كيفية تحسين كفاءة المحرك الكهربائي؟

من “نهب” كفاءة المحرك الكهربائي؟ 1٪ تحسين الكفاءة يعني الكثير!

دعونا نتحدث عن هذا الموضوع اليوم.

ترتبط المحركات عالية الكفاءة ارتباطًا مباشرًا بسياسات توفير الطاقة وخفض الانبعاثات ، ويجب أن تفي العديد من المشاريع الرئيسية الوطنية والمشاريع البلدية التي تقدم عطاءات للمحركات الكهربائية بمتطلبات تقييم كفاءة الطاقة IE3 ، خاصة بالنسبة للمحركات الكهربائية التي تدخل الدول الأوروبية من خلال التصدير ، وهذه المتطلبات هي تقريبًا الحد الأدنى.

ومع ذلك ، من الصعب جدًا على مصنعي المحركات الكهربائية تحسين الكفاءة ، وهناك العديد من تقنيات الاختناق التي يجب كسرها ، مثل تحديد الخسارة ، وتحديد العوامل الرئيسية التي تؤثر على كفاءة المحرك الكهربائي ، وأسباب الخسارة والتحليل الكمي ، إلخ. .

فيما يلي تفصيل وتحليل أسباب زيادة الخسارة ، بدءاً من أسباب الخسارة تتزايد واحداً تلو الآخر.

فقدان النحاس الثابت للمحركات الكهربائية

● مقاومة لف الجزء الثابت كبيرة.

(1) مقاومة الأسلاك الكبيرة أو قطر السلك الصغير ، قطر السلك غير المستوي أو عدد أقل من جذور اللف المتوازية.

(2) خطأ في الأسلاك أو لحام ضعيف.

(3) العدد الفعلي للدوران أكبر من قيمة التصميم.

● تيار الجزء الثابت العالي.

(1) الخسائر الأخرى كبيرة.

(2) عدم تناسق لف الجزء الثابت يجعل المراحل الثلاث غير متوازنة.

(3) فجوة هوائية خطيرة غير متساوية للجزء الثابت والدوار.

(4) ستكون المقاومة أقل من القيمة العادية في هذا الوقت لأن عدد الدورات أقل من القيمة العادية.

(5) الأسلاك المتعرجة غير صحيحة.

خسارة كبيرة في النحاس الدوار

● مقاومة لف الدوار (أو قضيب التوجيه) كبيرة.

(1) مقاومة الألومنيوم (النحاس) كبيرة.

(2) قضيب توجيه دوار من الألومنيوم المصبوب أو حلقة طرفية داخل الهواء مع فتحات هواء أو شوائب ، أو بسبب عيوب الصب التي تؤدي إلى مشاكل محلية مع القضبان الرقيقة.

(3) فتحة الجزء الثابت ليست نظيفة (تتجلى على شكل فتحات مسننة) ، فهناك قطعة خاطئة ، ومضادة للقطعة ، مما يؤدي إلى أن المنطقة الفعالة لفتحة الدوار ليست كافية.

(4) بسبب الاختيار غير الصحيح لمعلمات الصب التي تؤدي إلى تنظيم الألمنيوم المفكوك ، مما يؤدي مباشرة إلى زيادة المقاومة.

(5) المواد لا تفي بالمتطلبات ، مثل دوار الألومنيوم العادي باستخدام سبائك الألومنيوم.

(6) استخدام الدوار الخاطئ ، إلخ.

● ارتفاع التيار الدوار.

(1) استخدام الدوار الخطأ.

(2) يتم استخدام الألمنيوم الخطأ عند صب الألومنيوم ، مثل سبائك الألومنيوم الدوارة باستخدام الألومنيوم العادي.

(3) لا يتم تكديس قلب الدوار بقوة ، مما ينتج عنه مساحة كبيرة من الألومنيوم بين القطع ، مما يؤدي إلى تيار عرضي مفرط في الجزء الدوار.

خسارة طائشة كبيرة

● اختيار غير صحيح لنوع أو درجة لف الجزء الثابت.

