Az alapvető vasfogyasztást befolyásoló tényezők
Egy probléma elemzéséhez először is ismernünk kell néhány alapvető elméletet, amelyek segítenek a megértésben. Először is két fogalmat kell ismernünk. Az egyik a váltakozó mágnesezettség, amely egyszerűen fogalmazva a transzformátor vasmagjában és a motor állórészének vagy forgórészének fogaiban fordul elő; a másik a forgó mágnesezettség, amelyet a motor állórész- vagy forgórész-jároma hoz létre. Számos cikk létezik, amelyek két pontból indulnak ki, és a fenti megoldási módszer szerint számítják ki a motor vasveszteségét a különböző jellemzők alapján. Kísérletek kimutatták, hogy a szilícium acéllemezek két tulajdonság mágnesezésekor a következő jelenségeket mutatják:
Amikor a mágneses fluxussűrűség 1,7 Tesla alatt van, a forgó mágnesezés okozta hiszterézisveszteség nagyobb, mint az alternáló mágnesezés okozta hiszterézisveszteség; Amikor nagyobb, mint 1,7 Tesla, az ellenkezője igaz. A motor járom mágneses fluxussűrűsége általában 1,0 és 1,5 Tesla között van, és a megfelelő forgó mágnesezési hiszterézisveszteség körülbelül 45-65%-kal nagyobb, mint az alternáló mágnesezési hiszterézisveszteség.
Természetesen a fenti következtetéseket is alkalmazom, és személyesen nem ellenőriztem őket a gyakorlatban. Ezenkívül, amikor a vasmagban a mágneses mező megváltozik, áram indukálódik benne, amelyet örvényáramnak nevezünk, és az általa okozott veszteségeket örvényáram-veszteségeknek nevezzük. Az örvényáram-veszteség csökkentése érdekében a motor vasmagját általában nem lehet egész blokkká alakítani, és szigetelt acéllemezekkel axiálisan egymásra rakják, hogy megakadályozzák az örvényáramok áramlását. A vasfogyasztás konkrét számítási képlete itt nem lesz nehézkes. A Baidu vasfogyasztás-számításának alapképlete és jelentősége nagyon világos lesz. A következőkben számos, a vasfogyasztásunkat befolyásoló kulcsfontosságú tényező elemzését mutatjuk be, így mindenki előre vagy visszafelé is levezetheti a problémát a gyakorlati mérnöki alkalmazásokban.
A fentiek megvitatása után miért befolyásolja a sajtolás gyártása a vasfogyasztást? A lyukasztási folyamat jellemzői főként a lyukasztógépek különböző alakjától függenek, és a különböző típusú furatok és hornyok igényei szerint határozzák meg a megfelelő nyírási módot és feszültségszintet, ezáltal biztosítva a laminálás kerülete körüli sekély feszültségi területek feltételeit. A mélység és az alak közötti kapcsolat miatt gyakran éles szögek befolyásolják, olyan mértékben, hogy a magas feszültségszintek jelentős vasveszteséget okozhatnak a sekély feszültségi területeken, különösen a laminálási tartományon belüli viszonylag hosszú nyírási éleken. Pontosabban, ez főként az alveoláris régióban fordul elő, amely gyakran a kutatás fókuszába kerül a tényleges kutatási folyamatban. Az alacsony veszteségű szilícium-acél lemezeket gyakran nagyobb szemcseméret határozza meg. Az ütés szintetikus sorjákat és tépőnyírást okozhat a lemez alsó szélén, és az ütés szöge jelentős hatással lehet a sorják és a deformációs területek méretére. Ha egy nagy feszültségű zóna a szél deformációs zónája mentén az anyag belsejébe terjed, akkor a szemcseszerkezet ezeken a területeken elkerülhetetlenül ennek megfelelő változásokon megy keresztül, csavarodik vagy törik, és a határ szélsőséges megnyúlása következik be a tépés irányában. Ekkor a nyírási irányú feszültségzónában a szemcsehatár-sűrűség elkerülhetetlenül megnő, ami a régión belüli vasveszteség megfelelő növekedéséhez vezet. Tehát ezen a ponton a feszültségterületen lévő anyag nagy veszteségű anyagnak tekinthető, amely a becsapódási él mentén a szokásos rétegződés tetejére esik. Ily módon meghatározható az él anyagának tényleges állandója, és az becsapódási él tényleges vesztesége a vasveszteségi modell segítségével tovább meghatározható.
