Who "stole" the electric motor efficiency? 1% efficiency improvement means a lot!
Hoe kan de efficiëntie van een elektromotor worden verbeterd?
Laten we het vandaag over dit onderwerp hebben.
Hoogefficiënte motoren houden rechtstreeks verband met het beleid op het gebied van energiebesparing en emissiereductie, en veel nationale sleutelprojecten en gemeentelijke projecten die op elektromotoren bieden, moeten voldoen aan de IE3-eisen voor energie-efficiëntiebeoordeling, vooral voor elektrische motoren die via de export Europese landen binnenkomen. Deze eisen zijn vrijwel hetzelfde. minimumdrempel.
Het is echter te moeilijk voor fabrikanten van elektromotoren om de efficiëntie te verbeteren, en er zijn veel knelpunttechnologieën die moeten worden doorbroken, zoals het vaststellen van verliezen, het bepalen van sleutelfactoren die de efficiëntie van elektromotoren beïnvloeden, de oorzaken van verliezen en kwantitatieve analyses, enz. .
Hieronder volgt een uitsplitsing en analyse van de oorzaken van de toename van de verliezen, beginnend bij de oorzaken van de toename van de verliezen één voor één.
(1) Grote draadweerstand of kleine draaddiameter, ongelijke draaddiameter of minder aantal parallelle wikkelingswortels.
(2) Bedradingsfout of slecht laswerk.
(3) Het werkelijke aantal windingen is meer dan de ontwerpwaarde.
● Hoge statorstroom.
(1) Andere verliezen zijn groot.
(2) Asymmetrie van de statorwikkeling zorgt ervoor dat de drie fasen uit balans zijn.
(3) Ernstige ongelijkmatige luchtspleet van stator en rotor.
(4) De weerstand zal op dit moment minder zijn dan de normale waarde omdat het aantal beurten kleiner is dan de normale waarde.
(5) de wikkelbedrading is onjuist.
Groot koperverlies in de rotor
● De weerstand van de rotorwikkeling (of het zaagblad) is groot.
(1) de soortelijke weerstand van aluminium (koper) is groot.
(2) Gegoten aluminium rotorgeleidingsstang of eindring in de lucht met luchtgaten of onzuiverheden, of als gevolg van gietfouten die lokale problemen met dunne staven tot gevolg hebben.
(3) de statorsleuf is niet netjes (gemanifesteerd als gleufvertanding), er is een verkeerd stuk, anti-stuk, waardoor het effectieve oppervlak van de rotorsleuf niet voldoende is.
(4) vanwege onjuiste selectie van gietparameters die leiden tot losse aluminiumorganisatie, wat direct leidt tot verhoogde weerstand.
(5) materiaal voldoet niet aan de eisen, zoals een gewone aluminium rotor die gelegeerd aluminium gebruikt.
(6) Gebruik van de verkeerde rotor, enz.
● Hoge rotorstroom.
(1) Gebruik van de verkeerde rotor.
(2) Bij het gieten van aluminium wordt verkeerd aluminium gebruikt, zoals een rotor van gelegeerd aluminium met gewoon aluminium.
(3) De rotorkern is niet stevig gestapeld, wat resulteert in een groot aluminiumoppervlak tussen de stukken, wat resulteert in een overmatige rotordwarsstroom.
Groot zwerfverlies
● Onjuiste selectie van het type statorwikkeling of de spoed.
● Onjuiste keuze van de stator- en rotorsleufpassingen.
● De luchtspleet is te klein of ernstig ongelijkmatig.
● Ernstige kortsluiting tussen rotorgeleider en kern.
Het uiteinde van de statorwikkeling is te lang, enz.
Groot ijzerverlies
De kwaliteit van siliciumstaalplaten is slecht of het materiaal is verkeerd gebruikt,
600-materiaal wordt bijvoorbeeld ten onrechte gebruikt als 800, wat een lagere kwaliteit is;
Er moet speciale aandacht worden besteed aan het probleem van de elektromotorfabriek die ijzerkern uitbesteedt.
● Slechte isolatie tussen statorkernstukken.
(1) Geen isolatiebehandeling of slecht behandelingseffect.
(2) De druk is te hoog wanneer de kern wordt gestapeld, zodat de isolatie tussen de platen wordt beschadigd.
