Temel demir tüketimini etkileyen faktörler
Bir problemi analiz etmek için öncelikle anlamamıza yardımcı olacak bazı temel teorileri bilmemiz gerekir.Öncelikle iki kavramı bilmemiz gerekiyor.Bunlardan biri, basitçe ifade etmek gerekirse, bir transformatörün demir çekirdeğinde ve bir motorun stator veya rotor dişlerinde meydana gelen alternatif mıknatıslanmadır;Bunlardan biri, motorun statoru veya rotor çatalı tarafından üretilen dönme mıknatıslama özelliğidir.İki noktadan başlayıp yukarıdaki çözüm yöntemine göre farklı özelliklere göre motorun demir kaybını hesaplayan birçok makale bulunmaktadır.Deneyler, silikon çelik levhaların iki özelliğin mıknatıslanması altında aşağıdaki olayları sergilediğini göstermiştir:
Manyetik akı yoğunluğu 1,7 Tesla'nın altında olduğunda, dönen mıknatıslanmanın neden olduğu histerezis kaybı, alternatif mıknatıslanmanın neden olduğu kayıptan daha fazladır;1,7 Tesla'nın üzerinde olduğunda ise tam tersi oluyor.Motor boyunduruğunun manyetik akı yoğunluğu genellikle 1,0 ila 1,5 Tesla arasındadır ve karşılık gelen dönel mıknatıslanma histerezis kaybı, alternatif mıknatıslanma histerezis kaybından yaklaşık %45 ila %65 daha fazladır.
Elbette yukarıdaki sonuçlar da kullanılıyor ve bunları pratikte kişisel olarak 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, motorun demir çekirdeği genellikle tam bir blok halinde yapılamaz ve girdap akımlarının akışını engellemek için yalıtılmış çelik levhalarla eksenel olarak istiflenir.Demir tüketimine ilişkin özel hesaplama formülü burada hantal olmayacaktır.Baidu demir tüketimi hesaplamasının temel formülü ve önemi çok açık olacaktır.Aşağıda demir tüketimimizi etkileyen birkaç temel faktörün analizi yer almaktadır; böylece pratik mühendislik uygulamalarında da herkes sorunu ileriye veya geriye doğru anlayabilir.
Yukarıdakileri tartıştıktan sonra, damgalama üretimi neden demir tüketimini etkiliyor?Delme prosesinin özellikleri temel olarak farklı şekillerdeki zımbalama makinelerine bağlıdır ve farklı delik ve oluk türlerinin 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, sığ gerilim alanlarında, özellikle de laminasyon aralığı içindeki nispeten uzun kesme kenarlarında önemli demir kaybına neden olabilir.Spesifik olarak, asıl araştırma sürecinde sıklıkla araştırmanın odak noktası haline gelen alveoler bölgede meydana gelir.Düşük kayıplı silikon çelik saclar genellikle daha büyük tane boyutlarıyla belirlenir.Darbe, levhanın alt kenarında sentetik çapaklara ve yırtılmaya neden olabilir ve darbe açısı, çapakların ve deformasyon alanlarının boyutu üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir.Yüksek gerilim bölgesi, kenar deformasyon bölgesi boyunca malzemenin iç kısmına doğru uzanırsa, bu alanlardaki tane yapısı kaçınılmaz olarak karşılık gelen değişikliklere uğrayacak, bükülecek veya kırılacak ve yırtılma yönü boyunca sınırda aşırı bir uzama meydana gelecektir.Bu durumda, kesme yönündeki gerilim bölgesindeki tane sınırı yoğunluğu kaçınılmaz olarak artacak ve bu da bölge içinde demir kaybında buna karşılık gelen bir artışa yol açacaktır.Dolayısıyla bu noktada gerilim bölgesindeki malzeme, darbe kenarı boyunca sıradan laminasyonun üzerine düşen, yüksek kayıplı bir malzeme olarak kabul edilebilir.Bu şekilde kenar malzemesinin gerçek sabiti belirlenebilir ve demir kaybı modeli kullanılarak darbe kenarının gerçek kaybı daha da belirlenebilir.
