Όταν ο κινητήρας μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική ενέργεια, χάνει επίσης ένα μέρος της ίδιας της ενέργειας.Γενικά, η απώλεια κινητήρα μπορεί να χωριστεί σε τρία μέρη: μεταβλητή απώλεια, σταθερή απώλεια και απώλεια αδέσποτων.

1. Οι μεταβλητές απώλειες ποικίλλουν ανάλογα με το φορτίο, συμπεριλαμβανομένης της απώλειας αντίστασης στάτη (απώλεια χαλκού), της απώλειας αντίστασης του ρότορα και της απώλειας αντίστασης βούρτσας.

2. Η σταθερή απώλεια είναι ανεξάρτητη από το φορτίο, συμπεριλαμβανομένης της απώλειας πυρήνα και της μηχανικής απώλειας.Η απώλεια σιδήρου αποτελείται από απώλεια υστέρησης και απώλεια δινορευμάτων, η οποία είναι ανάλογη με το τετράγωνο της τάσης, και η απώλεια υστέρησης είναι επίσης αντιστρόφως ανάλογη με τη συχνότητα.

3. Άλλες αδέσποτες απώλειες είναι οι μηχανικές απώλειες και άλλες απώλειες, συμπεριλαμβανομένων των απωλειών τριβής των ρουλεμάν και των απωλειών αντίστασης στον αέρα που προκαλούνται από την περιστροφή των ανεμιστήρων και των ρότορων.

Ταξινόμηση απωλειών κινητήρα

Διάφορα μέτρα για τη μείωση των απωλειών κινητήρα

1 Απώλειες στάτορα

Οι κύριες μέθοδοι για τη μείωση της απώλειας I^2R του στάτορα κινητήρα είναι:

1. Αυξήστε την περιοχή διατομής της σχισμής του στάτορα.Κάτω από την ίδια εξωτερική διάμετρο του στάτορα, η αύξηση της περιοχής διατομής της σχισμής του στάτη θα μειώσει την περιοχή του μαγνητικού κυκλώματος και θα αυξήσει τη μαγνητική πυκνότητα των δοντιών.

2. Αυξήστε την αναλογία πλήρους σχισμής των υποδοχών του στάτη, κάτι που είναι καλύτερο για μικρούς κινητήρες χαμηλής τάσης.Η εφαρμογή του καλύτερου μεγέθους περιέλιξης και μόνωσης και η μεγάλη επιφάνεια διατομής σύρματος μπορεί να αυξήσει την πλήρη αναλογία σχισμής του στάτορα.

3. Προσπαθήστε να συντομεύσετε το μήκος του άκρου περιέλιξης του στάτορα.Η απώλεια του άκρου περιέλιξης του στάτη αντιστοιχεί στο 1/4 έως το 1/2 της συνολικής απώλειας περιέλιξης.Η μείωση του μήκους του άκρου περιέλιξης μπορεί να βελτιώσει την απόδοση του κινητήρα.Τα πειράματα δείχνουν ότι το τελικό μήκος μειώνεται κατά 20% και η απώλεια μειώνεται κατά 10%.

2 Απώλειες ρότορα

Η απώλεια I^2R του ρότορα του κινητήρα σχετίζεται κυρίως με το ρεύμα και την αντίσταση του ρότορα.Οι αντίστοιχες μέθοδοι εξοικονόμησης ενέργειας είναι οι εξής:

1. Μειώστε το ρεύμα του ρότορα, το οποίο μπορεί να ληφθεί υπόψη ως προς την αύξηση της τάσης και του συντελεστή ισχύος του κινητήρα.

2. Αυξήστε την περιοχή διατομής της σχισμής του ρότορα.

3. Μειώστε την αντίσταση της περιέλιξης του ρότορα, όπως η χρήση χοντρού σύρματος και υλικών με χαμηλή αντίσταση, κάτι που είναι πιο σημαντικό για τους μικρούς κινητήρες, επειδή οι μικροί κινητήρες είναι γενικά ρότορες από χυτό αλουμίνιο. Ο κινητήρας μπορεί να μειωθεί κατά 10% έως 15%, αλλά ο σημερινός ρότορας από χυτό χαλκό απαιτεί υψηλή θερμοκρασία κατασκευής και η τεχνολογία δεν είναι ακόμη δημοφιλής και το κόστος του είναι 15% έως 20% υψηλότερο από αυτό του ρότορα χυτού αλουμινίου.

3 Απώλεια πυρήνα

Η απώλεια σιδήρου του κινητήρα μπορεί να μειωθεί με τα ακόλουθα μέτρα:

1. Μειώστε τη μαγνητική πυκνότητα και αυξήστε το μήκος του πυρήνα του σιδήρου για να μειώσετε την πυκνότητα μαγνητικής ροής, αλλά η ποσότητα σιδήρου που χρησιμοποιείται στον κινητήρα αυξάνεται ανάλογα.

