Hur förbättrar man elmotorns effektivitet?

Who "stole" the electric motor efficiency? 1% efficiency improvement means a lot!

Hur förbättrar man elmotorns effektivitet?

Låt oss prata om detta ämne idag.

Högeffektiva motorer är direkt relaterade till energibesparings- och utsläppsminskningspolicyer, och många nationella nyckelprojekt och kommunala projekt som bjuder på elmotorer måste uppfylla IE3 energieffektivitetsbedömningskrav, särskilt för elmotorer som kommer in i europeiska länder genom export, dessa krav är nästan lägsta tröskel.

Det är dock för svårt för elmotortillverkare att förbättra effektiviteten, och det finns många flaskhalsteknologier som måste brytas, såsom fastställande av förlust, fastställande av nyckelfaktorer som påverkar elmotoreffektivitet, orsaker till förlust och kvantitativ analys, etc. .

Följande är en uppdelning och analys av orsakerna till förlustökning, utgående från orsakerna till förlustökningen en efter en.

Stora statorkopparförluster av elmotorer

● Statorlindningsmotståndet är stort.

(1) Stor trådresistivitet eller liten tråddiameter, ojämn tråddiameter eller mindre antal parallella lindningsrötter.

(2) Ledningsfel eller dålig svetsning.

(3) Det faktiska antalet varv är mer än designvärdet.

● Hög statorström.

(1) Övriga förluster är stora.

(2) Asymmetri hos statorlindningen gör de tre faserna obalanserade.

(3) Allvarligt ojämnt luftgap mellan stator och rotor.

(4) Motståndet kommer att vara mindre än normalvärdet vid denna tidpunkt eftersom antalet varv är mindre än normalvärdet.

(5) lindningskabeln är felaktig.

Stora rotorkopparförluster

● Motståndet i rotorlindningen (eller svärdet) är stort.

(1) resistiviteten hos aluminium (koppar) är hög.

(2) rotorsvärd eller ändring av gjuten aluminium inne i luften med lufthål eller föroreningar, eller på grund av gjutdefekter som resulterar i lokala problem med tunna stänger.

(3) statorslitsen är inte snygg (manifestrerad som spårtandning), det finns ett fel stycke, anti-bit, vilket resulterar i att den effektiva arean av rotorslitsen inte räcker.

(4) på ​​grund av felaktigt val av gjutparametrar som leder till lös aluminiumorganisation, vilket direkt leder till ökad resistivitet.

(5) material uppfyller inte kraven, såsom vanlig aluminiumrotor som använder legerat aluminium.

(6) Använder fel rotor, etc.

● Hög rotorström.

(1) Använder fel rotor.

(2) Fel aluminium används vid gjutning av aluminium, t.ex. legerad aluminiumrotor som använder vanlig aluminium.

(3) Rotorkärnan staplas inte fast, vilket resulterar i en stor yta av aluminium mellan delarna, vilket resulterar i överdriven rotor tvärström.

Stor herrelös förlust

● Felaktigt val av statorlindningstyp eller stigning.

● Felaktigt val av passform för stator och rotorspår.

● Luftspalten är för liten eller allvarligt ojämn.

● Allvarlig kortslutning mellan rotorstyrning och kärna.

Statorlindningsänden är för lång osv.

Stor järnförlust

Kvaliteten på kiselstålplåt är dålig eller materialet används felaktigt,

till exempel används 600 material felaktigt som 800, vilket är en reducerad kvalitet;

problemet bör ägnas särskild uppmärksamhet åt elmotorfabriken för outsourcing av järnkärna.

● Dålig isolering mellan statorns kärna.

(1) Ingen isoleringsbehandling eller dålig behandlingseffekt.

(2) Trycket är för högt när kärnan staplas, så att isoleringen mellan arken skadas.

(3) Kortslutning mellan kärndelen och delen vid vridning av statorhålet eller reparation och filning av kärnan (problemet finns i de flesta kärntillverkningsanläggningar).

● Otillräckligt antal kärnbitar och otillräcklig järnvikt.

(1) Otillräckligt antal kodbitar (saknade bitar).

(2) Staplingstrycket är litet och inte komprimerat, vilket direkt leder till att järnvikten är otillräcklig.

(3) Stora grader i stansarket och järnvikten kan inte garanteras när järnlängden är i linje.

(4) Färgen är för tjock, vilket är ett direkt kvalitetsproblem för silikonstålplåten.

● Den magnetiska kretsen är för mättad och kurvan för tomgångsström kontra spänning böjs mer allvarligt vid denna tidpunkt.

● Strömförlusten utan belastning är stor, eftersom den ingår i järnförlusten under testet, vilket gör att järnförlusten ser större ut.

● När lindningen avlägsnas genom brand eller elektrisk uppvärmning, överhettas kärnan och den magnetiska ledningsförmågan minskar och isoleringen mellan delarna skadas.

