Motor Demir Kaybı Nasıl Azaltılır

Temel demir tüketimini etkileyen faktörler

Bir problemi analiz etmek için, öncelikle anlamamıza yardımcı olacak bazı temel teorileri bilmemiz gerekir. Öncelikle, iki kavramı bilmemiz gerekir. Biri, basitçe söylemek gerekirse, bir transformatörün demir çekirdeğinde ve bir motorun stator veya rotor dişlerinde meydana gelen alternatif mıknatıslanmadır; biri, motorun stator veya rotor boyunduruğu tarafından üretilen dönme mıknatıslanma özelliğidir. İki noktadan başlayan ve yukarıdaki çözüm yöntemine göre farklı özelliklere göre motorun demir kaybını hesaplayan birçok makale vardır. Deneyler, silisyum çelik sacların iki özelliğin mıknatıslanması altında aşağıdaki fenomeni sergilediğini göstermiştir:
Manyetik akı yoğunluğu 1,7 Tesla'nın altında olduğunda, dönen mıknatıslanmanın neden olduğu histerezis kaybı, alternatif mıknatıslanmanın neden olduğundan daha büyüktür; 1,7 Tesla'dan yüksek olduğunda ise tam tersi geçerlidir. Motor boyunduruğunun manyetik akı yoğunluğu genellikle 1,0 ile 1,5 Tesla arasındadır ve buna karşılık gelen dönme mıknatıslanma histerezis kaybı, alternatif mıknatıslanma histerezis kaybından yaklaşık %45 ila %65 daha büyüktür.
Elbette, yukarıdaki sonuçlar da kullanılır ve bunları pratikte şahsen doğrulamadım. Ayrıca, demir çekirdekteki manyetik alan değiştiğinde, içinde girdap akımı adı verilen bir akım indüklenir ve bunun neden olduğu kayıplara girdap akımı kayıpları denir. Girdap akımı kaybını azaltmak için, motor demir çekirdeği genellikle bütün bir blok haline getirilemez ve girdap akımlarının akışını engellemek için yalıtımlı çelik saclarla eksenel olarak istiflenir. Demir tüketimi için özel hesaplama formülü burada zahmetli olmayacaktır. Baidu demir tüketimi hesaplamasının temel formülü ve önemi çok açık olacaktır. Aşağıda, demir tüketimimizi etkileyen birkaç temel faktörün bir analizi yer almaktadır, böylece herkes pratik mühendislik uygulamalarında sorunu ileri veya geri çıkarabilir.

Yukarıdakileri tartıştıktan sonra, damgalama üretimi demir tüketimini neden etkiler? Delme işleminin özellikleri esas olarak delme makinelerinin farklı şekillerine bağlıdır ve farklı delik ve oluk tiplerinin ihtiyaçlarına göre karşılık gelen kesme modunu ve gerilim seviyesini belirler, böylece laminasyonun çevresi etrafındaki sığ gerilim alanlarının koşullarını sağlar. Derinlik ve şekil arasındaki ilişki nedeniyle, genellikle keskin açılardan etkilenir, öyle ki yüksek gerilim seviyeleri, özellikle laminasyon aralığındaki nispeten uzun kesme kenarlarında, sığ gerilim alanlarında önemli demir kaybına neden olabilir. Özellikle, esas olarak alveolar bölgede meydana gelir ve bu, gerçek araştırma sürecinde sıklıkla araştırma odağı haline gelir. Düşük kayıplı silikon çelik saclar genellikle daha büyük tane boyutları ile belirlenir. Darbe, sacın alt kenarında sentetik çapaklara ve yırtılma kesmesine neden olabilir ve darbe açısı, çapakların boyutu ve deformasyon alanları üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir. Yüksek gerilim bölgesi kenar deformasyon bölgesi boyunca malzemenin iç kısmına kadar uzanırsa, bu bölgelerdeki tane yapısı kaçınılmaz olarak karşılık gelen değişikliklere uğrayacak, bükülecek veya kırılacak ve sınırın yırtılma yönü boyunca aşırı uzaması meydana gelecektir. Bu sırada, kesme yönündeki gerilim bölgesindeki tane sınırı yoğunluğu kaçınılmaz olarak artacak ve bölge içinde karşılık gelen bir demir kaybı artışına yol açacaktır. Bu nedenle, bu noktada, gerilim alanındaki malzeme, darbe kenarı boyunca sıradan laminasyonun üzerine düşen yüksek kayıplı bir malzeme olarak kabul edilebilir. Bu şekilde, kenar malzemesinin gerçek sabiti belirlenebilir ve darbe kenarının gerçek kaybı, demir kaybı modeli kullanılarak daha da belirlenebilir.
1. Tavlama İşleminin Demir Kaybına Etkisi
Demir kaybının etki koşulları esas olarak silisyum çelik saclar açısından mevcuttur ve mekanik ve termal stresler silisyum çelik sacları gerçek özelliklerinde değişikliklerle etkileyecektir. Ek mekanik stres demir kaybında değişikliklere yol açacaktır. Aynı zamanda motorun iç sıcaklığındaki sürekli artış da demir kaybı sorunlarının ortaya çıkmasını teşvik edecektir. Ek mekanik stresi gidermek için etkili tavlama önlemleri almak, motorun içindeki demir kaybını azaltmada faydalı bir etkiye sahip olacaktır.

