บทคัดย่อ: เมื่อมอเตอร์ธรรมดาได้รับการอัพเกรดและแทนที่ด้วยมอเตอร์ประสิทธิภาพสูง จะเกิดปัญหากระแสไฟฟ้าสูงในการทำงานทั้งหมด ซึ่งจำเป็นต้องเปลี่ยนมอเตอร์ใหม่ทั้งหมด และการใช้พลังงานจะเพิ่มขึ้น ในบทความนี้ เราจะวิเคราะห์สาเหตุของกระแสไฟฟ้าที่สูงของมอเตอร์ประสิทธิภาพสูงและการใช้พลังงานของมอเตอร์ และเปรียบเทียบการใช้พลังงานของมอเตอร์กับค่ากระแสไฟฟ้าจริง เพื่อให้ได้ส่วนประกอบปัจจุบันของมอเตอร์
การแนะนำ
1 การออกแบบมอเตอร์ประสิทธิภาพสูง
มอเตอร์ประหยัดพลังงานคือมอเตอร์ที่เพิ่มประสิทธิภาพสูงให้กับมอเตอร์แบบดั้งเดิม มอเตอร์ประสิทธิภาพสูงใช้กระบวนการและวัสดุใหม่เพื่อลดการใช้พลังงานทางกล พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าและพลังงานความร้อน และเพิ่มประสิทธิภาพการส่งออกที่แท้จริง เมื่อเปรียบเทียบกับมอเตอร์ทั่วไป การใช้มอเตอร์ประสิทธิภาพสูงมีผลในการประหยัดพลังงานอย่างมาก โดยทั่วไปจะเพิ่มประสิทธิภาพได้ถึง 4% การแปลงพลังงานไฟฟ้าในมอเตอร์ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของพลังงานกล ซึ่งส่งผลให้สูญเสียพลังงานบางส่วนไป เมื่อเทียบกับมอเตอร์ทั่วไป มอเตอร์ของมหาวิทยาลัยได้รับการออกแบบให้มีการปรับแต่งที่ดี ส่วนใหญ่เพื่อลดการสูญเสียทั้งห้านี้ และประสิทธิภาพที่แท้จริงของมอเตอร์ก็ดีขึ้นอย่างมาก ต่อไปนี้เป็นการวิเคราะห์เฉพาะ
1.1 การสูญเสียสเตเตอร์
สเตเตอร์ประกอบด้วยสองส่วนคือแกนสเตเตอร์และขดลวดสเตเตอร์ แกนสเตเตอร์เป็นองค์ประกอบหลักในวงจรฟลักซ์แม่เหล็กของมอเตอร์ ตรงกันข้ามกับมอเตอร์ทั่วไป มอเตอร์ประสิทธิภาพสูงใช้แผ่นเหล็กซิลิกอนที่มีค่าการนำแม่เหล็กที่ดี และลดความหนาของแผ่นลงได้มาก เป็นผลให้แกนสเตเตอร์ที่ทำจากแผ่นเหล็กซิลิกอนรีดเย็นมีการสูญเสียกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำต่ำมาก ในการออกแบบและผลิตขดลวดสเตเตอร์ ลวดที่ใช้ในมอเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงคือลวดที่ค่อนข้างหนาและมีฉนวนที่ดีกว่า ซึ่งยังเพิ่มช่องสเตเตอร์ ในขณะเดียวกันความยาวของปลายขดลวดสเตเตอร์จะลดลงอย่างมากใน เพื่อลดการสูญเสียขั้นสุดท้าย
1.2 การสูญเสียโรเตอร์
การสูญเสียของโรเตอร์จะเหมือนกับการสูญเสียของสเตเตอร์ และด้วยเหตุนี้ มอเตอร์ประสิทธิภาพสูงจึงจำเป็นต้องลดการสูญเสียของโรเตอร์ให้น้อยที่สุด
1.3 การสูญเสียธาตุเหล็ก
มอเตอร์ประสิทธิภาพสูงช่วยลดการสูญเสียเหล็กได้มากโดยใช้รูปแบบต่อไปนี้ 1. แผ่นเหล็กซิลิกอนรีดเย็นที่มีการซึมผ่านของแม่เหล็กที่ดี 2. ความยาวของแกนเพื่อให้ความหนาแน่นของฟลักซ์ลดลงอย่างมาก 3. การใช้เศษเหล็กที่มีประสิทธิภาพ
1.4 การสูญเสียจรจัด
การสูญเสียหลงทางมอเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงมีประเภทดังต่อไปนี้: 1, ความยาวของช่องว่างอากาศจะต้องเพิ่มขึ้น; 2 ลดความยาวของปลายขดลวด 3 สำหรับช่องโรเตอร์เพื่อเสริมความแข็งแรงของฉนวนพื้นผิว 4 ช่องโรเตอร์ในการออกแบบฮาร์มอนิกเพื่อลด.
