De markt voor industriële elektromotoren groeit snel en zal naar verwachting in 2020 een waarde van $150 miljard bereiken.
Om concurrerend te blijven in deze branche is het belangrijk om het ontwerp en de productie van hoogefficiënte motoren te optimaliseren.
In deze blogpost bespreken we de nieuwste trends in de productie van industriële elektromotoren en hoe u hoogefficiënte motoren voor uw bedrijf kunt optimaliseren.
Met de ontwikkeling van vermogenselektronica, computertechnologie en besturingstheorie is de wereldmarkt van industriële elektromotoren de afgelopen jaren enorm gegroeid.
Met de opkomst van zeldzame aardmetalen permanente magneetmaterialen en magnetische composieten zijn er achter elkaar verschillende nieuwe, hoogefficiënte en speciale motoren verschenen.
Nu de internationale gemeenschap steeds meer belang hecht aan energiebesparing, milieubescherming en duurzame ontwikkeling, is de productie van hoogrendementmotoren de ontwikkelingsrichting van mondiale industriële motoren geworden.
In de context van de vermindering van het mondiale energieverbruik is een hoog rendement- en energiebesparingsbeleid geïntroduceerd om de versnelde ontwikkeling van de mondiale industriële motorproductie-industrie verder te bevorderen.
Transformatie van de auto-industrie naar intelligentie en energiebesparing
Op dit moment is de technologie van gewone laagspannings-elektromotoren relatief volwassen, maar er zijn nog meer technische drempels op het gebied van hoogvermogen-hoogspannings-elektromotoren, elektromotoren voor speciale milieutoepassingen en superefficiënte elektromotoren.
De alomvattende ontwikkelingstrend van de mondiale automarkt komt vooral tot uiting in de volgende punten:
de industrie ontwikkelt zich richting intelligentie en integratie.
Traditionele motorproductie heeft de kruisbestuiving gerealiseerd van geavanceerde elektronische technologie en intelligente besturingstechnologie.
De toekomst voor het industriële gebruik van kleine en middelgrote motorsystemen, voortdurende ontwikkeling, optimalisatie van intelligente besturingstechnologie, om de besturing, detectie, aandrijving en andere functies van geïntegreerd ontwerp en productie van het motorsysteem te bereiken, is de ontwikkelingstrend van de elektrische auto-industrie.
Productie van elektrische motoren tot differentiatie, specialisatie, hoog rendement, energiebesparende richting
Elektromotorproducten worden veel gebruikt op verschillende gebieden, zoals energie, transport, aardolie, chemische industrie, metallurgie, mijnbouw en bouw.
Met de verdieping van de wereldeconomie en de voortdurende verbetering van het niveau van wetenschap en technologie wordt de situatie doorbroken dat hetzelfde type motor in het verleden voor verschillende doeleinden en verschillende gelegenheden tegelijkertijd werd gebruikt, en wordt de elektrische motor producten ontwikkelen zich geleidelijk in de richting van professionaliteit, differentiatie en specialisatie.
De afgelopen jaren heeft het mondiale milieubeschermingsbeleid een duidelijke beleidsrichting aangegeven voor het verbeteren van de efficiëntie van elektromotoren en hun besturingssystemen. Daarom moet de elektromotorindustrie de energiebesparende transformatie van bestaande productieapparatuur versnellen, een zeer efficiënt groen productieproces bevorderen, een nieuwe generatie energiebesparende elektromotoren, elektromotorsystemen en besturingsproducten ontwikkelen, apparatuur testen, de technische specificaties verbeteren standaardsysteem van elektromotoren en systemen, en inspanningen leveren om het kernconcurrentievermogen van elektromotoren en systeemproducten te verbeteren.
Geoptimaliseerd ontwerp en materiaalkeuze van energiezuinige elektromotoren
Energiezuinige elektromotoren maken gebruik van hoogwaardige materialen en een geoptimaliseerd ontwerp om een hoger rendement te bereiken.
