Como reducir a perda de ferro do motor

Factores que afectan ao consumo básico de ferro

Para analizar un problema, primeiro precisamos coñecer algunhas teorías básicas que nos axudarán a comprendelo. En primeiro lugar, precisamos coñecer dous conceptos. Un é a magnetización alterna, que, para dicilo de forma sinxela, ocorre no núcleo de ferro dun transformador e nos dentes do estator ou do rotor dun motor; un é a propiedade de magnetización rotacional, que se produce polo xugo do estator ou do rotor do motor. Hai moitos artigos que parten de dous puntos e calculan a perda de ferro do motor en función de diferentes características segundo o método de solución anterior. Os experimentos demostraron que as láminas de aceiro ao silicio presentan os seguintes fenómenos baixo a magnetización de dúas propiedades:
Cando a densidade de fluxo magnético é inferior a 1,7 Tesla, a perda por histérese causada pola magnetización rotatoria é maior que a causada pola magnetización alterna; cando é superior a 1,7 Tesla, ocorre o contrario. A densidade de fluxo magnético do xugo do motor está xeralmente entre 1,0 e 1,5 Tesla, e a perda por histérese de magnetización rotatoria correspondente é aproximadamente entre un 45 e un 65 % maior que a perda por histérese de magnetización alternatoria.
Por suposto, as conclusións anteriores tamén se empregan, e eu non as verifiquei persoalmente na práctica. Ademais, cando o campo magnético no núcleo de ferro cambia, indúcese nel unha corrente chamada corrente de Foucault, e as perdas causadas por ela chámanse perdas por correntes de Foucault. Para reducir a perda por correntes de Foucault, o núcleo de ferro do motor normalmente non se pode formar un bloque enteiro e apílase axialmente con chapas de aceiro illadas para dificultar o fluxo de correntes de Foucault. A fórmula de cálculo específica para o consumo de ferro non será complicada aquí. A fórmula básica e a importancia do cálculo do consumo de ferro de Baidu serán moi claras. A continuación, móstrase unha análise de varios factores clave que afectan o noso consumo de ferro, para que todos poidan deducir tamén cara adiante ou cara atrás o problema en aplicacións prácticas de enxeñaría.

Despois de discutir o anterior, por que a fabricación de estampados afecta o consumo de ferro? As características do proceso de punzonado dependen principalmente das diferentes formas das punzonadoras e determinan o modo de cizallamento e o nivel de tensión correspondentes segundo as necesidades dos diferentes tipos de buratos e ranuras, garantindo así as condicións das zonas de tensión pouco profundas arredor da periferia da laminación. Debido á relación entre a profundidade e a forma, a miúdo vese afectada por ángulos afiados, ata o punto de que os niveis elevados de tensión poden causar unha perda significativa de ferro en zonas de tensión pouco profundas, especialmente nos bordos de cizallamento relativamente longos dentro do rango de laminación. Especificamente, ocorre principalmente na rexión alveolar, que a miúdo se converte nun foco de investigación no proceso de investigación real. As láminas de aceiro ao silicio de baixa perda adoitan estar determinadas por tamaños de gran máis grandes. O impacto pode causar rebabas sintéticas e cizallamento por desgarro no bordo inferior da lámina, e o ángulo de impacto pode ter un impacto significativo no tamaño das rebabas e as zonas de deformación. Se unha zona de alta tensión se estende ao longo da zona de deformación do bordo cara ao interior do material, a estrutura do gran nestas zonas inevitablemente sufrirá os cambios correspondentes, torcerase ou fracturarase, e producirase un alongamento extremo do límite ao longo da dirección de desgarro. Neste momento, a densidade do límite de gran na zona de tensión na dirección de cizallamento aumentará inevitablemente, o que levará a un aumento correspondente da perda de ferro dentro da rexión. Polo tanto, neste punto, o material na área de tensión pódese considerar como un material de alta perda que cae sobre a laminación ordinaria ao longo do bordo de impacto. Deste xeito, pódese determinar a constante real do material do bordo e a perda real do bordo de impacto pódese determinar aínda máis usando o modelo de perda de ferro.
1. A influencia do proceso de recocido na perda de ferro
As condicións de influencia da perda de ferro existen principalmente no aspecto das chapas de aceiro ao silicio, e as tensións mecánicas e térmicas afectarán as chapas de aceiro ao silicio con cambios nas súas características reais. A tensión mecánica adicional levará a cambios na perda de ferro. Ao mesmo tempo, o aumento continuo da temperatura interna do motor tamén promoverá a aparición de problemas de perda de ferro. Tomar medidas de recocido eficaces para eliminar a tensión mecánica adicional terá un efecto beneficioso na redución da perda de ferro dentro do motor.

