Nola hobetu motorraren eraginkortasuna?
Motorraren eraginkortasun horri galera txiki batek eragiten dio, besteak beste, erresistentzia galerak, marruskadurak eragindako galera mekanikoak, nukleoan energia magnetikoa xahutzeak eragindako galerak eta erabilitako material motaren arabera galera desberdinak. Motorra eraginkorragoa izan dadin, motorraren galerak murriztu behar ditugu. Hona hemen motorraren eraginkortasun koefizientea hobetzeko har daitezkeen metodo edo aholku batzuk.
- Motor-markoaren funtzioa harizketei babes mekanikoa ematea da. Hankek muntatutako interfazeaz ere arduratzen da. Motor-egiturak ezinbestekoa du bere errendimendu termikoan, motorren barruan sortutako beroa markoaren gainazalera transferitzeaz arduratzen baita haizagailuak botatako aireak beroa xahutzea sustatuko duen. Horrek bero-galerak murriztuko ditu.
- Oinarrizko beste aholku bat haizagailuaren estalkiaren atzealdetik hurbil dauden hormen artean gutxieneko tartea mantentzea da, airea hartu ahal izateko. Mantendu motorren inguruko eremua garbi eta hozte-sistemaren errendimendua murrizten duen aire-blokeorik dagoen egiaztatu aldizka. Hori dela eta, motorrak zenbat eta freskoago ibili, orduan eta gehiago iraungo du.
- Estatorea da motorraren osagai nagusia eta galeren %60a eragiten du, beraz, galera horiek murrizteko, estatorearen harilaren masa handia mantendu behar da, masa handitzeak erresistentzia murrizten duelako. Eraginkortasun handiko motorrek % 25 kobre gehigarria dute eraginkortasun eredu estandaretarako diseinatutako motorrekin alderatuta.
- Errotoreen galerak galera-iturri txikitzat hartzen dira, batez ere motorrak erakusten duen irristatze-mailak eragindakoak. Irristada eremu magnetikoaren (RPM) eta errotorearen eta ardatzaren benetako RPM-ren arteko aldea da karga jakin batean. Horien artean, irristatzea lortzen da kargatutako motorraren abiadura kargatu gabeko motorraren abiadura kenduz eta kargatutako motorraren abiaduraz zatituz. Horregatik, galera horiek murrizteko, irristadura murriztu behar da, errotorearen eroankortasuna handituz egiten dena. Kobrea kantitate handietan erabili behar da eroankortasun handia duelako. Baina kobrea troquelatua izan behar da, duela gutxi kobrea funditzeko prozesu bat garatu delako.
- Nukleoaren galera magnetikoak histeresitik eratorritakoak dira, eta galera guztien % 20 nukleoko korronte ertainek eta saturazioek eragiten dute. Kalitate handiko materialak eta kalitate-kontrola erabiliz, galerak gutxitu daitezke, eta horrela eraginkortasuna hobetu.
- Histeresiaren eta saturazioaren ondorioak murrizteko, silizio kopuru txikia duen altzairua erabiliko da laminaziorako, kostu baxuko karbono altzairuaren ordez. Horrela, nukleoen galerak ezabatu daitezke. Laminazio-lodiera murriztuz eta laminatu-luzera handituz, fluxu-dentsitatea eta nukleo-galera minimiza daitezke.
- Erabilitako xaflen edo laminatuen artean isolamendu egokia bermatuz, neurri handi batean gutxitu daitezke korronte ertainen galerak.
- Lubrifikazio-tartea motorraren instalazioaren abiaduraren, errodamenduen tamainaren, koipe-motaren eta tenperaturaren igoeraren araberakoa da. Beraz, kontuz ibili lubrifikatzaileak erabiltzean. Ez nahastu koipe motak, nahiz eta elementu berdinak erabili. Aplikazioan beste koipe batzuk erabiltzen badira, horrek zuzenean eragingo du motorraren errendimenduan.
Nola murriztu motorraren galerak?
