วิธีลดการสูญเสียเหล็กมอเตอร์

ปัจจัยที่มีผลต่อการบริโภคธาตุเหล็กขั้นพื้นฐาน

ในการวิเคราะห์ปัญหา เราต้องรู้ทฤษฎีพื้นฐานบางอย่างก่อน ซึ่งจะช่วยให้เราเข้าใจได้ ก่อนอื่น เราต้องรู้แนวคิดสองประการ ประการแรกคือการทำให้แม่เหล็กสลับกัน ซึ่งพูดอย่างง่ายๆ ก็คือเกิดขึ้นในแกนเหล็กของหม้อแปลงและในฟันสเตเตอร์หรือโรเตอร์ของมอเตอร์ ประการหนึ่งคือคุณสมบัติการทำให้แม่เหล็กหมุน ซึ่งเกิดจากแอกสเตเตอร์หรือโรเตอร์ของมอเตอร์ มีบทความจำนวนมากที่เริ่มต้นจากสองจุดและคำนวณการสูญเสียเหล็กของมอเตอร์โดยอิงจากลักษณะต่างๆ ตามวิธีการแก้ปัญหาข้างต้น การทดลองแสดงให้เห็นว่าแผ่นเหล็กซิลิกอนแสดงปรากฏการณ์ต่อไปนี้ภายใต้การทำให้แม่เหล็กมีคุณสมบัติสองประการ:
เมื่อความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็กต่ำกว่า 1.7 เทสลา การสูญเสียฮิสเทอรีซิสที่เกิดจากแม่เหล็กหมุนจะมากกว่าการสูญเสียที่เกิดจากแม่เหล็กสลับ เมื่อสูงกว่า 1.7 เทสลา จะเป็นตรงกันข้าม ความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็กของแอกมอเตอร์โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 1.0 ถึง 1.5 เทสลา และการสูญเสียฮิสเทอรีซิสแม่เหล็กหมุนที่สอดคล้องกันจะมากกว่าการสูญเสียฮิสเทอรีซิสแม่เหล็กสลับประมาณ 45 ถึง 65%
แน่นอนว่าข้อสรุปข้างต้นยังถูกนำมาใช้ และฉันไม่ได้ตรวจสอบด้วยตนเองในทางปฏิบัติ นอกจากนี้ เมื่อสนามแม่เหล็กในแกนเหล็กเปลี่ยนแปลง กระแสไฟฟ้าจะถูกเหนี่ยวนำในนั้น เรียกว่ากระแสวน และการสูญเสียที่เกิดจากกระแสนี้เรียกว่าการสูญเสียกระแสวน เพื่อลดการสูญเสียกระแสวน แกนเหล็กของมอเตอร์มักจะไม่สามารถทำเป็นบล็อกทั้งหมดได้ และจะซ้อนกันตามแนวแกนด้วยแผ่นเหล็กหุ้มฉนวนเพื่อขัดขวางการไหลของกระแสวน สูตรการคำนวณเฉพาะสำหรับการใช้เหล็กจะไม่ยุ่งยากในที่นี้ สูตรพื้นฐานและความสำคัญของการคำนวณการใช้เหล็กของ Baidu จะชัดเจนมาก ต่อไปนี้คือการวิเคราะห์ปัจจัยสำคัญหลายประการที่มีผลต่อการใช้เหล็กของเรา เพื่อให้ทุกคนสามารถอนุมานปัญหาในการใช้งานวิศวกรรมในทางปฏิบัติได้ทั้งแบบไปข้างหน้าและข้างหลัง

