როგორ გავაუმჯობესოთ ძრავის ეფექტურობა?
ძრავის ეფექტურობაზე გავლენას ახდენს მცირე რაოდენობით დანაკარგები, მათ შორის წინააღმდეგობის დანაკარგები, ხახუნით გამოწვეული მექანიკური დანაკარგები, ბირთვში მაგნიტური ენერგიის გაფანტვით გამოწვეული დანაკარგები და სხვადასხვა დანაკარგები გამოყენებული მასალის ტიპზე. იმისათვის, რომ ძრავა უფრო ეფექტური გავხადოთ, უნდა შევამციროთ ძრავში დანაკარგები. აქ მოცემულია რამდენიმე მეთოდი ან რჩევა, რომელთა გამოყენება შესაძლებელია ძრავის ეფექტურობის კოეფიციენტის გასაუმჯობესებლად.
- ძრავის ჩარჩოს ფუნქციაა გრაგნილების მექანიკური დაცვა. ის ასევე პასუხისმგებელია ფეხებზე დამაგრებულ ინტერფეისზე. ძრავის ჩარჩო გადამწყვეტ როლს ასრულებს მის თერმულ მუშაობაში, რადგან ის პასუხისმგებელია ძრავის შიგნით წარმოქმნილი სითბოს გადატანაზე ჩარჩოს ზედაპირზე, სადაც ვენტილატორის მიერ აფეთქებული ჰაერი ხელს შეუწყობს სითბოს გაფრქვევას. ეს შეამცირებს სითბოს დანაკარგებს.
- კიდევ ერთი ძირითადი რჩევაა შეინარჩუნოთ მინიმალური უფსკრული ნებისმიერ კედელს შორის, რომელიც ახლოს არის ვენტილატორის საფარის უკანა მხარეს, რათა მოხდეს ჰაერის მიღება. შეინახეთ ძრავის ირგვლივ სისუფთავე და რეგულარულად შეამოწმეთ ჰაერის ბლოკირება, რამაც შეიძლება შეამციროს გაგრილების სისტემის მუშაობა. ამიტომ, რაც უფრო მაგარია ძრავა, მით უფრო დიდხანს იმუშავებს.
- სტატორი არის ძრავის მთავარი კომპონენტი და იწვევს დანაკარგების 60%-ს, ამიტომ ამ დანაკარგების შესამცირებლად სტატორის გრაგნილის მასა უნდა იყოს დიდი, რადგან მასის მატება ამცირებს წინააღმდეგობას. მაღალი ეფექტურობის ძრავები შეიცავს 25% დამატებით სპილენძს სტანდარტული ეფექტურობის მოდელებისთვის განკუთვნილი ძრავებთან შედარებით.
- როტორის დანაკარგები ასევე განიხილება დანაკარგების უმნიშვნელო წყაროდ, რაც ძირითადად გამოწვეულია ძრავის სრიალის ხარისხით. სრიალი რეალურად არის განსხვავება მაგნიტური ველის სიჩქარესა (RPM) და როტორისა და ლილვის ფაქტობრივ ბრუნს შორის მოცემულ დატვირთვაზე. მათ შორის სრიალი მიიღება დატვირთული ძრავის სიჩქარის გამოკლებით დატვირთული ძრავის სიჩქარეზე და გაყოფით დატვირთული ძრავის სიჩქარეზე. ამიტომ ამ დანაკარგების შესამცირებლად უნდა შემცირდეს სრიალი, რაც ხდება როტორის გამტარობის გაზრდით. სპილენძი უნდა იქნას გამოყენებული დიდი რაოდენობით მისი მაღალი გამტარობის გამო. მაგრამ სპილენძი უნდა იყოს ჩამოსხმული, რადგან ბოლო დროს განვითარდა სპილენძის ჩამოსხმის პროცესი.
- ბირთვის მაგნიტური დანაკარგები წარმოიქმნება ჰისტერეზისგან, ხოლო მთლიანი დანაკარგების 20% გამოწვეულია ბირთვის მორევით და გაჯერებით. მაღალი ხარისხის მასალების და ხარისხის კონტროლის გამოყენებით, შესაძლებელია დანაკარგების მინიმუმამდე შემცირება, რითაც გაუმჯობესდება ეფექტურობა.