1. A hőkezelési folyamat hatása a vasveszteségre
A vasveszteség befolyásoló feltételei főként a szilícium acéllemezekre vonatkoznak, és a mechanikai és hőfeszültségek a szilícium acéllemezeket a tényleges jellemzőik megváltoztatásával befolyásolják. A további mechanikai feszültség a vasveszteség változásához vezet. Ugyanakkor a motor belső hőmérsékletének folyamatos növekedése szintén elősegíti a vasveszteségi problémák előfordulását. A további mechanikai feszültségek eltávolítására irányuló hatékony hőkezelési intézkedések jótékony hatással lesznek a motoron belüli vasveszteség csökkentésére.
2. A gyártási folyamatok során fellépő túlzott veszteségek okai
A szilícium acéllemezek, mint a motorok fő mágneses anyagai, jelentős hatással vannak a motor teljesítményére, mivel megfelelnek a tervezési követelményeknek. Ezenkívül az azonos minőségű szilícium acéllemezek teljesítménye a különböző gyártóktól eltérő lehet. Az anyagok kiválasztásakor törekedni kell a jó minőségű szilícium acélgyártóktól származó anyagok kiválasztására. Az alábbiakban néhány kulcsfontosságú tényezőt ismertetünk, amelyek ténylegesen befolyásolták a vasfogyasztást, és amelyekkel korábban már találkoztunk.
A szilícium acéllemez nincs szigetelve vagy megfelelően kezelve. Ez a fajta probléma a szilícium acéllemezek tesztelési folyamata során kimutatható, de nem minden motorgyártó rendelkezik ezzel a vizsgálati elemmel, és ezt a problémát a motorgyártók gyakran nem ismerik fel jól.
Sérült szigetelés a lemezek között vagy rövidzárlat a lemezek között. Ez a fajta probléma a vasmag gyártási folyamata során jelentkezik. Ha a vasmag laminálása során a nyomás túl nagy, az károsítja a lemezek közötti szigetelést; Vagy ha a lyukasztás utáni sorják túl nagyok, polírozással eltávolíthatók, ami súlyosan károsíthatja a lyukasztási felület szigetelését; A vasmag laminálása után a horony nem sima, és reszelési módszert alkalmaznak; Alternatív megoldásként az olyan tényezők miatt, mint az egyenetlen állórészfurat és az állórészfurat és a gépülés ajak közötti nem koncentrikus illeszkedés, esztergálás alkalmazható a korrekcióhoz. Ezen motorgyártási és -feldolgozási folyamatok hagyományos alkalmazása valójában jelentős hatással van a motor teljesítményére, különösen a vasveszteségre.
Amikor a tekercselést olyan módszerekkel szerelik szét, mint az égetés vagy az elektromos melegítés, a vasmag túlmelegedéséhez vezethet, ami a mágneses vezetőképesség csökkenéséhez és a lemezek közötti szigetelés károsodásához vezethet. Ez a probléma főként a tekercselés és a motor javítása során jelentkezik a gyártási és feldolgozási folyamat során.
A halmozódó hegesztés és más eljárások szintén károsíthatják a halmok közötti szigetelést, növelve az örvényáram-veszteségeket.
Elégtelen vastömeg és hiányos tömörítés a lapok között. A végeredmény az, hogy a vasmag súlya nem elegendő, és a legközvetlenebb következmény az, hogy az áram meghaladja a tűréshatárt, miközben az is előfordulhat, hogy a vasveszteség meghaladja a szabványt.
A szilícium acéllemez bevonata túl vastag, ami a mágneses áramkör túlzott telítődését okozza. Ekkor az üresjárati áram és a feszültség közötti összefüggésgörbe erősen meghajlik. Ez a szilícium acéllemezek gyártási és feldolgozási folyamatának is kulcsfontosságú eleme.
A vasmagok gyártása és feldolgozása során a szilícium acéllemez lyukasztó és nyírófelületének tapadási szemcseorientációja károsodhat, ami ugyanazon mágneses indukció mellett a vasveszteség növekedéséhez vezethet; Változtatható frekvenciájú motorok esetén a harmonikusok okozta további vasveszteségeket is figyelembe kell venni; Ez egy olyan tényező, amelyet átfogóan figyelembe kell venni a tervezési folyamat során.
