Who "stole" the electric motor efficiency? 1% efficiency improvement means a lot!
Как повысить КПД электродвигателя?
Давайте сегодня поговорим на эту тему.
Высокоэффективные двигатели напрямую связаны с политикой энергосбережения и сокращения выбросов, и многие ключевые национальные проекты и муниципальные проекты, участвующие в торгах на электродвигатели, должны соответствовать требованиям оценки энергоэффективности IE3, особенно для электродвигателей, поступающих в европейские страны через экспорт, эти требования почти минимальный порог.
Однако производителям электродвигателей слишком сложно повысить эффективность, и существует множество узких мест, которые необходимо преодолеть, например, определение потерь, определение ключевых факторов, влияющих на эффективность электродвигателя, причины потерь и количественный анализ и т. д. .
Ниже приводится разбивка и анализ причин увеличения убытков, начиная с причин увеличения убытков одна за другой.
(1) Большое удельное сопротивление провода или малый диаметр провода, неравномерный диаметр провода или меньшее количество параллельных корней обмотки.
(2) Ошибка проводки или плохая сварка.
(3) Фактическое количество витков больше проектного значения.
● Большой ток статора.
(1) Другие потери велики.
(2) Асимметрия обмотки статора делает три фазы неуравновешенными.
(3) Серьезный неравномерный воздушный зазор статора и ротора.
(4) В это время сопротивление будет меньше нормального значения, поскольку количество витков меньше нормального значения.
(5) проводка обмотки неправильная.
Большие потери меди в роторе
● Большое сопротивление обмотки ротора (или направляющей шины).
(1) удельное сопротивление алюминия (меди) велико.
(2) литой алюминиевый направляющий стержень ротора или торцевое кольцо внутри воздуха с воздушными отверстиями или загрязнениями или из-за дефектов литья, что приводит к локальным проблемам с тонкими стержнями.
(3) паз статора неаккуратный (проявляется в виде зазубренности паза), есть неправильная часть, анти-часть, в результате чего эффективная площадь паза ротора недостаточна.
(4) из-за неправильного выбора параметров литья, приводящего к рыхлой организации алюминия, что напрямую приводит к увеличению удельного сопротивления.
(5) материал не соответствует требованиям, например, обычный алюминиевый ротор с использованием алюминиевого сплава.
(6) Использование неподходящего ротора и т. д.
● Высокий ток ротора.
(1) Использование не того ротора.
(2) При литье алюминия используется неподходящий алюминий, например, ротор из сплава алюминия с использованием обычного алюминия.
(3) Сердечник ротора уложен неплотно, что приводит к большой площади алюминия между частями, что приводит к чрезмерному поперечному току ротора.
Большие случайные потери
● Неправильный выбор типа или шага обмотки статора.
● Неправильный выбор пазов статора и ротора.
● Воздушный зазор слишком мал или сильно неровен.
● Сильное короткое замыкание между направляющей ротора и сердечником.
Конец обмотки статора слишком длинный и т. д.
Большая потеря железа
Качество листа из кремнистой стали низкое или материал используется неправильно,
например, материал 600 ошибочно используется как материал 800, что является пониженным сортом;
проблема должна быть обращена особое внимание на завод по производству электродвигателей аутсорсинга железного сердечника.
● Плохая изоляция между частями сердечника статора.
(1) Отсутствие обработки изоляции или плохой эффект обработки.
(2) Давление слишком велико, когда жила уложена друг на друга, так что межлистовая изоляция повреждается.
(3) Короткое замыкание между частью сердечника и деталью при точении отверстия статора или ремонте и опиловке сердечника (проблема существует на большинстве заводов по производству сердечников).
● Недостаточное количество сердечников и недостаточный вес железа.
(1) Недостаточное количество фрагментов кода (отсутствующие фрагменты).
(2) Давление при укладке небольшое и не уплотнено, в результате чего вес железа недостаточен.
(3) Большие заусенцы в перфорированном листе и вес железа не могут быть гарантированы, когда длина железа соответствует заданной.
(4) Краска слишком густая, что является прямой проблемой качества листа из кремнистой стали.
● Магнитная цепь слишком насыщена, и кривая зависимости тока холостого хода от напряжения в это время имеет более серьезный изгиб.
● Потери рассеяния без нагрузки велики, поскольку они включены в потери в стали во время испытания, что делает потери в стали кажущимися большими.
● При удалении обмотки огнём или электрическим нагревом происходит перегрев сердечника, уменьшение магнитной проводимости и повреждение межблочной изоляции.
Эта проблема в основном возникает, когда обмотка удаляется с помощью пожара после отказа обмотки;
некоторые производители асинхронных двигателей искали способ удалить обмотку, замачивая ее в щелочи.
Высокая механическая потеря
● Качество подшипника или сборки подшипника неудовлетворительное, в это время подшипник сильно нагревается или теряет гибкость при вращении.