หลังจากได้หารือถึงสิ่งที่กล่าวมาข้างต้นแล้ว เหตุใดการผลิตงานปั๊มจึงส่งผลต่อการใช้เหล็ก ลักษณะเฉพาะของกระบวนการเจาะขึ้นอยู่กับรูปร่างของเครื่องเจาะที่แตกต่างกันเป็นหลัก และกำหนดโหมดการเฉือนและระดับความเค้นที่สอดคล้องกันตามความต้องการของรูและร่องประเภทต่างๆ จึงมั่นใจได้ว่ามีเงื่อนไขของพื้นที่ความเค้นตื้นรอบขอบของแผ่นลามิเนต เนื่องจากความสัมพันธ์ระหว่างความลึกและรูปร่าง จึงมักได้รับผลกระทบจากมุมแหลม จนถึงขนาดที่ระดับความเค้นสูงอาจทำให้สูญเสียเหล็กอย่างมีนัยสำคัญในพื้นที่ความเค้นตื้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในขอบเฉือนที่ค่อนข้างยาวภายในช่วงแผ่นลามิเนต โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เกิดขึ้นส่วนใหญ่ในบริเวณถุงลม ซึ่งมักจะกลายเป็นจุดสนใจของการวิจัยในกระบวนการวิจัยจริง แผ่นเหล็กซิลิกอนที่มีการสูญเสียต่ำ มักถูกกำหนดโดยขนาดเกรนที่ใหญ่กว่า แรงกระแทกอาจทำให้เกิดเสี้ยนสังเคราะห์และการฉีกขาดที่ขอบด้านล่างของแผ่น และมุมของการกระแทกอาจส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อขนาดของเสี้ยนและพื้นที่การเสียรูป หากโซนความเค้นสูงขยายไปตามโซนการเสียรูปของขอบไปจนถึงด้านในของวัสดุ โครงสร้างเกรนในบริเวณเหล่านี้จะเปลี่ยนแปลงอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ บิดเบี้ยวหรือแตกร้าว และขอบเขตจะยืดออกอย่างมากตามทิศทางการฉีกขาด ในเวลานี้ ความหนาแน่นของขอบเขตเกรนในโซนความเค้นในทิศทางการเฉือนจะเพิ่มขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ส่งผลให้การสูญเสียเหล็กภายในบริเวณนั้นเพิ่มขึ้นตามไปด้วย ดังนั้น ณ จุดนี้ วัสดุในบริเวณความเค้นสามารถถือได้ว่าเป็นวัสดุที่มีการสูญเสียสูงที่ตกลงมาทับบนแผ่นลามิเนตทั่วไปตามขอบการกระแทก ด้วยวิธีนี้ จึงสามารถกำหนดค่าคงที่จริงของวัสดุขอบได้ และยังสามารถกำหนดค่าการสูญเสียจริงของขอบการกระแทกเพิ่มเติมได้โดยใช้แบบจำลองการสูญเสียเหล็ก
1.อิทธิพลของกระบวนการอบอ่อนต่อการสูญเสียเหล็ก
สภาวะอิทธิพลของการสูญเสียเหล็กนั้นส่วนใหญ่อยู่ในด้านของแผ่นเหล็กซิลิกอน และความเค้นทางกลและทางความร้อนจะส่งผลต่อแผ่นเหล็กซิลิกอนโดยมีการเปลี่ยนแปลงลักษณะที่แท้จริง ความเค้นทางกลเพิ่มเติมจะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในการสูญเสียเหล็ก ในเวลาเดียวกัน อุณหภูมิภายในมอเตอร์ที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจะส่งเสริมให้เกิดปัญหาการสูญเสียเหล็กด้วย การใช้มาตรการอบอ่อนที่มีประสิทธิภาพเพื่อขจัดความเค้นทางกลเพิ่มเติมจะมีผลดีในการลดการสูญเสียเหล็กภายในมอเตอร์