Detta problem uppstår främst när lindningen avlägsnas genom brand efter ett lindningsfel;

vissa tillverkare av induktionsmotorer har sökt ett sätt att ta bort lindningen genom att blötlägga den i lut.

Hög mekanisk förlust

● Lagrets eller lagersammansättningens kvalitet är inte bra, vid denna tidpunkt kommer lagret att vara allvarligt upphettat eller oflexibelt i rotation.

● Fel extern fläkt (som 2-polig motor med en 4-polig fläkt) eller fel fläktbladsvinkel; enligt den konventionella designen är 2P-motorns fläkt relativt liten, och metoden för att minska förlusten genom att justera fläktmetoden är mycket effektiv, men förutsättningen är att säkerställa temperaturökningsprestandan hos de smarta motorerna.

● Huset och de två ändkapslarnas lagerkammare är inte på samma axel.

● Lagerkammarens diameter är liten, vilket gör att den yttre ringen på lagret deformeras av tryck och gör att lagrets friktionsförlust ökar; situationen kan också leda till att lagret överhettas samtidigt.

● För mycket fett eller dålig kvalitet på fett i lagerkammaren.

Problemet är uppenbart i högspänningsmotorn, det gjordes ett test, den högsta punkten på lagerkåpans temperatur är 10K högre än den lägsta punkten, öppna kontrollen, platsen för fettet ackumuleras mer.

● Statorn och rotorn gnuggar varandra, vilket är vad vi kallar svepning.

När statorn och rotorn gnuggar varandra är det inte så mycket att det direkt gör att elmotorn inte roterar, men elmotorernas förluster ökar uppenbarligen.

● Rotorns axiella storlek är felaktig, vilket orsakar att toppen går i båda ändarna och gör rotationen oflexibel.

● Delar som oljetätning eller vattentömningsring är inte korrekt installerade eller deformeras, vilket resulterar i stort friktionsmotstånd.

Fläkten gnuggas mot tillhörande delar av elmotorerna, vilket resulterar i dålig rotation.

Elmotorns effektivitet, främst när designvalet har bestämts, såsom permanentmagnet synkronmotoreffektivitet är högre än AC asynkrona energieffektiva motorer, behovet av högeffektivt arbete, du måste välja en servokontroll mekanisk och elektrisk system, snarare än system med variabel frekvens hastighet, naturligtvis, kostnaden är mer pengar, så den maximala effektiviteten är nära relaterad till kostnaden.

För att förbättra elmotoreffektiviteten är essensen att minska elektriska motorförluster, elektriska motorförluster delas in i mekaniska förluster och elektromagnetiska förluster.

Till exempel, för asynkrona AC-elektriska motorer, kommer strömmen genom stator- och rotorlindningarna att ge kopparförluster och ledarförluster.

Magnetfältet i järnet kommer att orsaka virvelströmmar och därmed medföra hysteresförluster.

Andningsmagnetfält med höga övertoner kommer att producera ströförluster på lasten, lager och fläktrotation kommer att ha slitageförluster.

För att minska rotorförlusten kan du minska motståndet i rotorlindningen.

Användningen av tjockare och lägre resistivitet hos tråden, eller öka spårets tvärsnittsarea av rotorn, materialet är naturligtvis mycket kritiskt, det finns förhållanden för att producera kopparrotor, förlusten kommer att minska med cirka 15%.

De nuvarande asynkronmotorerna är i grunden aluminiumrotorer, så effektiviteten är inte så hög.

Samma stator har samma kopparförlust, kan öka statorspaltens sub, öka den fulla slitshastigheten för statorspåret, kan också förkorta statorlindningsändens längd.

Om användningen av permanentmagneter för att ersätta statorlindningen, ingen ström genom, naturligtvis, kan uppenbarligen förbättra effektiviteten.

Detta är också den grundläggande anledningen till att synkronmotorer är mer effektiva än asynkronmotorer.

Järnförlust av motorn, du kan använda kiselstålplåt av god kvalitet, minska förlusten av hysteres eller förlänga längden på kärnan, kan minska flödestätheten, du kan också öka isoleringsbeläggningen, förutom att värmebehandlingsprocessen är också mycket kritisk.

Elmotorns ventilationsprestanda är viktigare, temperaturen är hög, naturligtvis kommer förlusten att vara mycket stor, du kan använda motsvarande kylstruktur eller ytterligare kylmetoder för att minska friktionsförlusten.

Höga övertoner, som genererar ströförluster i lindningen och kärnan, kan förbättra statorlindningen för att minska hög övertonsgenerering, och även minska den magnetiska slitseffekten med hjälp av isoleringsbehandling på rotorslitsens yta och användning av magnetisk slitsslam.

Utökad läsning: Hur definierar man motor med hög energieffektivitet?

Vanlig motor: motor är en enhet som omvandlar elektrisk energi till mekanisk energi, 70%-95% av den elektriska energin som absorberas av elmotorn omvandlas till mekanisk energi, som ofta kallas de energieffektiva motorerna, det är en viktig motorns tekniska index, de återstående 30%-5% förbrukas av motorn själv på grund av värme och mekanisk förlust, så denna del av den elektriska energin går till spillo.