1. Tavlama İşleminin Demir Kaybına Etkisi
Demir kaybının etki koşulları esas olarak silikonlu çelik saclar açısından mevcuttur ve mekanik ve termal gerilimler, silikonlu çelik sacları gerçek özelliklerinde değişikliklerle etkileyecektir.Ek mekanik stres demir kaybında değişikliklere yol açacaktır.Aynı zamanda motor iç sıcaklığının sürekli artması da demir kaybı problemlerinin ortaya çıkmasına neden olacaktır.Ek mekanik stresi ortadan kaldırmak için etkili tavlama önlemlerinin alınması, motor içindeki demir kaybının azaltılmasında faydalı bir etkiye sahip olacaktır.
2.İmalat süreçlerinde aşırı kayıpların nedenleri
Motorların ana manyetik malzemesi olan silikon çelik saclar, tasarım gerekliliklerine uygunluğu nedeniyle motorun performansı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.Ayrıca aynı kalitedeki silikon çelik sacların performansı farklı üreticilere göre farklılık gösterebilir.Malzeme seçerken iyi silikonlu çelik üreticilerinden malzeme seçmeye çaba gösterilmelidir.Aşağıda daha önce karşılaşılan, demir tüketimini gerçekten etkileyen bazı temel faktörler yer almaktadır.
Silikon çelik levha yalıtılmamış veya uygun şekilde işlenmemiştir.Bu tür bir sorun, silikon çelik sacların test işlemi sırasında tespit edilebilir, ancak tüm motor üreticileri bu test maddesine sahip değildir ve bu sorun genellikle motor üreticileri tarafından iyi tanınmamaktadır.
Levhalar arasında hasarlı yalıtım veya levhalar arasında kısa devre.Bu tür problemler demir çekirdeğin üretim prosesi sırasında ortaya çıkar.Demir çekirdeğin laminasyonu sırasında basıncın çok yüksek olması, levhalar arasındaki izolasyonun zarar görmesine neden oluyorsa;Veya delme işleminden sonra çapakların çok büyük olması durumunda cilalama yoluyla giderilebilir ve bu da delme yüzeyinin yalıtımında ciddi hasara yol açabilir;Demir çekirdek laminasyonu tamamlandıktan sonra oluk pürüzsüz değildir ve dosyalama yöntemi kullanılır;Alternatif olarak, stator deliğinin düzgün olmaması ve stator deliği ile makine yatağı dudağı arasındaki eşmerkezli olmama gibi faktörlerden dolayı düzeltme için döndürme kullanılabilir.Bu motor üretim ve işleme süreçlerinin geleneksel kullanımı aslında motorun performansı, özellikle de demir kaybı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.
Sargıyı sökmek için yakma veya elektrikle ısıtma gibi yöntemlerin kullanılması, demir çekirdeğin aşırı ısınmasına neden olarak 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.
İstifleme kaynağı ve diğer işlemler de istifler arasındaki izolasyona zarar vererek girdap akımı kayıplarını artırabilir.
Yetersiz demir ağırlığı ve levhalar arasında eksik sıkıştırma.Nihai sonuç, demir çekirdeğin ağırlığının yetersiz olmasıdır ve en doğrudan sonuç, akımın toleransı aşmasıdır, ancak demir kaybının standardı aşması da söz konusu olabilir.
Silikon çelik levha üzerindeki kaplama çok kalın olduğundan manyetik devrenin aşırı doygun hale gelmesine neden olur.Bu noktada yüksüz akım ile gerilim arasındaki ilişki eğrisi ciddi biçimde bükülür.Bu aynı zamanda silikon çelik sacların üretim ve işleme sürecinde de önemli bir unsurdur.
Demir çekirdeklerin üretimi ve işlenmesi sırasında, silikon çelik levha delme ve kesme yüzeyi bağlantısının tane oryantasyonu hasar görebilir, bu da aynı manyetik indüksiyon altında demir kaybının artmasına neden olabilir;Değişken frekanslı motorlar için harmoniklerin neden olduğu 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 üretimine ve işlenmesine dayanmalı ve teorik değerin gerçek değerle eşleşmesini sağlamak için her türlü çaba gösterilmelidir.Genel malzeme tedarikçilerinin sağladığı karakteristik eğriler Epstein kare bobin yöntemi kullanılarak ölçülmektedir ancak motordaki farklı parçaların mıknatıslanma yönleri farklıdır ve bu özel döner demir kaybı şu anda dikkate alınamamaktadır.Bu, hesaplanan ve ölçülen değerler arasında değişen derecelerde tutarsızlığa yol açabilir.