2.Üretim süreçlerinde aşırı kayıpların nedenleri

Motorlar için ana manyetik malzeme olan silikon çelik saclar, tasarım gerekliliklerine uygunlukları nedeniyle motorun performansı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Ek olarak, aynı kalitedeki silikon çelik sacların performansı farklı üreticilere göre değişebilir. Malzeme seçerken, iyi silikon çelik üreticilerinden malzeme seçmeye çalışılmalıdır. Aşağıda daha önce karşılaşılmış olan demir tüketimini gerçekten etkileyen bazı temel faktörler verilmiştir.

Silisyum çelik sac yalıtılmamış veya uygun şekilde işlenmemiştir. Bu tür bir sorun, silisyum çelik sacların test süreci sırasında tespit edilebilir, ancak tüm motor üreticilerinin bu test öğesi yoktur ve bu sorun genellikle motor üreticileri tarafından iyi tanınmaz.

Saclar arasındaki hasarlı yalıtım veya saclar arasındaki kısa devreler. Bu tür problemler demir çekirdeğin üretim süreci sırasında meydana gelir. Demir çekirdeğin laminasyonu sırasında basınç çok yüksekse, saclar arasındaki yalıtımın hasar görmesine neden olur; Veya delme işleminden sonra çapaklar çok büyükse, cilalama ile giderilebilir ve delme yüzeyinin yalıtımında ciddi hasara neden olur; Demir çekirdeğin laminasyonu tamamlandıktan sonra, oluk pürüzsüz değildir ve törpüleme yöntemi kullanılır; Alternatif olarak, stator deliğinin eşit olmaması ve stator deliği ile makine oturma dudağı arasındaki eş merkezli olmama gibi faktörler nedeniyle, düzeltme için tornalama kullanılabilir. Bu motor üretim ve işleme süreçlerinin geleneksel kullanımı, özellikle demir kaybı olmak üzere motorun performansı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.

Sargıyı sökmek için yakma veya elektrikle ısıtma gibi yöntemler kullanıldığında, demir çekirdeğin aşırı ısınmasına neden olabilir, bu da manyetik iletkenliğin azalmasına ve levhalar arasındaki yalıtımın hasar görmesine neden olabilir. Bu sorun esas olarak üretim ve işleme sürecinde sargı ve motorun onarımı sırasında ortaya çıkar.

Yığın kaynaklama ve diğer işlemler de yığınlar arasındaki izolasyona zarar vererek girdap akımı kayıplarını artırabilir.
Yetersiz demir ağırlığı ve levhalar arasındaki eksik sıkıştırma. Nihai sonuç demir çekirdeğin ağırlığının yetersiz olmasıdır ve en doğrudan sonuç akımın toleransı aşması, demir kaybının standardı aşması gerçeği olabilir.
Silisyum çelik sac üzerindeki kaplama çok kalındır ve manyetik devrenin aşırı doygun hale gelmesine neden olur. Bu sırada, yüksüz akım ile voltaj arasındaki ilişki eğrisi ciddi şekilde bükülür. Bu aynı zamanda silisyum çelik sacların üretim ve işleme sürecinde de önemli bir unsurdur.

Demir çekirdeklerin üretimi ve işlenmesi sırasında, silisyum çelik sac delme ve kesme yüzey bağlantısının tane yönelimi zarar görebilir ve bu durum aynı manyetik indüksiyon altında demir kaybının artmasına neden olabilir; Değişken frekanslı motorlar için, harmoniklerden kaynaklanan ek demir kayıpları da dikkate alınmalıdır; Bu, tasarım sürecinde kapsamlı bir şekilde dikkate alınması gereken bir faktördür.

