Ինչպե՞ս բարելավել շարժիչի արդյունավետությունը:
Շարժիչի այս արդյունավետության վրա ազդում են փոքր քանակությամբ կորուստներ, ներառյալ դիմադրության կորուստները, շփման հետևանքով առաջացած մեխանիկական կորուստները, միջուկում մագնիսական էներգիայի ցրման հետևանքով առաջացած կորուստները և տարբեր կորուստները՝ կախված օգտագործվող նյութի տեսակից: Շարժիչը ավելի արդյունավետ դարձնելու համար մենք պետք է նվազեցնենք շարժիչի կորուստները: Ահա մի քանի մեթոդներ կամ խորհուրդներ, որոնք կարող են կիրառվել շարժիչի արդյունավետության գործակիցը բարելավելու համար:
- Շարժիչի շրջանակի գործառույթը ոլորունների մեխանիկական պաշտպանությունն է: Այն նաև պատասխանատու է ոտքերի կողմից տեղադրված միջերեսի համար: Շարժիչի շրջանակը կենսական դեր է խաղում նրա ջերմային աշխատանքի մեջ, քանի որ այն պատասխանատու է շարժիչի ներսում առաջացած ջերմությունը շրջանակի մակերեսին փոխանցելու համար, որտեղ օդափոխիչի կողմից փչված օդը կնպաստի ջերմության արտանետմանը: Սա կնվազեցնի ջերմության կորուստները:
- Մեկ այլ հիմնական հուշում է օդափոխիչի կափարիչի հետևին մոտ գտնվող պատերի միջև նվազագույն բացը պահպանելը, որպեսզի թույլատրվի օդի ընդունումը: Մաքուր պահեք շարժիչի շրջակայքը և պարբերաբար ստուգեք օդային խցանումների համար, որոնք կարող են նվազեցնել հովացման համակարգի աշխատանքը: Հետևաբար, որքան ավելի սառը է շարժիչը աշխատում, այնքան երկար կծառայի:
- Ստատորը շարժիչի հիմնական բաղադրիչն է և առաջացնում է կորուստների 60%-ը, ուստի այդ կորուստները նվազեցնելու համար ստատորի ոլորուն զանգվածը պետք է մեծ պահվի, քանի որ զանգվածի ավելացումը նվազեցնում է դիմադրությունը։ Բարձր արդյունավետությամբ շարժիչները պարունակում են 25% լրացուցիչ պղինձ՝ համեմատած ստանդարտ արդյունավետության մոդելների համար նախատեսված շարժիչների հետ:
- Ռոտորների կորուստները նույնպես համարվում են կորուստների չնչին աղբյուր, որոնք հիմնականում պայմանավորված են շարժիչի սայթաքման աստիճանով: Սայթաքումը իրականում տարբերությունն է մագնիսական դաշտի արագության (RPM) և ռոտորի և լիսեռի իրական RPM-ի միջև տվյալ բեռի դեպքում: Դրանցից սայթաքումը ստացվում է բեռնված շարժիչի արագությունը բեռնաթափված շարժիչի արագությունից հանելով և այն բաժանելով բեռնված շարժիչի արագության վրա։ Ուստի այդ կորուստները նվազեցնելու համար պետք է նվազեցնել սայթաքումը, որն արվում է ռոտորի հաղորդունակությունը մեծացնելով։ Պղինձը պետք է օգտագործվի մեծ քանակությամբ՝ իր բարձր հաղորդունակության պատճառով: Բայց պղինձը պետք է ձուլված լինի, քանի որ վերջերս մշակվել է պղնձի ձուլման գործընթաց:
- Միջուկի մագնիսական կորուստները ստացվում են հիստերեզից, իսկ ընդհանուր կորուստների 20%-ը առաջանում է միջուկի պտտվող հոսանքների և հագեցվածության պատճառով: Օգտագործելով բարձրորակ նյութեր և որակի վերահսկում, կորուստները կարելի է նվազագույնի հասցնել՝ դրանով իսկ բարձրացնելով արդյունավետությունը:
