Com reduir la pèrdua de ferro del motor

Factors que afecten el consum bàsic de ferro

Per analitzar un problema, primer necessitem conèixer algunes teories bàsiques que ens ajudaran a entendre'l. En primer lloc, necessitem conèixer dos conceptes. Un és la magnetització alterna, que, en poques paraules, es produeix al nucli de ferro d'un transformador i a les dents de l'estator o del rotor d'un motor; l'altra és la propietat de magnetització rotacional, que es produeix pel jou de l'estator o del rotor del motor. Hi ha molts articles que parteixen de dos punts i calculen la pèrdua de ferro del motor en funció de diferents característiques segons el mètode de solució anterior. Els experiments han demostrat que les làmines d'acer al silici presenten els següents fenòmens sota magnetització de dues propietats:
Quan la densitat de flux magnètic és inferior a 1,7 Tesla, la pèrdua per histèresi causada per la magnetització rotativa és més gran que la causada per la magnetització alterna; quan és superior a 1,7 Tesla, passa el contrari. La densitat de flux magnètic del jou del motor generalment es troba entre 1,0 i 1,5 Tesla, i la pèrdua per histèresi de magnetització rotativa corresponent és aproximadament entre un 45 i un 65% més gran que la pèrdua per histèresi de magnetització alternativa.
Per descomptat, les conclusions anteriors també s'utilitzen, i no les he verificat personalment a la pràctica. A més, quan el camp magnètic del nucli de ferro canvia, s'hi indueix un corrent, anomenat corrent de Foucault, i les pèrdues que causa s'anomenen pèrdues per corrent de Foucault. Per tal de reduir les pèrdues per corrent de Foucault, el nucli de ferro del motor normalment no es pot convertir en un bloc sencer i s'apila axialment mitjançant xapes d'acer aïllades per dificultar el flux de corrents de Foucault. La fórmula de càlcul específica per al consum de ferro no serà complicada aquí. La fórmula bàsica i la importància del càlcul del consum de ferro de Baidu seran molt clares. A continuació, es presenta una anàlisi de diversos factors clau que afecten el nostre consum de ferro, de manera que tothom també pugui deduir el problema cap endavant o cap enrere en aplicacions pràctiques d'enginyeria.

Després de discutir l'anterior, per què la fabricació d'estampació afecta el consum de ferro? Les característiques del procés de punxonament depenen principalment de les diferents formes de les punxonadores i determinen el mode de cisallament i el nivell d'estrès corresponents segons les necessitats dels diferents tipus de forats i ranures, garantint així les condicions de zones d'estrès poc profundes al voltant de la perifèria de la laminació. A causa de la relació entre la profunditat i la forma, sovint es veu afectada per angles aguts, fins al punt que els nivells d'estrès elevats poden causar pèrdues significatives de ferro en zones d'estrès poc profundes, especialment en les vores de cisallament relativament llargues dins del rang de laminació. Concretament, es produeix principalment a la regió alveolar, que sovint es converteix en un focus de recerca en el procés de recerca real. Les làmines d'acer al silici de baixa pèrdua sovint estan determinades per mides de gra més grans. L'impacte pot causar rebaves sintètiques i cisallament per esquinçament a la vora inferior de la làmina, i l'angle d'impacte pot tenir un impacte significatiu en la mida de les rebaves i les zones de deformació. Si una zona d'alta tensió s'estén al llarg de la zona de deformació de la vora cap a l'interior del material, l'estructura del gra en aquestes zones inevitablement experimentarà els canvis corresponents, es retorçarà o es fracturarà, i es produirà un allargament extrem del límit al llarg de la direcció d'esquinçament. En aquest moment, la densitat del límit de gra a la zona de tensió en la direcció de cisallament augmentarà inevitablement, cosa que comportarà un augment corresponent de la pèrdua de ferro dins de la regió. Per tant, en aquest punt, el material a la zona de tensió es pot considerar com un material d'alta pèrdua que cau sobre la laminació ordinària al llarg de la vora d'impacte. D'aquesta manera, es pot determinar la constant real del material de la vora i la pèrdua real de la vora d'impacte es pot determinar encara més mitjançant el model de pèrdua de ferro.
1. La influència del procés de recuit en la pèrdua de ferro
Les condicions d'influència de la pèrdua de ferro existeixen principalment en l'aspecte de les làmines d'acer al silici, i les tensions mecàniques i tèrmiques afectaran les làmines d'acer al silici amb canvis en les seves característiques reals. La tensió mecànica addicional comportarà canvis en la pèrdua de ferro. Al mateix temps, l'augment continu de la temperatura interna del motor també promourà l'aparició de problemes de pèrdua de ferro. Prendre mesures de recuit efectives per eliminar la tensió mecànica addicional tindrà un efecte beneficiós en la reducció de la pèrdua de ferro dins del motor.