(3) Kortsluiting tussen kernstuk en stuk bij het draaien van de statorboring of het repareren en vijlen van de kern (het probleem doet zich voor in de meeste kernfabrieken).
● Onvoldoende aantal kernstukken en onvoldoende ijzergewicht.
(1) Onvoldoende aantal codestukken (ontbrekende stukken).
(2) De stapeldruk is klein en niet verdicht, waardoor het ijzergewicht onvoldoende is.
(3) Grote bramen in de ponsplaat en het ijzergewicht kan niet worden gegarandeerd als de ijzerlengte in lijn is.
(4) De verf is te dik, wat een direct kwaliteitsprobleem is van de siliciumstaalplaat.
● Het magnetische circuit is te verzadigd en de nullaststroom-spanningscurve is op dit moment ernstiger gebogen.
● Het strooiverlies bij nullast is groot, omdat dit tijdens de test wordt meegenomen in het ijzerverlies, waardoor het ijzerverlies groter lijkt.
● Wanneer de wikkeling wordt verwijderd door vuur of elektrische verwarming, raakt de kern oververhit, neemt de magnetische geleidbaarheid af en raakt de isolatie tussen de onderdelen beschadigd.
Dit probleem doet zich vooral voor wanneer de wikkeling door brand wordt verwijderd na een mislukte wikkeling;
Sommige fabrikanten van inductiemotoren hebben een manier gezocht om de wikkeling te verwijderen door deze in loog te weken.
Hoog mechanisch verlies
● De kwaliteit van het lager of de lagermontage is niet goed; op dit moment zal het lager ernstig verhit raken of inflexibel zijn tijdens het draaien.
● Verkeerde externe ventilator (zoals een 2-polige motor met een 4-polige ventilator) of verkeerde hoek van het ventilatorblad; Volgens het conventionele ontwerp is de ventilator van de 2P-motor relatief klein en is de methode om het verlies te verminderen door de ventilatormethode aan te passen zeer effectief, maar het uitgangspunt is om de temperatuurstijgingsprestaties van de slimme motoren te garanderen.
● De behuizing en de twee lagerkamers van de eindkappen bevinden zich niet op dezelfde as.
● De diameter van de lagerkamer is klein, waardoor de buitenring van het lager door druk wordt vervormd en het wrijvingsverlies van het lager toeneemt; de situatie kan er tegelijkertijd toe leiden dat de lagers oververhit raken.
● Te veel vet of slechte kwaliteit vet in de lagerkamer.
Het probleem is duidelijk bij de hoogspanningsmotor, er is een test uitgevoerd, het hoogste punt van de temperatuur van het lagerdeksel is 10K hoger dan het laagste punt, open de controle, de locatie van het vet verzamelt zich meer.
● De stator en rotor wrijven tegen elkaar, dit noemen we vegen.
Wanneer de stator en de rotor tegen elkaar wrijven, is het niet zozeer dat dit er direct voor zorgt dat de elektromotor niet draait, maar dat het verlies van de elektromotor uiteraard toeneemt.
● De axiale maat van de rotor is onjuist, waardoor de bovenkant aan beide uiteinden dood is en de rotatie inflexibel wordt.
● Onderdelen zoals oliekeerring of waterafvoerring zijn niet correct geïnstalleerd of vervormd, wat resulteert in een grote wrijvingsweerstand.
De ventilator wordt tegen de bijbehorende onderdelen van de elektromotoren gewreven, waardoor een slechte rotatie ontstaat.
De efficiëntie van de elektromotor, vooral wanneer de ontwerpselectie is bepaald, zoals de efficiëntie van de synchrone motor met permanente magneet, is hoger dan die van de AC asynchrone energiezuinige motoren, de behoefte aan hoog rendement werk, je moet een mechanische en elektrische servobesturing kiezen Systemen, in plaats van een systeem met variabele frequentiesnelheid, kosten natuurlijk meer geld, dus de maximale efficiëntie hangt nauw samen met de kosten.
Om de efficiëntie van de elektromotor te verbeteren, is de essentie het verminderen van elektromotorverliezen. Elektromotorverliezen zijn onderverdeeld in mechanische verliezen en elektromagnetische verliezen.