● Неправильный внешний вентилятор (например, 2-полюсный двигатель использует 4-полюсный вентилятор) или неправильный угол наклона лопастей вентилятора; в соответствии с традиционной конструкцией вентилятор двигателя 2P относительно мал, и метод снижения потерь путем регулировки метода вентилятора очень эффективен, но предпосылкой является обеспечение производительности интеллектуальных двигателей при повышении температуры.
● Корпус и две камеры подшипников торцевых крышек не расположены на одной оси.
● Диаметр камеры подшипника мал, что приводит к деформации наружного кольца подшипника под давлением и увеличению потерь на трение в подшипнике; ситуация также может привести к перегреву подшипника.
● Слишком много смазки или плохое качество смазки в камере подшипника.
Проблема явно в высоковольтном двигателе, был тест, в высшей точке температура крышки подшипника на 10К выше, чем в низшей, открываем чек, в месте расположения смазки скапливается больше.
● Статор и ротор трутся друг о друга, что называется подметанием.
Когда статор и ротор трутся друг о друга, это не столько непосредственно приводит к тому, что электродвигатель не вращается, но потери в электродвигателях явно возрастают.
● Неправильный осевой размер ротора, что приводит к застою на обоих концах и делает вращение негибким.
● Такие детали, как сальник или кольцо для сброса воды, установлены неправильно или деформированы, что приводит к большому сопротивлению трения.
Вентилятор трется о сопряженные части электродвигателей, что приводит к плохому вращению.
Эффективность электродвигателя, в основном, когда был определен выбор конструкции, например, эффективность синхронного двигателя с постоянными магнитами выше, чем у асинхронных энергоэффективных двигателей переменного тока, необходимость работы с высокой эффективностью, вам необходимо выбрать механический и электрический сервоуправление системы, а не система переменной частоты, конечно, стоимость больше денег, поэтому максимальная эффективность тесно связана со стоимостью.
Для повышения эффективности электродвигателя суть заключается в снижении потерь электродвигателя, потери электродвигателя делятся на механические потери и электромагнитные потери.
Например, для асинхронных электродвигателей переменного тока ток через обмотки статора и ротора приведет к потерям в меди и потерям в проводнике.
Магнитное поле в железе вызовет вихревые токи и, таким образом, приведет к гистерезисным потерям.
Высокие гармоники магнитного поля дыхания приведут к паразитным потерям на нагрузке, подшипники и процесс вращения вентилятора будут иметь потери из-за износа.
Чтобы уменьшить потери ротора, можно уменьшить сопротивление обмотки ротора.
Использование более толстой проволоки с меньшим удельным сопротивлением или увеличение площади поперечного сечения паза ротора, материал, конечно, очень критичен, есть условия для производства медного ротора, потери будут снижены примерно на 15%.
Современные асинхронные двигатели в основном имеют алюминиевый ротор, поэтому их эффективность не так высока.
Тот же статор имеет одинаковые потери в меди, может увеличить переходник паза статора, увеличить полную скорость слота паза статора, а также может сократить длину конца обмотки статора.
Если использование постоянных магнитов для замены обмотки статора без тока через него, конечно, может, очевидно, повысить КПД.
Это также основная причина, по которой синхронные двигатели более эффективны, чем асинхронные двигатели.
Потеря железа в двигателе, вы можете использовать лист кремнистой стали хорошего качества, уменьшить потери на гистерезис или удлинить длину сердечника, уменьшить плотность потока, вы также можете увеличить изоляционное покрытие, в дополнение к процессу термообработки. тоже очень критично.
Эффективность вентиляции электродвигателя более важна, температура высока, конечно, потери будут очень большими, вы можете использовать соответствующую структуру охлаждения или дополнительные методы охлаждения, чтобы уменьшить потери на трение.
Высокие гармоники, вызывающие паразитные потери в обмотке и сердечнике, могут улучшить обмотку статора, чтобы уменьшить генерацию высших гармоник, а также уменьшить эффект магнитного паза за счет обработки изоляции на поверхности паза ротора и использования магнитного пазового раствора.
Расширенное чтение: Как определить двигатель с высокой энергоэффективностью?
Обычный двигатель: двигатель-это устройство, которое преобразует электрическую энергию в механическую энергию, 70%-95% электрической энергии, поглощаемой электродвигателем, преобразуется в механическую энергию, которую часто называют энергоэффективными двигателями, это важно технического индекса двигателя, остальные 30%-5% потребляются самим двигателем за счет тепловых и механических потерь, поэтому эта часть электрической энергии тратится впустую.
Высокоэффективный двигатель:
The motor with higher utilization of electric energy is called high-efficiency motor, referred to as "high-efficiency motor".