2. Raons de les pèrdues excessives en els processos de fabricació

Les làmines d'acer al silici, com a principal material magnètic per als motors, tenen un impacte significatiu en el rendiment del motor a causa del seu compliment amb els requisits de disseny. A més, el rendiment de les làmines d'acer al silici del mateix grau pot variar segons els diferents fabricants. A l'hora de seleccionar materials, cal esforçar-se per seleccionar materials de bons fabricants d'acer al silici. A continuació es mostren alguns factors clau que han afectat realment el consum de ferro que s'han trobat anteriorment.

La xapa d'acer al silici no ha estat aïllada ni tractada adequadament. Aquest tipus de problema es pot detectar durant el procés de prova de les xapes d'acer al silici, però no tots els fabricants de motors tenen aquest element de prova, i aquest problema sovint no és ben reconegut pels fabricants de motors.

Aïllament danyat entre làmines o curtcircuits entre làmines. Aquest tipus de problema es produeix durant el procés de fabricació del nucli de ferro. Si la pressió durant la laminació del nucli de ferro és massa alta, es pot danyar l'aïllament entre les làmines; o si les rebaves són massa grans després del punxó, es poden eliminar polint, cosa que provoca danys greus a l'aïllament de la superfície de punxó; després de completar la laminació del nucli de ferro, la ranura no és llisa i s'utilitza el mètode de llimat; alternativament, a causa de factors com ara el forat desigual de l'estator i la no concentricitat entre el forat de l'estator i el llavi del seient de la màquina, es pot utilitzar el tornejat per a la correcció. L'ús convencional d'aquests processos de producció i processament de motors té un impacte significatiu en el rendiment del motor, especialment en la pèrdua de ferro.

Quan s'utilitzen mètodes com la crema o l'escalfament amb electricitat per desmuntar el bobinatge, es pot sobreescalfar el nucli de ferro, cosa que provoca una disminució de la conductivitat magnètica i danys a l'aïllament entre les làmines. Aquest problema es produeix principalment durant la reparació del bobinatge i el motor durant el procés de producció i processament.

La soldadura per apilament i altres processos també poden causar danys a l'aïllament entre les piles, augmentant les pèrdues per corrents de Foucault.
Pes de ferro insuficient i compactació incompleta entre làmines. El resultat final és que el pes del nucli de ferro és insuficient, i el resultat més directe és que el corrent supera la tolerància, tot i que pot haver-hi el fet que la pèrdua de ferro superi l'estàndard.
El recobriment de la làmina d'acer al silici és massa gruixut, cosa que fa que el circuit magnètic quedi massa saturat. En aquest moment, la corba de relació entre el corrent sense càrrega i el voltatge està molt corbada. Això també és un element clau en el procés de producció i processament de làmines d'acer al silici.

Durant la producció i el processament de nuclis de ferro, l'orientació del gra de la làmina d'acer al silici, la fixació de la superfície de punxonament i cisallament, es pot danyar, cosa que provoca un augment de la pèrdua de ferro sota la mateixa inducció magnètica; Per als motors de freqüència variable, també s'han de tenir en compte les pèrdues de ferro addicionals causades pels harmònics; Aquest és un factor que s'ha de tenir en compte exhaustivament en el procés de disseny.

