मोटर दक्षता कसरी सुधार गर्ने?
मोटरको यो दक्षता थोरै मात्रामा क्षतिबाट प्रभावित हुन्छ, जसमा प्रतिरोध क्षति, घर्षणबाट हुने यान्त्रिक क्षति, कोरमा चुम्बकीय ऊर्जाको अपव्ययबाट हुने क्षति र प्रयोग गरिएको सामग्रीको प्रकारमा निर्भर गर्दै विभिन्न क्षतिहरू समावेश छन्। मोटरलाई अझ प्रभावकारी बनाउन, हामीले मोटरमा हुने क्षति कम गर्नुपर्छ। मोटरको दक्षता गुणांक सुधार गर्न अपनाउन सकिने केही विधिहरू वा सुझावहरू यहाँ दिइएका छन्।
- मोटर फ्रेमको काम विन्डिङहरूको लागि यान्त्रिक सुरक्षा प्रदान गर्नु हो। यो खुट्टाद्वारा जडान गरिएको इन्टरफेसको लागि पनि जिम्मेवार छ। मोटर फ्रेमले यसको थर्मल कार्यसम्पादनमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ किनकि यो मोटर भित्र उत्पन्न हुने तापलाई फ्रेमको सतहमा स्थानान्तरण गर्न जिम्मेवार छ जहाँ पंखाले उडाएको हावाले तापको अपव्ययलाई बढावा दिनेछ। यसले तापको क्षति कम गर्नेछ।
- अर्को आधारभूत सुझाव भनेको हावा भित्र छिर्न दिनको लागि पंखाको कभरको पछाडिको कुनै पनि भित्ताहरू बीच न्यूनतम खाडल कायम राख्नु हो। मोटर वरपरको क्षेत्र सफा राख्नुहोस् र नियमित रूपमा कुनै पनि हावा अवरोधहरूको लागि जाँच गर्नुहोस् जसले शीतलन प्रणालीको कार्यसम्पादनलाई कम गर्न सक्छ। त्यसकारण, मोटर जति कूलर चल्छ, यो त्यति नै लामो समयसम्म टिक्छ।
- स्टेटर मोटरको मुख्य कम्पोनेन्ट हो र यसले ६०% नोक्सान निम्त्याउँछ, त्यसैले यी नोक्सानहरू कम गर्न, स्टेटर वाइन्डिङको द्रव्यमान ठूलो राख्नुपर्छ किनभने द्रव्यमानमा वृद्धिले प्रतिरोध घटाउँछ। उच्च दक्षता मोटरहरूमा मानक दक्षता मोडेलहरूको लागि डिजाइन गरिएका मोटरहरूको तुलनामा २५% अतिरिक्त तामा हुन्छ।
- रोटर घाटालाई पनि नोक्सानको सानो स्रोत मानिन्छ, जुन मुख्यतया मोटरले देखाउने स्लिपको डिग्रीले गर्दा हुन्छ। स्लिप वास्तवमा चुम्बकीय क्षेत्र (RPM) को गति र दिइएको लोडमा रोटर र शाफ्टको वास्तविक RPM बीचको भिन्नता हो। ती मध्ये, लोड गरिएको मोटरको गतिलाई अनलोड गरिएको मोटरको गतिबाट घटाएर र लोड गरिएको मोटरको गतिले भाग गरेर स्लिप प्राप्त गरिन्छ। त्यसकारण, यी घाटाहरू कम गर्न, स्लिप घटाउनुपर्छ, जुन रोटरको चालकता बढाएर गरिन्छ। तामाको उच्च चालकताको कारणले ठूलो मात्रामा प्रयोग गर्नुपर्छ। तर तामालाई डाइ-कास्ट गर्नुपर्छ किनभने डाइ-कास्टिङ तामाको लागि हालै एक प्रक्रिया विकसित गरिएको छ।
- कोर चुम्बकीय क्षति हिस्टेरेसिसबाट प्राप्त हुन्छ, र कुल क्षतिको २०% कोर एडी करेन्ट र संतृप्तिको कारणले हुन्छ। उच्च-गुणस्तरको सामग्री र गुणस्तर नियन्त्रण प्रयोग गरेर, क्षति कम गर्न सकिन्छ, जसले गर्दा दक्षतामा सुधार हुन्छ।
- हिस्टेरेसिस र संतृप्तिको प्रभाव कम गर्न, कम लागतको कार्बन स्टीलको सट्टा ल्यामिनेशनको लागि थोरै मात्रामा सिलिकन भएको स्टील प्रयोग गरिनेछ। यस तरिकाले, कोर घाटा हटाउन सकिन्छ। ल्यामिनेशन मोटाई घटाएर र ल्यामिनेशन लम्बाइ बढाएर, फ्लक्स घनत्व र कोर घाटा कम गर्न सकिन्छ।
- प्रयोग गरिएका पानाहरू वा ल्यामिनेटहरू बीच उचित इन्सुलेशन सुनिश्चित गरेर एडी करेन्ट घाटा धेरै हदसम्म कम गर्न सकिन्छ।
- लुब्रिकेशन अन्तराल मोटर स्थापना मूल्याङ्कन गरिएको गति, बेयरिङ आकार, ग्रीस प्रकार र तापक्रम वृद्धिको कार्य हो। त्यसकारण, कृपया लुब्रिकेन्टहरू प्रयोग गर्दा सावधान रहनुहोस्। ग्रीस प्रकारहरू नमिसाउनुहोस्, यदि तिनीहरूले समान तत्वहरू प्रयोग गर्छन् भने पनि। यदि अनुप्रयोगमा अन्य ग्रीसहरू प्रयोग गरिन्छ भने, यसले मोटरको कार्यसम्पादनलाई प्रत्यक्ष रूपमा असर गर्नेछ।
मोटर घाटा कसरी कम गर्ने?
घाटा वितरण भएदेखिमोटरबिजुलीको आकार र पोलहरूको संख्या अनुसार फरक हुन्छ, क्षति कम गर्न, हामीले विभिन्न शक्ति र पोलहरूको मुख्य क्षति घटकहरूको लागि उपायहरू लिने कुरामा ध्यान केन्द्रित गर्नुपर्छ। क्षति कम गर्ने केही तरिकाहरू संक्षिप्त रूपमा निम्नानुसार वर्णन गरिएको छ:
- प्रभावकारी सामग्रीहरू बढाउनुहोस्, घुमाउरो हानि र फलामको हानि कम गर्नुहोस्
मोटरहरूको समानता सिद्धान्त अनुसार, जब विद्युत चुम्बकीय भार अपरिवर्तित रहन्छ र यान्त्रिक क्षतिलाई विचार गरिँदैन, मोटरको क्षति मोटरको रेखीय आकारको घनसँग लगभग समानुपातिक हुन्छ, र मोटरको इनपुट शक्ति रेखीय आकारको चौथो शक्तिसँग लगभग समानुपातिक हुन्छ। यसबाट, दक्षता र प्रभावकारी सामग्री प्रयोग बीचको सम्बन्ध अनुमान गर्न सकिन्छ। निश्चित स्थापना आकार अवस्थाहरूमा ठूलो ठाउँ प्राप्त गर्न ताकि मोटर दक्षता सुधार गर्न थप प्रभावकारी सामग्रीहरू राख्न सकियोस्, स्टेटर पंचिंगको बाहिरी व्यास आकार एक महत्त्वपूर्ण कारक बन्छ। एउटै मेसिन आधार दायरा भित्र, अमेरिकी मोटरहरूको युरोपेली मोटरहरू भन्दा बढी आउटपुट हुन्छ। गर्मी अपव्ययलाई सहज बनाउन र तापक्रम वृद्धि कम गर्न, अमेरिकी मोटरहरूले सामान्यतया ठूला बाहिरी व्यास भएका स्टेटर पंचिंगहरू प्रयोग गर्छन्, जबकि युरोपेली मोटरहरूले सामान्यतया विस्फोट-प्रूफ मोटरहरू जस्ता संरचनात्मक डेरिभेटिभहरूको आवश्यकताको कारणले गर्दा र घुमाउरो छेउमा प्रयोग हुने तामाको मात्रा र उत्पादन लागत घटाउनको लागि सानो बाहिरी व्यास भएका स्टेटर पंचिंगहरू प्रयोग गर्छन्।
- फलामको क्षति कम गर्न राम्रो चुम्बकीय सामग्री र प्रक्रिया उपायहरू प्रयोग गर्नुहोस्।
कोर सामग्रीको चुम्बकीय गुणहरू (चुम्बकीय पारगम्यता र एकाइ फलामको क्षति) ले मोटरको दक्षता र अन्य कार्यसम्पादनमा ठूलो प्रभाव पार्छ। साथै, कोर सामग्रीको लागत मोटरको लागतको मुख्य भाग हो। त्यसकारण, उपयुक्त चुम्बकीय सामग्रीहरूको छनोट उच्च-दक्षता मोटरहरूको डिजाइन र निर्माणको लागि महत्वपूर्ण छ। उच्च-शक्ति मोटरहरूमा, फलामको क्षतिले कुल क्षतिको ठूलो अनुपात ओगटेको हुन्छ, त्यसैले कोर सामग्रीको एकाइ क्षति मूल्य घटाउनाले मोटरको फलामको क्षति कम गर्न मद्दत गर्नेछ। मोटरको डिजाइन र निर्माणको कारण, मोटरको फलामको क्षति स्टील मिलले प्रदान गरेको एकाइ फलामको क्षति मूल्य अनुसार गणना गरिएको मूल्य भन्दा धेरै बढी हुन्छ, त्यसैले फलामको क्षतिमा वृद्धिलाई विचार गर्न डिजाइनको क्रममा एकाइ फलामको क्षति मूल्य सामान्यतया १.५ ~ २ गुणाले बढाइन्छ।
फलामको क्षति बढ्नुको कारण मुख्यतया एपस्टाइन स्क्वायर सर्कल विधि अनुसार स्ट्रिप सामग्री नमूना परीक्षण गरेर स्टील मिलको एकाइ फलामको क्षति मूल्य प्राप्त गर्नु हो, तर पंचिंग, कतर्न र ल्यामिनेटिंग पछि सामग्री ठूलो तनावको अधीनमा हुन्छ, र क्षति बढ्छ; थप रूपमा, दाँत स्लटको उपस्थितिले गर्दा हुने हावाको खाडलले दाँतको हार्मोनिक चुम्बकीय क्षेत्रलाई कोर सतहमा नो-लोड हानि निम्त्याउँछ, जसले मोटर निर्माण पछि फलामको क्षतिमा उल्लेखनीय वृद्धि निम्त्याउँछ। त्यसकारण, कम एकाइ फलामको क्षति भएका चुम्बकीय सामग्रीहरू छनौट गर्नुको साथै, ल्यामिनेशन दबाब नियन्त्रण गर्न र फलामको क्षति कम गर्न आवश्यक प्रक्रिया उपायहरू लिनु पनि आवश्यक छ। मूल्य र प्रक्रिया कारकहरूलाई ध्यानमा राख्दै, उच्च-दक्षता मोटरहरूको उत्पादनमा उच्च-ग्रेड सिलिकन स्टील पानाहरू र ०.५ मिमी भन्दा पातलो सिलिकन स्टील पानाहरू धेरै प्रयोग गरिँदैनन्। कम-कार्बन सिलिकन-मुक्त विद्युतीय स्टील पानाहरू वा कम-सिलिकन कोल्ड-रोल्ड सिलिकन स्टील पानाहरू सामान्यतया प्रयोग गरिन्छ। साना युरोपेली मोटरहरूका केही निर्माताहरूले ६.५ वाट/किग्राको एकाइ फलामको क्षति मूल्य भएको सिलिकन-मुक्त विद्युतीय स्टील पानाहरू प्रयोग गरेका छन्। हालैका वर्षहरूमा, स्टील मिलहरूले ४.० वाट/किग्राको औसत युनिट नोक्सानको साथ Polycor420 इलेक्ट्रिकल स्टील शीटहरू लन्च गरेका छन्, जुन केही कम-सिलिकन स्टील शीटहरू भन्दा पनि कम हो। यो सामग्रीमा उच्च चुम्बकीय पारगम्यता पनि छ।
हालैका वर्षहरूमा, जापानले ५०RMA३५० ग्रेडको साथ कम-सिलिकन कोल्ड-रोल्ड स्टील शीट विकास गरेको छ। यसको संरचनामा थोरै मात्रामा एल्युमिनियम र दुर्लभ पृथ्वी धातुहरू थपिएका छन्, जसले गर्दा क्षति कम गर्दै उच्च चुम्बकीय पारगम्यता कायम रहन्छ। यसको एकाइ फलामको क्षति मूल्य ३.१२ वाट/किग्रा छ। यी सबैले उच्च-दक्षता मोटरहरूको उत्पादन र प्रवर्द्धनको लागि राम्रो सामग्री आधार प्रदान गर्ने सम्भावना छ।
- भेन्टिलेसन हानि कम गर्न पंखाको आकार घटाउनुहोस्
ठूला पावर २- र ४-पोल मोटरहरूको लागि, हावा घर्षणले ठूलो अनुपात ओगटेको हुन्छ। उदाहरणका लागि, ९० किलोवाटको २-पोल मोटरको हावा घर्षण कुल क्षतिको लगभग ३०% पुग्न सक्छ। हावा घर्षण मुख्यतया पंखाले खपत गर्ने शक्तिबाट बनेको हुन्छ। उच्च-दक्षता मोटरहरूको ताप हानि सामान्यतया कम हुने भएकोले, चिसो हावाको मात्रा घटाउन सकिन्छ, र यसरी भेन्टिलेसन पावर पनि घटाउन सकिन्छ। भेन्टिलेसन पावर पंखाको व्यासको चौथो देखि पाँचौं पावरको लगभग समानुपातिक हुन्छ। त्यसकारण, यदि तापक्रम वृद्धिलाई अनुमति दिइयो भने, पंखाको आकार घटाउनाले हावा घर्षणलाई प्रभावकारी रूपमा कम गर्न सकिन्छ। थप रूपमा, भेन्टिलेसन दक्षता सुधार गर्न र हावा घर्षण कम गर्न भेन्टिलेसन संरचनाको उचित डिजाइन पनि महत्त्वपूर्ण छ। परीक्षणहरूले देखाएको छ कि उच्च-दक्षता मोटरको उच्च-शक्ति २-पोल भागको हावा घर्षण साधारण मोटरको तुलनामा लगभग ३०% ले घटाउन सकिन्छ। भेन्टिलेसन हानि ठूलो मार्जिनले घट्ने र धेरै अतिरिक्त लागत आवश्यक नपर्ने भएकोले, पंखाको डिजाइन परिवर्तन गर्नु प्रायः उच्च-दक्षता मोटरहरूको यस भागको लागि लिइएका मुख्य उपायहरू मध्ये एक हो।
- डिजाइन र प्रक्रिया उपायहरू मार्फत आवारा क्षति कम गर्नुहोस्
एसिन्क्रोनस मोटरहरूको स्ट्रे हानिहरू मुख्यतया स्टेटर र रोटर कोर र विन्डिङहरूमा चुम्बकीय क्षेत्रको उच्च-अर्डर हार्मोनिक्सद्वारा उत्पन्न हुने उच्च-फ्रिक्वेन्सी हानिहरू हुन्। लोड स्ट्रे हानि कम गर्न, प्रत्येक चरण हार्मोनिकको आयामलाई Y-Δ श्रृंखला-जडित साइनोसाइडल वाइन्डिङ वा अन्य कम हार्मोनिक वाइन्डिङ प्रयोग गरेर घटाउन सकिन्छ, जसले गर्दा स्ट्रे हानि कम हुन्छ। प्रयोगहरूले देखाउँछन् कि साइनोसाइडल वाइन्डिङको प्रयोगले औसतमा 30% भन्दा बढी स्ट्रे हानि कम गर्न सक्छ।
- रोटर घाटा कम गर्न डाइ-कास्टिङ प्रक्रियामा सुधार गर्नुहोस्
रोटर एल्युमिनियम कास्टिङको समयमा दबाब, तापक्रम र ग्यास डिस्चार्ज मार्ग नियन्त्रण गरेर, रोटर बारहरूमा रहेको ग्यास घटाउन सकिन्छ, जसले गर्दा चालकतामा सुधार हुन्छ र रोटर एल्युमिनियमको क्षति कम हुन्छ। हालैका वर्षहरूमा, संयुक्त राज्य अमेरिकाले तामा रोटर डाइ-कास्टिङ उपकरण र सम्बन्धित प्रक्रियाहरू सफलतापूर्वक विकास गरेको छ, र हाल सानो स्तरको परीक्षण उत्पादन सञ्चालन गरिरहेको छ। गणनाहरूले देखाउँछ कि यदि तामा रोटरले एल्युमिनियम रोटरलाई प्रतिस्थापन गर्छ भने, रोटरको क्षति लगभग ३८% ले घटाउन सकिन्छ।
- घाटा कम गर्न र दक्षता सुधार गर्न कम्प्युटर अप्टिमाइजेसन डिजाइन लागू गर्नुहोस्।
सामग्री बढाउने, सामग्री गुणहरू सुधार गर्ने र प्रक्रियाहरू सुधार गर्ने बाहेक, कम्प्युटर अप्टिमाइजेसन डिजाइन लागत र कार्यसम्पादनको बाधाहरू अन्तर्गत विभिन्न प्यारामिटरहरू उचित रूपमा निर्धारण गर्न प्रयोग गरिन्छ, जसले गर्दा दक्षतामा अधिकतम सम्भावित सुधार प्राप्त हुन्छ। अनुकूलित डिजाइनको प्रयोगले मोटर डिजाइनको समयलाई उल्लेखनीय रूपमा छोटो बनाउन र मोटर डिजाइनको गुणस्तर सुधार गर्न सक्छ।