Medtem ko motor pretvarja električno energijo v mehansko, pri tem tudi izgubi del svoje energije. Izgube motorja lahko na splošno razdelimo na tri dele: spremenljive izgube, fiksne izgube in blodeče izgube.
1. Spremenljive izgube se spreminjajo z obremenitvijo, vključno z izgubo upora statorja (izguba bakra), izgubo upora rotorja in izgubo upora krtačk.
2. Stalne izgube nimajo nobene zveze z obremenitvijo, vključno z izgubami jedra in mehanskimi izgubami. Izguba železa je sestavljena iz izgube zaradi histereze in izgube zaradi vrtinčnega toka, ki je sorazmerna s kvadratom napetosti. Histerezna izguba je tudi obratno sorazmerna s frekvenco.
Druge izgubljene izgube so mehanske in druge izgube, vključno z izgubami zaradi trenja ležajev in izgubami zaradi odpornosti proti vetru, ki jih povzroči vrtenje ventilatorjev, rotorjev itd.
Razvrstitev izgube motorja
Več ukrepov za zmanjšanje izgub motorja
Izgube statorja
Glavne metode za zmanjšanje izgube I^2R statorja motorja so:
1. Povečajte površino prečnega prereza reže statorja. Pri enakem zunanjem premeru statorja bo povečanje prečnega prereza statorske reže zmanjšalo površino magnetnega vezja in povečalo magnetno gostoto zob.
2. Povečajte stopnjo polnjenja statorske reže, kar je učinkovitejše pri nizkonapetostnih majhnih motorjih. Uporaba optimalnih dimenzij navitja in izolacije ter velike površine prečnega prereza lahko poveča stopnjo polnjenja statorske reže.
3. Zmanjšajte dolžino konca statorskega navitja. Izguba na koncu navitja statorja predstavlja 1/4 do 1/2 celotne izgube navitja. Zmanjšanje dolžine konca navitja lahko izboljša učinkovitost motorja. Poskusi kažejo, da se končna dolžina zmanjša za 20 %, izguba pa za 10 %.
Izgube rotorja
Izguba I^2R rotorja motorja je v glavnem povezana s tokom rotorja in uporom rotorja. Ustrezne metode varčevanja z energijo vključujejo predvsem:
1. Zmanjšajte tok rotorja, kar je mogoče obravnavati z dveh vidikov: povečanje faktorja napetosti in moči motorja.
2. Povečajte površino prečnega prereza reže rotorja.
3. Zmanjšajte upor navitja rotorja, na primer z uporabo debelih žic in materialov z nizko odpornostjo. To je bolj pomembno za majhne motorje, ker imajo majhni motorji na splošno rotorje iz litega aluminija. Če se uporabi rotor iz litega bakra, se lahko skupna izguba motorja zmanjša za 10 %. ~15 %, vendar današnji rotorji iz litega bakra zahtevajo visoke proizvodne temperature in tehnologija še ni popularizirana, njihovi stroški pa so za 15 % do 20 % višji kot pri rotorjih iz litega aluminija.
Izguba jedra
Izgubo železa v motorju je mogoče zmanjšati z naslednjimi ukrepi:
1. Zmanjšajte magnetno gostoto in povečajte dolžino železnega jedra, da zmanjšate gostoto magnetnega pretoka, vendar se bo količina železa, uporabljenega v motorju, povečala.
2. Zmanjšajte debelino železnih čipov, da zmanjšate izgubo induciranega toka. Na primer, uporaba hladno valjane pločevine iz silicijevega jekla namesto vroče valjane pločevine iz silicijevega jekla lahko zmanjša debelino pločevine iz silicijevega jekla, vendar bodo tanki železni odrezki povečali število železnih odrezkov in proizvodne stroške motorja.
3. Za zmanjšanje histerezne izgube uporabite hladno valjane pločevine iz silicijevega jekla z dobro magnetno prepustnostjo.
4. Uporabite visoko zmogljivo izolacijsko prevleko iz železnih drobcev.
5. Toplotna obdelava in tehnologija izdelave. Preostala napetost po obdelavi železne pločevine bo resno vplivala na izgubo motorja. Pri obdelavi pločevine iz silicijevega jekla imata smer rezanja in strižna napetost pri prebijanju večji vpliv na izgubo železnega jedra. Rezanje vzdolž smeri valjanja pločevine iz silicijevega jekla in toplotna obdelava preluknjane pločevine iz silicijevega jekla lahko zmanjša stroške za 10% ~
Potepuške izgube
Današnje razumevanje izgub motorja je še vedno v fazi raziskovanja. Nekateri glavni načini za zmanjšanje nenamernih izgub danes so:
1. Uporabite toplotno obdelavo in končno obdelavo, da zmanjšate kratke stike na površini rotorja.
2. Notranja površina reže rotorja je izolirana.
3. Zmanjšajte harmonike z izboljšanjem zasnove statorskega navitja.
4. Izboljšajte zasnovo reže rotorja in sodelovanje za zmanjšanje harmonikov, povečajte reže statorja in zob rotorja, oblikujte obliko reže rotorja v nagnjene reže in uporabite zaporedno povezana sinusna navitja, razpršena navitja in navitja na kratke razdalje za močno zmanjšanje visokega reda harmonike; Uporaba magnetnega blata za reže ali magnetnih zagozd za reže za zamenjavo tradicionalnih izolacijskih zagozd za reže in polnjenje rež jedra statorja motorja z blatom za magnetne reže je učinkovita metoda za zmanjšanje dodatnih potepuških izgub.
Izguba zaradi trenja vetra
Izguba zaradi trenja zaradi vetra predstavlja približno 25 % celotne izgube motorja in ji je treba posvetiti ustrezno pozornost. Izgube zaradi trenja povzročajo predvsem ležaji in tesnila, ki jih je mogoče zmanjšati z naslednjimi ukrepi:
1. Čim bolj zmanjšajte velikost gredi, vendar mora izpolnjevati zahteve glede izhodnega navora in dinamike rotorja.
2. Uporabite visoko učinkovite ležaje.
3. Uporabljajte učinkovite mazalne sisteme in maziva.
4. Sprejmite napredno tehnologijo tesnjenja.
