Dejavniki, ki vplivajo na osnovno porabo železa
Za analizo problema moramo najprej poznati nekaj osnovnih teorij, ki nam bodo pomagale razumeti. Najprej moramo poznati dva pojma. Ena je izmenična magnetizacija, ki se, poenostavljeno povedano, pojavi v železnem jedru transformatorja in v zobcih statorja ali rotorja motorja; Ena je lastnost rotacijske magnetizacije, ki jo proizvaja statorski ali rotorski jarem motorja. Obstaja veliko člankov, ki izhajajo iz dveh točk in izračunajo izgubo železa motorja na podlagi različnih karakteristik v skladu z zgornjo metodo rešitve. Poskusi so pokazali, da imajo silicijeve jeklene pločevine pri magnetizaciji dve lastnosti naslednje pojave:
Kadar je gostota magnetnega pretoka pod 1,7 tesla, je izguba zaradi histereze, ki jo povzroči rotacijska magnetizacija, večja od tiste, ki jo povzroči izmenična magnetizacija; Ko je višji od 1,7 tesla, je ravno obratno. Gostota magnetnega pretoka motornega jarma je na splošno med 1,0 in 1,5 tesla, ustrezna izguba histereze rotacijske magnetizacije pa je približno 45 do 65 % večja od izgube histereze izmenične magnetizacije.
Seveda se uporabljajo tudi zgornji sklepi, ki jih v praksi nisem osebno preverjal. Poleg tega, ko se spremeni magnetno polje v železnem jedru, se v njem inducira tok, imenovan vrtinčni tok, izgube, ki jih povzroča, pa se imenujejo izgube zaradi vrtinčnega toka. Da bi zmanjšali izgube zaradi vrtinčnih tokov, železnega jedra motorja običajno ni mogoče sestaviti v cel blok in je osno zložena z izoliranimi jeklenimi ploščami, da se prepreči pretok vrtinčnih tokov. Posebna formula za izračun porabe železa tukaj ne bo okorna. Osnovna formula in pomen izračuna porabe železa Baidu bosta zelo jasna. Sledi analiza več ključnih dejavnikov, ki vplivajo na našo porabo železa, tako da lahko vsakdo tudi sklepa o težavi naprej ali nazaj v praktičnih inženirskih aplikacijah.
Po zgornji razpravi, zakaj proizvodnja žigosanja vpliva na porabo železa? Značilnosti postopka prebijanja so v glavnem odvisne od različnih oblik prebijalnih strojev in določajo ustrezen način striženja in stopnjo napetosti glede na potrebe različnih vrst lukenj in utorov, s čimer se zagotovijo pogoji plitvih območij napetosti okoli oboda laminacije. Zaradi razmerja med globino in obliko nanj pogosto vplivajo ostri koti, do te mere, da lahko visoke ravni napetosti povzročijo znatno izgubo železa na plitvih območjih napetosti, zlasti pri relativno dolgih strižnih robovih znotraj območja laminacije. Natančneje, pojavlja se predvsem v alveolarni regiji, ki pogosto postane žarišče raziskav v dejanskem raziskovalnem procesu. Pločevine iz silicijevega jekla z nizkimi izgubami pogosto določajo večje velikosti zrn. Udarec lahko povzroči sintetične robove in strižno trganje na spodnjem robu pločevine, udarni kot pa lahko pomembno vpliva na velikost robov in območij deformacije. Če se območje visokih napetosti razteza vzdolž območja robne deformacije do notranjosti materiala, bo zrnata struktura na teh območjih neizogibno podvržena ustreznim spremembam, bo zvita ali zlomljena in bo prišlo do ekstremnega raztezka meje vzdolž smeri trganja. V tem času se bo gostota meje zrn v napetostnem območju v smeri striga neizogibno povečala, kar bo povzročilo ustrezno povečanje izgube železa v regiji. Tako lahko na tej točki material v območju napetosti obravnavamo kot material z velikimi izgubami, ki pade na vrh navadne laminacije vzdolž udarnega roba. Na ta način je mogoče določiti dejansko konstanto robnega materiala, dejansko izgubo udarnega roba pa je mogoče nadalje določiti z uporabo modela izgube železa.
