Raudan peruskulutukseen vaikuttavat tekijät
Ongelman analysoimiseksi meidän on ensin tiedettävä joitain perusteorioita, jotka auttavat meitä ymmärtämään. Ensinnäkin meidän on tiedettävä kaksi käsitettä. Yksi on vuorotteleva magnetointi, joka yksinkertaisesti ilmaistuna tapahtuu muuntajan rautasydämessä ja moottorin staattorin tai roottorin hampaissa; Yksi on pyörimismagnetointiominaisuus, jonka tuottaa moottorin staattori tai roottoriike. On monia artikkeleita, jotka lähtevät kahdesta pisteestä ja laskevat moottorin rautahäviön eri ominaisuuksien perusteella yllä olevan ratkaisumenetelmän mukaisesti. Kokeet ovat osoittaneet, että piiteräslevyillä on seuraavat ilmiöt kahden ominaisuuden magnetoituessa:
Kun magneettivuon tiheys on alle 1,7 Teslaa, pyörivän magnetoinnin aiheuttama hystereesihäviö on suurempi kuin vuorottelevan magnetoinnin aiheuttama; Kun se on korkeampi kuin 1,7 Tesla, asia on päinvastoin. Moottorikelan magneettivuon tiheys on yleensä välillä 1,0 - 1,5 Tesla, ja vastaava rotaatiomagnetoinnin hystereesihäviö on noin 45 - 65 % suurempi kuin vuorottelevan magnetoinnin hystereesihäviö.
Tietysti myös yllä olevia päätelmiä käytetään, enkä ole henkilökohtaisesti tarkistanut niitä käytännössä. Lisäksi rautasydämen magneettikentän muuttuessa siihen indusoituu virta, jota kutsutaan pyörrevirraksi, ja sen aiheuttamia häviöitä kutsutaan pyörrevirtahäviöiksi. Pyörrevirtahäviön vähentämiseksi moottorin rautasydäntä ei yleensä voida tehdä kokonaiseksi lohkoksi, vaan se pinotaan aksiaalisesti eristetyillä teräslevyillä pyörrevirtausten estämiseksi. Raudan kulutuksen erityinen laskentakaava ei ole tässä hankala. Baidu-raudankulutuslaskelman peruskaava ja merkitys ovat hyvin selvät. Seuraavassa on analyysi useista keskeisistä raudankulutuksemme vaikuttavista tekijöistä, jotta jokainen voi päätellä ongelman myös eteenpäin tai taaksepäin käytännön suunnittelusovelluksissa.
Miksi stanssauksen valmistus vaikuttaa raudankulutukseen edellä esitetyn keskustelun jälkeen? Lävistysprosessin ominaisuudet riippuvat pääasiassa lävistyskoneiden eri muodoista ja määrittävät vastaavan leikkaustavan ja jännitystason erityyppisten reikien ja urien tarpeiden mukaan, mikä varmistaa matalien jännitysalueiden olosuhteet laminoinnin kehällä. Syvyyden ja muodon välisestä suhteesta johtuen siihen vaikuttavat usein terävät kulmat siinä määrin, että korkeat jännitystasot voivat aiheuttaa merkittävää rautahävikkiä matalilla jännitysalueilla, erityisesti laminointialueen suhteellisen pitkillä leikkausreunoilla. Erityisesti sitä esiintyy pääasiassa alveolaarisella alueella, josta usein tulee tutkimuksen painopiste varsinaisessa tutkimusprosessissa. Pienihäviöiset piiteräslevyt määräytyvät usein suuremman raekoon perusteella. Isku voi aiheuttaa synteettisiä purseita ja repeytymisleikkauksia arkin alareunaan, ja iskukulmalla voi olla merkittävä vaikutus purseiden kokoon ja muodonmuutosalueisiin. Jos suuri jännitysvyöhyke ulottuu reunan muodonmuutosvyöhykettä pitkin materiaalin sisäpuolelle, raerakenne näillä alueilla väistämättä läpikäy vastaavia muutoksia, vääntyy tai murtuu ja tapahtuu äärimmäistä rajan venymistä repäisysuuntaa pitkin. Tällä hetkellä raerajatiheys jännitysvyöhykkeellä leikkaussuunnassa väistämättä kasvaa, mikä johtaa vastaavaan raudan häviön kasvuun alueella. Joten tässä vaiheessa jännitysalueen materiaalia voidaan pitää suurihäviöisenä materiaalina, joka putoaa tavallisen laminoinnin päälle iskureunaa pitkin. Tällä tavalla voidaan määrittää reunamateriaalin todellinen vakio ja iskureunan todellinen häviö voidaan määrittää edelleen käyttämällä rautahäviömallia.
