Factoren die het verlies van basisijzer beïnvloeden
Ten eerste moeten we twee concepten kennen. De ene is afwisselende magnetisatie, wat simpelweg gebeurt in de stator- of rotortanden van de motor; de andere is roterende magnetisatie, wat wordt geproduceerd door het stator- of rotorjuk van de motor. Experimenten tonen aan dat de volgende verschijnselen bestaan in siliciumstaalplaten onder twee soorten magnetisatie:
Wanneer de fluxdichtheid lager is dan 1.7 Tesla, is het hystereseverlies veroorzaakt door roterende magnetisatie groter dan dat veroorzaakt door afwisselende magnetisatie; wanneer het hoger is dan 1.7 Tesla, is het tegenovergestelde waar. De magnetische fluxdichtheid van het motorjuk ligt over het algemeen tussen 1.0 en 1.5 Tesla, en het corresponderende roterende magnetisatiehystereseverlies is ongeveer 45 tot 65% groter dan het afwisselende magnetisatiehystereseverlies.
Bovendien, wanneer het magnetische veld in de kern verandert, zal er stroom in worden geïnduceerd, wat wervelstroom wordt genoemd, en het verlies dat hierdoor wordt veroorzaakt, wordt wervelstroomverlies genoemd. Om wervelstroomverlies te verminderen, wordt de motorkern meestal niet in één geheel gemaakt, maar axiaal gestapeld door geïsoleerde stalen platen om de stroming van wervelstroom te belemmeren. Hieronder volgt een analyse van verschillende belangrijke punten die van invloed zijn op ons ijzerverlies, zodat iedereen vooruit of achteruit kan werken om het probleem in daadwerkelijke technische toepassingen te vinden.
Waarom beïnvloedt de productie van gestanste platen het ijzerverlies? De kenmerken van het stansproces worden voornamelijk bepaald door de verschillende vormen van de stansmachines, de eisen voor verschillende soorten gaten en sleuven, en de bijbehorende afschuifmodus en spanningsniveaus om te zorgen voor een geringe spanning in het gebied buiten de laminering. Vanwege de relatie tussen diepte en vorm, wordt dit vaak beïnvloed door scherpe hoeken, waardoor hoge spanningsniveaus een aanzienlijk ijzerverlies veroorzaken in het gebied met geringe spanning, met name in het deel met relatief lange afschuifranden binnen het lamineringsbereik. Dit treedt met name op in het gebied van de tandgroeven, waardoor dit vaak het onderwerp van onderzoek is in de praktijk. Laagverlies siliciumstaalplaten worden vaak gekenmerkt door grotere korrelgroottes. De impact veroorzaakt synthetische bramen en scheurvorming aan de onderkant van de gestanste plaat, waarbij de hoek van de impact een aanzienlijke invloed heeft op de grootte van de bramen en het vervormingsgebied. Als een gebied met hoge spanning zich langs de randvervormingszone uitstrekt tot in het binnenste van het materiaal, zal de korrelstructuur in deze gebieden onvermijdelijk veranderen, vervormen of breken, en extreem langgerekte korrelgrenzen produceren in de scheurrichting. Hierdoor zal de korrelgrensdichtheid van het spanningsgebied in de schuifrichting toenemen, wat zal leiden tot een overeenkomstige toename van het ijzerverlies in dat gebied. Het materiaal in de spanningszone kan daarom worden beschouwd als een materiaal met hoog verlies dat zich langs de impactrand op de normale laminering bevindt. Op deze manier kunnen de werkelijke constanten van het randmateriaal worden bepaald en kan het ijzerverliesmodel worden gebruikt om het werkelijke verlies van de impactrand verder te bepalen.