A fenti tényezőkön túl a motor vasveszteségének tervezési értékét a vasmag tényleges gyártásán és feldolgozásán kell alapulni, és minden erőfeszítést meg kell tenni annak érdekében, hogy az elméleti érték megegyezzen a tényleges értékkel. Az általános anyagbeszállítók által biztosított jelleggörbéket az Epstein négyzettekercs-módszerrel mérik, de a motor különböző részeinek mágnesezési iránya eltérő, és ez a speciális forgó vasveszteség jelenleg nem vehető figyelembe. Ez a számított és a mért értékek közötti eltérő mértékű eltérést okozhatja.
Módszerek a vasveszteség csökkentésére a mérnöki tervezésben
A mérnöki tudományokban számos módszer létezik a vasfogyasztás csökkentésére, és a legfontosabb, hogy a gyógyszert a helyzethez igazítsuk. Természetesen nem csak a vasfogyasztásról van szó, hanem más veszteségekről is. A legfontosabb módszer a magas vasveszteség okainak ismerete, például a magas mágneses sűrűség, a magas frekvencia vagy a túlzott lokális telítettség. Természetesen a normál módon egyrészt a szimulációs oldalról a lehető legközelebb kell megközelíteni a valóságot, másrészt a folyamatot a technológiával kombinálva kell csökkenteni a további vasfogyasztást. A leggyakrabban használt módszer a jó minőségű szilícium acéllemezek használatának növelése, és a költségektől függetlenül választhatunk importált szuper szilícium acélt. Természetesen a hazai új energiaalapú technológiák fejlesztése a felsőbb és alsóbb szinteken is jobb fejlődést eredményezett. A hazai acélművek is piacra dobnak speciális szilícium acéltermékeket. A Genealogy jó termékosztályozással rendelkezik a különböző alkalmazási forgatókönyvekhez. Íme néhány egyszerű módszer, amellyel találkozhatunk:
1. Optimalizálja a mágneses áramkört
A mágneses áramkör optimalizálása, pontosabban, a mágneses tér szinuszának optimalizálását jelenti. Ez nemcsak az állandó frekvenciájú indukciós motorok esetében kulcsfontosságú. A változtatható frekvenciájú indukciós motorok és a szinkronmotorok kulcsfontosságúak. Amikor a textilipari gépiparban dolgoztam, két különböző teljesítményű motort készítettem a költségek csökkentése érdekében. Természetesen a legfontosabb szempont a ferde pólusok megléte vagy hiánya volt, ami a légrés mágneses terének inkonzisztens szinuszos karakterisztikáját eredményezte. A nagy sebességen történő munkavégzés miatt a vasveszteség nagy arányt képvisel, ami jelentős különbséget eredményez a két motor veszteségei között. Végül, néhány visszafelé történő számítás után a vezérlőalgoritmus alatt álló motor vasveszteség-különbsége több mint kétszeresére nőtt. Ez arra is emlékeztet mindenkit, hogy a változtatható frekvenciájú sebességszabályozású motorok gyártásakor ismét össze kell kapcsolni a vezérlőalgoritmusokat.
2. Csökkentse a mágneses sűrűséget
A vasmag hosszának növelése vagy a mágneses áramkör mágneses vezetőképességi területének növelése a mágneses fluxus sűrűségének csökkentése érdekében, de a motorban felhasznált vas mennyisége ennek megfelelően növekszik;
3. A vasforgács vastagságának csökkentése az indukált áram veszteségének csökkentése érdekében
A melegen hengerelt szilícium acéllemezek hidegen hengerelt szilícium acéllemezekkel való cseréje csökkentheti a szilícium acéllemezek vastagságát, de a vékony vasforgácsok növelik a vasforgácsok számát és a motorgyártási költségeket;
4. Hidegen hengerelt szilícium acéllemezek jó mágneses vezetőképességgel történő alkalmazása a hiszterézisveszteség csökkentése érdekében;
5. Nagy teljesítményű vasforgács-szigetelő bevonat alkalmazása;
6. Hőkezelés és gyártástechnológia
A vasforgács feldolgozása utáni maradékfeszültség komolyan befolyásolhatja a motor veszteségét. Szilícium-acél lemezek feldolgozásakor a vágási irány és a lyukasztási nyírófeszültség jelentős hatással van a vasmag veszteségére. A szilícium-acél lemez hengerlési iránya szerinti vágás és a szilícium-acél lemez hőkezelése 10-20%-kal csökkentheti a veszteséget.
Közzététel ideje: 2023. november 1.