● اختيار غير صحيح من الجزء الثابت وفتحة الدوار تناسبها.

● فجوة الهواء صغيرة جدًا أو غير متساوية بشكل خطير.

● ماس كهربائي شديد بين موجه الدوار والقلب.

نهاية لف الجزء الثابت طويلة جدًا ، إلخ.

خسارة كبيرة للحديد

جودة ألواح الصلب السليكونية رديئة أو يتم استخدام المواد بشكل خاطئ ،

على سبيل المثال ، تم استخدام 600 مادة بشكل خاطئ كـ 800 ، وهي درجة مخفضة ؛

يجب إيلاء المشكلة اهتمامًا خاصًا لمصنع المحركات الكهربائية للاستعانة بمصادر خارجية لب الحديد.

● عزل ضعيف بين الأجزاء الأساسية للجزء الثابت.

(1) لا يوجد معالجة عازلة أو تأثير معالجة سيئ.

(2) يكون الضغط مرتفعًا جدًا عندما يتم تكديس اللب ، بحيث يتضرر العزل الداخلي.

(3) ماس كهربائى بين القطعة الأساسية والقطعة عند تدوير تجويف الجزء الثابت أو إصلاح وحفظ اللب (توجد المشكلة في معظم مصانع التصنيع الأساسية).

● عدم كفاية عدد القطع الأساسية ووزن الحديد غير الكافي.

(1) عدد غير كافٍ من قطع الكود (القطع المفقودة).

(2) ضغط التراص صغير وغير مضغوط ، كنتيجة مباشرة لذلك يكون وزن الحديد غير كافٍ.

(3) نتوءات كبيرة في لوح التثقيب ، ولا يمكن ضمان وزن الحديد عندما يكون طول الحديد في الخط.

(4) الطلاء سميك للغاية ، وهي مشكلة جودة مباشرة للصفائح الفولاذية المصنوعة من السيليكون.

● الدائرة المغناطيسية مشبعة للغاية ، ومنحنى عدم التحميل مقابل التيار الكهربائي ينحني بجدية أكبر في هذا الوقت.

● ضياع الشرود بدون حمل كبير ، لأنه يتم تضمينه في فقد الحديد أثناء الاختبار ، مما يجعل فقدان الحديد يبدو أكبر.

● عند إزالة الملف عن طريق النار أو التسخين الكهربائي ، ترتفع درجة حرارة القلب بشكل مفرط وتقل الموصلية المغناطيسية ويتلف العزل بين القطع.

تحدث هذه المشكلة بشكل أساسي عند إزالة اللف بالنار بعد فشل اللف ؛

سعى بعض مصنعي المحركات التحريضية إلى طريقة لإزالة اللف عن طريق نقعه في الغسول.

خسارة ميكانيكية عالية

● جودة التجميع المحمل أو المحمل ليست جيدة ، في هذا الوقت سيتم تسخين المحمل بشكل خطير أو عدم المرونة في الدوران.

● مروحة خارجية خاطئة (مثل محرك ثنائي القطب باستخدام مروحة ذات 4 أقطاب) أو زاوية ريش مروحة خاطئة ؛ وفقًا للتصميم التقليدي ، فإن مروحة محرك 2P صغيرة نسبيًا ، وطريقة تقليل الخسارة عن طريق ضبط طريقة المروحة فعالة للغاية ، ولكن الفرضية هي ضمان أداء ارتفاع درجة الحرارة للمحركات الذكية.

● لم يكن السكن وغرفتي حمل الغطاء الطرفي على نفس المحور.

● قطر غرفة المحمل صغير ، مما يجعل الحلقة الخارجية للمحمل مشوهة بالضغط ويؤدي إلى زيادة فقد احتكاك المحمل ؛ قد يؤدي الموقف أيضًا إلى فشل المحمل المحموم في نفس الوقت.

● وجود شحم زائد جدًا أو جودة شحوم سيئة في حجرة المحمل.

