effeithlonrwydd uchel yn cynnwys 25% o gopr ychwanegol o'i gymharu â moduron a gynlluniwyd ar gyfer modelau effeithlonrwydd safonol.
4. Mae colledion rotor hefyd yn cael eu hystyried yn ffynhonnell fach o golledion, a achosir yn bennaf gan faint o lithriad y mae'r modur yn ei ddangos. Slip mewn gwirionedd yw'r gwahaniaeth rhwng cyflymder y maes magnetig (RPM) a RPM gwirioneddol y rotor a'r siafft ar lwyth penodol. Yn eu plith, ceir slip trwy dynnu cyflymder y modur wedi'i lwytho o gyflymder y modur heb ei lwytho a'i rannu â chyflymder y modur wedi'i lwytho. Felly, er mwyn lleihau'r colledion hyn, rhaid lleihau slip, a wneir trwy gynyddu dargludedd y rotor. Rhaid defnyddio copr mewn symiau mawr oherwydd ei ddargludedd uchel. Ond mae'n rhaid i'r copr gael ei ddeig-gastio oherwydd datblygwyd proses ar gyfer marw-gastio copr yn ddiweddar.
5. Mae colledion magnetig craidd yn deillio o hysteresis, ac mae 20% o gyfanswm y colledion yn cael eu hachosi gan geryntau eddy craidd a dirlawnder. Trwy ddefnyddio deunyddiau o ansawdd uchel a rheoli ansawdd, gellir lleihau colledion, a thrwy hynny wella effeithlonrwydd.
6. Er mwyn lleihau effeithiau hysteresis a dirlawnder, bydd dur sy'n cynnwys ychydig bach o silicon yn cael ei ddefnyddio ar gyfer lamineiddio yn lle dur carbon cost isel. Yn y modd hwn, gellir dileu colledion craidd. Trwy leihau'r trwch lamineiddio a chynyddu'r hyd lamineiddio, gellir lleihau'r dwysedd fflwcs a'r golled graidd.
7. Gellir lleihau colledion cerrynt trolif i raddau helaeth trwy sicrhau inswleiddio priodol rhwng y dalennau neu'r laminiadau a ddefnyddir.
8. Mae'r cyfwng iro yn un o swyddogaethau'r cyflymder gosod modur, maint dwyn, math o saim a chynnydd tymheredd. Felly, byddwch yn ofalus wrth ddefnyddio ireidiau. Peidiwch â chymysgu mathau o saim, hyd yn oed os ydynt yn defnyddio'r un elfennau. Os defnyddir saim arall yn y cais, bydd hyn yn effeithio'n uniongyrchol ar berfformiad y modur.

Sut i leihau colledion modur?

Ers dosbarthiad colled ymoduryn amrywio gyda maint y pŵer a nifer y polion, er mwyn lleihau'r golled, dylem ganolbwyntio ar gymryd mesurau ar gyfer prif gydrannau colled gwahanol bwerau a pholion. Disgrifir rhai ffyrdd o leihau'r golled yn fyr fel a ganlyn:

1. Cynyddu deunyddiau effeithiol, lleihau colled troellog a cholli haearn

Yn ôl egwyddor tebygrwydd moduron, pan nad yw'r llwyth electromagnetig yn newid ac nad yw colled fecanyddol yn cael ei ystyried, mae colled y modur yn fras yn gymesur â chiwb maint llinellol y modur, ac mae pŵer mewnbwn y modur yn fras yn gymesur â phedwerydd pŵer y maint llinellol. O hyn, gellir brasamcanu'r berthynas rhwng effeithlonrwydd a defnydd effeithiol o ddeunyddiau. Er mwyn cael lle mwy o dan amodau maint gosod penodol fel y gellir gosod deunyddiau mwy effeithiol i wella effeithlonrwydd modur, mae maint diamedr allanol y dyrnu stator yn dod yn ffactor pwysig. O fewn yr un ystod sylfaen peiriant, mae gan moduron Americanaidd fwy o allbwn na moduron Ewropeaidd. Er mwyn hwyluso afradu gwres a lleihau codiad tymheredd, mae moduron Americanaidd yn gyffredinol yn defnyddio dyrniadau stator gyda diamedrau allanol mwy, tra bod moduron Ewropeaidd yn gyffredinol yn defnyddio dyrniadau stator gyda diamedrau allanol llai oherwydd yr angen am ddeilliadau strwythurol fel moduron atal ffrwydrad ac i leihau faint o gopr a ddefnyddir ar y pen dirwyn i ben a chostau cynhyrchu.

