Factoren die het basisijzerverbruik beïnvloeden
Om een probleem te analyseren, moeten we eerst enkele basistheorieën kennen, die ons zullen helpen het te begrijpen. Ten eerste moeten we twee concepten kennen. Eén daarvan is de afwisselende magnetisatie, die, om het simpel te zeggen, plaatsvindt in de ijzeren kern van een transformator en in de stator- of rotortanden van een motor; Een daarvan is de roterende magnetisatie-eigenschap, die wordt geproduceerd door het stator- of rotorjuk van de motor. Er zijn veel artikelen die vanuit twee punten beginnen en het ijzerverlies van de motor berekenen op basis van verschillende kenmerken volgens de bovenstaande oplossingsmethode. Experimenten hebben aangetoond dat siliciumstaalplaten de volgende verschijnselen vertonen onder magnetisatie van twee eigenschappen:
Wanneer de magnetische fluxdichtheid lager is dan 1,7 Tesla, is het hysteresisverlies veroorzaakt door roterende magnetisatie groter dan dat veroorzaakt door wisselende magnetisatie; Wanneer deze hoger is dan 1,7 Tesla is het tegenovergestelde waar. De magnetische fluxdichtheid van het motorjuk ligt doorgaans tussen 1,0 en 1,5 Tesla, en het overeenkomstige verlies aan hysteresis door rotatiemagnetisatie is ongeveer 45 tot 65% groter dan het hysteresisverlies door afwisselende magnetisatie.
Uiteraard worden bovenstaande conclusies ook gebruikt, en ik heb ze in de praktijk niet persoonlijk geverifieerd. Wanneer het magnetische veld in de ijzeren kern verandert, wordt er bovendien een stroom in geïnduceerd, de zogenaamde wervelstroom, en de verliezen die daardoor worden veroorzaakt, worden wervelstroomverliezen genoemd. Om wervelstroomverlies te verminderen, kan de ijzeren kern van de motor meestal niet in een heel blok worden gemaakt, en wordt deze axiaal gestapeld door geïsoleerde staalplaten om de stroom van wervelstromen te belemmeren. De specifieke rekenformule voor het ijzerverbruik zal hier niet omslachtig zijn. De basisformule en de betekenis van de berekening van het Baidu-ijzerverbruik zullen heel duidelijk zijn. Het volgende is een analyse van verschillende sleutelfactoren die van invloed zijn op ons ijzerverbruik, zodat iedereen het probleem ook voorwaarts of achterwaarts kan afleiden in praktische technische toepassingen.
Waarom beïnvloedt de productie van stempelen, na het bovenstaande te hebben besproken, het ijzerverbruik? De kenmerken van het ponsproces zijn voornamelijk afhankelijk van verschillende vormen van ponsmachines en bepalen de overeenkomstige afschuifmodus en het spanningsniveau op basis van de behoeften van verschillende soorten gaten en groeven, waardoor de omstandigheden van ondiepe spanningsgebieden rond de omtrek van de laminering worden gewaarborgd. Vanwege de relatie tussen diepte en vorm wordt het vaak beïnvloed door scherpe hoeken, in die mate dat hoge spanningsniveaus aanzienlijk ijzerverlies kunnen veroorzaken in ondiepe spanningsgebieden, vooral in de relatief lange afschuifranden binnen het lamineringsbereik. Concreet komt het vooral voor in het alveolaire gebied, dat vaak een focus van onderzoek wordt in het eigenlijke onderzoeksproces. Siliciumstaalplaten met laag verlies worden vaak bepaald door grotere korrelgroottes. Impact kan synthetische bramen en scheurscheuren aan de onderkant van de plaat veroorzaken, en de impacthoek kan een aanzienlijke invloed hebben op de grootte van bramen en vervormingsgebieden. Als een zone met hoge spanning zich uitstrekt langs de randvervormingszone tot aan de binnenkant van het materiaal, zal de korrelstructuur in deze gebieden onvermijdelijk overeenkomstige veranderingen ondergaan, worden gedraaid of gebroken, en extreme verlenging van de grens zal optreden langs de scheurrichting. Op dit moment zal de korrelgrensdichtheid in de spanningszone in de afschuifrichting onvermijdelijk toenemen, wat leidt tot een overeenkomstige toename van het ijzerverlies binnen het gebied. Op dit punt kan het materiaal in het spanningsgebied dus worden beschouwd als een materiaal met hoge verliezen dat bovenop het gewone laminaat langs de botsrand valt. Op deze manier kan de werkelijke constante van het randmateriaal worden bepaald, en kan het werkelijke verlies van de botsrand verder worden bepaald met behulp van het ijzerverliesmodel.