Mühendislik tasarımında demir kaybını azaltma yöntemleri
Mühendislikte demir tüketimini azaltmanın birçok yolu vardır ve en önemlisi ilacı duruma göre uyarlamaktır.Elbette mesele sadece demir tüketimi değil, aynı zamanda diğer kayıplarla da ilgili.En temel yol, yüksek manyetik yoğunluk, yüksek frekans veya aşırı lokal doygunluk gibi yüksek demir kaybının nedenlerini bilmektir.Elbette normal yolda bir yandan simülasyon tarafından gerçeğe mümkün olduğunca yakın yaklaşmak gerekirken, diğer yandan ek demir tüketimini azaltmak için süreç teknolojiyle birleştirilir.En sık kullanılan yöntem, iyi silikonlu çelik sacların kullanımının arttırılması olup, maliyet ne olursa olsun ithal süper silikonlu çelik seçilebilir.Tabii ki, yerli yeni enerji odaklı teknolojilerin geliştirilmesi aynı zamanda yukarı ve aşağı yönde daha iyi bir gelişmeyi de beraberinde getirdi.Yerli çelik üreticileri de özel silikonlu çelik ürünleri piyasaya sürüyor.Şecere, farklı uygulama senaryoları için iyi bir ürün sınıflandırmasına sahiptir.İşte karşılaşabileceğiniz birkaç basit yöntem:
1. Manyetik devreyi optimize edin
Manyetik devreyi optimize etmek, daha doğrusu, manyetik alanın sinüsünü optimize etmektir.Bu sadece sabit frekanslı asenkron motorlar için değil, çok önemlidir.Değişken frekanslı asenkron motorlar ve senkron motorlar çok önemlidir.Tekstil makineleri sektöründe çalışırken maliyetleri düşürmek için farklı performansta iki motor yaptım.Elbette en önemli şey, hava boşluğu manyetik alanının tutarsız sinüzoidal özellikleriyle sonuçlanan çarpık kutupların varlığı veya yokluğuydu.Yüksek hızlarda çalışma nedeniyle demir kaybının büyük oranda oluşması, iki motor arasındaki kayıplarda önemli bir fark oluşmasına neden olur.Son olarak geriye doğru yapılan bazı hesaplamalardan sonra, kontrol algoritması altındaki motorun demir kaybı farkı iki kattan fazla arttı.Bu aynı zamanda herkese değişken frekanslı hız kontrol motorları yaparken kuplaj kontrol algoritmalarını tekrar hatırlatıyor.
2.Manyetik yoğunluğu azaltın
Manyetik akı yoğunluğunu azaltmak için demir çekirdeğin uzunluğunu arttırmak veya manyetik devrenin manyetik iletkenlik alanını arttırmak, ancak buna bağlı olarak motorda kullanılan demir miktarı da artar;
3. İndüklenen akım kaybını azaltmak için demir talaşlarının kalınlığının azaltılması
Sıcak haddelenmiş silikonlu çelik sacların soğuk haddelenmiş silikonlu çelik saclarla değiştirilmesi silikonlu çelik sacların kalınlığını azaltabilir, ancak ince demir talaşları demir talaşlarının sayısını ve motor üretim maliyetlerini artıracaktır;
4. Histerezis kaybını azaltmak için iyi manyetik iletkenliğe sahip soğuk haddelenmiş silikon çelik sacların benimsenmesi;
5. Yüksek performanslı demir talaş yalıtım kaplamasının benimsenmesi;
6. Isıl işlem ve üretim teknolojisi
Demir talaşlarının işlenmesinden sonra kalan gerilim, motor kaybını ciddi şekilde etkileyebilir.Silikon çelik saclar işlenirken kesme yönü ve zımbalama kesme gerilimi demir çekirdeğin kaybı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.Silikon çelik sacın haddeleme yönü boyunca kesilmesi ve silikon çelik sac üzerine ısıl işlem uygulanması, kayıpları %10 ila %20 oranında azaltabilir.
Gönderim zamanı: Kasım-01-2023