2. Defnyddiwch well deunyddiau magnetig a mesurau proses i leihau colled haearn

Mae priodweddau magnetig (athreiddedd magnetig a cholled haearn uned) y deunydd craidd yn cael dylanwad mawr ar effeithlonrwydd a pherfformiad arall y modur. Ar yr un pryd, cost y deunydd craidd yw prif ran cost y modur. Felly, dewis deunyddiau magnetig addas yw'r allwedd i ddylunio a gweithgynhyrchu moduron effeithlonrwydd uchel. Mewn moduron pŵer uchel, mae colled haearn yn cyfrif am gyfran sylweddol o gyfanswm y golled, felly bydd lleihau gwerth colled uned y deunydd craidd yn helpu i leihau colled haearn y modur. Oherwydd dyluniad a gweithgynhyrchu'r modur, mae colled haearn y modur yn llawer uwch na'r gwerth a gyfrifir yn ôl gwerth colled haearn yr uned a ddarperir gan y felin ddur, felly mae gwerth colled haearn yr uned yn gyffredinol yn cynyddu 1.5 ~ 2 waith yn ystod y dyluniad i ystyried y cynnydd mewn colled haearn.

Y rheswm am y cynnydd mewn colled haearn yw'n bennaf oherwydd bod gwerth colled haearn uned y felin ddur yn cael ei sicrhau trwy brofi'r sampl deunydd stribed yn ôl dull cylch sgwâr Epstein, ond mae'r deunydd yn destun straen mawr ar ôl dyrnu, cneifio a lamineiddio, a bydd y golled yn cynyddu; yn ogystal, mae'r bwlch aer a achosir gan bresenoldeb y slot dannedd yn arwain at faes magnetig harmonig y dant gan achosi colled dim llwyth ar yr wyneb craidd, a fydd yn arwain at gynnydd sylweddol mewn colled haearn ar ôl i'r modur gael ei gynhyrchu. Felly, yn ogystal â dewis deunyddiau magnetig gyda cholled haearn uned is, mae hefyd yn angenrheidiol i reoli'r pwysau lamineiddio a chymryd mesurau proses angenrheidiol i leihau colled haearn. Yn wyneb ffactorau pris a phroses, ni ddefnyddir llawer o gynfasau dur silicon gradd uchel a thaflenni dur silicon sy'n deneuach na 0.5mm wrth gynhyrchu moduron effeithlonrwydd uchel. Yn gyffredinol, defnyddir dalennau dur trydanol di-silicon carbon isel neu daflenni dur silicon rholio oer isel-silicon. Mae rhai gweithgynhyrchwyr moduron Ewropeaidd bach wedi defnyddio dalennau dur trydanol di-silicon gyda gwerth colled haearn uned o 6.5w/kg. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae melinau dur wedi lansio dalennau dur trydanol Polycor420 gyda cholled uned gyfartalog o 4.0w / kg, sydd hyd yn oed yn is na rhai dalennau dur silicon isel. Mae gan y deunydd hefyd athreiddedd magnetig uwch.

Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae Japan wedi datblygu dalen ddur rholio oer-silicon isel gyda gradd o 50RMA350. Mae ychydig bach o alwminiwm a metelau daear prin yn cael eu hychwanegu at ei gyfansoddiad, a thrwy hynny gynnal athreiddedd magnetig uwch tra'n lleihau colledion. Ei werth colled haearn uned yw 3.12w/kg. Mae'r rhain i gyd yn debygol o ddarparu gwell sail ddeunydd ar gyfer cynhyrchu a hyrwyddo moduron effeithlonrwydd uchel.