Voor asynchrone AC-elektromotoren zal de stroom door de stator- en rotorwikkelingen bijvoorbeeld koperverliezen en geleiderverliezen veroorzaken.
Het magnetische veld in het strijkijzer zal wervelstromen veroorzaken en daardoor hysteresisverliezen veroorzaken.
Hoge harmonischen van het ademmagneetveld veroorzaken verliezen op de belasting, lagers en ventilatorrotatie zullen slijtageverliezen veroorzaken.
Om het rotorverlies te verminderen, kunt u de weerstand van de rotorwikkeling verminderen.
Het gebruik van een dikkere en lagere soortelijke weerstand van de draad, of het vergroten van de gleufdoorsnede van de rotor, het materiaal is natuurlijk zeer kritisch, er zijn omstandigheden om een koperen rotor te produceren, het verlies zal met ongeveer 15% worden verminderd.
De huidige asynchrone motoren zijn in feite een aluminium rotor, dus het rendement is niet zo hoog.
Dezelfde stator heeft hetzelfde koperverlies, kan de sub van de statorsleuf vergroten, de volledige slotsnelheid van de statorsleuf vergroten en ook de eindlengte van de statorwikkeling verkorten.
Als permanente magneten worden gebruikt om de statorwikkeling te vervangen, kan geen stroom door de stator uiteraard de efficiëntie verbeteren.
Dit is ook de fundamentele reden waarom synchrone motoren efficiënter zijn dan asynchrone motoren.
IJzerverlies van de motor, u kunt siliciumstaalplaten van goede kwaliteit gebruiken, het hysteresisverlies verminderen of de lengte van de kern verlengen, de fluxdichtheid verminderen, u kunt ook de isolatiecoating verhogen, naast het warmtebehandelingsproces is ook erg kritisch.
De ventilatieprestaties van de elektromotor zijn belangrijker, de temperatuur is natuurlijk hoog, het verlies zal erg groot zijn, je kunt de bijbehorende koelstructuur of extra koelmethoden gebruiken om het wrijvingsverlies te verminderen.
Hoge harmonischen, die zwerfverliezen in de wikkeling en de kern genereren, kunnen de statorwikkeling verbeteren om de generatie van hoge harmonischen te verminderen, en ook het magnetische gleufeffect verminderen door middel van isolatiebehandeling op het rotorgleufoppervlak en het gebruik van magnetische gleufspoeling.
Uitgebreide lezing: Hoe definieer ik een motor met hoge energie-efficiëntie?
Gewone motor: motor is een apparaat dat elektrische energie omzet in mechanische energie, 70% -95% van de elektrische energie die door de elektromotor wordt geabsorbeerd, wordt omgezet in mechanische energie, die vaak de energiezuinige motoren wordt genoemd. Het is een belangrijke technische index van de motor, de resterende 30%-5% wordt door de motor zelf verbruikt als gevolg van warmte en mechanisch verlies, dus dit deel van de elektrische energie wordt verspild.
Hoogrendementsmotor:
The motor with higher utilization of electric energy is called high-efficiency motor, referred to as "high-efficiency motor".
Voor gewone motoren is het niet eenvoudig om de efficiëntie met 1 procentpunt te verhogen, en het materiaal zal aanzienlijk toenemen, en wanneer de efficiëntie van de elektromotor een bepaalde waarde bereikt, ongeacht hoeveel materiaal wordt verhoogd, kan deze niet worden verbeterd.
De meeste hoogefficiënte elektromotoren die nu op de markt zijn, zijn de nieuwere producten van driefasige asynchrone motoren, dat wil zeggen dat het fundamentele werkingsprincipe niet is veranderd.
Motoren met een hoog maximaal rendement verbeteren de efficiëntie van motoren voornamelijk op de volgende manieren.
1. Vergroot de buitendiameter van de ijzeren kern, vergroot de lengte van de ijzeren kern, vergroot de grootte van de statorsleuf, verhoog het gewicht van koperdraad om het doel van efficiëntie te bereiken, zoals: Y2-8024-motor zal de buitendiameter vergroten van Φ120 tot Φ130, sommige andere landen verhogen Φ145 en vergroten de lengte van 70 naar 90. Voor elke elektromotor wordt 3 kg ijzer en 0,9 kg koperdraad gebruikt.