المشكلة واضحة في المحرك عالي الجهد ، كان هناك اختبار ، أعلى نقطة في درجة حرارة غطاء المحمل أعلى بـ 10 كيلو من أدنى نقطة ، افتح الشيك ، موقع الشحم يتراكم أكثر.

● يفرك الجزء الثابت والدوار بعضهما البعض ، وهو ما نسميه الكنس.

عندما يقوم الجزء الثابت والدوار بفرك بعضهما البعض ، لا يتسبب ذلك في عدم دوران المحرك الكهربائي بشكل مباشر ، ولكن فقدان المحركات الكهربائية يزيد بشكل واضح.

● الحجم المحوري للدوار غير صحيح ، مما يتسبب في غلق الجزء العلوي من كلا الطرفين وجعل الدوران غير مرن.

● أجزاء مثل مانع تسرب الزيت أو حلقة تفريغ المياه غير مركبة بشكل صحيح أو مشوهة ، مما يؤدي إلى مقاومة احتكاك كبيرة.

يتم فرك المروحة على الأجزاء المرتبطة بالمحركات الكهربائية ، مما يؤدي إلى ضعف الدوران.

كفاءة المحرك الكهربائي ، بشكل أساسي عندما يتم تحديد اختيار التصميم ، مثل كفاءة المحرك المتزامن المغناطيس الدائم أعلى من المحركات غير المتزامنة ذات الكفاءة في استخدام الطاقة ، والحاجة إلى عمل عالي الكفاءة ، تحتاج إلى اختيار تحكم مؤازر ميكانيكي وكهربائي أنظمة ، بدلاً من نظام سرعة التردد المتغير ، بالطبع ، التكلفة هي المزيد من المال ، وبالتالي فإن الكفاءة القصوى ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالتكلفة.

لتحسين كفاءة المحرك الكهربائي ، فإن الجوهر هو تقليل خسائر المحرك الكهربائي ، وتنقسم خسائر المحرك الكهربائي إلى خسائر ميكانيكية وخسائر كهرومغناطيسية.

على سبيل المثال ، بالنسبة للمحركات الكهربائية غير المتزامنة ذات التيار المتناوب ، فإن التيار عبر لفات الجزء الثابت والدوار ، سينتج عنه خسائر في النحاس وخسائر في الموصل.

سوف يتسبب المجال المغناطيسي في الحديد في تيارات دوامة وبالتالي يؤدي إلى خسائر التخلفية.

ستؤدي التوافقيات العالية للمجال المغناطيسي في التنفس إلى خسائر طائشة في الحمل ، وستؤدي عملية المحامل ودوران المروحة إلى خسائر تآكل.

لتقليل فقد الدوار ، يمكنك تقليل مقاومة لف الدوار.

استخدام مقاومة أكثر سمكًا وأقل للسلك ، أو زيادة مساحة المقطع العرضي للفتحة في الدوار ، المادة بالطبع حرجة للغاية ، هناك ظروف لإنتاج دوار نحاسي ، سيتم تقليل الخسارة بحوالي 15٪.

المحركات غير المتزامنة الحالية هي في الأساس عبارة عن دوار من الألومنيوم ، وبالتالي فإن الكفاءة ليست عالية جدًا.

يحتوي نفس الجزء الثابت على نفس خسارة النحاس ، ويمكنه زيادة الجزء الفرعي للجزء الثابت ، وزيادة معدل الفتحة الكاملة لفتحة الجزء الثابت ، ويمكنه أيضًا تقصير طول نهاية لف الجزء الثابت.

إذا كان استخدام المغناطيس الدائم لاستبدال لف الجزء الثابت ، فلا يوجد تيار من خلال ، بالطبع ، يمكن أن يحسن الكفاءة بشكل واضح.

هذا أيضًا هو السبب الأساسي الذي يجعل المحركات المتزامنة أكثر كفاءة من المحركات غير المتزامنة.

فقدان الحديد للمحرك ، يمكنك استخدام صفائح فولاذية من السيليكون ذات نوعية جيدة ، وتقليل فقدان التباطؤ ، أو إطالة طول النواة ، ويمكن أن تقلل من كثافة التدفق ، ويمكنك أيضًا زيادة طلاء العزل ، بالإضافة إلى عملية المعالجة الحرارية أيضا حرجة للغاية.

