Kako smanjiti gubitak motornog gvožđa

Faktori koji utiču na osnovnu potrošnju gvožđa

Da bismo analizirali problem, prvo moramo znati neke osnovne teorije, koje će nam pomoći da ih razumijemo.Prvo, moramo znati dva koncepta.Jedna je naizmjenična magnetizacija, koja se, pojednostavljeno rečeno, javlja u željeznoj jezgri transformatora i u zupcima statora ili rotora motora;Jedno je svojstvo rotacijske magnetizacije, koje proizvodi stator ili rotorski jaram motora.Postoji mnogo članaka koji počinju od dvije točke i izračunavaju gubitak željeza motora na osnovu različitih karakteristika prema gornjoj metodi rješenja.Eksperimenti su pokazali da silikonski čelični limovi pokazuju sljedeće pojave pod magnetizacijom dva svojstva:
Kada je gustina magnetnog fluksa ispod 1,7 Tesla, gubitak histereze uzrokovan rotirajućom magnetizacijom veći je od onog uzrokovanog naizmjeničnom magnetizacijom;Kada je veći od 1,7 Tesla, istina je suprotna.Gustoća magnetskog fluksa jarma motora je općenito između 1,0 i 1,5 Tesla, a odgovarajući gubitak histereze rotacijske magnetizacije je oko 45 do 65% veći od gubitka histereze naizmjenične magnetizacije.
Naravno, koriste se i gornji zaključci, a ja ih lično nisam provjerio u praksi.Osim toga, kada se magnetsko polje u željeznom jezgru promijeni, u njemu se inducira struja, koja se naziva vrtložna struja, a gubici uzrokovani njom nazivaju se gubici vrtložnim strujama.Kako bi se smanjili gubici vrtložnih struja, željezno jezgro motora obično se ne može napraviti u cijeli blok, već je naslagano aksijalno izoliranim čeličnim limovima kako bi se spriječio protok vrtložnih struja.Specifična formula za izračunavanje potrošnje željeza ovdje neće biti glomazna.Osnovna formula i značaj Baidu proračuna potrošnje gvožđa biće vrlo jasan.Slijedi analiza nekoliko ključnih faktora koji utječu na našu potrošnju željeza, tako da svako može unaprijed ili unazad zaključiti problem u praktičnim inženjerskim aplikacijama.

Nakon rasprave o gore navedenom, zašto proizvodnja štancanja utiče na potrošnju željeza?Karakteristike procesa probijanja uglavnom zavise od različitih oblika mašina za probijanje, te određuju odgovarajući režim smicanja i nivo naprezanja prema potrebama različitih tipova rupa i žljebova, čime se osiguravaju uvjeti plitkih područja naprezanja oko periferije laminacije.Zbog odnosa između dubine i oblika, često je pod utjecajem oštrih uglova, do te mjere da visoki nivoi naprezanja mogu uzrokovati značajan gubitak željeza u plitkim područjima naprezanja, posebno u relativno dugim rubovima smicanja unutar raspona laminacije.Konkretno, uglavnom se javlja u alveolarnoj regiji, koja često postaje fokus istraživanja u samom istraživačkom procesu.Silikonski čelični limovi sa malim gubicima često se određuju većim veličinama zrna.Udar može uzrokovati sintetičke neravnine i smicanje kidanja na donjem rubu lima, a ugao udara može imati značajan utjecaj na veličinu neravnina i područja deformacije.Ako se zona visokog naprezanja proteže duž rubne deformacijske zone do unutrašnjosti materijala, struktura zrna u tim područjima će neizbježno pretrpjeti odgovarajuće promjene, biti uvijena ili slomljena, a doći će do ekstremnog izduženja granice duž smjera kidanja.U ovom trenutku, gustoća granice zrna u zoni naprezanja u smjeru smicanja će se neizbježno povećati, što će dovesti do odgovarajućeg povećanja gubitka željeza unutar regije.Dakle, u ovom trenutku, materijal u području naprezanja može se smatrati materijalom sa velikim gubicima koji pada na vrh obične laminacije duž ruba udara.Na ovaj način se može odrediti stvarna konstanta rubnog materijala, a stvarni gubitak udarne ivice može se dalje odrediti pomoću modela gubitka željeza.
1.Utjecaj procesa žarenja na gubitak željeza
Uvjeti utjecaja gubitka željeza uglavnom postoje sa aspekta limova od silicijumskog čelika, a mehanička i termička naprezanja će uticati na limove od silicijumskog čelika sa promenom njihovih stvarnih karakteristika.Dodatni mehanički stres će dovesti do promjena u gubitku željeza.U isto vrijeme, kontinuirano povećanje unutrašnje temperature motora također će promovirati pojavu problema s gubitkom željeza.Poduzimanje efikasnih mjera žarenja za uklanjanje dodatnog mehaničkog naprezanja imat će povoljan učinak na smanjenje gubitka željeza unutar motora.