Galeraren banaketaz geroztikmotorrapotentzia-tamainaren eta polo-kopuruaren arabera aldatzen da, galera murrizteko, potentzia eta polo desberdinetako galera-osagai nagusien neurriak hartzera bideratu beharko genuke. Galera murrizteko modu batzuk laburki deskribatzen dira:
- Gehitu material eraginkorrak, murriztea hariketa-galera eta burdina-galera
Motoren antzekotasun-printzipioaren arabera, karga elektromagnetikoa aldatu gabe geratzen denean eta galera mekanikoa kontuan hartzen ez denean, motorraren galera motorraren tamaina linealaren kuboaren proportzionala da gutxi gorabehera, eta motorraren sarrerako potentzia tamaina linealaren laugarren potentziaren proportzionala da gutxi gorabehera. Hortik abiatuta, eraginkortasunaren eta materialaren erabilera eraginkorren arteko erlazioa hurbil daiteke. Instalazio-tamaina baldintza jakin batzuetan espazio handiagoa lortzeko, motorraren eraginkortasuna hobetzeko material eraginkorragoak jarri ahal izateko, estatorearen zulaketaren kanpoko diametroaren tamaina faktore garrantzitsua bihurtzen da. Makina-oinarri-sorta berean, amerikar motoreek Europako motorrak baino irteera handiagoa dute. Beroa xahutzea errazteko eta tenperatura igoera murrizteko, amerikar motoreek orokorrean kanpoko diametro handiagoa duten estatoreak erabiltzen dituzte, eta Europako motorrek, oro har, kanpoko diametro txikiagoa duten estatoreak erabiltzen dituzte, leherketa-kontrako motorrak bezalako egitura-deribatuen beharragatik eta harilkatzeko amaieran erabiltzen den kobre kopurua murrizteko eta ekoizpen-kostuak.
- Erabili material magnetiko hobeak eta prozesatzeko neurriak burdin-galera murrizteko
Nukleoaren materialaren propietate magnetikoek (iragazkortasun magnetikoa eta burdin galera unitatea) eragin handia dute motorraren eraginkortasunean eta beste errendimenduetan. Aldi berean, oinarrizko materialaren kostua motorraren kostuaren zati nagusia da. Hori dela eta, material magnetiko egokiak hautatzea funtsezkoa da eraginkortasun handiko motorrak diseinatzeko eta fabrikatzeko. Potentzia handiko motorretan, burdinaren galerak galera osoaren proportzio handia hartzen du, beraz, nukleoaren materialaren unitate-galera balioa murrizteak motorraren burdin galera murrizten lagunduko du. Motorraren diseinua eta fabrikazioa dela eta, motorraren burdin galerak altzairutegiak emandako burdin galeraren balioaren arabera kalkulatutako balioa asko gainditzen du, beraz, burdinaren galeraren balioa, oro har, 1,5 ~ 2 aldiz handitzen da diseinuan burdinaren galeraren gehikuntza kontuan hartzeko.
Burdinaren galeraren gehikuntzaren arrazoia, batez ere, altzairutegiaren burdin galeraren unitatearen balioa Epstein zirkulu karratuaren metodoaren arabera tira-materialaren lagina probatuz lortzen delako, baina materiala tentsio handia jasaten da zulaketa, zizaila eta ijezketa ondoren, eta galera handitu egingo da; gainera, hortzaren zirrikituaren presentziak eragindako aire-hutsuneak hortzaren eremu magnetiko harmonikora eramaten du nukleoaren gainazalean kargarik gabeko galera eraginez, eta horrek motorra fabrikatu ondoren burdina-galera nabarmen handitzea ekarriko du. Hori dela eta, burdina-galera txikiagoa duten material magnetikoak hautatzeaz gain, laminazio-presioa kontrolatzea eta prozesu-neurriak hartzea beharrezkoa da burdin-galera murrizteko. Prezioa eta prozesu faktoreak kontuan hartuta, goi-mailako siliziozko altzairuzko xaflak eta 0,5 mm baino meheagoak diren siliziozko altzairuzko xaflak ez dira asko erabiltzen eraginkortasun handiko motorren ekoizpenean. Karbono gutxiko siliziorik gabeko altzairu elektrikoko xaflak edo silizio gutxiko hotzean ijetzitako siliziozko altzairuzko xaflak erabiltzen dira orokorrean. Europako motor txikien fabrikatzaile batzuek siliziorik gabeko altzairu elektrikoko xaflak erabili dituzte, 6,5 w/kg-ko burdina galeraren balio unitarioa dutenak. Azken urteotan, altzairu-fabrikek Polycor420 altzairu elektrikoko xaflak jarri dituzte abian, 4,0w/kg-ko batez besteko unitate-galerarekin, silizio gutxiko altzairuzko xafla batzuek baino are txikiagoa. Materialak ere iragazkortasun magnetiko handiagoa du.