Hoe hoger het aluminiumgehalte in de rotor, hoe hoger de sleufvulfactor in de stator en hoe lager de weerstandsverliezen.
Geoptimaliseerde rotorstructuur en luchtspleet tussen rotor en stator verminderen verliezen door zwerfbelasting.
Een verbeterd ontwerp van de koelventilator minimaliseert windweerstandsverliezen voor de koeling van elektromotoren, en voor de rotor- en statorkernen worden hogere kwaliteit en dunnere staalstapels gebruikt om de magnetisatieverliezen aanzienlijk te verminderen.
Optimaliseer de grootte van de stator- en rotorlamineringen en de kwaliteit van het staal dat daarin wordt gebruikt
Hysteresisverliezen en wervelstroomverliezen worden samen kernverliezen genoemd, en ongeveer 20% van de totale verliezen wordt veroorzaakt door wervelstroom en kernverzadiging.
De wervelstromen die in de lamellen worden gegenereerd, bewegen ten opzichte van het veranderende magnetische veld, wat resulteert in aanzienlijke vermogensverliezen.
Gestapelde statorkernen verminderen wervelstroomverliezen en op basis van ijzermassa, soortelijke weerstand, dichtheid, dikte, frequentie en fluxdichtheid kunnen wervelstroomverliezen worden geminimaliseerd met meer stapels.
Hysteresisverliezen worden gegenereerd in het magnetische circuit wanneer de flux voortdurend verandert.
De meeste belastingsmaterialen die in elektromotoren worden gebruikt, zijn staalsoorten die worden gebruikt in de stator- en rotorkernen, en de fluxdichtheid en kernverliezen worden geminimaliseerd door de dikte van de lamellen te verminderen.
Hysteresisverliezen kunnen worden verminderd door een betere staalsoort voor de lamellen te gloeien om de korrelstructuur te veranderen voor eenvoudigere magnetisatie.
Wervelstroomverliezen worden verminderd door de soortelijke weerstand van het siliciumhoudende staal te vergroten, maar het siliciumgehalte verhoogt de slijtage van de matrijzen tijdens het stempelen omdat het de hardheid van het staal verhoogt.
Staalkristallen die tijdens het stempelen beschadigd raken, verminderen de magnetische kwaliteit van het aangetaste volume ernstig.
Door gloeien wordt de stapel plat gemaakt en worden de tijdens het stempelproces beschadigde kristallen herkristalliseerd, waardoor er een dunne plaatdikte in de stapel ontstaat.
Statorlaminering met behulp van een dompelbadproces
Het impregneren van de stator versterkt de elektrische isolatie van de statorwikkeling tegen chemicaliën of agressieve omgevingsinvloeden en verbetert de warmteafvoer.
Thermohardende kunststoffen, waaronder epoxyharsen, fenolharsen en polyesters, worden gebruikt om de stator te impregneren.
Onderdompeling is het gedurende langere tijd onderdompelen van de stator in de hars om een optimale penetratie en bescherming te garanderen.
Een andere impregnatiemethode staat bekend als vacuümdruk, waarbij gebruik wordt gemaakt van een tank die eerst wordt geëvacueerd en vervolgens onder druk wordt gezet om penetratie van de stator te bereiken.
Het bereiken van de extractie van luchtzakken uit de elektrische wikkelingen verbetert de thermische geleidbaarheid van de wikkelingen.
Optimaliseer het ontwerp van de statortank om het volume aan inbrengbaar koper te maximaliseren
De sleufvulsnelheid heeft tot op zekere hoogte invloed op de massa van de statorwikkeling.
Een lage slotvullingssnelheid leidt tot 60% van de totale verliezen, dus om de totale verliezen te verminderen moet de massa van de statorwikkeling groter zijn, waardoor de weerstand wordt verminderd.
Hoog rendement elektromotoren bevatten ten opzichte van standaard rendementsmotoren ruim 20% extra koper en de geïsoleerde wikkelingen van de stator zijn in sleuven in de staalplaat geplaatst.