1. De invloed van het gloeiproces op ijzerverlies
De invloedsomstandigheden van ijzerverlies bestaan voornamelijk in het aspect van siliciumstaalplaten, en mechanische en thermische spanningen zullen siliciumstaalplaten beïnvloeden met veranderingen in hun feitelijke kenmerken. Extra mechanische belasting zal leiden tot veranderingen in het ijzerverlies. Tegelijkertijd zal de voortdurende stijging van de interne temperatuur van de motor ook het optreden van ijzerverliesproblemen bevorderen. Het nemen van effectieve gloeimaatregelen om extra mechanische spanning te verwijderen zal een gunstig effect hebben op het verminderen van het ijzerverlies in de motor.
2. Redenen voor buitensporige verliezen in productieprocessen
Siliciumstaalplaten, als het belangrijkste magnetische materiaal voor motoren, hebben een aanzienlijke invloed op de prestaties van de motor omdat ze voldoen aan de ontwerpvereisten. Bovendien kunnen de prestaties van siliciumstaalplaten van dezelfde kwaliteit variëren per fabrikant. Bij het selecteren van materialen moet ernaar worden gestreefd materialen van goede fabrikanten van siliciumstaal te selecteren. Hieronder staan enkele belangrijke factoren die de ijzerconsumptie daadwerkelijk hebben beïnvloed en die eerder zijn aangetroffen.
De siliciumstaalplaat is niet geïsoleerd of op de juiste manier behandeld. Dit soort problemen kan worden ontdekt tijdens het testproces van siliciumstaalplaten, maar niet alle motorfabrikanten beschikken over dit testitem, en dit probleem wordt vaak niet goed onderkend door motorfabrikanten.
Beschadigde isolatie tussen platen of kortsluiting tussen platen. Dit soort problemen doet zich voor tijdens het productieproces van de ijzeren kern. Als de druk tijdens het lamineren van de ijzeren kern te hoog is, waardoor de isolatie tussen de platen beschadigd raakt; Of als de bramen na het ponsen te groot zijn, kunnen ze door polijsten worden verwijderd, wat ernstige schade aan de isolatie van het ponsoppervlak tot gevolg heeft; Nadat het lamineren van de ijzeren kern is voltooid, is de groef niet glad en wordt de vijlmethode gebruikt; Als alternatief kan, vanwege factoren zoals een ongelijkmatige statorboring en niet-concentrische ligging tussen de statorboring en de lip van de machinezitting, draaien worden gebruikt voor correctie. Het conventionele gebruik van deze motorproductie- en verwerkingsprocessen heeft feitelijk een aanzienlijke invloed op de prestaties van de motor, vooral op het ijzerverlies.
Wanneer methoden zoals verbranden of verwarmen met elektriciteit worden gebruikt om de wikkeling te demonteren, kan dit ervoor zorgen dat de ijzeren kern oververhit raakt, wat resulteert in een afname van de magnetische geleidbaarheid en schade aan de isolatie tussen de platen. Dit probleem doet zich vooral voor bij het repareren van wikkeling en motor tijdens het productie- en verwerkingsproces.
Stapellassen en andere processen kunnen ook schade aan de isolatie tussen de stapels veroorzaken, waardoor de wervelstroomverliezen toenemen.
Onvoldoende ijzergewicht en onvolledige verdichting tussen de platen. Het uiteindelijke resultaat is dat het gewicht van de ijzeren kern onvoldoende is, en het meest directe gevolg is dat de stroom de tolerantie overschrijdt, terwijl het ijzerverlies de norm kan overschrijden.
De coating op de siliciumstaalplaat is te dik, waardoor het magnetische circuit te verzadigd raakt. Op dit moment is de relatiecurve tussen nullaststroom en spanning ernstig verbogen. Dit is ook een sleutelelement in het productie- en verwerkingsproces van siliciumstaalplaten.
Tijdens de productie en verwerking van ijzeren kernen kan de korreloriëntatie van de pons- en knipoppervlakbevestiging van siliciumstaalplaten worden beschadigd, wat leidt tot een toename van het ijzerverlies onder dezelfde magnetische inductie; Voor motoren met variabele frequentie moet ook rekening worden gehouden met extra ijzerverliezen veroorzaakt door harmonischen; Dit is een factor waarmee in het ontwerpproces uitgebreid rekening moet worden gehouden.
