الخلاصة: عند ترقية محرك عادي واستبداله بمحرك عالي الكفاءة ، تظهر مشكلة ارتفاع التيار في التشغيل الكلي ، والتي من أجلها يحتاج المحرك إلى الاستبدال بالكامل ، ويزداد استهلاك الطاقة. في هذا البحث ، نقوم بتحليل أسباب ارتفاع التيار للمحركات عالية الكفاءة واستهلاك الطاقة للمحركات ، ومقارنة استهلاك الطاقة للمحركات مع القيم الحالية الفعلية من أجل اشتقاق المكونات الحالية للمحركات.
مقدمة
1 تصميم محرك عالي الكفاءة
المحركات الموفرة للطاقة هي محركات تضيف كفاءة عالية للمحركات التقليدية. تستخدم المحركات عالية الكفاءة عمليات ومواد جديدة لتقليل استهلاك الطاقة الميكانيكية والكهرومغناطيسية والحرارية وزيادة كفاءة الإنتاج الفعلية. بالمقارنة مع المحركات العادية ، فإن استخدام المحركات عالية الكفاءة له تأثير كبير في توفير الطاقة ، ويزيد الكفاءة بشكل عام بنسبة تصل إلى 4٪. ينتج عن التحويل الفعلي للطاقة الكهربائية في المحركات تكوين طاقة ميكانيكية ، مما يؤدي إلى فقدان بعض الطاقة. بالمقارنة مع المحركات العادية ، تم تصميم محركات الجامعة بتعديلات كبيرة ، لتقليل مقدار هذه الخسائر الخمسة بشكل أساسي ، وتم تحسين الكفاءة الفعلية للمحرك بشكل كبير. فيما يلي تحليل محدد.
1.1 خسائر الجزء الثابت
يتكون الجزء الثابت من مكونين ، قلب الجزء الثابت وملف الجزء الثابت. يعتبر قلب الجزء الثابت مكونًا رئيسيًا في دائرة التدفق المغناطيسي للمحرك. على عكس المحركات العادية ، تستخدم المحركات عالية الكفاءة صفائح فولاذية من السيليكون ذات موصلية مغناطيسية جيدة وتقلل من سماكة الألواح بشكل كبير. نتيجة لذلك ، فإن قلب الجزء الثابت المصنوع من ألواح الصلب السليكونية المدلفنة على البارد يكون له خسائر تيار تحريض منخفضة للغاية. في تصميم وتصنيع ملفات الجزء الثابت ، يكون السلك المستخدم في المحركات عالية الكفاءة عبارة عن سلك سميك نسبيًا ومعزول بشكل أفضل ، مما يزيد أيضًا من فتحات الجزء الثابت ، بينما في نفس الوقت يتم تقليل طول أطراف لف الجزء الثابت بشكل كبير في من أجل تقليل الخسائر النهائية.
1.2 خسائر الدوار
خسائر الجزء المتحرك هي نفسها خسائر الجزء الثابت ولهذا السبب تحتاج المحركات عالية الكفاءة إلى تقليل خسائر العضو الدوار.
1.3 خسائر الحديد
تقلل المحركات ذات الكفاءة العالية من فقدان الحديد بشكل كبير باستخدام الأشكال التالية: 1. ألواح الصلب السليكونية الفولاذية المدرفلة على البارد مع نفاذية مغناطيسية جيدة. 2. طول اللب بحيث يتم تقليل كثافة التدفق بشكل كبير ؛ 3. استخدام رقاقات حديد فعالة.
1.4 خسائر طائشة
الخسائر الشاردة ، المحركات عالية الكفاءة لها الأنواع التالية: 1 ، يجب زيادة طول فجوة الهواء ؛ 2 ، تقليل طول نهاية الملف ؛ 3 ، لفتحة الدوار لتقوية عزل السطح ؛ 4 ، فتحة الدوار في تصميم التوافقيات لتقليل.
