電気エネルギーが機械エネルギーに変換されると、低電圧モーターそれ自体もエネルギーの一部を失うことになります。LT SIMOモーターモーターの損失を理解するのに役立ちます。YE3モーター変動損失、固定損失、漂遊損失の3つの部分に分けられます。
- 可変損失は、ステータ抵抗損失（銅損）、ローター抵抗損失、ブラシ抵抗損失など、負荷に応じて変化します。
- 固定損失は負荷に依存しない損失で、コア損失と機械損失が含まれます。コア損失はヒステリシス損失と渦電流損失で構成され、電圧の2乗に比例し、周波数に反比例します。
- その他の漂遊損失には、機械損失と、ベアリングの摩擦損失やファンとローターの回転によって生じる風損などその他の損失がある。
A. ステータ損失
YE3 モーター ステータの 1^2R 損失を低減する主な方法は次のとおりです。
- 同じステータ外径の場合、ステータスロットの断面積を増やすと、磁気回路面積が減少し、歯の磁気密度が増加します。
- 低電圧小型 YE3 モーターの場合、ステータ スロットの全スロット比を高めます。ステータの全スロット率は、より良い巻線と絶縁サイズ、およびより大きな導体断面積を採用することで高めることができます。
- 固定子巻線の端部損失は、全巻線損失の 1/4 ～ 1/2 を占めます。端部巻線の長さを短くすると、YE3 モーターの効率が向上します。実験結果によると、端部長さは 20% 短縮され、損失は 10% 減少しました。
B. ローター損失
YE3 モーターローターの 1^2R 損失は主にローター電流とローター抵抗に関係しており、対応する省エネ方法は次のとおりです。
- ローター電流は、電圧を上げることと、YE3 モーターの電力を上げることの 2 つの側面から減らすことができます。
- ロータースロットの断面積を増やす。
- YE3モーターの場合、小型モーターは通常鋳造アルミローターなので、ローター巻線の抵抗を減らす（太い線や低抵抗材料を使用するなど）方が理にかなっています。鋳造銅ローターを使用すると、モーターの総損失を10％〜15％削減できます。ただし、鋳造銅ローターの製造温度は非常に高く、技術はまだ普及しておらず、コストは鋳造アルミローターよりも15％〜20％高くなります。
C. コア損失
モーターの鉄損は以下の対策で低減できます。
- 磁束密度を下げるには、鉄心の長さを長くして磁束密度を下げます。
- 例えば、熱間圧延ケイ素鋼板の代わりに冷間圧延ケイ素鋼板を使用することで、ケイ素鋼板の厚さを薄くすることができますが、鉄片が薄いと鉄片の数が増え、モーターの製造コストが増加します。
- ヒステリシス損失を低減するために、導電性に優れた冷間圧延シリコン鋼板を使用します。
- 高性能鉄チップ絶縁コーティングを採用。
- 熱処理と製造技術、鉄片加工後の残留応力はモーターの損失に重大な影響を及ぼします。シリコン鋼板を加工する際、切断方向と打ち抜きせん断応力は鉄損に大きな影響を与えます。シリコン鋼板の圧延方向に沿って切断し、シリコン鋼板を熱処理すると、損失を10％～20％削減できます。
D. 迷走損失
現在、YE3の迷走損失の理解ACモーター まだ研究段階である
- 熱処理と仕上げにより、ローター表面の短絡を低減します。
- ロータースロットの内面は絶縁されています。
- ステータ巻線の設計を改善し、高調波を低減しました。
- マッチング設計とロータースロットのマッチングを改善し、ステーターとローターのスロットを増やし、ロータースロットをスキュースロットに設計し、正弦波巻線、分散巻線、短ピッチ巻線を直列に使用することで、高次高調波を大幅に低減できます。従来の絶縁ギャップウェッジの代わりに磁気ギャップマッドまたは磁気ギャップウェッジを使用し、モーターのステーターコアのギャップを磁気ギャップマッドで埋めることで、追加の漂遊損失を減らす効果的な方法です。
E. 風による摩擦損失
風摩擦損失はモーターの総損失の約25％を占めるため、注意が必要です。摩擦損失は主にベアリングとシールによって発生し、以下の対策で摩擦損失を減らすことができます。
- シャフトのサイズは可能な限り小さくする必要がありますが、出力トルクとローターダイナミクスの要件を満たす必要があります。
- 高効率ベアリングを使用します。
- 効率的な潤滑システムと潤滑剤を使用してください。
- 高度なシーリング技術を採用。