يعد أداء تهوية المحرك الكهربائي أكثر أهمية ، ودرجة الحرارة مرتفعة ، بالطبع ، ستكون الخسارة كبيرة جدًا ، يمكنك استخدام هيكل التبريد المقابل أو طرق التبريد الإضافية لتقليل فقد الاحتكاك.

التوافقيات العالية ، التي تولد خسائر طائشة في اللف واللب ، يمكنها تحسين لف الجزء الثابت لتقليل التوليد التوافقي العالي ، وأيضًا تقليل تأثير الفتحة المغناطيسية عن طريق معالجة العزل على سطح فتحة الدوار واستخدام طين الفتحة المغناطيسية.

قراءة موسعة: كيف تحدد محرك ذو كفاءة عالية في استخدام الطاقة؟

المحرك العادي: المحرك عبارة عن جهاز يحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية ، يتم تحويل 70٪ -95٪ من الطاقة الكهربائية التي يمتصها المحرك الكهربائي إلى طاقة ميكانيكية ، والتي يشار إليها غالبًا باسم المحركات الموفرة للطاقة ، وهي مهمة المؤشر الفني للمحرك ، يتم استهلاك النسبة المتبقية 30٪ -5٪ بواسطة المحرك نفسه بسبب الحرارة والفقد الميكانيكي ، لذلك يتم إهدار هذا الجزء من الطاقة الكهربائية.

محرك عالي الكفاءة:

يسمى المحرك ذو الاستخدام العالي للطاقة الكهربائية بالمحرك عالي الكفاءة ، ويشار إليه باسم “محرك عالي الكفاءة”.

بالنسبة للمحركات العادية ، ليس من السهل زيادة الكفاءة بمقدار نقطة مئوية واحدة ، وستتم زيادة المواد كثيرًا ، وعندما تصل كفاءة المحرك الكهربائي إلى قيمة معينة ، بغض النظر عن كمية المواد التي يتم زيادتها ، لا يمكن تحسينها.

معظم المحركات الكهربائية عالية الكفاءة الموجودة في السوق الآن هي أحدث المنتجات من المحركات غير المتزامنة ثلاثية الطور ، أي أن مبدأ العمل الأساسي لم يتغير.

تعمل المحركات ذات الكفاءة القصوى على تحسين كفاءة المحركات بالطرق التالية.

1 、 زيادة القطر الخارجي لقلب الحديد ، وزيادة طول قلب الحديد ، وزيادة حجم فتحة الجزء الثابت ، وزيادة وزن الأسلاك النحاسية لتحقيق الغرض من الكفاءة ، مثل: محرك Y2-8024 سيزيد القطر الخارجي من Φ120 إلى 130 ، بعض الدول الأجنبية تزيد 145 ، وتزيد الطول من 70 إلى 90. يتم استخدام 3 كجم من الحديد و 0.9 كجم من الأسلاك النحاسية لكل محرك كهربائي.

2 ، باستخدام ألواح الصلب السليكونية مع الموصلية المغناطيسية الجيدة ، اللوح المدلفن على الساخن مع فقد الحديد العالي في الماضي ، ولكن الآن يستخدم صفيحة مدلفنة على البارد عالية الجودة مع خسارة منخفضة ، مثل DW470 ، أو حتى DW270 أقل.

3 ، وتحسين دقة المعالجة ، وتقليل الخسائر الميكانيكية ، واستبدال المراوح الصغيرة لتقليل خسائر المروحة باستخدام محامل عالية الكفاءة.

4 ، معلمات الأداء الكهربائي للمحرك الكهربائي لتحسين التصميم ، عن طريق تغيير شكل الفتحة وغيرها من معلمات التحسين.

5 ، استخدام دوار النحاس المصبوب (عملية معقدة ، تكلفة عالية).