2. สาเหตุของการสูญเสียที่มากเกินไปในกระบวนการผลิต

แผ่นเหล็กซิลิกอนซึ่งเป็นวัสดุแม่เหล็กหลักสำหรับมอเตอร์มีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพของมอเตอร์เนื่องจากเป็นไปตามข้อกำหนดการออกแบบ นอกจากนี้ ประสิทธิภาพของแผ่นเหล็กซิลิกอนเกรดเดียวกันอาจแตกต่างกันไปตามผู้ผลิตแต่ละราย เมื่อเลือกวัสดุ ควรพยายามเลือกวัสดุจากผู้ผลิตเหล็กซิลิกอนที่มีคุณภาพ ด้านล่างนี้เป็นปัจจัยสำคัญบางประการที่ส่งผลต่อการบริโภคเหล็กที่เคยพบมาก่อน

แผ่นเหล็กซิลิคอนไม่ได้รับการหุ้มฉนวนหรือได้รับการบำบัดอย่างเหมาะสม ปัญหาประเภทนี้สามารถตรวจพบได้ในระหว่างกระบวนการทดสอบแผ่นเหล็กซิลิคอน แต่ผู้ผลิตมอเตอร์บางรายไม่ได้มีรายการทดสอบนี้ และผู้ผลิตมอเตอร์มักไม่ค่อยตระหนักถึงปัญหานี้

ฉนวนระหว่างแผ่นเสียหายหรือไฟฟ้าลัดวงจรระหว่างแผ่น ปัญหาประเภทนี้เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการผลิตแกนเหล็ก หากแรงดันระหว่างการเคลือบแกนเหล็กสูงเกินไป ทำให้ฉนวนระหว่างแผ่นเสียหาย หรือหากเศษเหล็กมีขนาดใหญ่เกินไปหลังจากการเจาะ สามารถขจัดออกได้โดยการขัด ซึ่งจะทำให้ฉนวนของพื้นผิวที่เจาะเสียหายอย่างรุนแรง หลังจากการเคลือบแกนเหล็กเสร็จสิ้น ร่องจะไม่เรียบ และต้องใช้วิธีการตะไบ หรืออีกทางหนึ่ง เนื่องจากปัจจัยต่างๆ เช่น รูสเตเตอร์ที่ไม่เท่ากันและการไม่ศูนย์กลางเดียวกันระหว่างรูสเตเตอร์กับขอบที่นั่งของเครื่องจักร อาจใช้การกลึงเพื่อแก้ไขได้ การใช้งานทั่วไปของกระบวนการผลิตและการประมวลผลมอเตอร์เหล่านี้ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพของมอเตอร์ โดยเฉพาะการสูญเสียเหล็ก

การใช้กรรมวิธีต่างๆ เช่น การเผาหรือการให้ความร้อนด้วยไฟฟ้าในการแยกชิ้นส่วนขดลวดอาจทำให้แกนเหล็กเกิดความร้อนสูงเกินไป ส่งผลให้ค่าการนำแม่เหล็กลดลงและฉนวนระหว่างแผ่นได้รับความเสียหาย ปัญหานี้มักเกิดขึ้นระหว่างการซ่อมแซมขดลวดและมอเตอร์ระหว่างกระบวนการผลิตและการแปรรูป

การเชื่อมแบบซ้อนและกระบวนการอื่นๆ อาจทำให้ฉนวนระหว่างกองได้รับความเสียหาย ส่งผลให้สูญเสียกระแสไฟฟ้าวนมากขึ้น
น้ำหนักเหล็กไม่เพียงพอและการอัดแน่นระหว่างแผ่นเหล็กไม่สมบูรณ์ ผลลัพธ์ขั้นสุดท้ายคือ น้ำหนักของแกนเหล็กไม่เพียงพอ และผลลัพธ์โดยตรงที่สุดคือ กระแสไฟฟ้าเกินขีดจำกัดความคลาดเคลื่อน ขณะเดียวกัน อาจมีข้อเท็จจริงที่ว่าการสูญเสียเหล็กเกินมาตรฐาน
การเคลือบบนแผ่นเหล็กซิลิกอนนั้นหนาเกินไป ทำให้วงจรแม่เหล็กอิ่มตัวเกินไป ในเวลานี้ เส้นโค้งความสัมพันธ์ระหว่างกระแสไฟฟ้าขณะไม่มีโหลดและแรงดันไฟฟ้าจะโค้งงออย่างรุนแรง ซึ่งถือเป็นองค์ประกอบสำคัญในกระบวนการผลิตและแปรรูปแผ่นเหล็กซิลิกอนอีกด้วย

