Factori care afectează consumul de bază de fier
Pentru a analiza o problemă, trebuie mai întâi să cunoaștem câteva teorii de bază, care ne vor ajuta să înțelegem. În primul rând, trebuie să cunoaștem două concepte. Una este magnetizarea alternantă, care, pentru a spune simplu, are loc în miezul de fier al unui transformator și în dinții statorului sau rotorului unui motor; Una este proprietatea de magnetizare rotațională, care este produsă de statorul sau jugul rotorului al motorului. Există multe articole care pornesc din două puncte și calculează pierderea de fier a motorului pe baza diferitelor caracteristici, conform metodei de soluție de mai sus. Experimentele au arătat că foile de oțel cu siliciu prezintă următoarele fenomene sub magnetizarea a două proprietăți:
Când densitatea fluxului magnetic este sub 1,7 Tesla, pierderea de histerezis cauzată de magnetizarea rotativă este mai mare decât cea cauzată de magnetizarea alternativă; Când este mai mare de 1,7 Tesla, este adevărat opusul. Densitatea fluxului magnetic al jugului motorului este în general între 1,0 și 1,5 Tesla, iar pierderea de histerezis de magnetizare rotațională corespunzătoare este cu aproximativ 45 până la 65% mai mare decât pierderea de histerezis de magnetizare alternativă.
Desigur, sunt folosite și concluziile de mai sus și nu le-am verificat personal în practică. În plus, atunci când câmpul magnetic din miezul de fier se modifică, în acesta este indus un curent, numit curent turbionar, iar pierderile cauzate de acesta se numesc pierderi curenți turbionari. Pentru a reduce pierderea curenților turbionari, miezul de fier al motorului nu poate fi de obicei transformat într-un bloc întreg și este stivuit axial de foi de oțel izolate pentru a împiedica curgerea curenților turbionari. Formula specifică de calcul pentru consumul de fier nu va fi greoaie aici. Formula de bază și semnificația calculului consumului de fier Baidu vor fi foarte clare. Următoarea este o analiză a mai multor factori cheie care ne afectează consumul de fier, astfel încât toată lumea să poată, de asemenea, să deducă înainte sau înapoi problema în aplicații practice de inginerie.
După ce am discutat mai sus, de ce producerea de ștanțare afectează consumul de fier? Caracteristicile procesului de stantare depind în principal de diferitele forme ale mașinilor de stantare și determină modul de forfecare corespunzător și nivelul de efort în funcție de nevoile diferitelor tipuri de găuri și caneluri, asigurând astfel condițiile zonelor de stres puțin adânci în jurul periferiei laminației. Datorită relației dintre adâncime și formă, este adesea afectată de unghiuri ascuțite, în măsura în care nivelurile ridicate de solicitare pot provoca pierderi semnificative de fier în zonele de tensiune superficiale, în special în marginile de forfecare relativ lungi din domeniul de laminare. Mai exact, apare în principal în regiunea alveolară, care devine adesea un punct central al cercetării în procesul de cercetare propriu-zis. Foile de oțel cu siliciu cu pierderi reduse sunt adesea determinate de dimensiuni mai mari ale granulelor. Impactul poate provoca bavuri sintetice și forfecare de rupere la marginea inferioară a foii, iar unghiul de impact poate avea un impact semnificativ asupra dimensiunii bavurilor și a zonelor de deformare. Dacă o zonă de stres ridicat se extinde de-a lungul zonei de deformare a marginii până la interiorul materialului, structura granulelor din aceste zone va suferi inevitabil modificări corespunzătoare, va fi răsucită sau fracturată și va avea loc o alungire extremă a limitei de-a lungul direcției de rupere. În acest moment, densitatea limită de cereale în zona de stres în direcția de forfecare va crește inevitabil, ducând la o creștere corespunzătoare a pierderii de fier în regiune. Deci, în acest moment, materialul din zona de stres poate fi privit ca un material cu pierderi mari care cade peste laminarea obișnuită de-a lungul marginii de impact. În acest fel, constanta reală a materialului de margine poate fi determinată, iar pierderea reală a marginii de impact poate fi determinată în continuare utilizând modelul de pierdere a fierului.