A més dels factors anteriors, el valor de disseny de la pèrdua de ferro del motor s'ha de basar en la producció i el processament reals del nucli de ferro, i s'ha de fer tot el possible per garantir que el valor teòric coincideixi amb el valor real. Les corbes característiques proporcionades pels proveïdors de materials generals es mesuren mitjançant el mètode de la bobina quadrada d'Epstein, però la direcció de magnetització de les diferents parts del motor és diferent, i aquesta pèrdua de ferro giratòria especial no es pot considerar actualment. Això pot conduir a diversos graus d'inconsistència entre els valors calculats i els mesurats.

Mètodes per reduir la pèrdua de ferro en el disseny d'enginyeria
Hi ha moltes maneres de reduir el consum de ferro en enginyeria, i el més important és adaptar la medicina a la situació. Per descomptat, no es tracta només del consum de ferro, sinó també d'altres pèrdues. La manera més fonamental és conèixer les raons de l'alta pèrdua de ferro, com ara l'alta densitat magnètica, l'alta freqüència o la saturació local excessiva. Per descomptat, de manera normal, d'una banda, cal aproximar-se el més possible a la realitat des del costat de la simulació, i de l'altra, el procés es combina amb la tecnologia per reduir el consum addicional de ferro. El mètode més utilitzat és augmentar l'ús de bones làmines d'acer al silici, i independentment del cost, es pot triar l'acer al supersilici importat. Per descomptat, el desenvolupament de noves tecnologies nacionals impulsades per l'energia també ha impulsat un millor desenvolupament tant aigües amunt com aigües avall. Les fàbriques d'acer nacionals també estan llançant productes especialitzats d'acer al silici. Genealogy té una bona classificació de productes per a diferents escenaris d'aplicació. Aquí teniu alguns mètodes senzills per trobar-vos-hi:

1. Optimitzar el circuit magnètic

Optimitzar el circuit magnètic, per ser precisos, és optimitzar el sinus del camp magnètic. Això és crucial, no només per als motors d'inducció de freqüència fixa. Els motors d'inducció de freqüència variable i els motors síncrons són crucials. Quan treballava a la indústria de la maquinària tèxtil, vaig fabricar dos motors amb rendiments diferents per reduir costos. Per descomptat, el més important era la presència o absència de pols esbiaixats, cosa que resultava en característiques sinusoïdals inconsistents del camp magnètic de l'entreferro. A causa del treball a altes velocitats, la pèrdua de ferro representa una gran proporció, cosa que resulta en una diferència significativa en les pèrdues entre els dos motors. Finalment, després d'alguns càlculs inversos, la diferència de pèrdues de ferro del motor sota l'algoritme de control ha augmentat en més del doble. Això també recorda a tothom que cal acoblar algoritmes de control quan es fabriquen motors de control de velocitat de freqüència variable de nou.

2. Reduir la densitat magnètica
Augmentar la longitud del nucli de ferro o augmentar l'àrea de conductivitat magnètica del circuit magnètic per reduir la densitat de flux magnètic, però la quantitat de ferro utilitzada al motor augmenta en conseqüència;

3. Reduir el gruix de les estelles de ferro per reduir la pèrdua de corrent induït
La substitució de xapes d'acer al silici laminades en calent per xapes d'acer al silici laminades en fred pot reduir el gruix de les xapes d'acer al silici, però les estelles de ferro primes augmentaran el nombre d'estelles de ferro i els costos de fabricació del motor;

4. Adopció de làmines d'acer al silici laminades en fred amb bona conductivitat magnètica per reduir la pèrdua per histèresi;
5. Adopció d'un recobriment d'aïllament de xips de ferro d'alt rendiment;
6. Tractament tèrmic i tecnologia de fabricació
La tensió residual després del processament d'encenalls de ferro pot afectar seriosament les pèrdues del motor. Quan es processen xapes d'acer al silici, la direcció de tall i la tensió de cisallament de punxonament tenen un impacte significatiu en la pèrdua del nucli de ferro. Tallar al llarg de la direcció de laminació de la xapa d'acer al silici i dur a terme un tractament tèrmic sobre la xapa d'acer al silici pot reduir les pèrdues entre un 10% i un 20%.