1.5 احتكاك الرياح
محركات عالية الكفاءة لتقليل تآكل الرياح ، بطريقتين أساسيتين: 1 ، لتقليل احتكاك المحامل ومواد التشحيم عالية الكفاءة ؛ 2 ، يمكن لفقدان مقاومة الرياح استخدام شفرات مروحة صغيرة.
2 تحليل تشغيل المحرك الحالي
لكي يأخذ تيار تشغيل المحرك التحليل ، تحتاج إلى محرك عادي ومحرك عالي الكفاءة لتيار التشغيل الفعلي لإجراء التحليل والمقارنة.
2.1 عدم التحميل الحالي
يتم تحديد تيار عدم التحميل للمحرك بشكل أساسي من خلال كثافة التدفق وطول فجوة الهواء بين الجزء الثابت والدوار ، حيث ستؤدي كثافة التدفق المنخفضة إلى طول فجوة هوائية أصغر وتيار عدم التحميل للمحرك سيتم تخفيض.
عادة ، يكون طول الفجوة الهوائية للمحرك صغيرًا نسبيًا ، وعادة ما يكون بضعة ملليمترات. لهذا السبب ، يمر التدفق المغناطيسي الرئيسي عبر الدائرة ، حيث يكون طول فجوة الهواء نسبة صغيرة من طول الدائرة المغناطيسية بأكملها. نظرًا لأن نفاذية لوح الصلب السيليكوني أكبر من النفاذية في الهواء ، ولهذا السبب ، فإن تيار عدم التحميل للمحرك ، حيث تؤثر كثافة التدفق المغناطيسي على طول الفجوة الهوائية.
2.1.1 جوانب كثافة التدفق
تحتاج المحركات عالية الكفاءة إلى زيادة طول النواة ، ثم تحتاج النفاذية المغناطيسية إلى اختيار ألواح الصلب السليكونية المدلفنة على البارد ، ولهذا السبب ، ستصبح المحركات عالية الكفاءة في كثافة التدفق أصغر ، وسيصبح المحرك العادي بدون تحميل الكهرباء شائعًا بالمقارنة ، فإن المحركات عالية الكفاءة التي لا تحمل تيارًا ستصبح أصغر.
2.1.2 طول فجوة الهواء
بالنسبة لمواصفات الطاقة الصغيرة للمحرك ، بسبب فقدان التبديد الضال ، سيؤثر بشكل خطير على الكفاءة الفعلية للمحرك ، ولهذا السبب ، محرك عالي الكفاءة في عملية التصميم ، من الضروري التحكم في طول فجوة الهواء ، لأن معلمات المحرك هي فجوة هوائية ناتجة عن محرك الطاقة الصغيرة للمقارنة ، في طول فجوة الهواء لاستهداف الدور الفعلي للتيار بدون حمل يمكن تجاهلها.
بالنسبة للمحركات عالية الطاقة ، ستتأثر كفاءة المحرك بخسائر إضافية ، لذلك يجب اختيار طول فجوة الهواء ليكون أكبر من المعتاد في تصميم المحركات عالية الكفاءة. في حالة المحركات عالية الطاقة ، يزداد طول الفجوة الهوائية للمحرك عالي الكفاءة ، بحيث يزداد تيار عدم التحميل للمحرك عالي الكفاءة وتكون الطاقة منخفضة جدًا مقارنةً بالمحرك العادي.
2.1.3 تحليل شامل
في حالة المحركات ذات القدرة الصغيرة ، عادةً ما يكون بسبب الطول غير الكافي لفجوة الهواء أن تصبح كثافة التدفق أصغر ، بحيث يكون تيار عدم التحميل الفعلي لمحرك عالي الكفاءة صغيرًا مقارنةً بمحرك عادي .
بالنسبة للمحركات عالية القدرة ، على الرغم من أن كثافة التدفق للمحركات عالية الكفاءة قد تغيرت بشكل كبير ، فقد زاد طول فجوة الهواء للمحركات عالية الكفاءة ، مما أدى إلى كثافة التدفق مما تسبب في تأثر طول فجوة الهواء ، وعدم تحميل التيار العالي ثم تزداد كفاءة المحركات.