1.Influența procesului de recoacere asupra pierderii fierului
Condițiile de influență ale pierderii fierului există în principal sub aspectul tablelor de oțel siliconic, iar tensiunile mecanice și termice vor afecta foile de oțel siliconat cu modificări ale caracteristicilor lor reale. Stresul mecanic suplimentar va duce la modificări ale pierderii de fier. În același timp, creșterea continuă a temperaturii interne a motorului va promova și apariția problemelor de pierdere a fierului. Luarea unor măsuri eficiente de recoacere pentru a elimina solicitarea mecanică suplimentară va avea un efect benefic asupra reducerii pierderilor de fier în interiorul motorului.
2.Motive pentru pierderile excesive în procesele de fabricație
Foile de oțel siliconic, ca principal material magnetic pentru motoare, au un impact semnificativ asupra performanței motorului datorită conformității lor cu cerințele de proiectare. În plus, performanța tablelor de oțel siliconat de aceeași calitate poate varia de la diferiți producători. La selectarea materialelor, trebuie depuse eforturi pentru a selecta materiale de la producători buni de oțel siliconic. Mai jos sunt câțiva factori cheie care au afectat efectiv consumul de fier care au fost întâlniți anterior.
Tabla de oțel siliconic nu a fost izolată sau tratată corespunzător. Acest tip de problemă poate fi detectată în timpul procesului de testare a foilor de oțel siliconic, dar nu toți producătorii de motoare au acest articol de testare, iar această problemă nu este adesea bine recunoscută de producătorii de motoare.
Izolație deteriorată între foi sau scurtcircuite între foi. Acest tip de problemă apare în timpul procesului de fabricație a miezului de fier. Dacă presiunea în timpul laminării miezului de fier este prea mare, provocând deteriorarea izolației dintre foi; Sau dacă bavurile sunt prea mari după perforare, acestea pot fi îndepărtate prin lustruire, rezultând deteriorarea gravă a izolației suprafeței de perforare; După ce laminarea miezului de fier este finalizată, canelura nu este netedă și este utilizată metoda de pilire; Alternativ, din cauza unor factori precum alezajul neuniform al statorului și lipsa concentricității dintre alezajul statorului și buza scaunului mașinii, rotirea poate fi utilizată pentru corecție. Utilizarea convențională a acestor procese de producție și procesare a motoarelor are de fapt un impact semnificativ asupra performanței motorului, în special asupra pierderii de fier.
Atunci când utilizați metode precum arderea sau încălzirea cu electricitate pentru dezasamblarea înfășurării, poate provoca supraîncălzirea miezului de fier, ceea ce duce la o scădere a conductibilității magnetice și deteriorarea izolației dintre foi. Această problemă apare în principal în timpul reparației înfășurării și a motorului în timpul procesului de producție și procesare.
Sudarea prin stivuire și alte procese pot provoca, de asemenea, deteriorarea izolației dintre stive, crescând pierderile de curenți turbionari.
Greutate insuficientă a fierului și compactare incompletă între foi. Rezultatul final este că greutatea miezului de fier este insuficientă, iar rezultatul cel mai direct este că curentul depășește toleranța, în timp ce poate exista faptul că pierderea de fier depășește standardul.
Învelișul de pe tabla de oțel silicon este prea gros, ceea ce face ca circuitul magnetic să devină prea saturat. În acest moment, curba relației dintre curentul fără sarcină și tensiune este puternic îndoită. Acesta este, de asemenea, un element cheie în procesul de producție și procesare a tablelor de oțel siliconic.
În timpul producției și prelucrării miezurilor de fier, orientarea granulelor a atașării suprafeței de perforare și forfecare a tablei de oțel silicon poate fi deteriorată, ceea ce duce la o creștere a pierderii de fier sub aceeași inducție magnetică; Pentru motoarele cu frecvență variabilă, trebuie luate în considerare și pierderile suplimentare de fier cauzate de armonici; Acesta este un factor care ar trebui luat în considerare în mod cuprinzător în procesul de proiectare.
În plus față de factorii de mai sus, valoarea de proiectare a pierderii de fier a motorului ar trebui să se bazeze pe producția și prelucrarea efectivă a miezului de fier și ar trebui depuse toate eforturile pentru a se asigura că valoarea teoretică se potrivește cu valoarea reală. Curbele caracteristice furnizate de furnizorii generali de materiale sunt măsurate folosind metoda bobinei pătrate Epstein, dar direcția de magnetizare a diferitelor părți din motor este diferită, iar această pierdere specială de fier rotativ nu poate fi luată în considerare în prezent. Acest lucru poate duce la diferite grade de inconsecvență între valorile calculate și măsurate.
Metode pentru reducerea pierderilor de fier în proiectarea inginerească
Există multe modalități de a reduce consumul de fier în inginerie, iar cel mai important lucru este să adaptați medicamentul la situație. Desigur, nu este vorba doar de consumul de fier, ci și de alte pierderi. Cea mai fundamentală modalitate este de a cunoaște motivele pierderii mari de fier, cum ar fi densitatea magnetică mare, frecvența înaltă sau saturația locală excesivă. Desigur, în mod normal, pe de o parte, este necesar să se abordeze realitatea cât mai aproape posibil din partea simulării, iar pe de altă parte, procesul este combinat cu tehnologia pentru a reduce consumul suplimentar de fier. Metoda cea mai des folosită este creșterea utilizării tablelor de oțel silicon bun și, indiferent de cost, se poate alege oțel supersiliciu importat. Desigur, dezvoltarea noilor tehnologii interne bazate pe energie a condus, de asemenea, la o dezvoltare mai bună în amonte și în aval. Oțelăriile interne lansează și produse specializate din oțel siliconic. Genealogia are o clasificare bună a produselor pentru diferite scenarii de aplicare. Iată câteva metode simple de întâlnit:
1. Optimizarea circuitului magnetic
Optimizarea circuitului magnetic, mai exact, înseamnă optimizarea sinusului câmpului magnetic. Acest lucru este crucial, nu numai pentru motoarele cu inducție cu frecvență fixă. Motoarele cu inducție cu frecvență variabilă și motoarele sincrone sunt cruciale. Când lucram în industria mașinilor textile, am fabricat două motoare cu performanțe diferite pentru a reduce costurile. Desigur, cel mai important lucru a fost prezența sau absența polilor înclinați, ceea ce a dus la caracteristici sinusoidale inconsistente ale câmpului magnetic al spațiului de aer. Datorită lucrului la viteze mari, pierderile de fier reprezintă o proporție mare, rezultând o diferență semnificativă a pierderilor dintre cele două motoare. În cele din urmă, după niște calcule înapoi, diferența de pierdere de fier a motorului sub algoritmul de control a crescut de mai mult de două ori. Acest lucru reamintește, de asemenea, tuturor să cupleze algoritmii de control atunci când fac din nou motoare de control al vitezei cu frecvență variabilă.
2. Reduce densitatea magnetică
Creșterea lungimii miezului de fier sau creșterea ariei de conductivitate magnetică a circuitului magnetic pentru a reduce densitatea fluxului magnetic, dar cantitatea de fier utilizată în motor crește în consecință;
3. Reducerea grosimii așchiilor de fier pentru a reduce pierderea de curent indus
Înlocuirea foilor de oțel siliciu laminate la cald cu foi de oțel siliciu laminate la rece poate reduce grosimea foilor de oțel siliconic, dar așchiile subțiri de fier vor crește numărul de așchii de fier și costurile de fabricație a motoarelor;
4. Adoptarea foilor de oțel siliciu laminate la rece cu conductivitate magnetică bună pentru a reduce pierderea prin histerezis;
5. Adoptarea stratului de izolare cu așchii de fier de înaltă performanță;
6. Tratament termic și tehnologie de fabricație
Stresul rezidual după prelucrarea așchiilor de fier poate afecta grav pierderea motorului. La prelucrarea tablelor de oțel siliconic, direcția de tăiere și forța de forfecare prin perforare au un impact semnificativ asupra pierderii miezului de fier. Tăierea de-a lungul direcției de rulare a tablei de oțel siliconic și efectuarea tratamentului termic pe tabla de oțel siliconat pot reduce pierderile cu 10% până la 20%.
Ora postării: 01-nov-2023