- Հիստերեզի և հագեցվածության հետևանքները նվազեցնելու համար ցածրարժեք ածխածնային պողպատի փոխարեն լամինացիայի համար կօգտագործվի փոքր քանակությամբ սիլիցիում պարունակող պողպատ: Այսպիսով, հիմնական կորուստները կարող են վերացվել: Նվազեցնելով շերտավորման հաստությունը և մեծացնելով շերտավորման երկարությունը՝ հոսքի խտությունը և միջուկի կորուստը կարող են նվազագույնի հասցնել:
- Շրջանառվող հոսանքի կորուստները կարող են մեծ չափով նվազագույնի հասցնել՝ ապահովելով օգտագործվող թերթերի կամ լամինատների միջև պատշաճ մեկուսացում:
- Քսայուղման միջակայքը կախված է շարժիչի տեղադրման գնահատված արագությունից, առանցքակալի չափից, քսուքի տեսակից և ջերմաստիճանի բարձրացումից: Ուստի խնդրում ենք զգույշ լինել քսուկներ օգտագործելիս: Մի խառնեք ճարպի տեսակները, նույնիսկ եթե դրանք օգտագործում են նույն տարրերը: Եթե կիրառման մեջ օգտագործվում են այլ քսուքներ, դա ուղղակիորեն կազդի շարժիչի աշխատանքի վրա:
Ինչպե՞ս նվազեցնել շարժիչի կորուստները:
Քանի որ կորուստների բաշխումըշարժիչտարբերվում է հզորության չափից և բևեռների քանակից, կորուստը նվազեցնելու համար մենք պետք է կենտրոնանանք տարբեր հզորությունների և բևեռների կորստի հիմնական բաղադրիչների համար միջոցներ ձեռնարկելու վրա: Կորուստը նվազեցնելու որոշ ուղիներ հակիրճ նկարագրված են հետևյալ կերպ.
- Բարձրացնել արդյունավետ նյութերը, նվազեցնել ոլորուն կորուստը և երկաթի կորուստը
Շարժիչների նմանության սկզբունքի համաձայն, երբ էլեկտրամագնիսական բեռը մնում է անփոփոխ և մեխանիկական կորուստը հաշվի չի առնվում, շարժիչի կորուստը մոտավորապես համաչափ է շարժիչի գծային չափսի խորանարդին, իսկ շարժիչի մուտքային հզորությունը մոտավորապես համաչափ է գծային չափի չորրորդ ուժին: Այստեղից կարելի է մոտավոր գնահատել արդյունավետության և նյութի արդյունավետ օգտագործման միջև կապը: Որոշակի տեղադրման չափի պայմաններում ավելի մեծ տարածություն ստանալու համար, որպեսզի ավելի արդյունավետ նյութեր տեղադրվեն շարժիչի արդյունավետությունը բարելավելու համար, ստատորի դակման արտաքին տրամագծի չափը կարևոր գործոն է դառնում: Նույն մեքենայական բազայի շրջանակում ամերիկյան շարժիչներն ավելի մեծ թողունակություն ունեն, քան եվրոպական շարժիչները: Ջերմության արտանետումը հեշտացնելու և ջերմաստիճանի բարձրացումը նվազեցնելու համար ամերիկյան շարժիչները սովորաբար օգտագործում են ավելի մեծ արտաքին տրամագծով ստատորի դակիչներ, մինչդեռ եվրոպական շարժիչները սովորաբար օգտագործում են ավելի փոքր արտաքին տրամագծով ստատորի դակիչներ՝ կառուցվածքային ածանցյալների անհրաժեշտության պատճառով, ինչպիսիք են պայթյունավտանգ շարժիչները և նվազեցնել պղնձի քանակությունը ոլորուն ծայրում և արտադրության ծախսերը:
- Օգտագործեք ավելի լավ մագնիսական նյութեր և գործընթացի միջոցներ՝ երկաթի կորուստը նվազեցնելու համար