1.5 แรงเสียดทานของลม
มอเตอร์ประสิทธิภาพสูงเพื่อลดการสึกหรอของลม โดยหลักแล้วทำได้ 2 วิธีคือ 1 เพื่อลดแรงเสียดทานของตลับลูกปืนและสารหล่อลื่นที่มีประสิทธิภาพสูง 2 การสูญเสียความต้านทานลมสามารถใช้ใบพัดลมขนาดเล็ก
2 การวิเคราะห์กระแสไฟฟ้าของมอเตอร์
สำหรับการวิเคราะห์และเปรียบเทียบมอเตอร์ที่ใช้กระแสในปัจจุบันต้องใช้มอเตอร์ธรรมดาและมอเตอร์ประสิทธิภาพสูงของกระแสที่ใช้งานจริงเพื่อทำการวิเคราะห์และเปรียบเทียบ
2.1 กระแสไม่มีโหลด
กระแสไม่มีโหลดของมอเตอร์ส่วนใหญ่ถูกกำหนดโดยความหนาแน่นของฟลักซ์และความยาวของช่องว่างอากาศระหว่างสเตเตอร์และโรเตอร์ ซึ่งความหนาแน่นของฟลักซ์ต่ำจะส่งผลให้ความยาวของช่องว่างอากาศน้อยลงและกระแสที่ไม่มีโหลดของมอเตอร์ จะลดลง
โดยปกติแล้ว ความยาวของช่องว่างอากาศของมอเตอร์จะค่อนข้างเล็ก โดยปกติแล้วจะอยู่ที่ไม่กี่มิลลิเมตร ด้วยเหตุนี้ฟลักซ์แม่เหล็กหลักจึงผ่านวงจรโดยที่ความยาวของช่องว่างอากาศเป็นเปอร์เซ็นต์เล็กน้อยของความยาวของวงจรแม่เหล็กทั้งหมด เนื่องจากความสามารถในการซึมผ่านของแผ่นเหล็กซิลิกอนมีมากกว่าความสามารถในการซึมผ่านของอากาศ ด้วยเหตุนี้ กระแสไม่มีโหลดของมอเตอร์ ซึ่งความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็กจะส่งผลต่อความยาวของช่องว่างอากาศ
2.1.1 ด้านความหนาแน่นของฟลักซ์
มอเตอร์ประสิทธิภาพสูงจำเป็นต้องเพิ่มความยาวของแกน จากนั้นแม่เหล็กซึมจำเป็นต้องเลือกแผ่นเหล็กซิลิกอนรีดเย็น ด้วยเหตุนี้ มอเตอร์ประสิทธิภาพสูงในความหนาแน่นของฟลักซ์จะเล็กลง และมอเตอร์ไฟฟ้าแบบไม่มีโหลดทั่วไปเป็นที่นิยม การเปรียบเทียบมอเตอร์ประสิทธิภาพสูงที่ไม่มีโหลดในปัจจุบันจะมีขนาดเล็กลง
2.1.2 ความยาวช่องว่างอากาศ
สำหรับข้อกำหนดของมอเตอร์ไฟฟ้าขนาดเล็ก เนื่องจากการสูญเสียการกระจายที่หลงทางจะส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพที่แท้จริงของมอเตอร์ ด้วยเหตุนี้ มอเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงในกระบวนการออกแบบจึงจำเป็นต้องควบคุมความยาวของช่องว่างอากาศ เนื่องจากพารามิเตอร์ของมอเตอร์ เป็นช่องว่างอากาศที่เกิดจาก ดังนั้น มอเตอร์ไฟฟ้าขนาดเล็กสำหรับการเปรียบเทียบ ในความยาวช่องว่างอากาศเพื่อกำหนดเป้าหมายบทบาทที่แท้จริงของกระแสไม่มีโหลดสามารถถูกละเว้น