- ჰისტერეზის და გაჯერების ეფექტის შესამცირებლად, ლამინირებისთვის გამოყენებული იქნება მცირე რაოდენობით სილიკონის შემცველი ფოლადი, დაბალფასიანი ნახშირბადოვანი ფოლადის ნაცვლად. ამ გზით, ძირითადი დანაკარგები შეიძლება აღმოიფხვრას. ლამინირების სისქის შემცირებით და ლამინირების სიგრძის გაზრდით, ნაკადის სიმკვრივე და ბირთვის დაკარგვა შეიძლება მინიმუმამდე შემცირდეს.
- მორევის დენის დანაკარგები შეიძლება მნიშვნელოვნად შემცირდეს გამოყენებული ფურცლებსა და ლამინატებს შორის სათანადო იზოლაციის უზრუნველსაყოფად.
- შეზეთვის ინტერვალი არის ძრავის ინსტალაციის ნომინალური სიჩქარის, საკისრის ზომის, ცხიმის ტიპისა და ტემპერატურის მატების ფუნქცია. ამიტომ, ფრთხილად იყავით საპოხი მასალების გამოყენებისას. არ აურიოთ ცხიმის ტიპები, მაშინაც კი, თუ ისინი იყენებენ იგივე ელემენტებს. თუ განაცხადში გამოიყენება სხვა ცხიმები, ეს პირდაპირ იმოქმედებს ძრავის მუშაობაზე.
როგორ შევამციროთ ძრავის დანაკარგები?
ზარალის განაწილების შემდეგძრავაგანსხვავდება სიმძლავრის ზომისა და ბოძების რაოდენობის მიხედვით, დანაკარგის შესამცირებლად ყურადღება უნდა მივაქციოთ ზომების მიღებას სხვადასხვა სიმძლავრის და ბოძების ძირითადი დანაკარგების კომპონენტებზე. ზარალის შემცირების რამდენიმე გზა მოკლედ აღწერილია შემდეგნაირად:
- გაზარდეთ ეფექტური მასალები, შეამცირეთ ლიკვიდაცია და რკინის დანაკარგი
ძრავების მსგავსების პრინციპის მიხედვით, როდესაც ელექტრომაგნიტური დატვირთვა უცვლელი რჩება და მექანიკური დანაკარგი არ არის გათვალისწინებული, ძრავის დაკარგვა დაახლოებით პროპორციულია ძრავის წრფივი ზომის კუბის, ხოლო ძრავის შეყვანის სიმძლავრე დაახლოებით პროპორციულია წრფივი ზომის მეოთხე სიმძლავრისა. აქედან, ეფექტურობასა და მასალის ეფექტურ გამოყენებას შორის შეიძლება დაახლოება. იმისათვის, რომ მიიღოთ უფრო დიდი სივრცე გარკვეული ინსტალაციის ზომის პირობებში, რათა უფრო ეფექტური მასალები განთავსდეს ძრავის ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად, სტატორის დარტყმის გარე დიამეტრის ზომა მნიშვნელოვანი ფაქტორი ხდება. იმავე მანქანების საბაზისო დიაპაზონში, ამერიკულ ძრავებს აქვთ უფრო დიდი გამომუშავება, ვიდრე ევროპულ ძრავებს. სითბოს გაფრქვევის გასაადვილებლად და ტემპერატურის აწევის შესამცირებლად, ამერიკული ძრავები ჩვეულებრივ იყენებენ სტატორის პუნჩებს უფრო დიდი გარე დიამეტრით, ხოლო ევროპული ძრავები ძირითადად იყენებენ სტატორის პუნჩებს უფრო მცირე გარე დიამეტრით, სტრუქტურული წარმოებულების საჭიროების გამო, როგორიცაა აფეთქებაგამძლე ძრავები და ამცირებენ სპილენძის რაოდენობას გრაგნილის ბოლოს და წარმოების ხარჯებს.
- გამოიყენეთ უკეთესი მაგნიტური მასალები და პროცესის ზომები რკინის დანაკარგის შესამცირებლად
ბირთვის მასალის მაგნიტური თვისებები (მაგნიტური გამტარიანობა და ერთეული რკინის დანაკარგი) დიდ გავლენას ახდენს ძრავის ეფექტურობასა და სხვა მუშაობაზე. ამავდროულად, ძირითადი მასალის ღირებულება არის ძრავის ღირებულების ძირითადი ნაწილი. ამიტომ, შესაფერისი მაგნიტური მასალების შერჩევა არის გასაღები მაღალი ეფექტურობის ძრავების დიზაინისა და წარმოებისთვის. მაღალი სიმძლავრის ძრავებში, რკინის დანაკარგი შეადგენს მთლიანი დანაკარგის მნიშვნელოვან ნაწილს, ამიტომ ძირითადი მასალის დანაკარგის ღირებულების შემცირება ხელს შეუწყობს ძრავის რკინის დანაკარგის შემცირებას. ძრავის დიზაინისა და წარმოების გამო, ძრავის რკინის დანაკარგი მნიშვნელოვნად აღემატება ფოლადის ქარხნის მიერ მოწოდებული რკინის დანაკარგის ერთეულის ღირებულების მიხედვით გამოთვლილ მნიშვნელობას, ამიტომ ერთეული რკინის დანაკარგის ღირებულება ზოგადად იზრდება 1,5-2-ჯერ დიზაინის დროს, რათა გაითვალისწინოს რკინის დანაკარგის ზრდა.