لذلك من أجل صنع محرك حقيقي عالي الكفاءة ، في التصميم والمواد الخام والمعالجة هي تكاليف أعلى بكثير ، من أجل جعل أقصى تحويل للكهرباء إلى طاقة ميكانيكية.

تدابير توفير الطاقة للمحركات عالية الكفاءة

إن توفير الطاقة للمحرك هو هندسة نظام ، تتضمن دورة حياة المحرك الكاملة ، من تصميم المحرك ، والتصنيع إلى اختيار المحرك ، والتشغيل ، والتنظيم ، والصيانة ، والتخريد ، وينبغي النظر في تأثير تدابير توفير الطاقة من دورة حياة المحرك بأكملها ، وتحسين الكفاءة يعتبر بشكل رئيسي من الجوانب التالية في الداخل والخارج في هذا الصدد.

يشير تصميم المحرك الموفر للطاقة إلى استخدام أساليب التصميم الحديثة مثل تقنية التصميم الأمثل ، وتكنولوجيا المواد الجديدة ، وتكنولوجيا التحكم ، وتكنولوجيا التكامل ، وتكنولوجيا الاختبار والفحص لتقليل فقد طاقة المحرك ، وتحسين كفاءة المحرك وتصميم محرك عالي الكفاءة.

أثناء تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية ، يفقد المحرك نفسه أيضًا بعض الطاقة.

يمكن تقسيم فقدان محرك التيار المتردد النموذجي بشكل عام إلى ثلاثة أجزاء: خسارة ثابتة ، وخسارة متغيرة ، وخسارة طائشة. تتغير الخسارة المتغيرة مع الحمل ، بما في ذلك خسارة مقاومة الجزء الثابت (خسارة النحاس) ، وفقدان مقاومة الدوار وفقدان مقاومة الفرشاة ؛ لا تتعلق الخسارة الثابتة بالحمل ، بما في ذلك الخسارة الأساسية والخسارة الميكانيكية.

يتكون فقدان الحديد من فقدان التباطؤ وفقدان تيار الدوامة ، بما يتناسب مع مربع الجهد ، حيث يتناسب فقدان التباطؤ أيضًا عكسياً مع التردد ؛

الخسائر الشاردة الأخرى هي الخسائر الميكانيكية والخسائر الأخرى ، بما في ذلك خسارة احتكاك المحمل والمروحة والدوار وخسائر مقاومة الرياح الأخرى الناتجة عن الدوران.

خصائص المحرك عالي الكفاءة

1 ، وفر استهلاك الطاقة ، وخفض تكاليف التشغيل على المدى الطويل ، ومناسب جدًا للمنسوجات ، والمراوح ، والمضخات ، والضواغط ، عن طريق توفير الطاقة لمدة عام لاسترداد تكلفة شراء المحرك.

2 ، البدء المباشر ، أو التحكم في السرعة بمحول التردد ، يمكن أن يحل محل المحرك غير المتزامن بالكامل.

3 ، نادر الأرض المغناطيس الدائم كفاءة الطاقة المحرك نفسه يمكن أن يوفر أكثر من 15 ℅ من الكهرباء من المحركات العادية.

4 ، عامل طاقة إدخال كهربائي للمحرك الكهربائي قريب من 1 ، تحسين جودة عامل الشبكة ، لا حاجة لإضافة معوض عامل الطاقة.

5 ، تيار المحرك الكهربائي صغير ، مما يوفر قدرة النقل والتوزيع ، ويطيل من عمر التشغيل الكلي للنظام.

6 ، ميزانية توفير الطاقة: محرك 55Kw على سبيل المثال ، محرك ذو كفاءة عالية من توفير طاقة المحرك العام بنسبة 15٪ ، وتكلفة الكهرباء لكل درجة بمقدار 0.5 يوان ، واستخدام محرك موفر للطاقة في غضون عام عن طريق توفير الطاقة يمكن أن يسترد تكلفة الاستبدال المحرك.

أي استفسار عن محرك عالي الكفاءة ، يرجى العثور على المحرك الكهربائي المحترف في الصين – محرك Dongchun هنا.