Yukarıdaki faktörlere ek olarak, motor demir kaybının tasarım değeri demir çekirdeğin gerçek üretimi ve işlenmesine dayanmalı ve teorik değerin gerçek değerle eşleşmesini sağlamak için her türlü çaba gösterilmelidir. Genel malzeme tedarikçileri tarafından sağlanan karakteristik eğriler Epstein kare bobin yöntemi kullanılarak ölçülür, ancak motordaki farklı parçaların mıknatıslanma yönü farklıdır ve bu özel dönen demir kaybı şu anda dikkate alınamaz. Bu, hesaplanan ve ölçülen değerler arasında değişen tutarsızlık derecelerine yol açabilir.

Mühendislik tasarımında demir kaybını azaltma yöntemleri
Mühendislikte demir tüketimini azaltmanın birçok yolu vardır ve en önemlisi ilacı duruma göre uyarlamaktır. Elbette, sadece demir tüketimiyle ilgili değil, aynı zamanda diğer kayıplarla da ilgilidir. En temel yol, yüksek manyetik yoğunluk, yüksek frekans veya aşırı yerel doygunluk gibi yüksek demir kaybının nedenlerini bilmektir. Elbette, normal şekilde, bir yandan simülasyon tarafından gerçeğe olabildiğince yakın yaklaşmak gerekirken, diğer yandan ek demir tüketimini azaltmak için süreç teknoloji ile birleştirilir. En yaygın kullanılan yöntem, iyi silisyum çelik sacların kullanımını artırmaktır ve maliyetten bağımsız olarak ithal edilen süper silisyum çelik seçilebilir. Elbette, yerli yeni enerji odaklı teknolojilerin geliştirilmesi, yukarı ve aşağı akışta daha iyi gelişmeyi de sağlamıştır. Yerli çelik fabrikaları da özel silisyum çelik ürünleri piyasaya sürüyor. Soybilim, farklı uygulama senaryoları için iyi bir ürün sınıflandırmasına sahiptir. Karşılaşabileceğiniz birkaç basit yöntem şunlardır:

1. Manyetik devreyi optimize edin

Manyetik devreyi optimize etmek, daha doğrusu, manyetik alanın sinüsünü optimize etmektir. Bu, yalnızca sabit frekanslı endüksiyon motorları için değil, aynı zamanda değişken frekanslı endüksiyon motorları ve senkron motorlar için de önemlidir. Tekstil makineleri sektöründe çalışırken, maliyetleri düşürmek için farklı performanslara sahip iki motor yaptım. Elbette, en önemli şey eğik kutupların varlığı veya yokluğuydu, bu da hava boşluğu manyetik alanının tutarsız sinüzoidal özelliklerine yol açtı. Yüksek hızlarda çalışma nedeniyle, demir kaybı büyük bir orana sahip olduğundan, iki motor arasındaki kayıplarda önemli bir fark oluştu. Son olarak, bazı geriye dönük hesaplamalardan sonra, kontrol algoritması altındaki motorun demir kaybı farkı iki katından fazla artmıştır. Bu, herkese değişken frekanslı hız kontrol motorları yaparken kontrol algoritmalarını tekrar birleştirmelerini de hatırlatır.

2.Manyetik yoğunluğu azaltın
Manyetik akı yoğunluğunu azaltmak için demir çekirdeğin uzunluğunu artırmak veya manyetik devrenin manyetik iletkenlik alanını artırmak, ancak buna bağlı olarak motorda kullanılan demir miktarını artırmak;

3.Endüklenen akımın kaybını azaltmak için demir talaşlarının kalınlığını azaltmak
Sıcak haddelenmiş silisyum çelik sacların soğuk haddelenmiş silisyum çelik saclarla değiştirilmesi silisyum çelik sacların kalınlığını azaltabilir, ancak ince demir talaşları demir talaşı sayısını ve motor üretim maliyetlerini artıracaktır;

4. Histerezis kaybını azaltmak için iyi manyetik iletkenliğe sahip soğuk haddelenmiş silikon çelik sacların kullanılması;
5. Yüksek performanslı demir talaşı yalıtım kaplamasının benimsenmesi;
6.Isıl işlem ve üretim teknolojisi
Demir talaşlarının işlenmesinden sonra kalan gerilim, motorun kaybını ciddi şekilde etkileyebilir. Silisyum çelik sacları işlerken, kesme yönü ve delme kesme gerilimi, demir çekirdeğin kaybı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Silisyum çelik sacın haddeleme yönü boyunca kesme ve silisyum çelik sac üzerinde ısıl işlem yapma, kayıpları %10 ila %20 oranında azaltabilir.