3. Lleihau maint y gefnogwr i leihau colled awyru

Ar gyfer moduron 2 a 4-polyn pŵer mwy, mae ffrithiant gwynt yn cyfrif am gyfran sylweddol. Er enghraifft, gall ffrithiant gwynt modur 2-polyn 90kW gyrraedd tua 30% o gyfanswm y golled. Mae ffrithiant gwynt yn cynnwys y pŵer a ddefnyddir gan y gefnogwr yn bennaf. Gan fod colled gwres moduron effeithlonrwydd uchel yn gyffredinol isel, gellir lleihau'r cyfaint aer oeri, ac felly gellir lleihau'r pŵer awyru hefyd. Mae'r pŵer awyru fwy neu lai yn gymesur â phŵer 4ydd i 5ed diamedr y gefnogwr. Felly, os caniateir y codiad tymheredd, gall lleihau maint y gefnogwr leihau'r ffrithiant gwynt yn effeithiol. Yn ogystal, mae dyluniad rhesymol y strwythur awyru hefyd yn bwysig ar gyfer gwella effeithlonrwydd awyru a lleihau ffrithiant gwynt. Mae profion wedi dangos y gellir lleihau ffrithiant gwynt y rhan 2-polyn pŵer uchel o fodur effeithlonrwydd uchel tua 30% o'i gymharu â ffrithiant modur cyffredin. Gan fod y golled awyru yn cael ei leihau'n fawr ac nad oes angen llawer o gost ychwanegol, mae newid dyluniad y gefnogwr yn aml yn un o'r prif fesurau a gymerir ar gyfer y rhan hon o moduron effeithlonrwydd uchel.

4. Lleihau colledion strae trwy fesurau dylunio a phroses

Mae colledion strae moduron asyncronig yn bennaf yn golledion amledd uchel a gynhyrchir gan harmonigau lefel uchel o'r maes magnetig yn y creiddiau stator a rotor a dirwyniadau. Er mwyn lleihau'r golled llwyth crwydr, gellir lleihau osgled pob cam harmonig trwy ddefnyddio dirwyn sinwsoidal cyfres Y-Δ neu weindio harmonig isel arall, a thrwy hynny leihau'r golled strae. Mae arbrofion yn dangos y gall y defnydd o weindio sinwsoidaidd leihau'r golled strae gan fwy na 30% ar gyfartaledd.

5. Gwella'r broses marw-castio i leihau colled rotor

Trwy reoli'r pwysau, y tymheredd a'r llwybr rhyddhau nwy yn ystod castio alwminiwm y rotor, gellir lleihau'r nwy yn y bariau rotor, a thrwy hynny wella'r dargludedd a lleihau colled alwminiwm y rotor. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae'r Unol Daleithiau wedi datblygu offer marw-castio rotor copr a phrosesau cyfatebol yn llwyddiannus, ac ar hyn o bryd mae'n cynnal cynhyrchiad treialu ar raddfa fach. Mae cyfrifiadau'n dangos, os yw rotor copr yn disodli rotor alwminiwm, gellir lleihau'r golled rotor tua 38%.

6. Cymhwyso dyluniad optimeiddio cyfrifiadurol i leihau colledion a gwella effeithlonrwydd

Yn ogystal â chynyddu deunyddiau, gwella eiddo deunyddiau a gwella prosesau, defnyddir dyluniad optimeiddio cyfrifiadurol i bennu paramedrau amrywiol yn rhesymol o dan gyfyngiadau cost a pherfformiad, a thrwy hynny gyflawni'r gwelliant mwyaf posibl mewn effeithlonrwydd. Gall y defnydd o ddyluniad wedi'i optimeiddio leihau amser dylunio modur yn sylweddol a gwella ansawdd dyluniad modur.