2.2 الحمل الحالي
معادلة حساب قوة عمود الخرج للمحرك:
اعتمادًا على ظروف التشغيل ، على سبيل المثال الجهد ودرجة الحرارة وقوة الخرج والجهد وقوة عمود الخرج هي ثابتة في محرك التشغيل الفعلي ، ولهذا السبب فإن K هي أيضًا ثابتة.
When comparing the current of a high-power motor with that of an ordinary motor under the same conditions, the operating current of a high-efficiency motor is determined by the difference between the motor's excitation current and the motor's efficiency.
محركات عالية الطاقة ، وفرق كفاءة المحرك العادي لأخذ التحليل والمقارنة ، وقيمة المحرك عالية الكفاءة صغيرة جدًا ، وبالتالي فإن نفس ظروف العمل ، وقيمة التيار العادية للمحرك ، والتيار النشط للمحرك عالي الكفاءة صغير جدًا ، ولكن لا يوجد تغيير. لهذا السبب ، في التشغيل الفعلي للمحركات عالية الكفاءة ، يتم تحديد التغيير في التيار من خلال التغيير في تيار الإثارة ، ولكن فقط في تيار التشغيل.
3 تحليل استهلاك الطاقة للمحرك
يتكون استهلاك الطاقة للمحرك من مجموع خرج طاقة المحور للمحرك والخسائر الفعلية. يتم إجراء الاختبار على نفس الحزام ، وكلاهما يعمل بدون حمل وبجهد التشغيل هو نفسه ، وبالتالي ، فإن ظروف التشغيل الفعلية لكلا المحركين هي نفسها وقوة عمود الإخراج هي نفسها. بالاقتران مع طريقة الحساب المذكورة أعلاه ، يمكن حساب استهلاك الطاقة للمحرك المشترك واستهلاك الطاقة للمحرك عالي الكفاءة بدقة.
3.1 يكون الحساب النظري لنسبة استهلاك الطاقة بين محرك عالي الكفاءة والمحرك العادي كما يلي:
معادلة حساب قوة عمود الخرج للمحرك:
3.3 تحليل مقارن
بعد الحساب أعلاه ، يمكن تحليل أنه ، بالمقارنة مع استهلاك طاقة المحرك العادي ، فإن استهلاك الطاقة للمحرك عالي الكفاءة هو 97.15٪ ، والبيانات الفعلية المقاسة النهائية هي 96.05٪. عند تحليل مجموعتي البيانات ، يمكن الاستنتاج أن استهلاك الطاقة للمحركات عالية الكفاءة تحت الحمل هو الأصغر في هذا الوقت ، لكن القياس الفعلي لا يزال به خطأ معين ، وسبب الخطأ هو أنه بعد فترة طويلة مع مرور الوقت ، سينخفض المحرك العادي في حالة فقدان المحرك.
خاتمة
استجابة لتحليل استهلاك الطاقة الفعلي للمحرك ، يمكن استنتاج أن تغيير المعلمات في تصميم المحركين سيؤدي إلى تغييرات في المحرك العادي والمحرك عالي الكفاءة ، يمكن إجراء مقارنة يمكن تحليلها نسبة تيار التشغيل الفعلي واستهلاك الطاقة للمحرك غير موجودة في التوصيل إيه ، الأساس هو المكون الحالي النشط للمحرك. لكي يأخذ تيار المحرك التحليل ، غالبًا ما تكون المحركات عالية الكفاءة في تيار التشغيل الفعلي أكبر من المحرك العادي ، ومن الواضح أن التيار النشط للمحرك العادي ذو الكفاءة العالية أقل ، في نفس ظروف العمل ، المحرك العادي والكفاءة العالية استهلاك طاقة المحرك مقارنة بالمحرك عالي الكفاءة إلى أقل بكثير.