2.Razlozi prevelikih gubitaka u proizvodnim procesima

Silikonski čelični limovi, kao glavni magnetni materijal za motore, imaju značajan uticaj na performanse motora zbog njihove usklađenosti sa zahtjevima dizajna.Osim toga, performanse silikonskih čeličnih limova iste klase mogu se razlikovati od različitih proizvođača.Prilikom odabira materijala treba nastojati odabrati materijale dobrih proizvođača silikonskog čelika.Ispod su neki ključni faktori koji su zapravo uticali na potrošnju gvožđa sa kojima smo se ranije susreli.

Silikonski čelični lim nije izoliran ili pravilno obrađen.Ova vrsta problema može se otkriti tokom procesa testiranja silikonskih čeličnih limova, ali nemaju svi proizvođači motora ovaj predmet za testiranje, a proizvođači motora često ne prepoznaju ovaj problem.

Oštećena izolacija između listova ili kratki spojevi između listova.Ova vrsta problema se javlja tokom procesa proizvodnje gvozdenog jezgra.Ako je pritisak tokom laminacije željezne jezgre previsok, uzrokujući oštećenje izolacije između listova;Ili ako su neravnine prevelike nakon probijanja, mogu se ukloniti poliranjem, što dovodi do ozbiljnog oštećenja izolacije površine za probijanje;Nakon što je laminacija željeznog jezgra završena, žljeb nije gladak i koristi se metoda turpijanja;Alternativno, zbog faktora kao što su neravni provrt statora i nekoncentričnost između provrta statora i ruba sjedišta mašine, okretanje se može koristiti za korekciju.Konvencionalna upotreba ovih procesa proizvodnje i obrade motora zapravo ima značajan utjecaj na performanse motora, posebno na gubitak željeza.

Kada se koriste metode kao što su spaljivanje ili grijanje električnom energijom za rastavljanje namota, može uzrokovati pregrijavanje željeznog jezgra, što rezultira smanjenjem magnetske provodljivosti i oštećenjem izolacije između listova.Ovaj problem se uglavnom javlja prilikom popravke namotaja i motora tokom procesa proizvodnje i obrade.

Zavarivanje na slaganje i drugi procesi također mogu uzrokovati oštećenje izolacije između naslaga, povećavajući gubitke vrtložnim strujama.
Nedovoljna težina željeza i nepotpuno zbijanje između listova.Krajnji rezultat je da je težina željeznog jezgra nedovoljna, a najdirektniji rezultat je da struja premašuje toleranciju, dok može postojati činjenica da gubitak željeza premašuje standard.
Premaz na silikonskom čeličnom lima je predebeo, što uzrokuje da magnetni krug postane previše zasićen.U ovom trenutku, kriva odnosa između struje praznog hoda i napona je ozbiljno savijena.Ovo je također ključni element u procesu proizvodnje i obrade čeličnih silikonskih limova.

Tokom proizvodnje i obrade željeznih jezgara, orijentacija zrna silikonskog čeličnog lima za probijanje i pričvršćivanje površine za smicanje može se oštetiti, što dovodi do povećanja gubitka željeza pod istom magnetskom indukcijom;Za motore s promjenjivom frekvencijom, također treba uzeti u obzir dodatne gubitke željeza uzrokovane harmonicima;Ovo je faktor koji treba sveobuhvatno razmotriti u procesu projektovanja.