2. Razóns das perdas excesivas nos procesos de fabricación

As láminas de aceiro ao silicio, como principal material magnético para motores, teñen un impacto significativo no rendemento do motor debido ao seu cumprimento dos requisitos de deseño. Ademais, o rendemento das láminas de aceiro ao silicio do mesmo grao pode variar segundo os diferentes fabricantes. Ao seleccionar materiais, débese facer un esforzo para seleccionar materiais de bos fabricantes de aceiro ao silicio. A continuación, indícanse algúns factores clave que realmente afectaron o consumo de ferro e que se atoparon anteriormente.

A chapa de aceiro ao silicio non foi illada nin tratada axeitadamente. Este tipo de problema pódese detectar durante o proceso de proba das chapas de aceiro ao silicio, pero non todos os fabricantes de motores dispoñen deste elemento de proba e, a miúdo, este problema non é ben recoñecido polos fabricantes de motores.

Illamento danado entre láminas ou curtocircuítos entre láminas. Este tipo de problema prodúcese durante o proceso de fabricación do núcleo de ferro. Se a presión durante a laminación do núcleo de ferro é demasiado alta, pode danar o illamento entre as láminas; ou se as rebabas son demasiado grandes despois do punzonado, pódense eliminar pulindo, o que pode causar danos graves no illamento da superficie de punzonado; despois de completar a laminación do núcleo de ferro, a ranura non é lisa e utilízase o método de limado; alternativamente, debido a factores como o orificio irregular do estator e a non concentricidade entre o orificio do estator e o beizo do asento da máquina, pódese usar o torneado para a corrección. O uso convencional destes procesos de produción e procesamento de motores ten un impacto significativo no rendemento do motor, especialmente na perda de ferro.

Ao empregar métodos como a queima ou o quecemento con electricidade para desmontar o enrolamento, pode provocar que o núcleo de ferro se sobrequente, o que provoca unha diminución da condutividade magnética e danos no illamento entre as láminas. Este problema ocorre principalmente durante a reparación do enrolamento e do motor durante o proceso de produción e procesamento.

A soldadura por apilamento e outros procesos tamén poden danar o illamento entre os apilamentos, o que aumenta as perdas por correntes de Foucault.
Peso de ferro insuficiente e compactación incompleta entre as láminas. O resultado final é que o peso do núcleo de ferro é insuficiente e o resultado máis directo é que a corrente supera a tolerancia, aínda que pode darse o feito de que a perda de ferro supere o estándar.
O revestimento da lámina de aceiro ao silicio é demasiado groso, o que fai que o circuíto magnético se sature demasiado. Neste momento, a curva de relación entre a corrente sen carga e a tensión está moi curvada. Este tamén é un elemento clave no proceso de produción e procesamento de láminas de aceiro ao silicio.

Durante a produción e o procesamento de núcleos de ferro, a orientación do gran da chapa de aceiro ao silicio, a súa unión á superficie de perforación e cizallamento, pode danarse, o que leva a un aumento da perda de ferro baixo a mesma indución magnética; para os motores de frecuencia variable, tamén se deben ter en conta as perdas de ferro adicionais causadas polos harmónicos; este é un factor que se debe considerar exhaustivamente no proceso de deseño.