สำหรับมอเตอร์กำลังสูง ประสิทธิภาพของมอเตอร์จะได้รับผลกระทบจากการสูญเสียเพิ่มเติม ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเลือกความยาวของช่องว่างอากาศให้ใหญ่กว่าปกติในการออกแบบมอเตอร์ประสิทธิภาพสูง ในกรณีของมอเตอร์กำลังสูง ความยาวของช่องอากาศของมอเตอร์ประสิทธิภาพสูงจะเพิ่มขึ้น ดังนั้นกระแสที่ไม่มีโหลดของมอเตอร์ประสิทธิภาพสูงจึงเพิ่มขึ้นและกำลังต่ำมากเมื่อเทียบกับมอเตอร์ทั่วไป
2.1.3 การวิเคราะห์ที่ครอบคลุม
ในกรณีของมอเตอร์กำลังขนาดเล็ก มักเกิดจากช่องว่างอากาศที่มีความยาวไม่เพียงพอ ทำให้ความหนาแน่นของฟลักซ์มีขนาดเล็กลง ดังนั้นกระแสที่ไม่มีโหลดของมอเตอร์ประสิทธิภาพสูงจึงมีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับมอเตอร์ทั่วไป .
สำหรับมอเตอร์กำลังสูง แม้ว่าความหนาแน่นฟลักซ์ของมอเตอร์ประสิทธิภาพสูงจะเปลี่ยนไปอย่างมาก แต่ความยาวช่องว่างอากาศของมอเตอร์ประสิทธิภาพสูงก็เพิ่มขึ้น ส่งผลให้ความหนาแน่นของฟลักซ์ทำให้ความยาวช่องว่างอากาศได้รับผลกระทบ และกระแสไม่มีโหลดสูง มอเตอร์ประสิทธิภาพจะเพิ่มขึ้น
2.2 กระแสโหลด
สูตรการคำนวณกำลังเพลาขาออกของมอเตอร์:
ขึ้นอยู่กับสภาพการใช้งาน เช่น แรงดัน อุณหภูมิ และกำลังเอาต์พุต แรงดันและกำลังเพลาเอาต์พุตเป็นค่าคงที่ในมอเตอร์ที่ใช้งานจริง และด้วยเหตุนี้ K จึงเป็นค่าคงที่เช่นกัน
เมื่อเปรียบเทียบกระแสไฟฟ้าของมอเตอร์กำลังสูงกับของมอเตอร์ธรรมดาภายใต้สภาวะเดียวกัน กระแสไฟฟ้าในการทำงานของมอเตอร์ประสิทธิภาพสูงจะถูกกำหนดโดยความแตกต่างระหว่างกระแสกระตุ้นของมอเตอร์และประสิทธิภาพของมอเตอร์
มอเตอร์กำลังสูงและความแตกต่างของประสิทธิภาพมอเตอร์ธรรมดาเพื่อวิเคราะห์และเปรียบเทียบ ค่ามอเตอร์ประสิทธิภาพสูงมีค่าน้อยมาก สภาพการทำงานจึงเหมือนกัน และค่ากระแสมอเตอร์ธรรมดา ค่ากระแสไฟของมอเตอร์ประสิทธิภาพสูงมีค่าน้อยมาก แต่ไม่มีการเปลี่ยนแปลง ด้วยเหตุนี้ ในการทำงานจริงของมอเตอร์ประสิทธิภาพสูง การเปลี่ยนแปลงของกระแสจะถูกกำหนดโดยการเปลี่ยนแปลงของกระแสกระตุ้น แต่เฉพาะในกระแสการทำงานเท่านั้น