1. De invloed van het gloeiproces op ijzerverlies
De invloed van ijzerverlies bestaat voornamelijk in siliciumstaalplaten, en mechanische en thermische spanningen zullen siliciumstaalplaten beïnvloeden naarmate hun werkelijke eigenschappen veranderen. Extra mechanische spanning zal veranderingen in ijzerverlies veroorzaken. Tegelijkertijd zal de voortdurende stijging van de temperatuur in de motor ook het probleem van ijzerverlies veroorzaken. 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 grote verliezen in het productieproces
Als het belangrijkste magnetische geleidende materiaal van de motor, heeft de prestatie-naleving van de siliciumstaalplaat een grote impact op de prestaties van de motor. Het is vooral om ervoor te zorgen dat de kwaliteit van de siliciumstaalplaat voldoet aan de ontwerpvereisten. Bovendien is de materiaalprestatie van dezelfde kwaliteit siliciumstaalplaten van verschillende fabrikanten verschillend. Probeer bij het selecteren van materialen materialen te selecteren van goede siliciumstaalfabrikanten. Hier zijn enkele belangrijke factoren die daadwerkelijk ijzerverlies beïnvloeden.
⏩ De siliciumstaalplaat is niet geïsoleerd of is niet goed behandeld. Dit type probleem kan worden gevonden in het detectieproces van siliciumstaalplaten, maar niet alle motorfabrikanten hebben dit detectie-item en dit probleem wordt vaak niet goed geïdentificeerd door motorfabrikanten.
⏩ Isolatie tussen platen is beschadigd of kortsluiting tussen platen. Dit type probleem doet zich voor tijdens het productieproces van de kern. Als de druk tijdens het lamineren van de kern te groot is, wordt de isolatie tussen platen beschadigd; of de bramen na het ponsen zijn te groot en de bramen worden verwijderd door slijpen, wat resulteert in ernstige schade aan de isolatie op het oppervlak van de ponsplaat; en de sleuven zijn niet glad nadat het lamineren is voltooid en de vijlmethode wordt gebruikt; of de binnenboring van de stator is niet glad, de binnenboring van de stator en de basisstop van de machine zijn niet concentrisch, enz. en de draaimethode wordt gebruikt om te corrigeren. Deze veelvoorkomende toepassingen bij de productie en verwerking van motoren hebben in feite een grote impact op de prestaties van de motor, met name het ijzerverlies.
⏩ Wanneer de wikkeling wordt verwijderd door verbranding of elektrische verhitting, raakt de kern oververhit, wordt de magnetische geleidbaarheid verminderd en wordt de isolatie tussen de platen beschadigd. Dit probleem doet zich vooral voor bij het repareren van wikkelingen en motoren tijdens het productie- en verwerkingsproces.
⏩ Stapellassen en andere processen veroorzaken ook schade aan de isolatie tussen de lamellen en verhogen de wervelstroomverliezen.
⏩ Het ijzergewicht is onvoldoende en de platen worden niet gecompacteerd. Het uiteindelijke resultaat is dat het gewicht van de kern onvoldoende is, wat direct zal leiden tot overmatige stroom en overmatig ijzerverlies.
⏩ De siliciumstaalplaat is te dik geverfd, waardoor het magnetische circuit te verzadigd raakt. Op dit moment is de relatiecurve tussen nullaststroom en spanning ernstig gebogen. Dit is ook een belangrijke factor bij de productie en verwerking van siliciumstaalplaten.
⏩ De productie en verwerking van de kern zorgen ervoor dat de korreloriëntatie van de pons- en knipoppervlaktebevestiging van de siliciumstaalplaat wordt vernietigd, wat resulteert in een toename van het ijzerverlies bij dezelfde magnetische inductie. Bij motoren met variabele frequentie moet ook rekening worden gehouden met extra ijzerverlies veroorzaakt door harmonischen. Dit is een factor waarmee rekening moet worden gehouden in het ontwerpproces.
Naast de bovenstaande factoren moet de ontwerpwaarde van het ijzerverlies van de motor gebaseerd zijn op de werkelijke productie en verwerking van de kern, en moet geprobeerd worden de theoretische waarde te laten overeenkomen met de werkelijke waarde. De karakteristieke curve die door de algemene materiaalleverancier wordt verstrekt, wordt gemeten volgens de Epstein-cirkelmethode, en de magnetisatierichting van verschillende delen van de motor is verschillend. Dit speciale rotatie-ijzerverlies kan op dit moment niet worden overwogen. Dit zal leiden tot inconsistentie tussen de berekende waarde en de gemeten waarde in verschillende mate.