2. Met behulp van siliciumstaalplaat met goede magnetische geleidbaarheid, de warmgewalste plaat met een hoog ijzerverlies in het verleden, maar nu met behulp van koudgewalste plaat van hoge kwaliteit met laag verlies, zoals DW470, of zelfs een lagere DW270.
3, verbetering van de verwerkingsnauwkeurigheid, vermindering van mechanische verliezen, vervanging van kleine ventilatoren om ventilatorverliezen te verminderen met behulp van hoogrenderende lagers.
4, de elektrische prestatieparameters van de elektromotor om het ontwerp te optimaliseren, door de sleufvorm en andere optimalisatieparameters te veranderen.
5, het gebruik van gegoten koperen rotor (complex proces, hoge kosten).
Dus om een echte motor met hoog rendement te maken, zijn bij het ontwerp, de grondstoffen en de verwerking veel hogere kosten nodig om de maximale omzetting van elektriciteit in mechanische energie te realiseren.
Energiebesparende maatregelen voor hoogrendementsmotoren
Energiebesparing van motoren is een systeemtechniek die de hele levenscyclus van de motor omvat, van motorontwerp, productie tot motorselectie, bediening, regeling, onderhoud en sloop. Het effect van energiebesparende maatregelen moet worden bekeken vanuit de hele levenscyclus van de motor. , en de verbetering van de efficiëntie wordt daarbij vooral bekeken vanuit de volgende aspecten in binnen- en buitenland.
Het ontwerp van een energiebesparende motor verwijst naar het gebruik van moderne ontwerpmethoden zoals optimalisatieontwerptechnologie, nieuwe materiaaltechnologie, besturingstechnologie, integratietechnologie en test- en inspectietechnologie om het vermogensverlies van de motor te verminderen en de efficiëntie van de motor te verbeteren. en ontwerp een hoogrendementsmotor.
Bij het omzetten van elektrische energie in mechanische energie verliest de motor zelf ook wat energie.
Typisch verlies aan AC-motoren kan over het algemeen in drie delen worden verdeeld: vast verlies, variabel verlies en strooiverlies. Variabel verlies verandert met de belasting, inclusief statorweerstandsverlies (koperverlies), rotorweerstandsverlies en borstelweerstandsverlies; het vaste verlies houdt geen verband met de belasting, inclusief kernverlies en mechanisch verlies.
IJzerverlies bestaat uit hystereseverlies en wervelstroomverlies, evenredig met het kwadraat van de spanning, waarbij het hystereseverlies ook omgekeerd evenredig is met de frequentie;
Andere zwerfverliezen zijn mechanische verliezen en andere verliezen, waaronder lagerwrijvingsverliezen en ventilator-, rotor- en andere windweerstandsverliezen veroorzaakt door rotatie.
De kenmerken van een hoogrenderende motor
1. Bespaar energieverbruik, verlaag de bedrijfskosten op de lange termijn, zeer geschikt voor textiel, ventilatoren, pompen, compressoren, door een jaar lang energie te besparen om de aanschafkosten van de motor terug te verdienen.
2, directe start of snelheidsregeling met een frequentieomvormer, kunnen de asynchrone motor volledig vervangen.
3, zeldzame aarde permanente magneet energiezuinige motor zelf kan meer dan 15 ℅ elektriciteit besparen dan gewone motoren.
4, elektrische motor elektrische ingangsvermogensfactor dichtbij 1, verbetering van de kwaliteit van de netfactor, het is niet nodig om een vermogensfactorcompensator toe te voegen.
5, de stroom van de elektromotor is klein, waardoor de transmissie- en distributiecapaciteit wordt bespaard, waardoor de algehele levensduur van het systeem wordt verlengd.
6, energiebesparend budget: 55 kW motor bijvoorbeeld, hoog rendement motor dan de algemene motor energiebesparing 15%, elektriciteitskosten per graad met 0,5 yuan, het gebruik van energiebesparende motor binnen een jaar door energiebesparing kan de kosten van vervanging terugverdienen de motor.
Als u vragen heeft over een hoogrenderende motor, vindt u hier de professionele elektromotor in China - Dongchun-motor.
Doorgaan naar artikel 