რკინის დანაკარგის გაზრდის მიზეზი ძირითადად არის ის, რომ ფოლადის ქარხნის რკინის დანაკარგის ერთეული ღირებულება მიიღება ზოლის მასალის ნიმუშის ტესტირებით ეპშტეინის კვადრატული წრის მეთოდით, მაგრამ მასალა ექვემდებარება დიდ სტრესს დარტყმის, ჭრის და ლამინირების შემდეგ და დანაკარგი გაიზრდება; გარდა ამისა, კბილის ჭრილის არსებობით გამოწვეული ჰაერის უფსკრული იწვევს კბილის ჰარმონიულ მაგნიტურ ველს, რაც იწვევს ბირთვის ზედაპირზე დატვირთვის გარეშე დაკარგვას, რაც გამოიწვევს რკინის დანაკარგის მნიშვნელოვან ზრდას ძრავის წარმოების შემდეგ. ამიტომ, გარდა მაგნიტური მასალების შერჩევისა დაბალი ერთეული რკინის დანაკარგით, ასევე აუცილებელია ლამინირების წნევის კონტროლი და საჭირო პროცესის ზომების მიღება რკინის დანაკარგის შესამცირებლად. ფასისა და პროცესის ფაქტორების გათვალისწინებით, მაღალი ხარისხის სილიკონის ფოლადის ფურცლები და 0,5 მმ-ზე თხელი სილიკონის ფოლადის ფურცლები არ გამოიყენება დიდად მაღალი ეფექტურობის ძრავების წარმოებაში. ჩვეულებრივ გამოიყენება დაბალი ნახშირბადის სილიკონისგან თავისუფალი ელექტრო ფოლადის ფურცლები ან დაბალი სილიციუმის ცივი ნაგლინი სილიკონის ფოლადის ფურცლები. მცირე ევროპული ძრავების ზოგიერთმა მწარმოებელმა გამოიყენა სილიკონისგან თავისუფალი ელექტრო ფოლადის ფურცლები, ერთეული რკინის დანაკარგის ღირებულებით 6,5 ვტ/კგ. ბოლო წლების განმავლობაში, ფოლადის ქარხნებმა გამოუშვეს Polycor420 ელექტრო ფოლადის ფურცლები საშუალო დანაკარგით 4.0 ვტ/კგ, რაც უფრო დაბალია ვიდრე ზოგიერთი დაბალი სილიციუმის ფოლადის ფურცლები. მასალას ასევე აქვს უფრო მაღალი მაგნიტური გამტარიანობა.
ბოლო წლებში იაპონიამ შეიმუშავა ცივი ნაგლინი ფოლადის დაბალი სილიციუმის ფურცელი 50RMA350 კლასით. მის შემადგენლობას ემატება მცირე რაოდენობით ალუმინი და იშვიათი მიწიერი ლითონები, რითაც ინარჩუნებს უფრო მაღალ მაგნიტურ გამტარიანობას დანაკარგების შემცირებით. მისი ერთეული რკინის დანაკარგის ღირებულებაა 3.12 ვტ/კგ. ყოველივე ეს, სავარაუდოდ, უზრუნველყოფს უკეთეს მატერიალურ საფუძველს მაღალი ეფექტურობის ძრავების წარმოებისა და პოპულარიზაციისთვის.