Methoden om ijzerverlies in technisch ontwerp te verminderen
Er zijn veel manieren om ijzerverlies in de techniek te verminderen, en het belangrijkste is om het juiste medicijn voor de juiste ziekte voor te schrijven. Natuurlijk is het niet alleen een probleem van ijzerverlies, maar andere verliezen zijn hetzelfde. De meest fundamentele manier is om de reden voor het hoge ijzerverlies te weten, of het nu komt door een hoge magnetische dichtheid, hoge frequentie of overmatige lokale verzadiging, enz. Natuurlijk is het volgens de normale manier enerzijds noodzakelijk om te proberen om vanuit de simulatiekant dicht bij de realiteit te komen, en anderzijds vermindert de procesaanpassingstechnologie het extra ijzerverlies. De meest gebruikelijke manier is om de vervanging van goede siliciumstaalplaten te verhogen. Als de kosten niet in aanmerking worden genomen, kan geïmporteerd supersiliciumstaal worden geselecteerd. Natuurlijk heeft het met de ontwikkeling van binnenlandse nieuwe energieaandrijftechnologie ook geleid tot een betere ontwikkeling van upstream en downstream. Binnenlandse staalfabrieken lanceren ook speciale siliciumstaalproducten. Het spectrum heeft een betere classificatie van producten voor verschillende toepassingsscenario's. Hier zijn nog een paar directere methoden:
⏩ Optimaliseer het magnetische circuit
Om het magnetische circuit te optimaliseren, om preciezer te zijn, is het optimaliseren van de sinusoïdaliteit van het magnetische veld. Dit is erg kritisch, 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 kosten te besparen. Het belangrijkste was natuurlijk of er een scheve pool was, wat leidde tot inconsistente sinusoïdaliteit van het magnetische veld met luchtspleet. Omdat het werkt onder hoge snelheidsomstandigheden, is het ijzerverlies verantwoordelijk voor een groot deel, dus het verlies van de twee motoren is heel verschillend. Ten slotte, na een reeks omgekeerde berekeningen, verschilde het ijzerverlies van de motor onder het regelalgoritme met meer dan 2 keer. Hier herinner ik iedereen er ook aan dat bij het maken van motoren met variabele frequentiesnelheidsregeling, je het regelalgoritme moet koppelen om dit te doen.
⏩ Verminder magnetische dichtheid
Vergroot de lengte van de ijzeren kern of vergroot het magnetische geleidingsgebied van het magnetische circuit om de magnetische fluxdichtheid te verminderen, maar de hoeveelheid ijzer die in de motor wordt gebruikt, zal dienovereenkomstig toenemen;
⏩ Verminder de dikte van de ijzeren kern om het verlies van geïnduceerde stroom te verminderen. Bijvoorbeeld, het gebruik van koudgewalste siliciumstaalplaten in plaats van warmgewalste siliciumstaalplaten kan de dikte van de siliciumstaalplaten verminderen, maar dunne ijzeren kernplaten zullen het aantal ijzeren kernplaten en de productiekosten van de motor verhogen;
⏩ Gebruik koudgewalste siliciumstaalplaten met een goede magnetische geleidbaarheid om hystereseverlies te verminderen;
⏩ Gebruik een hoogwaardige isolatiecoating met ijzeren kern;
⏩ Warmtebehandeling en productietechnologie
De restspanning na de verwerking van ijzeren kernplaten zal het verlies van de motor ernstig beïnvloeden. Bij de verwerking van siliciumstalen platen hebben de snijrichting en de ponsschuifspanning een grotere impact op het verlies van de ijzeren kern. Snijden langs de walsrichting van de siliciumstalen plaat en warmtebehandeling van de siliciumstalen ponsplaat kan het verlies met 10% tot 20% verminderen.