Azken urteotan, Japoniak 50RMA350 kalifikazioa duen silizio baxuko hotzean ijetzitako altzairu xafla bat garatu du. Bere konposizioari aluminio eta lur arraroen metal kopuru txiki bat gehitzen zaio, horrela iragazkortasun magnetiko handiagoa mantenduz, galerak murrizten diren bitartean. Bere unitateko burdin galeraren balioa 3,12 w/kg da. Horiek guztiek oinarri material hobea emango dute eraginkortasun handiko motorrak ekoizteko eta sustatzeko.
- Murriztu haizagailuaren tamaina aireztapen-galera murrizteko
Potentzia handiagoko 2 eta 4 poloko motorretan, haizearen marruskadurak proportzio handia hartzen du. Adibidez, 90 kW-ko 2 poloko motor baten haize-marruskadura galera osoaren %30 ingurura irits daiteke. Haizearen marruskadura haizagailuak kontsumitzen duen potentziaz osatuta dago batez ere. Eraginkortasun handiko motorren bero-galera orokorrean txikia denez, hozte-aire bolumena murriztu daiteke eta, beraz, aireztapen-potentzia ere murriztu daiteke. Aireztapen potentzia haizagailuaren diametroaren 4. eta 5. potentziaren proportzionala da gutxi gorabehera. Hori dela eta, tenperatura igoera onartzen bada, haizearen tamaina murrizteak haizearen marruskadura eraginkortasunez murrizten du. Horrez gain, aireztapen-egituraren diseinu zentzuzkoa ere garrantzitsua da aireztapenaren eraginkortasuna hobetzeko eta haizearen marruskadura murrizteko. Testek frogatu dute eraginkortasun handiko motor baten potentzia handiko 2 poloko zatiaren haize-marruskadura % 30 inguru murriztu daitekeela motor arrunt baten aldean. Aireztapen-galera marjina handiz murrizten denez eta kostu gehigarri handirik behar ez duenez, haizagailuaren diseinua aldatzea izan ohi da eraginkortasun handiko motorren zati honetarako hartutako neurri nagusietako bat.
- Murriztu galerak diseinu eta prozesu neurrien bidez
Motor asinkronoen galer galerak estatore eta errotoreen nukleoetan eta harilkatuetan eremu magnetikoaren ordena handiko harmonikoek sortutako maiztasun handiko galerak dira batez ere. Karga galeraren galera murrizteko, fase harmoniko bakoitzaren anplitudea murriztu daiteke Y-Δ seriera konektatutako harilkatu sinusoidala edo beste harilketa harmoniko baxua erabiliz, eta horrela galera galera murriztuz. Esperimentuek erakusten dute harilketa sinusoidala erabiltzeak batez beste %30 baino gehiago murrizten duela galera galdua.
- Hobetu hilketa-galdaketa-prozesua errotorearen galera murrizteko
Errotorearen aluminiozko galdaketan zehar presioa, tenperatura eta gasa isurtzeko bidea kontrolatuz, errotoreko tabernetako gasa murriztu daiteke, eroankortasuna hobetuz eta errotorearen aluminio-galera murriztuz. Azken urteotan, Estatu Batuek arrakastaz garatu dituzte kobrezko errotoreak galdaketarako ekipoak eta dagozkien prozesuak, eta gaur egun eskala txikiko proba-ekoizpena egiten ari dira. Kalkuluek diotenez, kobrezko errotore batek aluminiozko errotorea ordezkatzen badu, errotorearen galera % 38 inguru murriztu daiteke.
- Aplikatu ordenagailuaren optimizazio diseinua galerak murrizteko eta eraginkortasuna hobetzeko
Materialak areagotzeaz, materialen propietateak hobetzeaz eta prozesuak hobetzeaz gain, ordenagailuaren optimizazio diseinua erabiltzen da hainbat parametro arrazoiz zehazteko kostuaren eta errendimenduaren murrizketen arabera, horrela eraginkortasunaren hobekuntza ahalik eta handiena lortzeko. Diseinu optimizatuaren erabilerak motorraren diseinuaren denbora nabarmen laburtu dezake eta motorren diseinuaren kalitatea hobetu dezake.