ในระหว่างการผลิตและการประมวลผลของแกนเหล็ก ทิศทางของเมล็ดพืชของการเจาะและการเฉือนพื้นผิวการยึดแผ่นเหล็กซิลิกอนอาจได้รับความเสียหาย นำไปสู่การสูญเสียเหล็กเพิ่มขึ้นภายใต้การเหนี่ยวนำแม่เหล็กเดียวกัน สำหรับมอเตอร์ความถี่แปรผัน ควรพิจารณาการสูญเสียเหล็กเพิ่มเติมที่เกิดจากฮาร์โมนิกด้วย นี่เป็นปัจจัยที่ควรพิจารณาอย่างครอบคลุมในกระบวนการออกแบบ

นอกเหนือจากปัจจัยข้างต้นแล้ว ค่าการออกแบบของการสูญเสียเหล็กของมอเตอร์ควรขึ้นอยู่กับการผลิตและการประมวลผลจริงของแกนเหล็ก และควรพยายามทุกวิถีทางเพื่อให้แน่ใจว่าค่าทางทฤษฎีตรงกับค่าจริง เส้นโค้งลักษณะเฉพาะที่ซัพพลายเออร์วัสดุทั่วไปให้มานั้นวัดโดยใช้วิธีขดลวดสี่เหลี่ยมของ Epstein แต่ทิศทางการทำให้เป็นแม่เหล็กของชิ้นส่วนต่างๆ ในมอเตอร์นั้นแตกต่างกัน และการสูญเสียเหล็กหมุนพิเศษนี้ไม่สามารถนำมาพิจารณาได้ในขณะนี้ ซึ่งอาจนำไปสู่ความไม่สอดคล้องกันในระดับที่แตกต่างกันระหว่างค่าที่คำนวณได้และค่าที่วัดได้

วิธีการลดการสูญเสียเหล็กในงานออกแบบทางวิศวกรรม
มีหลายวิธีในการลดการใช้เหล็กในงานวิศวกรรม และสิ่งที่สำคัญที่สุดคือการปรับยาให้เหมาะกับสถานการณ์ แน่นอนว่าไม่ใช่แค่เรื่องการใช้เหล็กเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการสูญเสียอื่นๆ ด้วย วิธีพื้นฐานที่สุดคือการทราบสาเหตุของการสูญเสียเหล็กสูง เช่น ความหนาแน่นของแม่เหล็กสูง ความถี่สูง หรือความอิ่มตัวในพื้นที่มากเกินไป แน่นอนว่าโดยปกติแล้ว จำเป็นต้องเข้าใกล้ความเป็นจริงให้มากที่สุดจากด้านการจำลอง และในอีกด้านหนึ่ง กระบวนการจะรวมเข้ากับเทคโนโลยีเพื่อลดการใช้เหล็กเพิ่มเติม วิธีที่ใช้กันทั่วไปที่สุดคือการเพิ่มการใช้แผ่นเหล็กซิลิกอนคุณภาพดี และไม่ว่าจะมีต้นทุนเท่าใด ก็สามารถเลือกเหล็กซิลิกอนซูเปอร์นำเข้าได้ แน่นอนว่าการพัฒนาเทคโนโลยีพลังงานใหม่ในประเทศยังผลักดันการพัฒนาที่ดีขึ้นในต้นน้ำและปลายน้ำ โรงงานเหล็กในประเทศยังเปิดตัวผลิตภัณฑ์เหล็กซิลิกอนเฉพาะทางอีกด้วย Genealogy มีการจำแนกผลิตภัณฑ์ที่ดีสำหรับสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกัน ต่อไปนี้เป็นวิธีการง่ายๆ บางประการที่ต้องเผชิญ:

