Samalla kun moottori muuttaa sähköenergiaa mekaaniseksi energiaksi, se menettää myös osan energiastaan. Moottorihäviöt voidaan yleensä jakaa kolmeen osaan: muuttuva häviö, kiinteä häviö ja hajahäviö.
1. Muuttuvat häviöt muuttuvat kuormituksen mukaan, mukaan lukien staattorin vastushäviö (kuparihäviö), roottorin vastushäviö ja harjan vastushäviö.
2. Kiinteillä häviöillä ei ole mitään tekemistä kuorman kanssa, mukaan lukien ydinhäviöt ja mekaaniset häviöt. Rautahäviö koostuu hystereesihäviöstä ja pyörrevirtahäviöstä, joka on verrannollinen jännitteen neliöön. Hystereesihäviö on myös kääntäen verrannollinen taajuuteen.
Muita hajahäviöitä ovat mekaaniset häviöt ja muut häviöt, mukaan lukien laakereiden kitkahäviöt ja tuulenvastushäviöt, jotka aiheutuvat puhaltimien, roottoreiden jne. pyörimisestä.
Moottorihäviön luokitus
Useita toimenpiteitä moottorihäviöiden vähentämiseksi
Staattorin häviöt
Tärkeimmät menetelmät moottorin staattorin I^2R-häviön vähentämiseksi ovat:
1. Suurenna staattorin uran poikkipinta-alaa. Staattorin samalla ulkohalkaisijalla staattorin raon poikkipinta-alan kasvattaminen pienentää magneettipiirin pinta-alaa ja lisää hampaiden magneettista tiheyttä.
2. Lisää staattorin aukon täyttönopeutta, mikä on tehokkaampaa pienjännitemoottoreissa. Optimaalisten käämitys- ja eristysmittojen ja suuren johtimen poikkipinta-alan käyttäminen voi lisätä staattoriraon täyttönopeutta.
3. Minimoi staattorin käämin pään pituus. Staattorin käämityksen loppuhäviö on 1/4 - 1/2 käämien kokonaishäviöstä. Käämin pään pituuden pienentäminen voi parantaa moottorin tehokkuutta. Kokeet osoittavat, että päätypituus pienenee 20 % ja häviö vähenee 10 %.
Roottorin häviöt
Moottorin roottorin I^2R-häviö liittyy pääasiassa roottorin virtaan ja roottorin resistanssiin. Vastaavia energiansäästömenetelmiä ovat pääasiassa:
1. Pienennä roottorin virtaa, jota voidaan tarkastella kahdesta näkökulmasta: jännitteen ja moottorin tehokertoimien lisääminen.
2. Kasvata roottorin raon poikkipinta-alaa.
3. Pienennä roottorin käämityksen vastusta esimerkiksi käyttämällä paksuja johtoja ja matalaresistanssisia materiaaleja. Tämä on merkityksellisempää pienille moottoreille, koska pienissä moottoreissa on yleensä valetut alumiiniset roottorit. Jos käytetään valettua kupariroottoria, moottorin kokonaishäviö voidaan vähentää 10 %. ~15 %, mutta nykypäivän valukupariroottorit vaativat korkeita valmistuslämpötiloja ja teknologiaa ei ole vielä suosittu, ja niiden kustannukset ovat 15-20 % korkeammat kuin valualumiiniroottoreilla.
Ytimen menetys
Moottorin rautahävikkiä voidaan vähentää seuraavilla toimenpiteillä:
1. Pienennä magneettista tiheyttä ja pidennä rautasydämen pituutta magneettivuon tiheyden vähentämiseksi, mutta moottorissa käytetyn raudan määrä kasvaa.
2. Pienennä rautalastujen paksuutta vähentääksesi indusoituneen virran häviötä. Esimerkiksi kylmävalssattujen piiteräslevyjen käyttö kuumavalssattujen piiteräslevyjen sijaan voi pienentää piiteräslevyjen paksuutta, mutta ohuet rautasirut lisäävät rautalastujen määrää ja moottorin valmistuskustannuksia.
3. Käytä kylmävalssattuja piiteräslevyjä, joilla on hyvä magneettinen läpäisevyys hystereesihäviön vähentämiseksi.
4. Käytä korkean suorituskyvyn rautalastujen eristyspinnoitetta.
5. Lämpökäsittely ja valmistustekniikka. Rautalevyn käsittelyn jälkeinen jäännösjännitys vaikuttaa vakavasti moottorin menettämiseen. Piiteräslevyjä käsiteltäessä leikkaussuunta ja lävistysleikkausjännitys vaikuttavat enemmän rautasydämen menettämiseen. Piiteräslevyn valssaussuuntaa pitkin leikkaaminen ja piiteräslävistyslevyn lämpökäsittely voi alentaa kustannuksia 10 % ~
Hajatappiot
Tämän päivän käsitys moottorin hajahäviöistä on vielä tutkimusvaiheessa. Jotkut tärkeimmistä tavoista vähentää hajahäviöitä nykyään ovat:
1. Käytä lämpökäsittelyä ja viimeistelyä oikosulkujen vähentämiseksi roottorin pinnalla.
2. Roottoriraon sisäpinta on eristetty.
3. Vähennä yliaaltoja parantamalla staattorin käämityksen rakennetta.
4. Paranna roottorin uran suunnittelua ja yhteistyötä vähentääksesi yliaaltoja, lisää staattorin ja roottorin hampaiden uria, suunnittele roottorin uran muoto kalteviksi uriksi ja käytä sarjaan kytkettyjä sinimuotoisia käämiä, hajakäämiä ja lyhyen matkan käämiä vähentääksesi huomattavasti korkean tason käämiä harmoniset; Magneettisten rakojen tai magneettisten rakokiilien käyttäminen perinteisten eristysrakojen korvaamiseen ja moottorin staattorin sydämen rakojen täyttäminen magneettisella rakomudalla on tehokas tapa vähentää ylimääräisiä hajahäviöitä.
Tuulen kitkan menetys
Tuulen kitkahäviö on noin 25 % moottorin kokonaishäviöstä, ja siihen on kiinnitettävä asianmukaista huomiota. Kitkahäviöt johtuvat pääasiassa laakereista ja tiivisteistä, joita voidaan vähentää seuraavilla toimenpiteillä:
1. Minimoi akselin koko niin paljon kuin mahdollista, mutta sen on täytettävä ulostulomomentin ja roottorin dynamiikan vaatimukset.
2. Käytä erittäin tehokkaita laakereita.
3. Käytä tehokkaita voitelujärjestelmiä ja voiteluaineita.
4. Ota käyttöön kehittynyt tiivistystekniikka.