Högeffektiv motor:

The motor with higher utilization of electric energy is called high-efficiency motor, referred to as "high-efficiency motor".

För vanliga motorer är det inte lätt att öka effektiviteten med 1 procentenhet, och materialet kommer att ökas mycket, och när elmotorns verkningsgrad når ett visst värde, oavsett hur mycket material som ökas, kan det inte förbättras.

De flesta av de högeffektiva elmotorerna på marknaden nu är de nyare produkterna av trefas asynkronmotorer, det vill säga, den grundläggande arbetsprincipen har inte ändrats.

Motorer med hög maximal verkningsgrad förbättrar huvudsakligen motorernas verkningsgrad på följande sätt.

1、Öka den yttre diametern på järnkärnan, öka längden på järnkärnan, öka storleken på statorslitsen, öka vikten på koppartråden för att uppnå syftet med effektivitet, till exempel: Y2-8024-motorn kommer att öka den yttre diametern från Φ120 till Φ130, vissa främmande länder ökar Φ145 och ökar längden från 70 till 90. 3 kg järn och 0,9 kg koppartråd används för varje elmotor.

2、Använder kiselstålplåt med god magnetisk ledningsförmåga, den varmvalsade plåten med hög järnförlust tidigare, men använder nu högkvalitativ kallvalsad plåt med låg förlust, såsom DW470, eller ännu lägre DW270.

3, förbättra bearbetningsnoggrannheten, minska mekaniska förluster ersätt små fläktar för att minska fläktförlusterna med hjälp av högeffektiva lager.

4, de elektriska prestandaparametrarna för den elektriska motorn för att optimera designen, genom att ändra spårformen och andra parametrar för optimering.

5, användning av gjuten kopparrotor (komplex process, hög kostnad).

Så för att göra en riktig högeffektiv motor, i design, råvaror, bearbetning är mycket högre kostnader, för att göra maximal omvandling av el till mekanisk energi.

Energibesparande åtgärder för högeffektiva motorer

Energibesparing av motor är en systemteknik som involverar motorns hela livscykel, från motordesign, tillverkning till motorval, drift, reglering, underhåll och skrotning, effekten av energibesparande åtgärder bör beaktas från motorns hela livscykel , och förbättringen av effektiviteten övervägs huvudsakligen från följande aspekter hemma och utomlands i detta avseende.

Utformningen av energibesparande motor hänvisar till användningen av moderna designmetoder såsom optimeringsdesignteknik, ny materialteknik, styrteknik, integrationsteknik och test- och inspektionsteknik för att minska motorns effektförlust, förbättra motorns effektivitet och designa en högeffektiv motor.

Samtidigt som motorn omvandlar elektrisk energi till mekanisk energi, förlorar även motorn en del energi.

Typiska AC-motorförluster kan generellt delas in i tre delar: fast förlust, variabel förlust och ströförlust. Variabel förlust ändras med belastningen, inklusive statorresistansförlust (kopparförlust), rotorresistansförlust och borstmotståndsförlust; fast förlust är inte relaterad till belastningen, inklusive kärnförlust och mekanisk förlust.

Järnförlusten är sammansatt av hysteresförlust och virvelströmsförlust, proportionell mot kvadraten på spänningen, där hysteresförlusten också är omvänt proportionell mot frekvensen;

andra ströförluster är mekaniska förluster och andra förluster, inklusive lagerfriktionsförluster och fläkt-, rotor- och andra vindmotståndsförluster orsakade av rotation.

Egenskaperna hos högeffektiv motor

1、Spara energiförbrukning, minska långsiktiga driftskostnader, mycket lämplig för textil, fläktar, pumpar, kompressorer, genom att spara energi ett år för att återvinna inköpskostnaden för motorn.

2, direktstart, eller varvtalsreglering med en frekvensomformare, kan helt ersätta asynkronmotorn.

3, sällsynta jordartsmetaller permanent magnet energieffektiv motor i sig kan spara mer än 15 ℅ el än vanliga motorer.

4, Elmotor elektrisk ingångseffektfaktor nära 1, förbättra kvaliteten på nätfaktorn, inget behov av att lägga till effektfaktorkompensator.

5, den elektriska motorströmmen är liten, vilket sparar överförings- och distributionskapacitet, vilket förlänger systemets totala livslängd.

6, energibesparing budget: 55Kw motor till exempel, högeffektiv motor än den allmänna motorn energibesparing 15%, elkostnad per grad med 0,5 yuan, kan användningen av energibesparande motor inom ett år genom energibesparing återvinna kostnaden för att ersätta motorn.

Alla frågor om högeffektiv motor, vänligen hitta den professionella elmotorn i Kina - Dongchun-motorn här.

Dongchun motor har ett brett utbud av elmotorer som används i olika branscher som transport, infrastruktur och konstruktion.

Få ett snabbt svar.