Het dwarsdoorsnedeoppervlak moet groot genoeg zijn om aan het nominale vermogen van de elektromotor te voldoen. Over het algemeen gebruiken inductiemotoren open of halfgesloten statorsleuven.
In een semi-gesloten sleuf is de sleufopening veel kleiner dan de sleufbreedte, waardoor het opwikkelen moeilijker en tijdrovender wordt gemaakt dan in een open sleuf.
Het aantal statorsleuven moet tijdens de ontwerpfase worden geselecteerd, omdat dat aantal van invloed is op het gewicht, de kosten en de bedrijfskenmerken.
De voordelen van elektrische meersleuven zijn een verminderde lekweerstand, verminderde tandpulsatieverliezen en een verbeterd overbelastingsvermogen. De nadelen van elektrische meer statorsleuven zijn hogere kosten, groter gewicht, grotere magnetisatiestroom, grotere ijzerverliezen, slechte koeling, verhoogde temperatuurstijging en verminderde efficiëntie.
Rotorspuitgieten met hoogwaardig zuiver aluminium
Een op maat ontworpen rotor maximaliseert het startkoppel, vermindert de weerstand van de geleider en verhoogt de efficiëntie.
De meeste inductiemotorrotoren hebben een eekhoornkooi-ontwerp. Ze zijn robuust, eenvoudig en goedkoper, maar hebben een lager startkoppel.
Koperen rotors verbeteren de efficiëntie, maar zijn zowel moeilijk als duur om te vervaardigen.
Optimale luchtspleet tussen rotor en stator
De luchtspleet is de radiale afstand tussen de rotor en de stator van een motor in een standaard radiale elektromotor.
Om de efficiëntie van het ontwerp te verbeteren, moet de optimale luchtspleet worden gehandhaafd.
De afmetingen van de luchtspleet hebben betrekking op het ontwerp van de stator, rotor, elektromotorbehuizing en lagers.
Deze hebben allemaal invloed op de nauwkeurige uitlijning van de stator- en rotorassen.
Gebruik van hoogwaardige elektromagnetische geëmailleerde draad
Magneet- of geëmailleerde draad is een elektrolytisch geraffineerde koper- of aluminiumdraad die volledig is uitgegloeid en bedekt met een of meer isolatielagen.
Er worden bijvoorbeeld draden met in totaal 12 isolatielagen gebruikt. Typische isolatiefilms, die toenemen met het temperatuurbereik, zijn polyethyleen, polyurethaan, polyester en polyimide tot 250°C.
Dikkere rechthoekige of vierkante magneetdraad is omwikkeld met polyimide- of glasvezeltape voor hoge temperaturen, waarbij meer koper wordt gebruikt, en grotere geleiderstaven en geleiders vergroten het dwarsdoorsnedeoppervlak van de stator- en rotorwikkelingen, waardoor de wikkelingsweerstand wordt verminderd en verliezen als gevolg van stroom worden verminderd. en de statorwikkelingen van de hoogefficiënte elektromotoren bevatten doorgaans 20% meer koper.
De elektromotor bestaat uit vele onderdelen, elk onderdeel biedt verschillende structurele en functionele eigenschappen, resulterend in verschillende functies in het motorsysteem, en elk onderdeel biedt functionele voor- en nadelen die uiteindelijk de motorinvoerprestaties beïnvloeden.
Door de prestaties van elk onderdeel van de elektromotor te optimaliseren, worden uiteindelijk de prestaties van de elektromotor geoptimaliseerd.
Conclusie
At present, the electric motor manufacturing industry is gradually changing from "big and complete" to "specialization and intensification" to cope with the globalized market competition.
In de toekomst zullen industriële motoren, aangedreven door het koolstofarme milieubeschermingsbeleid, volledig worden ontwikkeld in de richting van groene energiebesparing.
Dongchun-motor is een fabrikant van elektromotoren in China, die zich richt op motoren met een hoog rendement.
Welkom om contact met ons op te nemen voor een gratis offerte.
Doorgaan naar artikel 