- შეამცირეთ ვენტილატორის ზომა ვენტილაციის დაკარგვის შესამცირებლად
უფრო დიდი სიმძლავრის 2- და 4-პოლუსიანი ძრავებისთვის, ქარის ხახუნის მნიშვნელოვანი ნაწილია. მაგალითად, 90 კვტ სიმძლავრის 2-პოლუსიანი ძრავის ქარის ხახუნამ შეიძლება მიაღწიოს მთლიანი დანაკარგის დაახლოებით 30%-ს. ქარის ხახუნი ძირითადად შედგება ვენტილატორის მიერ მოხმარებული ენერგიისგან. ვინაიდან მაღალი ეფექტურობის ძრავების სითბოს დაკარგვა ზოგადად დაბალია, გაგრილების ჰაერის მოცულობა შეიძლება შემცირდეს და, შესაბამისად, სავენტილაციო სიმძლავრეც შემცირდეს. ვენტილაციის სიმძლავრე დაახლოებით პროპორციულია ვენტილატორის დიამეტრის მე-4-დან მე-5 ხარისხთან. ამიტომ, თუ ტემპერატურის მატება დაშვებულია, ვენტილატორის ზომის შემცირებამ შეიძლება ეფექტურად შეამციროს ქარის ხახუნი. გარდა ამისა, ვენტილაციის სტრუქტურის გონივრული დიზაინი ასევე მნიშვნელოვანია ვენტილაციის ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად და ქარის ხახუნის შესამცირებლად. ტესტებმა აჩვენა, რომ მაღალი სიმძლავრის 2-პოლუსიანი ნაწილის ქარის ხახუნა მაღალი ეფექტურობის ძრავის შეიძლება შემცირდეს დაახლოებით 30%-ით, ჩვეულებრივ ძრავთან შედარებით. ვინაიდან ვენტილაციის დანაკარგი მცირდება დიდი ზღვარით და არ საჭიროებს დიდ დამატებით ხარჯებს, ვენტილატორის დიზაინის შეცვლა ხშირად ერთ-ერთი მთავარი ღონისძიებაა მაღალი ეფექტურობის ძრავების ამ ნაწილისთვის.
- მაწანწალა დანაკარგების შემცირება დიზაინისა და პროცესის ღონისძიებების მეშვეობით
ასინქრონული ძრავების მაწანწალა დანაკარგები ძირითადად არის მაღალი სიხშირის დანაკარგები, რომლებიც წარმოიქმნება მაგნიტური ველის მაღალი რიგის ჰარმონიებით სტატორის და როტორის ბირთვებსა და გრაგნილებში. დატვირთვის დაკარგვის შესამცირებლად, თითოეული ფაზის ჰარმონიკის ამპლიტუდა შეიძლება შემცირდეს Y-Δ სერიასთან დაკავშირებული სინუსოიდური გრაგნილის ან სხვა დაბალი ჰარმონიული გრაგნილის გამოყენებით, რითაც შემცირდება მაწანწალა დანაკარგი. ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ სინუსოიდური გრაგნილის გამოყენებამ შეიძლება შეამციროს მაწანწალა დანაკარგი საშუალოდ 30%-ზე მეტით.
- გააუმჯობესეთ ჩამოსხმის პროცესი როტორის დანაკარგის შესამცირებლად
როტორის ალუმინის ჩამოსხმის დროს წნევის, ტემპერატურისა და გაზის გამონადენის გზის კონტროლით, როტორის ზოლებში გაზი შეიძლება შემცირდეს, რითაც გაუმჯობესდება გამტარობა და ამცირებს როტორის ალუმინის დანაკარგს. ბოლო წლებში შეერთებულმა შტატებმა წარმატებით შეიმუშავა სპილენძის როტორის ჩამოსხმის მოწყობილობა და შესაბამისი პროცესები და ამჟამად ატარებს მცირე საცდელ წარმოებას. გამოთვლები აჩვენებს, რომ თუ სპილენძის როტორი ჩაანაცვლებს ალუმინის როტორს, როტორის დანაკარგი შეიძლება შემცირდეს დაახლოებით 38%-ით.
- გამოიყენეთ კომპიუტერული ოპტიმიზაციის დიზაინი დანაკარგების შესამცირებლად და ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად
მასალების გაზრდის, მასალის თვისებების გაუმჯობესებისა და პროცესების გაუმჯობესების გარდა, კომპიუტერული ოპტიმიზაციის დიზაინი გამოიყენება სხვადასხვა პარამეტრების გონივრულად განსაზღვრისათვის ღირებულებისა და შესრულების შეზღუდვის პირობებში, რითაც მიიღწევა ეფექტურობის მაქსიმალური შესაძლო გაუმჯობესება. ოპტიმიზებული დიზაინის გამოყენებამ შეიძლება მნიშვნელოვნად შეამციროს ძრავის დიზაინის დრო და გააუმჯობესოს ძრავის დიზაინის ხარისხი.