Для обычных двигателей нелегко повысить эффективность на 1 процентный пункт, и материал будет значительно увеличен, и когда эффективность электродвигателя достигнет определенного значения, независимо от того, насколько увеличен материал, его невозможно улучшить.
Большинство высокоэффективных электродвигателей на рынке в настоящее время представляют собой более новые продукты трехфазных асинхронных двигателей, то есть основной принцип работы не изменился.
Двигатели с высокой максимальной эффективностью в основном улучшают эффективность двигателей следующими способами.
1. Увеличьте внешний диаметр железного сердечника, увеличьте длину железного сердечника, увеличьте размер паза статора, увеличьте вес медной проволоки для достижения цели эффективности, например: двигатель Y2-8024 увеличит внешний диаметр от Φ120 до Φ130, некоторые зарубежные страны увеличивают Φ145 и увеличивают длину с 70 до 90. Для каждого электродвигателя используется 3 кг железной и 0,9 кг медной проволоки.
2、Использование листа кремнистой стали с хорошей магнитной проводимостью, горячекатаного листа с высокими потерями в железе в прошлом, но теперь использование высококачественного холоднокатаного листа с низкими потерями, такого как DW470 или даже ниже DW270.
3, повысить точность обработки, уменьшить механические потери, заменить небольшие вентиляторы, чтобы уменьшить потери вентилятора, используя высокоэффективные подшипники.
4, параметры электрических характеристик электродвигателя для оптимизации конструкции путем изменения формы паза и других параметров оптимизации.
5, использование литого медного ротора (сложный процесс, высокая стоимость).
Таким образом, чтобы сделать действительно высокоэффективный двигатель, в конструкции, сырье, обработке требуется гораздо больше затрат, чтобы максимально преобразовать электричество в механическую энергию.
Меры по энергосбережению для высокоэффективных двигателей
Энергосбережение двигателя - это системная инженерия, охватывающая весь жизненный цикл двигателя, от проектирования двигателя, производства до выбора двигателя, эксплуатации, регулирования, технического обслуживания и утилизации, влияние мер по энергосбережению следует рассматривать на протяжении всего жизненного цикла двигателя. , и повышение эффективности в основном рассматривается с учетом следующих аспектов в стране и за рубежом в этом отношении.
При проектировании энергосберегающего двигателя используются современные методы проектирования, такие как технология оптимизации проектирования, технология новых материалов, технология управления, технология интеграции, а также технология испытаний и проверок, чтобы уменьшить потери мощности двигателя, повысить эффективность двигателя. и разработать высокоэффективный двигатель.
При преобразовании электрической энергии в механическую энергию сам двигатель также теряет часть энергии.
Типичные потери в двигателе переменного тока обычно можно разделить на три части: фиксированные потери, переменные потери и паразитные потери. Переменные потери изменяются в зависимости от нагрузки, включая потери на сопротивление статора (потери в меди), потери на сопротивление ротора и потери на сопротивление щеток; фиксированные потери не связаны с нагрузкой, включая потери в сердечнике и механические потери.
Потери в железе состоят из гистерезисных потерь и потерь на вихревые токи, пропорциональных квадрату напряжения, где гистерезисные потери также обратно пропорциональны частоте;
другие паразитные потери представляют собой механические потери и другие потери, в том числе потери на трение в подшипниках и потери на сопротивление вентилятора, ротора и другие потери на сопротивление ветру, вызванные вращением.
Характеристики высокоэффективного двигателя
1. Экономьте потребление энергии, снижайте долгосрочные эксплуатационные расходы, очень подходит для текстиля, вентиляторов, насосов, компрессоров, экономя энергию в год, чтобы возместить стоимость покупки двигателя.
2, прямой пуск или регулирование скорости с преобразователем частоты, может полностью заменить асинхронный двигатель.
3, энергосберегающий двигатель с редкоземельными постоянными магнитами сам по себе может сэкономить более 15 ℅ электроэнергии, чем обычные двигатели.
4, коэффициент входной электрической мощности электродвигателя близок к 1, улучшает качество коэффициента сети, нет необходимости добавлять компенсатор коэффициента мощности.
5, ток электродвигателя невелик, что позволяет экономить мощность передачи и распределения, продлевая общий срок службы системы.
6, бюджет энергосбережения: например, двигатель мощностью 55 кВт, двигатель с высокой эффективностью, чем общий двигатель, экономит 15% энергии, стоимость электроэнергии на градус на 0,5 юаня, использование энергосберегающего двигателя в течение года за счет энергосбережения может возместить стоимость замены. двигатель.
Если у вас возникнут вопросы о высокоэффективном двигателе, вы можете найти здесь профессиональный электродвигатель Dongchun в Китае.
Dongchun Motor предлагает широкий ассортимент электродвигателей, которые используются в различных отраслях, таких как транспорт, инфраструктура и строительство.
перейти к содержанию 