1. Vpliv postopka žarjenja na izgubo železa
Pogoji vpliva izgube železa v glavnem obstajajo z vidika pločevine iz silicijevega jekla, mehanske in toplotne obremenitve pa bodo vplivale na pločevino iz silicijevega jekla s spremembami njihovih dejanskih lastnosti. Dodatna mehanska obremenitev bo povzročila spremembe v izgubi železa. Hkrati bo nenehno zvišanje notranje temperature motorja spodbujalo tudi pojav težav z izgubo železa. Učinkoviti ukrepi žarjenja za odstranitev dodatne mehanske obremenitve bodo ugodno vplivali na zmanjšanje izgube železa v motorju.
2. Vzroki za prevelike izgube v proizvodnih procesih
Pločevine iz silicijevega jekla, kot glavni magnetni material za motorje, pomembno vplivajo na zmogljivost motorja zaradi svoje skladnosti z zahtevami zasnove. Poleg tega se lahko zmogljivost silikonskih jeklenih plošč istega razreda razlikuje od različnih proizvajalcev. Pri izbiri materialov si je treba prizadevati za izbiro materialov dobrih proizvajalcev silicijevega jekla. Spodaj je nekaj ključnih dejavnikov, ki so dejansko vplivali na porabo železa, s katerimi smo se srečali že prej.
Silikonska jeklena pločevina ni bila izolirana ali ustrezno obdelana. To vrsto težave je mogoče odkriti med postopkom preskušanja pločevine iz silicijevega jekla, vendar vsi proizvajalci motorjev nimajo tega preskusnega elementa in proizvajalci motorjev te težave pogosto ne prepoznajo dobro.
Poškodovana izolacija med ploščami ali kratek stik med ploščami. Ta vrsta težave se pojavi med postopkom izdelave železnega jedra. Če je tlak med laminacijo železnega jedra previsok, kar povzroči poškodbe izolacije med ploščami; Če pa so robovi po prebijanju preveliki, jih je mogoče odstraniti s poliranjem, kar povzroči resno poškodbo izolacije prebijalne površine; Ko je laminacija železnega jedra končana, utor ni gladek in uporabljena je metoda piljenja; Druga možnost je, da se zaradi dejavnikov, kot sta neenakomerna izvrtina statorja in nekoncentričnost med izvrtino statorja in robom sedeža stroja, za popravek uporabi obračanje. Konvencionalna uporaba teh proizvodnih in predelovalnih procesov motorjev dejansko pomembno vpliva na zmogljivost motorja, zlasti na izgubo železa.
Če za razstavljanje navitja uporabljate metode, kot sta sežiganje ali ogrevanje z elektriko, lahko povzroči pregrevanje železnega jedra, kar povzroči zmanjšanje magnetne prevodnosti in poškodbo izolacije med ploščami. Ta težava se pojavi predvsem med popravilom navitja in motorja med proizvodnim in predelovalnim procesom.
Varjenje in drugi postopki lahko povzročijo tudi poškodbe izolacije med nizi, kar poveča izgube zaradi vrtinčnih tokov.
Nezadostna teža železa in nepopolno zbijanje med ploščami. Končni rezultat je, da je teža železnega jedra nezadostna, najbolj neposreden rezultat pa je, da tok presega toleranco, medtem ko lahko pride do dejstva, da izguba železa presega standard.
Prevleka na pločevini iz silicijevega jekla je predebela, zaradi česar je magnetno vezje preveč nasičeno. V tem času je krivulja razmerja med tokom brez obremenitve in napetostjo močno upognjena. To je tudi ključni element v procesu proizvodnje in predelave silicijeve jeklene pločevine.
Med proizvodnjo in predelavo železnih jeder se lahko poškoduje orientacija zrn silicijeve jeklene pločevine za prebijanje in striženje površine, kar povzroči povečanje izgube železa pod isto magnetno indukcijo; Pri motorjih s spremenljivo frekvenco je treba upoštevati tudi dodatne izgube železa zaradi harmonikov; To je dejavnik, ki ga je treba celovito upoštevati v procesu načrtovanja.