Pored gore navedenih faktora, projektna vrijednost gubitka gvožđa motora treba da se zasniva na stvarnoj proizvodnji i preradi gvozdenog jezgra, i treba učiniti sve da se osigura da teoretska vrednost odgovara stvarnoj vrednosti.Karakteristične krive koje obezbjeđuju opći dobavljači materijala mjere se korištenjem metode Epsteinovog kvadratnog namotaja, ali smjer magnetizacije različitih dijelova u motoru je različit, i ovaj poseban gubitak željeza zbog rotacije trenutno se ne može uzeti u obzir.To može dovesti do različitih stepena nedosljednosti između izračunatih i izmjerenih vrijednosti.

Metode za smanjenje gubitka željeza u inženjerskom projektovanju
Postoji mnogo načina da se smanji potrošnja željeza u inženjeringu, a najvažnije je prilagoditi lijek situaciji.Naravno, ne radi se samo o potrošnji gvožđa, već i o drugim gubicima.Najosnovniji način je znati razloge za veliki gubitak željeza, kao što su visoka magnetna gustoća, visoka frekvencija ili prekomjerno lokalno zasićenje.Naravno, na normalan način, s jedne strane, potrebno je što bliže približiti stvarnost sa strane simulacije, a s druge strane, proces se kombinuje sa tehnologijom kako bi se smanjila dodatna potrošnja željeza.Najčešće korištena metoda je povećanje upotrebe dobrih silikonskih čeličnih limova, a bez obzira na cijenu, može se odabrati uvezeni super silikonski čelik.Naravno, razvoj domaćih novih energetskih tehnologija također je potaknuo bolji razvoj u uzvodnom i nizvodnom dijelu.Domaće čeličane također lansiraju specijalizirane proizvode od silikonskog čelika.Genealogija ima dobru klasifikaciju proizvoda za različite scenarije primjene.Evo nekoliko jednostavnih metoda s kojima se možete susresti:

1. Optimizirajte magnetsko kolo

Optimizacija magnetnog kola, da budemo precizni, je optimizacija sinusa magnetnog polja.Ovo je ključno, ne samo za asinhrone motore fiksne frekvencije.Indukcijski motori s promjenjivom frekvencijom i sinhroni motori su ključni.Dok sam radio u industriji tekstilnih mašina, napravio sam dva motora različitih performansi kako bih smanjio troškove.Naravno, najvažnije je bilo prisustvo ili odsustvo iskošenih polova, što je rezultiralo nedoslednim sinusoidnim karakteristikama magnetnog polja vazdušnog raspora.Zbog rada pri velikim brzinama, gubitak željeza čini veliki udio, što rezultira značajnom razlikom u gubicima između dva motora.Konačno, nakon nekih kalkulacija unazad, razlika u gubitku gvožđa motora pod kontrolnim algoritmom se povećala za više od dva puta.Ovo također podsjeća sve na spajanje kontrolnih algoritama kada ponovo prave motore za kontrolu brzine promjenjive frekvencije.

2.Smanjite magnetnu gustoću
Povećanje dužine željeznog jezgra ili povećanje područja magnetske provodljivosti magnetnog kola kako bi se smanjila gustina magnetnog fluksa, ali se količina željeza koje se koristi u motoru povećava u skladu s tim;

3.Smanjenje debljine gvozdenih strugotina kako bi se smanjio gubitak indukovane struje
Zamjena toplo valjanih silikonskih čeličnih limova hladno valjanim čeličnim limovima od silikona može smanjiti debljinu limova od silikonskog čelika, ali tanki željezni čipovi će povećati broj željeznih strugotina i troškove proizvodnje motora;

4. Usvajanje hladno valjanih silikonskih čeličnih limova s ​​dobrom magnetskom provodljivošću kako bi se smanjio gubitak histereze;
5. Usvajanje izolacijskog premaza od željeznog čipa visokih performansi;
6. Toplinska obrada i tehnologija proizvodnje
Preostalo naprezanje nakon obrade željeznih strugotina može ozbiljno utjecati na gubitak motora.Prilikom obrade čeličnih limova od silikona, smjer rezanja i naprezanje smicanja pri probijanju imaju značajan utjecaj na gubitak željezne jezgre.Rezanje duž smjera valjanja silikonskog čeličnog lima i provođenje toplinske obrade na silikonskom čeličnom lima može smanjiti gubitke za 10% do 20%.