SIMO: Jak zmniejszyć straty w silniku YE3?

Gdy energia elektryczna jest zamieniana na energię mechaniczną,silnik niskonapięciowysam również straci część energii.Silnik LT SIMOpozwala zrozumieć utratę silnika. UtrataSilnik YE3można podzielić na trzy części: stratę zmienną, stratę stałą i stratę przypadkową.

1. Straty zmienne zmieniają się w zależności od obciążenia i obejmują straty rezystancji stojana (straty miedziane), straty rezystancji wirnika i straty rezystancji szczotek.
2. Stała strata jest niezależna od obciążenia, w tym strata rdzenia i strata mechaniczna. Strata rdzenia składa się ze straty histerezy i straty prądów wirowych, które są proporcjonalne do kwadratu napięcia i odwrotnie proporcjonalne do częstotliwości.
3. Inne straty przypadkowe to straty mechaniczne i inne straty, w tym straty spowodowane tarciem łożysk i straty spowodowane przez opór powietrza spowodowany obrotem wentylatora i wirnika.

A. Straty stojana

Główne metody zmniejszania strat 1^2R stojana silnika YE3 są następujące:

1. Przy tej samej średnicy zewnętrznej stojana, zwiększenie powierzchni przekroju poprzecznego rowka stojana spowoduje zmniejszenie powierzchni obwodu magnetycznego i zwiększenie gęstości magnetycznej zęba.
2. W przypadku małych silników niskonapięciowych YE3 należy zwiększyć pełny współczynnik szczeliny szczeliny stojana. Pełny współczynnik szczeliny stojana można zwiększyć, stosując lepszy rozmiar uzwojenia i izolacji oraz większy przekrój poprzeczny przewodnika.
3. Strata końcowa uzwojenia stojana odpowiada za 1/4~1/2 całkowitej straty uzwojenia. Zmniejszenie długości uzwojenia końcowego może poprawić wydajność silnika YE3. Wyniki eksperymentów pokazują, że długość końcowa jest zmniejszona o 20%, a strata jest zmniejszona o 10%.

B. Straty wirnika

Strata 1^2R wirnika silnika YE3 jest głównie związana z prądem wirnika i rezystancją wirnika. Odpowiednie metody oszczędzania energii są następujące:

1. Prąd wirnika można zmniejszyć na dwa sposoby: zwiększając napięcie i zwiększając moc silnika YE3;
2. Zwiększenie powierzchni przekroju poprzecznego gniazda wirnika;
3. W przypadku silnika YE3 bardziej sensowne jest zmniejszenie rezystancji uzwojenia wirnika (np. poprzez użycie grubego drutu i materiału o niskiej rezystancji), ponieważ małe silniki są zazwyczaj wirnikami aluminiowymi. Jeśli zostanie użyty wirnik miedziany, całkowita strata silnika może zostać zmniejszona o 10%-15%. Jednak temperatura produkcji wirnika miedzianego jest bardzo wysoka, technologia ta nie została jeszcze spopularyzowana, a jej koszt jest o 15%-20% wyższy niż wirnika aluminiowego.

C. Strata rdzenia

Straty żelaza w silniku można ograniczyć, stosując następujące środki:

1. Aby zmniejszyć gęstość strumienia magnetycznego, należy zwiększyć długość rdzenia żelaznego, co spowoduje zmniejszenie gęstości strumienia magnetycznego.
2. Na przykład, grubość blachy ze stali krzemowej można zmniejszyć, stosując blachę ze stali krzemowej walcowaną na zimno zamiast blachy ze stali krzemowej walcowanej na gorąco, ale cienkie wióry żelazne zwiększą liczbę wiórów żelaznych oraz koszt produkcji silnika.
3. Aby ograniczyć straty histerezy, należy stosować blachę ze stali krzemowej walcowanej na zimno o dobrej przewodności.
4. Stosuj powłokę izolacyjną z wiórów żelaznych o wysokiej wydajności.
5. Obróbka cieplna i technologia produkcji, naprężenia szczątkowe po obróbce wiórów żelaznych poważnie wpłyną na utratę silnika. Podczas obróbki blachy ze stali krzemowej kierunek cięcia i naprężenie ścinające podczas dziurkowania mają duży wpływ na utratę żelaza. Cięcie wzdłuż kierunku walcowania blachy ze stali krzemowej i obróbka cieplna blachy ze stali krzemowej może zmniejszyć utratę o 10%~20%.

D. Strata przypadkowa

Obecnie wiedza na temat przypadkowej utraty YE3Silnik prądu przemiennego jest nadal w fazie badań

1. Aby zmniejszyć ryzyko zwarcia powierzchni wirnika, stosuje się obróbkę cieplną i wykończenie.
2. Wewnętrzna powierzchnia szczeliny wirnika jest izolowana.
3. Udoskonalono konstrukcję uzwojenia stojana w celu zmniejszenia harmonicznych.
4. Poprzez ulepszenie dopasowanego projektu i dopasowania szczelin wirnika, zwiększenie szczelin stojana i wirnika, zaprojektowanie szczelin wirnika w szczeliny skośne i użycie uzwojeń sinusoidalnych, rozproszonych i krótkich uzwojeń skokowych w szeregu, można znacznie zmniejszyć harmoniczne wyższego rzędu. Poprzez użycie magnetycznego mułu szczelinowego lub magnetycznych klinów szczelinowych zamiast tradycyjnych izolacyjnych klinów szczelinowych i wypełnienie szczelin rdzenia stojana silnika magnetycznym mułem szczelinowym, jest to skuteczny sposób na zmniejszenie dodatkowych strat rozproszonych.

E. Straty spowodowane tarciem wiatru

Straty spowodowane tarciem wiatru stanowią około 25% całkowitej straty silnika i należy zwrócić na nie uwagę. Straty spowodowane tarciem są spowodowane głównie przez łożyska i uszczelnienia, a straty spowodowane tarciem można zmniejszyć, stosując następujące środki:

1. Rozmiar wału należy zmniejszyć tak bardzo, jak to możliwe, ale musi on spełniać wymagania dotyczące momentu obrotowego wyjściowego i dynamiki wirnika.
2. Stosuj łożyska o wysokiej wydajności.
3. Stosuj wydajne systemy smarowania i środki smarne.
4. Skorzystaj z zaawansowanej technologii uszczelniania.