Poleg zgornjih dejavnikov mora projektna vrednost izgube motornega železa temeljiti na dejanski proizvodnji in obdelavi železnega jedra, pri čemer je treba po najboljših močeh zagotoviti, da se teoretična vrednost ujema z dejansko vrednostjo. Karakteristične krivulje, ki jih zagotavljajo splošni dobavitelji materialov, so izmerjene z metodo Epsteinove kvadratne tuljave, vendar je smer magnetizacije različnih delov v motorju različna in te posebne izgube železa pri vrtenju trenutno ni mogoče upoštevati. To lahko vodi do različnih stopenj nedoslednosti med izračunanimi in izmerjenimi vrednostmi.
Metode za zmanjšanje izgube železa pri inženirskem načrtovanju
V tehniki obstaja veliko načinov za zmanjšanje porabe železa, najpomembnejše pa je, da zdravilo prilagodimo situaciji. Seveda pa ne gre samo za porabo železa, ampak tudi za druge izgube. Najbolj temeljni način je poznati razloge za velike izgube železa, kot so visoka magnetna gostota, visoka frekvenca ali čezmerna lokalna nasičenost. Seveda se je treba na običajen način po eni strani čim bolj približati realnosti s strani simulacije, po drugi strani pa je proces kombiniran s tehnologijo za zmanjšanje dodatne porabe železa. Najpogosteje uporabljena metoda je povečanje uporabe dobrih silikonskih jeklenih pločevin in ne glede na ceno je mogoče izbrati uvoženo super silikonsko jeklo. Seveda je razvoj domačih novih energetskih tehnologij spodbudil tudi boljši razvoj v zgornjem in spodnjem delu verige. Domače jeklarne lansirajo tudi specializirane izdelke iz silicijevega jekla. Genealogy ima dobro klasifikacijo izdelkov za različne scenarije uporabe. Tukaj je nekaj enostavnih metod, s katerimi se lahko srečate:
1. Optimizirajte magnetno vezje
Optimizacija magnetnega kroga, če smo natančni, je optimizacija sinusa magnetnega polja. To je ključnega pomena, ne samo za indukcijske motorje s fiksno frekvenco. Indukcijski motorji s spremenljivo frekvenco in sinhroni motorji so ključnega pomena. Ko sem delal v industriji tekstilnih strojev, sem naredil dva motorja z različnimi zmogljivostmi, da bi zmanjšal stroške. Seveda je bila najpomembnejša prisotnost ali odsotnost poševnih polov, kar je povzročilo nekonsistentne sinusne karakteristike magnetnega polja zračne reže. Zaradi dela pri visokih vrtljajih je izguba železa velik delež, kar povzroči znatno razliko v izgubah med obema motorjema. Končno se je po nekaj izračunih za nazaj razlika v izgubi železa motorja pod nadzornim algoritmom povečala za več kot dvakrat. To vsakogar spomni tudi na algoritme krmiljenja sklopke, ko ponovno izdelujete motorje za krmiljenje hitrosti s spremenljivo frekvenco.
2. Zmanjšajte magnetno gostoto
Povečanje dolžine železnega jedra ali povečanje območja magnetne prevodnosti magnetnega vezja za zmanjšanje gostote magnetnega pretoka, vendar se količina železa, uporabljenega v motorju, ustrezno poveča;
3. Zmanjšanje debeline železnih čipov za zmanjšanje izgube induciranega toka
Zamenjava vroče valjane pločevine iz silicijevega jekla s hladno valjano pločevino iz silicijevega jekla lahko zmanjša debelino pločevine iz silicijevega jekla, vendar bodo tanki železni odrezki povečali število železnih odrezkov in stroške izdelave motorja;
4.Uporaba hladno valjane pločevine iz silicijevega jekla z dobro magnetno prevodnostjo za zmanjšanje izgube zaradi histereze;
5.Uporaba visoko zmogljivega izolacijskega premaza iz železnih drobcev;
6.Tehnologija toplotne obdelave in izdelave
Preostala napetost po obdelavi železnih odrezkov lahko resno vpliva na izgubo motorja. Pri obdelavi pločevine iz silicijevega jekla imata smer rezanja in strižna napetost pri prebijanju pomemben vpliv na izgubo železnega jedra. Rezanje vzdolž smeri valjanja pločevine iz silicijevega jekla in toplotna obdelava pločevine iz silicijevega jekla lahko zmanjša izgube za 10 % do 20 %.
Čas objave: Nov-01-2023