1. Hehkutusprosessin vaikutus rautahäviöön
Rautahäviön vaikutusolosuhteet ovat pääasiassa piiteräslevyjen osalta ja mekaaniset ja lämpöjännitykset vaikuttavat piiteräslevyihin niiden todellisten ominaisuuksien muutoksilla. Ylimääräinen mekaaninen rasitus johtaa muutoksiin raudan häviössä. Samanaikaisesti moottorin sisäisen lämpötilan jatkuva nousu edistää myös rautahäviöongelmien syntymistä. Tehokkailla hehkutustoimenpiteillä mekaanisen lisäjännityksen poistamiseksi on myönteinen vaikutus moottorin sisäisen rautahäviön vähentämiseen.
2. Syyt liiallisiin hävikkiin valmistusprosesseissa
Piiteräslevyt moottoreiden päämagneettisena materiaalina vaikuttavat merkittävästi moottorin suorituskykyyn, koska ne ovat suunnitteluvaatimusten mukaisia. Lisäksi samaa laatua olevien piiteräslevyjen suorituskyky voi vaihdella eri valmistajilla. Materiaalien valinnassa tulee pyrkiä valitsemaan materiaalit hyviltä piiteräsvalmistajilta. Alla on joitain avaintekijöitä, jotka ovat todella vaikuttaneet raudan kulutukseen ja joita on havaittu aiemmin.
Piiteräslevyä ei ole eristetty tai käsitelty kunnolla. Tämän tyyppinen ongelma voidaan havaita piiteräslevyjen testausprosessin aikana, mutta kaikilla moottorinvalmistajilla ei ole tätä testauskohdetta, ja moottorivalmistajat eivät useinkaan tunnista tätä ongelmaa.
Vaurioitunut eristys levyjen välillä tai oikosulku levyjen välillä. Tämäntyyppinen ongelma ilmenee rautasydämen valmistusprosessin aikana. Jos paine rautasydämen laminoinnin aikana on liian korkea, mikä vaurioittaa levyjen välistä eristystä; Tai jos purseet ovat liian suuria lävistyksen jälkeen, ne voidaan poistaa kiillottamalla, mikä voi vaurioittaa vakavasti lävistyspinnan eristystä. Kun rautasydämen laminointi on valmis, ura ei ole sileä ja käytetään viilausmenetelmää; Vaihtoehtoisesti staattorin epätasaisen reiän ja staattorin reiän ja koneen istuimen huulen välisen epäkeskeisyyden vuoksi voidaan korjaukseen käyttää kääntämistä. Näiden moottoreiden tuotanto- ja käsittelyprosessien tavanomaisella käytöllä on itse asiassa merkittävä vaikutus moottorin suorituskykyyn, erityisesti rautahäviöön.
Käämityksen purkamiseen käytettyjä menetelmiä, kuten polttamista tai sähkölämmitystä, voi aiheuttaa rautasydämen ylikuumeneminen, mikä johtaa magneettisen johtavuuden heikkenemiseen ja levyjen välisen eristeen vaurioitumiseen. Tämä ongelma ilmenee pääasiassa käämin ja moottorin korjauksen aikana tuotanto- ja käsittelyprosessin aikana.
Pinoava hitsaus ja muut prosessit voivat myös vahingoittaa pinojen välistä eristystä, mikä lisää pyörrevirtahäviöitä.
Riittämätön raudan paino ja epätäydellinen tiivistys arkkien välillä. Lopputuloksena on, että rautasydämen paino on riittämätön, ja suorin seuraus on, että virta ylittää toleranssin, kun taas voi olla, että rautahäviö ylittää standardin.
Piiteräslevyn pinnoite on liian paksu, mikä saa magneettipiirin liian kyllästymään. Tällä hetkellä kuormittamattoman virran ja jännitteen välinen suhdekäyrä on voimakkaasti taipunut. Tämä on myös keskeinen osa piiteräslevyjen tuotanto- ja käsittelyprosessia.
Rautasydänten valmistuksen ja käsittelyn aikana piiteräslevyn lävistys- ja leikkauspinnan kiinnityksen raesuuntaus voi vaurioitua, mikä johtaa raudan häviön lisääntymiseen saman magneettisen induktion aikana; Vaihtuvataajuisissa moottoreissa tulisi myös huomioida yliaaltojen aiheuttamat rautahäviöt; Tämä on tekijä, joka on otettava kattavasti huomioon suunnitteluprosessissa.
Edellä mainittujen tekijöiden lisäksi moottorin rautahäviön mitoitusarvon tulee perustua rautasydämen todelliseen tuotantoon ja prosessointiin, ja on pyrittävä kaikin tavoin varmistamaan, että teoreettinen arvo vastaa todellista arvoa. Yleisten materiaalitoimittajien toimittamat ominaiskäyrät mitataan Epsteinin neliökelamenetelmällä, mutta moottorin eri osien magnetointisuunta on erilainen, eikä tätä erityistä pyörivää rautahäviötä voida ottaa huomioon tällä hetkellä. Tämä voi johtaa eriasteisiin epäjohdonmukaisuuksiin laskettujen ja mitattujen arvojen välillä.
Menetelmät rautahäviön vähentämiseksi teknisessä suunnittelussa
Raudan kulutusta voidaan vähentää konepajateollisuudessa monella tapaa, ja tärkeintä on räätälöidä lääke tilanteen mukaan. Kyse ei tietenkään ole vain raudan kulutuksesta, vaan myös muista häviöistä. Perustavanlaatuisin tapa on tietää syyt suureen rautahäviöön, kuten suuri magneettinen tiheys, korkea taajuus tai liiallinen paikallinen kyllästyminen. Tietenkin normaalilla tavalla toisaalta on välttämätöntä lähestyä todellisuutta mahdollisimman läheltä simulaatiopuolelta, ja toisaalta prosessi yhdistetään teknologiaan raudan lisäkulutuksen vähentämiseksi. Yleisimmin käytetty menetelmä on lisätä hyvien piiteräslevyjen käyttöä, ja hinnasta riippumatta voidaan valita tuontisuperpiiteräs. Tietysti kotimaisten uusien energiavetoisten teknologioiden kehitys on johtanut parempaan kehitykseen myös alku- ja loppupäässä. Myös kotimaiset terästehtaat tuovat markkinoille erikoistuneita piiterästuotteita. Genealogialla on hyvä tuoteluokitus eri käyttöskenaarioihin. Tässä on muutama yksinkertainen tapa kohdata:
1. Optimoi magneettipiiri
Magneettipiirin optimointi on täsmälleen ottaen magneettikentän sinin optimointia. Tämä on ratkaisevan tärkeää, ei vain kiinteätaajuisille induktiomoottoreille. Säädettävätaajuiset oikosulkumoottorit ja synkroniset moottorit ovat tärkeitä. Kun työskentelin tekstiilikoneteollisuudessa, tein kaksi eri suorituskykyistä moottoria kustannusten vähentämiseksi. Tietenkin tärkeintä oli vinojen napojen olemassaolo tai puuttuminen, mikä johti epäjohdonmukaisiin sinimuotoisiin ilmaraon magneettikentän ominaisuuksiin. Suurilla nopeuksilla työskentelyn vuoksi rautahäviö muodostaa suuren osan, mikä johtaa merkittävään eroon kahden moottorin häviöissä. Lopuksi, joidenkin taaksepäin laskettujen laskelmien jälkeen, ohjausalgoritmin alaisen moottorin rautahäviöero on kasvanut yli kaksinkertaiseksi. Tämä myös muistuttaa kaikkia kytkennän ohjausalgoritmeista tehdessään uudelleen taajuusmuuttajanopeuden ohjausmoottoreita.
2. Pienennä magneettista tiheyttä
Lisäämällä rautasydämen pituutta tai suurentamalla magneettipiirin magneettisen johtavuuden pinta-alaa magneettivuon tiheyden vähentämiseksi, mutta moottorissa käytettävän raudan määrä kasvaa vastaavasti;
3. Rautalastujen paksuuden vähentäminen indusoidun virran häviön vähentämiseksi
Kuumavalssattujen piiteräslevyjen korvaaminen kylmävalssatuilla piiteräslevyillä voi vähentää piiteräslevyjen paksuutta, mutta ohuet rautasirut lisäävät rautalastujen määrää ja moottorin valmistuskustannuksia;
4. Hyväksytään kylmävalssatut piiteräslevyt, joilla on hyvä magneettinen johtavuus hystereesihäviön vähentämiseksi;
5. Hyväksytään korkean suorituskyvyn rauta siru eristys pinnoite;
6. Lämpökäsittely ja valmistustekniikka
Rautalastujen käsittelyn jälkeinen jäännösjännitys voi vaikuttaa vakavasti moottorin menettämiseen. Piiteräslevyjä käsiteltäessä leikkaussuunta ja lävistysleikkausjännitys vaikuttavat merkittävästi rautasydämen häviöön. Piiteräslevyn valssaussuuntaa pitkin leikkaaminen ja piiteräslevyn lämpökäsittely voi vähentää häviöitä 10–20 %.
Postitusaika: 1.11.2023
