Πώς να κάνετε κινητήρες υψηλής απόδοσης και χαμηλές απώλειες;

Λόγω της διακύμανσης της κατανομής των απωλειών ηλεκτρικών κινητήρων με διαφορετικά επίπεδα ισχύος και αριθμούς πόλων, θα πρέπει να ληφθούν μέτρα για τη μείωση των απωλειών εστιάζοντας στα κύρια στοιχεία απώλειας με διαφορετικά επίπεδα ισχύος και αριθμούς πόλων. Λοιπόν, ποιοι είναι οι συγκεκριμένοι τρόποι μείωσης των απωλειών;

1. Αυξήστε τα αποτελεσματικά υλικά για να μειώσετε τις απώλειες περιελίξεων και τις απώλειες σιδήρου

Σύμφωνα με την αρχή της ομοιότητας κινητήρα, όταν το ηλεκτρομαγνητικό φορτίο παραμένει σταθερό και δεν λαμβάνονται υπόψη οι μηχανικές απώλειες, οι απώλειες του κινητήρα είναι περίπου ανάλογες με την τρίτη ισχύ του γραμμικού μεγέθους του κινητήρα, ενώ η ισχύς εισόδου του κινητήρα είναι περίπου ανάλογη με την τέταρτη δύναμη του γραμμικού μεγέθους. Από αυτό, μπορεί να προσεγγιστεί η σχέση μεταξύ αποδοτικότητας και αποτελεσματικής χρήσης υλικού. Προκειμένου να αποκτήσετε μεγαλύτερο χώρο κάτω από ορισμένες συνθήκες μεγέθους εγκατάστασης και να τοποθετήσετε πιο αποτελεσματικά υλικά για τη βελτίωση της απόδοσης του κινητήρα, η εξωτερική διάμετρος της πλαστικοποίησης του στάτορα γίνεται ένας σημαντικός παράγοντας.

2. Υιοθετήστε καλύτερα μαγνητικά υλικά και μέτρα επεξεργασίας για τη μείωση της κατανάλωσης σιδήρου

Στους κινητήρες υψηλής ισχύος, η απώλεια σιδήρου αντιπροσωπεύει ένα σημαντικό ποσοστό των συνολικών απωλειών, επομένως η μείωση της τιμής απώλειας μονάδας των υλικών πυρήνα σιδήρου θα συμβάλει στη μείωση της απώλειας σιδήρου του κινητήρα.

Το κόστος των υλικών πυρήνων σιδήρου αποτελεί επίσης σημαντικό μέρος του κόστους των ηλεκτρικών κινητήρων, επομένως η επιλογή κατάλληλων μαγνητικών υλικών είναι το κλειδί για το σχεδιασμό και την κατασκευή ηλεκτρικών κινητήρων υψηλής απόδοσης.

3. Συρρικνώστε τον ανεμιστήρα για να μειώσετε τις απώλειες αερισμού

Για κινητήρες 2-πολικού και 4-πολικού υψηλής ισχύος, η τριβή ανέμου αντιπροσωπεύει σημαντικό ποσοστό, όπως η τριβή ανέμου ενός κινητήρα πόλων 90 kW, που μπορεί να αντιπροσωπεύει περίπου το 30% της συνολικής απώλειας. Επομένως, υπό την προϋπόθεση της άδειας αύξησης της θερμοκρασίας, η μείωση του μεγέθους του ανεμιστήρα μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά την κατανάλωση τριβής ανέμου

4. Μειώστε τις απώλειες αδέσποτων μέσω μέτρων σχεδιασμού και διαδικασίας

Οι απώλειες των ασύγχρονων κινητήρων προκαλούνται κυρίως από απώλειες υψηλής συχνότητας που δημιουργούνται από αρμονικές υψηλής τάξης του μαγνητικού πεδίου στους πυρήνες του στάτορα και του ρότορα και στην περιέλιξη. Πειράματα έχουν δείξει ότι η χρήση ημιτονοειδούς περιέλιξης μπορεί να μειώσει τις απώλειες αδέσποτων κατά μέσο όρο πάνω από 30%.

5. Βελτιώστε τη διαδικασία χύτευσης με χύτευση για να μειώσετε τις απώλειες του ρότορα

Με τον έλεγχο της πίεσης, της θερμοκρασίας και της διαδρομής εκπομπής αερίων κατά τη χύτευση αλουμινίου για τον ρότορα, το αέριο στις ράβδους οδήγησης του ρότορα μειώνεται, βελτιώνοντας έτσι την αγωγιμότητα και μειώνοντας την κατανάλωση αλουμινίου του ρότορα. Οι υπολογισμοί δείχνουν ότι η αντικατάσταση των ρότορων από χυτό αλουμίνιο με ρότορες χαλκού μπορεί να μειώσει τις απώλειες του ρότορα κατά περίπου 38%.

6. Εφαρμόστε σχεδιασμό βελτιστοποίησης υπολογιστή για τη μείωση των απωλειών και τη βελτίωση της απόδοσης

Εκτός από την αύξηση των υλικών, τη βελτίωση των ιδιοτήτων των υλικών και τη βελτίωση των διαδικασιών, υιοθετείται ο σχεδιασμός βελτιστοποίησης υπολογιστή για τον εύλογο προσδιορισμό διαφόρων παραμέτρων, ενώ πληρούνται περιορισμοί όπως το κόστος και η απόδοση, προκειμένου να επιτευχθεί η μέγιστη δυνατή βελτίωση στην απόδοση. Η υιοθέτηση βελτιστοποιημένης σχεδίασης μπορεί να μειώσει σημαντικά το χρόνο για το σχεδιασμό του κινητήρα και να βελτιώσει την ποιότητα του σχεδιασμού του κινητήρα.