3 การวิเคราะห์การใช้พลังงานของมอเตอร์
การใช้พลังงานของมอเตอร์ประกอบด้วยผลรวมของกำลังเอาต์พุตของเพลาของมอเตอร์และการสูญเสียที่เกิดขึ้นจริง การทดสอบดำเนินการบนสายพานเดียวกัน ทั้งสองกำลังทำงานโดยไม่มีภาระและแรงดันไฟฟ้าในการทำงานเท่ากัน ดังนั้น สภาพการทำงานจริงของมอเตอร์ทั้งสองจึงเหมือนกันและกำลังเพลาเอาต์พุตเท่ากัน เมื่อรวมกับวิธีการคำนวณข้างต้น จะสามารถคำนวณการใช้พลังงานของมอเตอร์ทั่วไปและการใช้พลังงานของมอเตอร์ประสิทธิภาพสูงได้อย่างแม่นยำ
3.1 การคำนวณทางทฤษฎีของอัตราส่วนการใช้พลังงานระหว่างมอเตอร์ประสิทธิภาพสูงและมอเตอร์ธรรมดามีดังนี้:
สูตรการคำนวณกำลังเพลาขาออกของมอเตอร์:
3.3 การวิเคราะห์เปรียบเทียบ
หลังจากการคำนวณข้างต้น สามารถวิเคราะห์ได้ว่า เมื่อเทียบกับการใช้พลังงานของมอเตอร์ทั่วไป การใช้พลังงานของมอเตอร์ประสิทธิภาพสูงคือ 97.15% และข้อมูลจริงที่วัดได้ในขั้นสุดท้ายคือ 96.05% จากการวิเคราะห์ข้อมูลทั้งสองชุด สามารถสรุปได้ว่าการใช้พลังงานของมอเตอร์ประสิทธิภาพสูงภายใต้โหลดนั้นมีค่าน้อยที่สุดในขณะนี้ แต่การวัดจริงยังคงมีข้อผิดพลาดอยู่ สาเหตุของข้อผิดพลาดคือหลังจากระยะเวลานาน ของเวลา มอเตอร์ธรรมดาในการสูญเสียของมอเตอร์จะลดลง
บทสรุป
จากการวิเคราะห์การใช้พลังงานจริงของมอเตอร์ สรุปได้ว่า การเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ในการออกแบบมอเตอร์ทั้ง 2 ตัว จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในมอเตอร์ธรรมดาและมอเตอร์ประสิทธิภาพสูง นำมาวิเคราะห์เปรียบเทียบได้ว่า ไม่มีอัตราส่วนของกระแสไฟฟ้าที่ใช้งานจริงและการใช้พลังงานของมอเตอร์ในการเชื่อมต่อ เอ๊ะ ส่วนประกอบหลักคือส่วนประกอบกระแสไฟที่ใช้งานของมอเตอร์ สำหรับกระแสของมอเตอร์ที่จะใช้ในการวิเคราะห์ มอเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงในกระแสการทำงานจริงมักจะมากกว่ามอเตอร์ธรรมดา และมอเตอร์ธรรมดา กระแสที่ใช้งานของมอเตอร์ประสิทธิภาพสูงจะลดลงอย่างเห็นได้ชัด ในสภาพการทำงานเดียวกัน มอเตอร์ธรรมดาและประสิทธิภาพสูง การใช้พลังงานของมอเตอร์เมื่อเทียบกับมอเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงจะลดลงอย่างมาก