1. เพิ่มประสิทธิภาพวงจรแม่เหล็ก

การเพิ่มประสิทธิภาพวงจรแม่เหล็กนั้นแม่นยำกว่ามาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเพิ่มประสิทธิภาพไซน์ของสนามแม่เหล็ก ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญ ไม่เพียงแต่สำหรับมอเตอร์เหนี่ยวนำความถี่คงที่เท่านั้น มอเตอร์เหนี่ยวนำความถี่แปรผันและมอเตอร์ซิงโครนัสมีความสำคัญมาก เมื่อฉันทำงานในอุตสาหกรรมเครื่องจักรสิ่งทอ ฉันได้สร้างมอเตอร์สองตัวที่มีประสิทธิภาพต่างกันเพื่อลดต้นทุน แน่นอนว่าสิ่งที่สำคัญที่สุดคือการมีหรือไม่มีขั้วเบ้ ซึ่งส่งผลให้ลักษณะไซน์ของสนามแม่เหล็กช่องว่างอากาศไม่สม่ำเสมอ เนื่องจากการทำงานที่ความเร็วสูง การสูญเสียเหล็กจึงมีสัดส่วนที่มาก ส่งผลให้การสูญเสียระหว่างมอเตอร์ทั้งสองมีความแตกต่างกันอย่างมาก ในที่สุด หลังจากการคำนวณย้อนหลัง ความแตกต่างของการสูญเสียเหล็กของมอเตอร์ภายใต้อัลกอริทึมการควบคุมก็เพิ่มขึ้นมากกว่าสองเท่า นอกจากนี้ยังเตือนทุกคนให้รวมอัลกอริทึมการควบคุมเมื่อสร้างมอเตอร์ควบคุมความเร็วความถี่แปรผันอีกครั้ง

2.ลดความหนาแน่นของแม่เหล็ก
การเพิ่มความยาวแกนเหล็กหรือเพิ่มพื้นที่การนำแม่เหล็กของวงจรแม่เหล็กเพื่อลดความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็ก แต่ปริมาณเหล็กที่ใช้ในมอเตอร์ก็เพิ่มขึ้นตามไปด้วย

3.ลดความหนาของเศษเหล็กเพื่อลดการสูญเสียกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ
การแทนที่แผ่นเหล็กซิลิคอนรีดร้อนด้วยแผ่นเหล็กซิลิคอนรีดเย็นสามารถลดความหนาของแผ่นเหล็กซิลิคอนได้ แต่เศษเหล็กบางจะเพิ่มจำนวนเศษเหล็กและต้นทุนการผลิตมอเตอร์

4. ใช้แผ่นเหล็กซิลิคอนรีดเย็นที่มีการนำแม่เหล็กที่ดีเพื่อลดการสูญเสียฮิสเทรีซิส
5.ใช้วัสดุเคลือบฉนวนเหล็กชิปประสิทธิภาพสูง
6.การอบชุบด้วยความร้อนและเทคโนโลยีการผลิต
ความเค้นตกค้างหลังจากการประมวลผลเศษเหล็กอาจส่งผลกระทบอย่างร้ายแรงต่อการสูญเสียของมอเตอร์ เมื่อประมวลผลแผ่นเหล็กซิลิกอน ทิศทางการตัดและแรงเฉือนในการเจาะมีผลกระทบอย่างมากต่อการสูญเสียแกนเหล็ก การตัดตามทิศทางการรีดของแผ่นเหล็กซิลิกอนและการให้ความร้อนกับแผ่นเหล็กซิลิกอนสามารถลดการสูญเสียได้ 10% ถึง 20%