Հիմնական նյութի մագնիսական հատկությունները (մագնիսական թափանցելիություն և միավոր երկաթի կորուստ) մեծ ազդեցություն ունեն շարժիչի արդյունավետության և այլ աշխատանքի վրա: Միևնույն ժամանակ, հիմնական նյութի արժեքը շարժիչի արժեքի հիմնական մասն է: Հետևաբար, համապատասխան մագնիսական նյութերի ընտրությունը բարձր արդյունավետությամբ շարժիչների նախագծման և արտադրության բանալին է: Բարձր հզորությամբ շարժիչներում երկաթի կորուստը կազմում է ընդհանուր կորստի զգալի մասը, ուստի հիմնական նյութի միավորի կորստի արժեքը նվազեցնելը կօգնի նվազեցնել շարժիչի երկաթի կորուստը: Շարժիչի նախագծման և արտադրության շնորհիվ շարժիչի երկաթի կորուստը զգալիորեն գերազանցում է այն արժեքը, որը հաշվարկվում է պողպատի գործարանի կողմից տրամադրված միավորի երկաթի կորստի արժեքի համաձայն, ուստի նախագծման ընթացքում երկաթի կորստի միավորի արժեքը սովորաբար ավելանում է 1,5-2 անգամ՝ հաշվի առնելու երկաթի կորստի աճը:
Երկաթի կորստի աճի պատճառը հիմնականում այն է, որ պողպատի գործարանի երկաթի կորստի միավորի արժեքը ստացվում է շերտի նյութի նմուշը Էպշտեյնի քառակուսի շրջանագծի մեթոդով փորձարկելու միջոցով, բայց նյութը ենթարկվում է մեծ սթրեսի դակելուց, կտրելուց և շերտավորելուց հետո, և կորուստը կաճի. Բացի այդ, ատամի բացվածքի առկայության պատճառով առաջացած օդային բացը հանգեցնում է ատամի ներդաշնակ մագնիսական դաշտին, որն առաջացնում է առանց բեռի կորուստ միջուկի մակերեսի վրա, ինչը կհանգեցնի շարժիչի արտադրությունից հետո երկաթի կորստի զգալի աճի: Հետևաբար, ի լրումն ավելի ցածր միավորի երկաթի կորստով մագնիսական նյութերի ընտրությանը, անհրաժեշտ է նաև վերահսկել շերտավորման ճնշումը և ձեռնարկել անհրաժեշտ գործընթացային միջոցներ երկաթի կորուստը նվազեցնելու համար: Հաշվի առնելով գնի և գործընթացի գործոնները, բարձրորակ սիլիցիումային պողպատե թիթեղները և 0,5 մմ-ից ավելի բարակ սիլիցիումային պողպատե թերթերը շատ չեն օգտագործվում բարձր արդյունավետությամբ շարժիչների արտադրության մեջ: Սովորաբար օգտագործվում են ցածր ածխածնային սիլիցիում չպարունակող էլեկտրական պողպատե թիթեղներ կամ ցածր սիլիցիումի սառը գլանվածքով սիլիցիումային պողպատե թիթեղներ: Փոքր եվրոպական շարժիչների որոշ արտադրողներ օգտագործել են առանց սիլիցիումի էլեկտրական պողպատե թիթեղներ, որոնց երկաթի կորստի միավորը կազմում է 6,5 վտ/կգ: Վերջին տարիներին պողպատե գործարանները թողարկել են Polycor420 էլեկտրական պողպատե թիթեղներ, որոնց միավորի միջին կորուստը կազմում է 4.0 վտ/կգ, ինչը նույնիսկ ավելի ցածր է, քան որոշ ցածր սիլիցիումի պողպատե թիթեղներ: Նյութը ունի նաև ավելի բարձր մագնիսական թափանցելիություն։
Վերջին տարիներին Ճապոնիան մշակել է ցածր սիլիցիումի սառը գլանվածքով պողպատե թերթ՝ 50RMA350 դասակարգով: Նրա կազմին ավելացվում են փոքր քանակությամբ ալյումին և հազվագյուտ հողային մետաղներ՝ դրանով իսկ պահպանելով ավելի բարձր մագնիսական թափանցելիություն՝ միաժամանակ նվազեցնելով կորուստները: Դրա միավորի երկաթի կորստի արժեքը 3,12 վտ/կգ է: Այս ամենը, հավանաբար, ավելի լավ նյութական հիմք կստեղծի բարձր արդյունավետությամբ շարժիչների արտադրության և առաջմղման համար:
- Կրճատեք օդափոխիչի չափը՝ օդափոխության կորուստը նվազեցնելու համար