2. Μειώστε το πάχος του φύλλου σιδήρου για να μειώσετε την απώλεια του επαγόμενου ρεύματος.Για παράδειγμα, η αντικατάσταση του φύλλου χάλυβα πυριτίου θερμής έλασης με ένα φύλλο χάλυβα πυριτίου ψυχρής έλασης μπορεί να μειώσει το πάχος του φύλλου χάλυβα πυριτίου, αλλά το λεπτό φύλλο σιδήρου θα αυξήσει τον αριθμό των φύλλων σιδήρου και το κόστος κατασκευής του κινητήρα.

3. Χρησιμοποιήστε φύλλο χάλυβα πυριτίου ψυχρής έλασης με καλή μαγνητική διαπερατότητα για να μειώσετε την απώλεια υστέρησης.

4. Υιοθετήστε μονωτική επίστρωση τσιπ σιδήρου υψηλής απόδοσης.

5. Η θερμική επεξεργασία και η τεχνολογία κατασκευής, η υπολειπόμενη καταπόνηση μετά την επεξεργασία του πυρήνα του σιδήρου θα επηρεάσει σοβαρά την απώλεια του κινητήρα.Κατά την επεξεργασία του φύλλου χάλυβα πυριτίου, η κατεύθυνση κοπής και η διατμητική τάση διάτρησης έχουν μεγαλύτερο αντίκτυπο στην απώλεια πυρήνα.Η κοπή κατά μήκος της κατεύθυνσης κύλισης του φύλλου χάλυβα πυριτίου και η θερμική επεξεργασία του φύλλου διάτρησης από χάλυβα πυριτίου μπορεί να μειώσει την απώλεια κατά 10% έως 20%.

4 Αδέσποτη απώλεια

Σήμερα, η κατανόηση των απωλειών αδέσποτων με κινητήρα βρίσκεται ακόμη στο στάδιο της έρευνας.Μερικές από τις κύριες μεθόδους μείωσης των απωλειών αδέσποτων σήμερα είναι:

1. Χρησιμοποιήστε θερμική επεξεργασία και φινίρισμα για να μειώσετε το βραχυκύκλωμα στην επιφάνεια του ρότορα.

2. Επεξεργασία μόνωσης στην εσωτερική επιφάνεια της σχισμής του ρότορα.

3. Μειώστε τις αρμονικές βελτιώνοντας τη σχεδίαση της περιέλιξης του στάτη.

4. Βελτιώστε τη σχεδίαση του συντονισμού σχισμής του ρότορα και μειώστε τις αρμονικές, αυξήστε το γρανάζι του στάτορα και του δρομέα, σχεδιάστε το σχήμα της σχισμής του ρότορα ως κεκλιμένες σχισμές και χρησιμοποιήστε ημιτονοειδείς περιελίξεις συνδεδεμένες σε σειρά, διάσπαρτες περιελίξεις και περιελίξεις μικρής απόστασης για να μειώσετε σημαντικά τις αρμονικές υψηλής τάξης ;Η χρήση λάσπης μαγνητικής σχισμής ή σφήνας μαγνητικής σχισμής για την αντικατάσταση της παραδοσιακής μονωτικής σφήνας σχισμής και η πλήρωση της σχισμής του πυρήνα σιδήρου του στάτορα κινητήρα με λάσπη μαγνητικής σχισμής είναι μια αποτελεσματική μέθοδος για τη μείωση των πρόσθετων απωλειών αδέσποτων.

5 απώλεια τριβής ανέμου

Η απώλεια τριβής του ανέμου αντιπροσωπεύει περίπου το 25% της συνολικής απώλειας του κινητήρα, στην οποία πρέπει να δοθεί η δέουσα προσοχή.Οι απώλειες τριβής προκαλούνται κυρίως από ρουλεμάν και στεγανοποιήσεις, οι οποίες μπορούν να μειωθούν με τα ακόλουθα μέτρα:

1. Ελαχιστοποιήστε το μέγεθος του άξονα, αλλά ικανοποιήστε τις απαιτήσεις της ροπής εξόδου και της δυναμικής του ρότορα.

2. Χρησιμοποιήστε ρουλεμάν υψηλής απόδοσης.

3. Χρησιμοποιήστε αποτελεσματικό σύστημα λίπανσης και λιπαντικό.

4. Υιοθετήστε την προηγμένη τεχνολογία σφράγισης.

---

Ώρα δημοσίευσης: Ιουν-22-2022