如何降低電機鐵損
發布時間:2023-11-20 責任編輯:wenwei
【導讀】分fen析xi問wen題ti我wo們men先xian知zhi道dao些xie基ji本ben的de理li論lun,這zhe樣yang有you助zhu於yu我wo們men理li解jie。首shou先xian我wo們men要yao知zhi道dao兩liang個ge概gai念nian,一yi個ge是shi交jiao變bian磁ci化hua舉ju個ge簡jian單dan的de說shuo法fa就jiu是shi變bian壓ya器qi中zhong鐵tie芯xin以yi及ji電dian機ji的de定ding子zi或huo轉zhuan子zi齒chi中zhong所suo發fa生sheng的de;yigeshixuanzhuancihuaxingzhide,jiushidianjidingzihuozhezhuanziebusuochande。youhenduowenzhangconglianggedianchufaanzhaoshangshuqiujiedefangshigenjubutongdetezhenglaijisuandianjidetiehao。
影響基本鐵耗的因素
分fen析xi問wen題ti我wo們men先xian知zhi道dao些xie基ji本ben的de理li論lun,這zhe樣yang有you助zhu於yu我wo們men理li解jie。首shou先xian我wo們men要yao知zhi道dao兩liang個ge概gai念nian,一yi個ge是shi交jiao變bian磁ci化hua舉ju個ge簡jian單dan的de說shuo法fa就jiu是shi變bian壓ya器qi中zhong鐵tie芯xin以yi及ji電dian機ji的de定ding子zi或huo轉zhuan子zi齒chi中zhong所suo發fa生sheng的de;yigeshixuanzhuancihuaxingzhide,jiushidianjidingzihuozhezhuanziebusuochande。youhenduowenzhangconglianggedianchufaanzhaoshangshuqiujiedefangshigenjubutongdetezhenglaijisuandianjidetiehao。試驗表明,矽鋼片在兩種性質磁化下存在以下現象:
磁通密度在1.7特斯拉以下時,旋轉磁化引起的磁滯損耗較之交變磁化引起的為大;當高於1.7特斯拉時,則相反。電機軛部磁通密度一般在1.0~1.5特斯拉,相應旋轉磁化磁滯損耗較之交變磁化磁滯損耗約大45~65%。
dangranleshangshudejielunyeshinalaide,gerenmeiyoujingguoshijidequyanzheng。lingwai,tiexinzhongdecichangfashengbianhuashi,zaiqizhonghuiganshengdianliu,chengweiwoliu,tayinqidesunhaochengweiwoliusunhao。weilejianshaowoliusunhao,dianjitiexintongchangbunengzuochengzhengkuaide,eryoubicijueyuandegangpianyanzhouxiangdieyaqilai,yizuaiwoliudeliutong。jutidetiehaodejisuangongshizhelijiubuleizhuile,dajiabaidutiehaojisuanjibendegongshiyijiyiyijiuhuihenqingxile。xiamianfenxijigezhuyaodeyingxiangwomentiehaodeguanjiandian,zheyangdajiazaishijidegongchengyingyongdeshihouyehaozhengxianghuozhedaotuiwentizhisuozai。
講完了上麵的再說下為什麼衝片的製造為何會有影響鐵耗?衝孔工藝特性主要是根據不同形狀的衝床,根據不同類型的孔、槽cao需xu求qiu,確que定ding相xiang應ying的de剪jian切qie模mo式shi以yi及ji應ying力li水shui平ping,進jin而er保bao證zheng疊die片pian外wai圍wei的de淺qian應ying力li區qu域yu的de條tiao件jian。因yin為wei深shen度du和he形xing狀zhuang的de關guan係xi,常chang常chang會hui受shou到dao銳rui角jiao影ying響xiang,以yi至zhi於yu高gao應ying力li水shui平ping會hui在zai淺qian應ying力li區qu域yu造zao成cheng極ji大da的de鐵tie損sun情qing況kuang,特te別bie是shi在zai疊die片pian範fan圍wei內nei的de剪jian切qie邊bian緣yuan相xiang對dui較jiao長chang的de那na個ge部bu分fen。具ju體ti來lai講jiang,主zhu要yao出chu現xian在zai齒chi槽cao區qu域yu內nei,故gu而er在zai實shi際ji研yan究jiu過guo程cheng中zhong,往wang往wang成cheng為wei了le研yan究jiu的de關guan注zhu點dian。低di損sun耗hao矽gui鋼gang片pian往wang往wang通tong過guo較jiao大da尺chi寸cun的de晶jing粒li加jia以yi確que定ding,衝chong擊ji會hui在zai衝chong片pian底di邊bian造zao成cheng帶dai合he成cheng的de毛mao刺ci和he撕si裂lie剪jian切qie,且qie衝chong擊ji的de角jiao度du會hui對dui影ying響xiang毛mao刺ci大da小xiao、變(bian)形(xing)區(qu)域(yu)造(zao)成(cheng)明(ming)顯(xian)的(de)影(ying)響(xiang)。如(ru)若(ruo)一(yi)個(ge)高(gao)應(ying)力(li)區(qu),其(qi)沿(yan)著(zhe)邊(bian)緣(yuan)變(bian)形(xing)區(qu)一(yi)直(zhi)延(yan)伸(shen)到(dao)材(cai)料(liao)的(de)內(nei)部(bu),那(na)麼(me)這(zhe)些(xie)區(qu)域(yu)內(nei)的(de)晶(jing)粒(li)結(jie)構(gou)勢(shi)必(bi)會(hui)發(fa)生(sheng)相(xiang)應(ying)的(de)改(gai)變(bian),會(hui)被(bei)扭(niu)曲(qu)或(huo)者(zhe)是(shi)斷(duan)裂(lie),並(bing)且(qie)沿(yan)著(zhe)撕(si)裂(lie)的(de)方(fang)向(xiang)產(chan)生(sheng)極(ji)度(du)拉(la)長(chang)邊(bian)界(jie),此(ci)時(shi)剪(jian)切(qie)方(fang)向(xiang)內(nei)的(de)應(ying)力(li)區(qu)域(yu)晶(jing)界(jie)密(mi)度(du)勢(shi)必(bi)會(hui)有(you)所(suo)增(zeng)加(jia),進(jin)而(er)導(dao)致(zhi)該(gai)區(qu)域(yu)內(nei)部(bu)的(de)鐵(tie)損(sun)相(xiang)應(ying)增(zeng)加(jia)。所(suo)以(yi),此(ci)時(shi)可(ke)以(yi)將(jiang)應(ying)力(li)區(qu)域(yu)內(nei)的(de)材(cai)料(liao)當(dang)成(cheng)是(shi)沿(yan)著(zhe)衝(chong)擊(ji)邊(bian)緣(yuan)落(luo)在(zai)普(pu)通(tong)疊(die)片(pian)之(zhi)上(shang)的(de)高(gao)損(sun)耗(hao)材(cai)料(liao),這(zhe)樣(yang)的(de)話(hua),就(jiu)可(ke)確(que)定(ding)下(xia)來(lai)邊(bian)緣(yuan)材(cai)料(liao)的(de)實(shi)際(ji)常(chang)數(shu),利(li)用(yong)鐵(tie)損(sun)模(mo)型(xing)對(dui)衝(chong)擊(ji)邊(bian)緣(yuan)的(de)實(shi)際(ji)損(sun)耗(hao)開(kai)展(zhan)進(jin)一(yi)步(bu)確(que)定(ding)。
1 退火工藝對鐵損影響
tiesundeyingxiangtiaojianzhuyaocunzaiyuguigangpianfangmian,bingqiejixieyureyinglihuisuizhezishendeshijitexinggaibianeryingxiangguigangpian,ewaidejixieyinglihuidaozhitiesunbianhuadeqingkuang。tongshi,dianjineibuwendudebuduanshenggao,tongyanghuicushitiesunwentidechuxian。caiquyouxiaodetuihuocuoshi,jiangewaidejixieyingliquchudiao,huiduidianjineitiehaodejiangdichanshengyoulideyingxiang。
2 製造工藝中造成損耗偏大的原因