Naast de bovengenoemde factoren moet de ontwerpwaarde van motorijzerverlies gebaseerd zijn op de daadwerkelijke productie en verwerking van de ijzeren kern, en moet alles in het werk worden gesteld om ervoor te zorgen dat de theoretische waarde overeenkomt met de werkelijke waarde. De karakteristieke curven van algemene materiaalleveranciers worden gemeten met behulp van de Epstein-methode met vierkante spoel, maar de magnetisatierichting van verschillende onderdelen in de motor is anders, en dit speciale roterende ijzerverlies kan momenteel niet in aanmerking worden genomen. Dit kan leiden tot verschillende mate van inconsistentie tussen berekende en gemeten waarden.
Methoden voor het verminderen van ijzerverlies bij technisch ontwerp
Er zijn veel manieren om het ijzerverbruik in de techniek te verminderen, en het belangrijkste is om het medicijn op de situatie af te stemmen. Het gaat natuurlijk niet alleen om het ijzerverbruik, maar ook om andere verliezen. De meest fundamentele manier is om de redenen voor een hoog ijzerverlies te kennen, zoals een hoge magnetische dichtheid, hoge frequentie of overmatige lokale verzadiging. Natuurlijk is het enerzijds op de normale manier noodzakelijk om de realiteit zo dicht mogelijk te benaderen vanuit de simulatiekant, en anderzijds wordt het proces gecombineerd met technologie om het extra ijzerverbruik te verminderen. De meest gebruikte methode is het vergroten van het gebruik van goede siliciumstaalplaten, en ongeacht de kosten kan worden gekozen voor geïmporteerd supersiliciumstaal. Natuurlijk heeft de ontwikkeling van binnenlandse nieuwe energiegedreven technologieën ook geleid tot een betere ontwikkeling in de upstream en downstream. Binnenlandse staalfabrieken lanceren ook gespecialiseerde siliciumstaalproducten. Genealogie heeft een goede classificatie van producten voor verschillende toepassingsscenario's. Hier zijn een paar eenvoudige methoden die u kunt tegenkomen:
1. Optimaliseer het magnetische circuit
Het optimaliseren van het magnetische circuit is, om precies te zijn, het optimaliseren van de sinus van het magnetische veld. Dit is van cruciaal belang, niet alleen voor inductiemotoren met vaste frequentie. Inductiemotoren met variabele frequentie en synchrone motoren zijn cruciaal. Toen ik in de textielmachine-industrie werkte, maakte ik twee motoren met verschillende prestaties om de kosten te verlagen. Het allerbelangrijkste was natuurlijk de aan- of afwezigheid van scheve polen, wat resulteerde in inconsistente sinusoïdale kenmerken van het magnetische veld in de luchtspleet. Door het werken met hoge snelheden is het ijzerverlies verantwoordelijk voor een groot deel, wat resulteert in een aanzienlijk verschil in de verliezen tussen de twee motoren. Tenslotte is, na wat achterwaartse berekeningen, het verschil in ijzerverlies van de motor onder het besturingsalgoritme ruim twee keer zo groot geworden. Dit herinnert iedereen er ook aan om besturingsalgoritmen te koppelen bij het opnieuw maken van motoren met variabele frequentie-toerentalregeling.
2. Verminder de magnetische dichtheid
Het vergroten van de lengte van de ijzeren kern of het vergroten van het magnetische geleidbaarheidsgebied van het magnetische circuit om de magnetische fluxdichtheid te verminderen, maar de hoeveelheid ijzer die in de motor wordt gebruikt neemt dienovereenkomstig toe;
3. Het verminderen van de dikte van ijzeren spanen om het verlies van geïnduceerde stroom te verminderen
Het vervangen van warmgewalste siliciumstaalplaten door koudgewalste siliciumstaalplaten kan de dikte van siliciumstaalplaten verminderen, maar dunne ijzerchips zullen het aantal ijzerchips en de productiekosten van de motor verhogen;
4. Goedkeuring van koudgewalste siliciumstaalplaten met goede magnetische geleidbaarheid om hysteresisverlies te verminderen;
5. Goedkeuring van hoogwaardige isolatiecoating met ijzeren spaanders;
6. Warmtebehandeling en productietechnologie
De restspanning na het verwerken van ijzerspanen kan het verlies van de motor ernstig beïnvloeden. Bij het verwerken van siliciumstaalplaten hebben de snijrichting en de schuifspanning bij het ponsen een aanzienlijke invloed op het verlies van de ijzeren kern. Snijden langs de walsrichting van de siliciumstaalplaat en het uitvoeren van een warmtebehandeling op de siliciumstaalplaat kan de verliezen met 10% tot 20% verminderen.
Posttijd: 01-nov-2023