Ademais dos factores anteriores, o valor de deseño da perda de ferro do motor debe basearse na produción e no procesamento reais do núcleo de ferro, e débese facer todo o posible para garantir que o valor teórico coincida co valor real. As curvas características proporcionadas polos provedores xerais de materiais mídense mediante o método da bobina cadrada de Epstein, pero a dirección de magnetización das diferentes pezas do motor é diferente, e esta perda de ferro rotatoria especial non se pode considerar no momento actual. Isto pode levar a diferentes graos de inconsistencia entre os valores calculados e os medidos.

Métodos para reducir a perda de ferro no deseño de enxeñaría
Hai moitas maneiras de reducir o consumo de ferro na enxeñaría, e o máis importante é adaptar a medicina á situación. Por suposto, non se trata só do consumo de ferro, senón tamén doutras perdas. A forma máis fundamental é coñecer as razóns da alta perda de ferro, como a alta densidade magnética, a alta frecuencia ou a saturación local excesiva. Por suposto, de xeito normal, por unha banda, é necesario achegarse o máis posible á realidade desde o lado da simulación e, por outra banda, o proceso combínase coa tecnoloxía para reducir o consumo adicional de ferro. O método máis utilizado é aumentar o uso de boas chapas de aceiro de silicio e, independentemente do custo, pódese elixir aceiro de súper silicio importado. Por suposto, o desenvolvemento de novas tecnoloxías nacionais impulsadas pola enerxía tamén impulsou un mellor desenvolvemento nas fases de produción e de produción. As fábricas de aceiro nacionais tamén están a lanzar produtos especializados de aceiro de silicio. Genealogy ten unha boa clasificación de produtos para diferentes escenarios de aplicación. Aquí tes algúns métodos sinxelos para atopalos:

1. Optimizar o circuíto magnético

Optimizar o circuíto magnético, para ser precisos, é optimizar o seno do campo magnético. Isto é crucial, non só para os motores de indución de frecuencia fixa. Os motores de indución de frecuencia variable e os motores síncronos son cruciais. Cando traballaba na industria da maquinaria téxtil, fabriquei dous motores con diferente rendemento para reducir custos. Por suposto, o máis importante era a presenza ou ausencia de polos asimétricos, o que resultaba en características sinusoidais inconsistentes do campo magnético do entreferro. Debido a que se traballa a altas velocidades, a perda de ferro representa unha gran proporción, o que resulta nunha diferenza significativa nas perdas entre os dous motores. Finalmente, despois dalgúns cálculos inversos, a diferenza de perda de ferro do motor baixo o algoritmo de control aumentou en máis do dobre. Isto tamén lembra a todos que hai que acoplar algoritmos de control ao fabricar de novo motores de control de velocidade de frecuencia variable.

2. Reducir a densidade magnética
Aumentar a lonxitude do núcleo de ferro ou aumentar a área de condutividade magnética do circuíto magnético para reducir a densidade de fluxo magnético, pero a cantidade de ferro utilizada no motor aumenta en consecuencia;

3. Reducir o grosor das lascas de ferro para reducir a perda de corrente inducida
A substitución de chapas de aceiro ao silicio laminadas en quente por chapas de aceiro ao silicio laminadas en frío pode reducir o grosor das chapas de aceiro ao silicio, pero as lascas de ferro finas aumentarán o número de lascas de ferro e os custos de fabricación do motor;

4. Adoptando láminas de aceiro de silicio laminadas en frío con boa condutividade magnética para reducir a perda por histérese;
5. Adoptando un revestimento illante de lasca de ferro de alto rendemento;
6. Tratamento térmico e tecnoloxía de fabricación
A tensión residual despois do procesamento de lascas de ferro pode afectar seriamente as perdas do motor. Ao procesar chapas de aceiro ao silicio, a dirección de corte e a tensión de cizallamento de punzonamento teñen un impacto significativo na perda do núcleo de ferro. Cortar ao longo da dirección de laminación da chapa de aceiro ao silicio e realizar un tratamento térmico na chapa de aceiro ao silicio pode reducir as perdas entre un 10 % e un 20 %.