矽(gui)鋼(gang)片(pian)作(zuo)為(wei)電(dian)機(ji)的(de)主(zhu)要(yao)導(dao)磁(ci)材(cai)料(liao),其(qi)性(xing)能(neng)符(fu)合(he)性(xing)對(dui)電(dian)機(ji)性(xing)能(neng)影(ying)響(xiang)極(ji)大(da),主(zhu)要(yao)是(shi)保(bao)證(zheng)矽(gui)鋼(gang)片(pian)的(de)牌(pai)號(hao)符(fu)合(he)設(she)計(ji)要(yao)求(qiu),另(ling)外(wai)就(jiu)是(shi)相(xiang)同(tong)牌(pai)號(hao)的(de)矽(gui)鋼(gang)片(pian)不(bu)同(tong)的(de)廠(chang)家(jia)材(cai)料(liao)性(xing)能(neng)有(you)一(yi)定(ding)的(de)差(cha)異(yi)性(xing),在(zai)選(xuan)擇(ze)材(cai)料(liao)時(shi)應(ying)盡(jin)力(li)選(xuan)取(qu)好(hao)的(de)矽(gui)鋼(gang)廠(chang)家(jia)的(de)材(cai)料(liao)。下(xia)麵(mian)說(shuo)些(xie)之(zhi)前(qian)實(shi)際(ji)遇(yu)到(dao)的(de)影(ying)響(xiang)鐵(tie)耗(hao)的(de)關(guan)鍵(jian)因(yin)素(su)。
● 矽gui鋼gang片pian未wei進jin行xing絕jue緣yuan處chu理li或huo未wei處chu理li好hao。該gai類lei問wen題ti在zai矽gui鋼gang片pian的de檢jian測ce過guo程cheng可ke以yi發fa現xian,但dan不bu是shi所suo有you的de電dian機ji廠chang家jia都dou有you該gai檢jian測ce項xiang目mu,該gai問wen題ti往wang往wang在zai電dian機ji廠chang家jia得de不bu到dao較jiao好hao識shi別bie。
● 片間絕緣受損或片與片之間的短路。該類問題發生在鐵芯的製造過程中。如果鐵芯疊壓時的壓力過大,使片間絕緣破壞;或衝片衝製後毛刺太大,通過打磨的方式清除毛刺,導致衝片表麵絕緣嚴重受損;還有鐵芯疊壓完成後槽內不光,采用修銼方式;或因定子內膛不光、定(ding)子(zi)內(nei)膛(tang)與(yu)機(ji)座(zuo)止(zhi)口(kou)不(bu)同(tong)心(xin)等(deng)因(yin)素(su)采(cai)用(yong)車(che)削(xue)方(fang)式(shi)修(xiu)正(zheng)。這(zhe)些(xie)電(dian)機(ji)生(sheng)產(chan)加(jia)工(gong)過(guo)程(cheng)的(de)慣(guan)用(yong)用(yong)法(fa)實(shi)則(ze)對(dui)電(dian)機(ji)的(de)性(xing)能(neng),特(te)別(bie)是(shi)鐵(tie)損(sun)有(you)極(ji)大(da)的(de)影(ying)響(xiang)。
● yonghuoshaohuotongdianjiaredengfangfachairaozushi,zaochengtiexinguore,shidaocixingnengxiajianghepianjianjueyuansunhuai。gaiwentizhuyaochuxianzaishengchanjiagongguochengraozudexiulijidianjidexiuliguochengzhong。
● 疊裝焊接等工藝同樣會造成疊片之間絕緣的破壞,增加渦流損耗。
● 鐵重不足片間未壓實。最終的結果是鐵芯的重量不足,最為直接的會導致電流超差,同時會有鐵損超標的事實。
● 矽鋼片塗漆過厚致磁路過於飽和,此時空載電流與電壓的關係曲線彎曲得較嚴重。這也是矽鋼片生產加工過程的關鍵性要素。
● 鐵芯生產加工過程中會造成矽鋼片衝剪麵附件晶粒取向發生破壞,導致同樣磁感下鐵損的增加;對於變頻電機還有考慮諧波帶來的額外鐵損;這是設計環節應綜合考慮的因素。
除(chu)以(yi)上(shang)因(yin)素(su)外(wai),電(dian)機(ji)鐵(tie)損(sun)的(de)設(she)計(ji)值(zhi)應(ying)綜(zong)合(he)鐵(tie)芯(xin)生(sheng)產(chan)加(jia)工(gong)的(de)實(shi)際(ji),盡(jin)力(li)做(zuo)到(dao)理(li)論(lun)值(zhi)與(yu)實(shi)際(ji)值(zhi)的(de)契(qi)合(he)。一(yi)般(ban)材(cai)料(liao)供(gong)應(ying)商(shang)提(ti)供(gong)的(de)特(te)性(xing)曲(qu)線(xian)按(an)照(zhao)愛(ai)潑(po)斯(si)坦(tan)方(fang)圈(quan)法(fa)測(ce)得(de),而(er)電(dian)機(ji)中(zhong)不(bu)同(tong)部(bu)位(wei)的(de)磁(ci)化(hua)方(fang)向(xiang)是(shi)不(bu)一(yi)樣(yang)的(de),這(zhe)種(zhong)特(te)殊(shu)的(de)旋(xuan)轉(zhuan)鐵(tie)耗(hao)當(dang)前(qian)是(shi)無(wu)法(fa)考(kao)慮(lv)到(dao)的(de)。這(zhe)不(bu)同(tong)程(cheng)度(du)上(shang)會(hui)導(dao)致(zhi)計(ji)算(suan)值(zhi)與(yu)實(shi)測(ce)值(zhi)的(de)不(bu)一(yi)致(zhi)性(xing)。