Ավելի մեծ հզորությամբ 2 և 4 բևեռ շարժիչների դեպքում քամու շփումը զգալի մասն է կազմում: Օրինակ, 90 կՎտ հզորությամբ 2 բևեռ շարժիչի քամու շփումը կարող է հասնել ընդհանուր կորստի մոտ 30%-ին: Քամու շփումը հիմնականում բաղկացած է օդափոխիչի կողմից սպառվող էներգիայից: Քանի որ բարձր արդյունավետությամբ շարժիչների ջերմության կորուստը սովորաբար ցածր է, հովացման օդի ծավալը կարող է կրճատվել, և այդպիսով օդափոխության հզորությունը նույնպես կարող է կրճատվել: Օդափոխման հզորությունը մոտավորապես համաչափ է օդափոխիչի տրամագծի 4-5-րդ հզորությանը: Հետևաբար, եթե ջերմաստիճանի բարձրացումը թույլատրվի, օդափոխիչի չափի կրճատումը կարող է արդյունավետորեն նվազեցնել քամու շփումը: Բացի այդ, օդափոխության կառուցվածքի ողջամիտ դիզայնը նույնպես կարևոր է օդափոխության արդյունավետությունը բարելավելու և քամու շփումը նվազեցնելու համար: Փորձարկումները ցույց են տվել, որ բարձր արդյունավետությամբ շարժիչի 2-բևեռ մասի քամու շփումը կարող է կրճատվել մոտ 30%-ով՝ համեմատած սովորական շարժիչի հետ: Քանի որ օդափոխության կորուստը կրճատվում է մեծ մարժանով և մեծ հավելյալ ծախսեր չի պահանջում, օդափոխիչի դիզայնի փոփոխությունը հաճախ բարձր արդյունավետությամբ շարժիչների այս մասի համար ձեռնարկվող հիմնական միջոցներից մեկն է:
- Նվազեցնել թափառող կորուստները նախագծման և գործընթացի միջոցառումների միջոցով
Ասինխրոն շարժիչների մոլորված կորուստները հիմնականում բարձր հաճախականության կորուստներ են, որոնք առաջանում են ստատորի և ռոտորի միջուկներում և ոլորուններում մագնիսական դաշտի բարձր կարգի ներդաշնակություններից: Բեռի մոլորված կորուստը նվազեցնելու համար յուրաքանչյուր փուլային ներդաշնակության ամպլիտուդը կարող է կրճատվել՝ օգտագործելով Y-Δ շարքին միացված սինուսոիդային ոլորուն կամ ցածր ներդաշնակության այլ ոլորուն՝ դրանով իսկ նվազեցնելով շեղվող կորուստը: Փորձերը ցույց են տալիս, որ սինուսոիդային ոլորման օգտագործումը կարող է միջին հաշվով նվազեցնել մոլորված կորուստը ավելի քան 30%-ով:
- Բարելավել ձուլման գործընթացը՝ ռոտորի կորուստը նվազեցնելու համար
Ռոտորային ալյումինի ձուլման ընթացքում ճնշումը, ջերմաստիճանը և գազի արտանետման ուղին վերահսկելով՝ ռոտորային ձողերի գազը կարող է կրճատվել՝ դրանով իսկ բարելավելով հաղորդունակությունը և նվազեցնելով ռոտորի ալյումինի կորուստը: Վերջին տարիներին Միացյալ Նահանգները հաջողությամբ մշակել է պղնձի ռոտորային ձուլման սարքավորումներ և համապատասխան գործընթացներ և ներկայումս իրականացնում է փոքրածավալ փորձնական արտադրություն: Հաշվարկները ցույց են տալիս, որ եթե պղնձե ռոտորը փոխարինի ալյումինե ռոտորին, ռոտորի կորուստը կարող է կրճատվել մոտ 38%-ով:
- Կիրառել համակարգչային օպտիմիզացման դիզայն՝ կորուստները նվազեցնելու և արդյունավետությունը բարելավելու համար
Ի հավելումն նյութերի ավելացման, նյութի հատկությունների բարելավմանը և գործընթացների բարելավմանը, համակարգչային օպտիմիզացման դիզայնը օգտագործվում է ծախսերի և կատարողականի սահմանափակումների ներքո տարբեր պարամետրերի ողջամտորեն որոշելու համար՝ դրանով իսկ հասնելով արդյունավետության առավելագույն հնարավոր բարելավմանը: Օպտիմիզացված դիզայնի օգտագործումը կարող է զգալիորեն կրճատել շարժիչի նախագծման ժամանակը և բարելավել շարժիչի դիզայնի որակը: