Utangulizi wa Ufanisi wa Magari

Jinsi ya kuboresha ufanisi wa magari?

Ufanisi huu wa motor huathiriwa na kiasi kidogo cha hasara, ikiwa ni pamoja na hasara za upinzani, hasara za mitambo zinazosababishwa na msuguano, hasara zinazosababishwa na uharibifu wa nishati ya magnetic katika msingi, na hasara tofauti kulingana na aina ya nyenzo zinazotumiwa. Kufanya motor ufanisi zaidi, ni lazima kupunguza hasara katika motor. Hapa kuna baadhi ya mbinu au vidokezo vinavyoweza kupitishwa ili kuboresha mgawo wa ufanisi wa motor.

1. Kazi ya sura ya motor ni kutoa ulinzi wa mitambo kwa windings. Pia inawajibika kwa interface iliyowekwa na miguu. Fremu ya injini ina jukumu muhimu katika utendaji wake wa joto kwani ina jukumu la kuhamisha joto linalozalishwa ndani ya injini hadi kwenye uso wa fremu ambapo hewa inayopulizwa na feni itakuza utaftaji wa joto. Hii itapunguza hasara za joto.
2. Kidokezo kingine cha msingi ni kudumisha pengo la chini kati ya kuta zozote karibu na nyuma ya kifuniko cha feni ili kuruhusu uingizaji hewa. Weka eneo karibu na motor safi na uangalie mara kwa mara vizuizi vyovyote vya hewa ambavyo vinaweza kupunguza utendaji wa mfumo wa kupoeza. Kwa hiyo, baridi ya motor inaendesha, itaendelea muda mrefu.
3. Stator ni sehemu kuu ya motor na husababisha 60% ya hasara, hivyo ili kupunguza hasara hizi, wingi wa vilima vya stator lazima iwe kubwa kwa sababu ongezeko la wingi hupunguza upinzani. Motors za ufanisi wa juu zina 25% ya shaba ya ziada ikilinganishwa na motors iliyoundwa kwa mifano ya ufanisi wa kawaida.
4. Hasara za rota pia huchukuliwa kuwa chanzo kidogo cha hasara, hasa husababishwa na kiwango cha kuingizwa kwa maonyesho ya magari. Slip ni kweli tofauti kati ya kasi ya shamba la magnetic (RPM) na RPM halisi ya rotor na shimoni kwenye mzigo fulani. Kati yao, kuingizwa kunapatikana kwa kuondoa kasi ya gari iliyopakiwa kutoka kwa kasi ya gari iliyopakuliwa na kuigawanya kwa kasi ya gari iliyobeba. Kwa hiyo, ili kupunguza hasara hizi, kuingizwa lazima kupunguzwe, ambayo hufanyika kwa kuongeza conductivity ya rotor. Copper lazima itumike kwa kiasi kikubwa kwa sababu ya conductivity yake ya juu. Lakini shaba lazima iwe-kufa kwa sababu mchakato wa shaba ya kufa umeandaliwa hivi karibuni.
5. Hasara za magnetic za msingi zinatokana na hysteresis, na 20% ya hasara zote husababishwa na mikondo ya msingi ya eddy na kueneza. Kwa kutumia vifaa vya ubora wa juu na udhibiti wa ubora, hasara inaweza kupunguzwa, na hivyo kuboresha ufanisi.
6. Ili kupunguza athari za hysteresis na kueneza, chuma kilicho na kiasi kidogo cha silicon kitatumika kwa lamination badala ya chuma cha kaboni cha gharama nafuu. Kwa njia hii, hasara za msingi zinaweza kuondolewa. Kwa kupunguza unene wa lamination na kuongeza urefu wa lamination, wiani flux na hasara ya msingi inaweza kupunguzwa.
7. Hasara za sasa za Eddy zinaweza kupunguzwa kwa kiasi kikubwa kwa kuhakikisha insulation sahihi kati ya karatasi au laminates kutumika.
8. Muda wa lubrication ni kazi ya kasi ya ufungaji wa motor iliyopimwa, ukubwa wa kuzaa, aina ya grisi na kupanda kwa joto. Kwa hiyo, tafadhali kuwa makini wakati wa kutumia mafuta. Usichanganye aina za grisi, hata ikiwa zinatumia vitu sawa. Ikiwa mafuta mengine yanatumiwa katika programu, hii itaathiri moja kwa moja utendaji wa magari.

Jinsi ya kupunguza hasara za magari?

Tangu usambazaji wa hasara yamotorinatofautiana na saizi ya nguvu na idadi ya nguzo, ili kupunguza upotezaji, tunapaswa kuzingatia kuchukua hatua kwa sehemu kuu za upotezaji wa nguvu na nguzo tofauti. Baadhi ya njia za kupunguza hasara zimeelezewa kwa ufupi kama ifuatavyo:

1. Kuongeza vifaa vya ufanisi, kupunguza hasara ya vilima na hasara ya chuma

Kulingana na kanuni ya kufanana ya motors, wakati mzigo wa umeme unabaki bila kubadilika na upotezaji wa mitambo hauzingatiwi, upotezaji wa gari ni takriban sawia na mchemraba wa saizi ya mstari wa gari, na nguvu ya pembejeo ya injini ni takriban sawia na nguvu ya nne ya saizi ya mstari. Kutokana na hili, uhusiano kati ya ufanisi na matumizi bora ya nyenzo unaweza kukadiriwa. Ili kupata nafasi kubwa chini ya hali fulani za ukubwa wa ufungaji ili vifaa vya ufanisi zaidi viweze kuwekwa ili kuboresha ufanisi wa magari, ukubwa wa kipenyo cha nje cha kupiga stator inakuwa jambo muhimu. Ndani ya safu ya msingi ya mashine sawa, injini za Amerika zina pato kubwa kuliko injini za Uropa. Ili kuwezesha utaftaji wa joto na kupunguza kupanda kwa joto, motors za Amerika kwa ujumla hutumia mipigo ya stator yenye kipenyo kikubwa cha nje, wakati motors za Ulaya kwa ujumla hutumia mipigo ya stator yenye kipenyo kidogo cha nje kutokana na hitaji la derivatives ya kimuundo kama vile motors zisizo na mlipuko na kupunguza kiasi cha shaba kinachotumiwa mwisho wa vilima na gharama za uzalishaji.

2. Tumia nyenzo bora za sumaku na hatua za mchakato ili kupunguza upotezaji wa chuma

Sifa za sumaku (upenyezaji wa sumaku na upotezaji wa chuma cha kitengo) cha nyenzo za msingi zina ushawishi mkubwa juu ya ufanisi na utendaji mwingine wa gari. Wakati huo huo, gharama ya nyenzo za msingi ni sehemu kuu ya gharama ya magari. Kwa hiyo, uteuzi wa vifaa vya magnetic vinavyofaa ni ufunguo wa kubuni na kutengeneza motors za ufanisi wa juu. Katika motors zenye nguvu nyingi, upotezaji wa chuma ni sehemu kubwa ya upotezaji wa jumla, kwa hivyo kupunguza upotezaji wa kitengo cha nyenzo za msingi itasaidia kupunguza upotezaji wa chuma wa gari. Kwa sababu ya muundo na utengenezaji wa injini, upotezaji wa chuma wa injini huzidi sana thamani iliyohesabiwa kulingana na kitengo cha upotezaji wa chuma kilichotolewa na kinu cha chuma, kwa hivyo thamani ya upotezaji wa chuma kwa ujumla huongezeka kwa mara 1.5 ~ 2 wakati wa muundo ili kuzingatia kuongezeka kwa upotezaji wa chuma.

Sababu ya kuongezeka kwa upotezaji wa chuma ni kwa sababu thamani ya upotezaji wa chuma ya kinu ya chuma hupatikana kwa kupima sampuli ya nyenzo za ukanda kulingana na njia ya mduara wa mraba wa Epstein, lakini nyenzo hiyo inakabiliwa na dhiki kubwa baada ya kuchomwa, kukata manyoya na laminating, na hasara itaongezeka; kwa kuongeza, pengo la hewa linalosababishwa na kuwepo kwa slot ya jino husababisha shamba la magnetic harmonic na kusababisha upotevu usio na mzigo kwenye uso wa msingi, ambayo itasababisha ongezeko kubwa la hasara ya chuma baada ya motor kutengenezwa. Kwa hiyo, pamoja na kuchagua vifaa vya magnetic na hasara ya chini ya kitengo cha chuma, ni muhimu pia kudhibiti shinikizo la lamination na kuchukua hatua muhimu za mchakato ili kupunguza hasara ya chuma. Kwa kuzingatia mambo ya bei na mchakato, karatasi za chuma za silicon za juu na karatasi za chuma za silicon nyembamba kuliko 0.5mm hazitumiwi sana katika uzalishaji wa motors za ufanisi wa juu. Karatasi za chuma zisizo na kaboni ya chini zisizo na silicon au karatasi za silicon zilizovingirishwa kwa baridi za silicon hutumiwa kwa ujumla. Baadhi ya wazalishaji wa motors ndogo za Ulaya wametumia karatasi za chuma zisizo na silicon na thamani ya kupoteza ya kitengo cha 6.5w/kg. Katika miaka ya hivi karibuni, viwanda vya chuma vimezindua karatasi za chuma za umeme za Polycor420 na hasara ya wastani ya kitengo cha 4.0w/kg, ambayo ni ya chini zaidi kuliko karatasi za chuma za silicon ya chini. Nyenzo pia ina upenyezaji wa juu wa sumaku.

Katika miaka ya hivi karibuni, Japani imetengeneza karatasi ya chuma iliyoviringishwa kwa silicon ya chini yenye daraja la 50RMA350. Kiasi kidogo cha alumini na metali adimu za ardhi huongezwa kwa muundo wake, na hivyo kudumisha upenyezaji wa juu wa sumaku huku kupunguza hasara. Thamani yake ya upotezaji wa chuma ni 3.12w/kg. Yote haya yanawezekana kutoa msingi bora wa nyenzo kwa ajili ya uzalishaji na uendelezaji wa motors za ufanisi wa juu.

3. Punguza saizi ya feni ili kupunguza upotezaji wa uingizaji hewa

Kwa motors kubwa za 2- na 4-pole, msuguano wa upepo huchangia sehemu kubwa. Kwa mfano, msuguano wa upepo wa motor 90kW 2-pole unaweza kufikia karibu 30% ya hasara yote. Msuguano wa upepo unaundwa hasa na nguvu zinazotumiwa na feni. Kwa kuwa upotevu wa joto wa motors za ufanisi wa juu kwa ujumla ni mdogo, kiasi cha hewa ya baridi kinaweza kupunguzwa, na hivyo nguvu ya uingizaji hewa pia inaweza kupunguzwa. Nguvu ya uingizaji hewa ni takriban sawia na nguvu ya 4 hadi 5 ya kipenyo cha shabiki. Kwa hiyo, ikiwa ongezeko la joto linaruhusiwa, kupunguza ukubwa wa shabiki kunaweza kupunguza msuguano wa upepo. Aidha, muundo wa busara wa muundo wa uingizaji hewa pia ni muhimu kwa kuboresha ufanisi wa uingizaji hewa na kupunguza msuguano wa upepo. Uchunguzi umeonyesha kuwa msuguano wa upepo wa sehemu ya nguzo 2 yenye nguvu ya juu ya injini yenye ufanisi wa juu inaweza kupunguzwa kwa karibu 30% ikilinganishwa na ile ya motor ya kawaida. Kwa kuwa upotevu wa uingizaji hewa umepunguzwa kwa kiasi kikubwa na hauhitaji gharama nyingi za ziada, kubadilisha muundo wa shabiki mara nyingi ni moja ya hatua kuu zinazochukuliwa kwa sehemu hii ya motors ya juu.

4. Punguza hasara zinazopotea kupitia hatua za kubuni na mchakato

Hasara za kupotea za motors za asynchronous ni hasa hasara za juu-frequency zinazozalishwa na harmonics ya juu ya shamba la magnetic katika stator na rotor cores na windings. Ili kupunguza upotevu wa mzigo, amplitude ya kila harmonic ya awamu inaweza kupunguzwa kwa kutumia vilima vya sinusoidal vilivyounganishwa na mfululizo wa Y-Δ au vilima vingine vya chini vya harmonic, na hivyo kupunguza hasara iliyopotea. Majaribio yanaonyesha kuwa matumizi ya vilima vya sinusoidal inaweza kupunguza hasara iliyopotea kwa zaidi ya 30% kwa wastani.

5. Boresha mchakato wa utupaji wa kufa ili kupunguza upotezaji wa rotor

Kwa kudhibiti shinikizo, joto na njia ya kutokwa kwa gesi wakati wa kutupwa kwa alumini ya rotor, gesi kwenye baa za rotor inaweza kupunguzwa, na hivyo kuboresha conductivity na kupunguza hasara ya alumini ya rotor. Katika miaka ya hivi karibuni, Marekani imefanikiwa kutengeneza vifaa vya kutupia rotor ya shaba na michakato inayolingana, na kwa sasa inafanya uzalishaji mdogo wa majaribio. Mahesabu yanaonyesha kwamba ikiwa rotor ya shaba inachukua nafasi ya rotor ya alumini, hasara ya rotor inaweza kupunguzwa kwa karibu 38%.

6. Tumia muundo wa uboreshaji wa kompyuta ili kupunguza hasara na kuboresha ufanisi

Mbali na kuongeza vifaa, kuboresha mali ya nyenzo na kuboresha michakato, muundo wa uboreshaji wa kompyuta hutumiwa kuamua vigezo mbalimbali chini ya vikwazo vya gharama na utendaji, na hivyo kufikia uboreshaji wa juu iwezekanavyo katika ufanisi. Utumiaji wa muundo ulioboreshwa unaweza kufupisha sana wakati wa muundo wa gari na kuboresha ubora wa muundo wa gari.