工程設計上降低鐵損耗的方法
工gong程cheng上shang降jiang低di鐵tie耗hao的de方fang式shi有you很hen多duo,最zui重zhong要yao的de就jiu是shi對dui症zheng下xia藥yao。當dang然ran不bu僅jin是shi鐵tie耗hao的de問wen題ti,其qi它ta的de損sun耗hao都dou是shi這zhe樣yang的de。最zui根gen本ben的de方fang式shi就jiu是shi要yao知zhi道dao鐵tie耗hao大da的de原yuan因yin,是shi磁ci密mi高gao還hai是shi頻pin率lv大da還hai是shi局ju部bu飽bao和he過guo於yu嚴yan重zhong等deng等deng的de原yuan因yin。當dang然ran了le按an照zhao正zheng常chang的de方fang式shi是shi一yi方fang麵mian要yao從cong仿fang真zhen側ce盡jin量liang的de去qu逼bi近jin真zhen實shi,另ling一yi方fang麵mian工gong藝yi配pei合he技ji術shu降jiang低di附fu加jia的de鐵tie耗hao。按an照zhao最zui常chang用yong的de方fang式shi就jiu是shi增zeng加jia換huan用yong好hao的de矽gui鋼gang片pian,不bu計ji成cheng本ben的de話hua可ke以yi選xuan擇ze進jin口kou的de超chao級ji矽gui鋼gang。當dang然ran隨sui著zhe國guo內nei新xin能neng源yuan驅qu動dong技ji術shu的de發fa展zhan也ye帶dai動dong了le上shang下xia遊you更geng好hao的de發fa展zhan。國guo內nei鋼gang廠chang也ye有you在zai推tui出chu專zhuan門men的de矽gui鋼gang產chan品pin。譜pu係xi針zhen對dui不bu同tong的de應ying用yong場chang景jing有you比bi較jiao好hao的de產chan品pin的de分fen類lei。下xia麵mian舉ju幾ji個ge遇yu到dao比bi較jiao直zhi接jie的de方fang法fa:
● 優化磁路
優化磁路,準確的說是優化磁場的正弦性。這一點是很關鍵的,不僅是定頻的感應電機要做。變頻的感應電機 同tong步bu電dian機ji都dou是shi至zhi關guan重zhong要yao的de。我wo就jiu曾zeng經jing在zai做zuo紡fang織zhi機ji械xie行xing業ye的de時shi候hou為wei了le降jiang成cheng本ben做zuo了le兩liang個ge性xing能neng不bu同tong的de電dian機ji,當dang然ran最zui主zhu要yao的de是shi有you無wu斜xie極ji,導dao致zhi的de氣qi隙xi磁ci場chang的de正zheng弦xian性xing不bu一yi致zhi。因yin為wei工gong作zuo在zai高gao速su工gong況kuang,鐵tie耗hao占zhan比bi較jiao大da,這zhe樣yang兩liang台tai電dian機ji的de損sun耗hao相xiang差cha就jiu很hen大da,最zui後hou經jing過guo一yi些xie列lie的de倒dao推tui演yan算suan由you於yu控kong製zhi算suan法fa下xia電dian機ji的de鐵tie耗hao差cha了le2倍多。這裏也提醒大家再做變頻調速電機的時候一定要耦合控製算法去做。
● 減小磁密度
增加鐵芯的長度或者增加磁路的導磁麵積以降低磁通密度,但電動機用鐵量隨之增加;
● 減少鐵芯片的厚度來減少感應電流的損失
如用冷軋矽鋼片代替熱軋矽鋼片可減小矽鋼片的厚度,但薄鐵芯片會增加鐵芯片數目和電機製造成本;
● 采用導磁性能良好的冷軋矽鋼片降低磁滯損耗;
● 采用高性能鐵芯片絕緣塗層;
● 熱處理及製造技術
鐵芯片加工後的剩餘應力會嚴重影響電動機的損耗,矽鋼片加工時,裁剪方向、衝剪應力對鐵芯損耗的影響較大。順著矽鋼片的碾軋方向裁剪、並對矽鋼衝片進行熱處理,可降低10%~20%的損耗等方法來實現。
來源:駭客電驅
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