Embora o motor converta energia elétrica em energia mecânica, ele também perde parte de sua energia. As perdas do motor geralmente podem ser divididas em três partes: perda variável, perda fixa e perda parasita.
1. As perdas variáveis mudam com a carga, incluindo perda de resistência do estator (perda de cobre), perda de resistência do rotor e perda de resistência da escova.
2. As perdas fixas não têm nada a ver com a carga, incluindo perdas no núcleo e perdas mecânicas. A perda de ferro é composta de perda de histerese e perda de corrente parasita, que é proporcional ao quadrado da tensão. A perda por histerese também é inversamente proporcional à frequência.
Outras perdas parasitas são perdas mecânicas e outras perdas, incluindo perdas por fricção de rolamentos e perdas de resistência ao vento causadas pela rotação de ventiladores, rotores, etc.
Classificação de perda motora
Várias medidas para reduzir as perdas do motor
Perdas do estator
Os principais métodos para reduzir a perda I ^ 2R do estator do motor são:
1. Aumente a área da seção transversal da ranhura do estator. Sob o mesmo diâmetro externo do estator, aumentar a área da seção transversal da ranhura do estator reduzirá a área do circuito magnético e aumentará a densidade magnética dos dentes.
2. Aumente a taxa de enchimento da ranhura do estator, que é mais eficaz para pequenos motores de baixa tensão. A aplicação de dimensões ideais de enrolamento e isolamento e grande área de seção transversal do condutor pode aumentar a taxa de preenchimento da ranhura do estator.
3. Minimize o comprimento da extremidade do enrolamento do estator. A perda final do enrolamento do estator é responsável por 1/4 a 1/2 da perda total do enrolamento. Reduzir o comprimento final do enrolamento pode melhorar a eficiência do motor. Experimentos mostram que o comprimento final é reduzido em 20% e a perda é reduzida em 10%.
Perdas do rotor
A perda I ^ 2R do rotor do motor está relacionada principalmente à corrente do rotor e à resistência do rotor. Os métodos de economia de energia correspondentes incluem principalmente:
1. Reduzir a corrente do rotor, o que pode ser considerado sob dois aspectos: aumento da tensão e fatores de potência do motor.
2. Aumente a área da seção transversal da ranhura do rotor.
3. Reduza a resistência do enrolamento do rotor, como usar fios grossos e materiais de baixa resistência. Isto é mais significativo para motores pequenos, porque os motores pequenos geralmente possuem rotores de alumínio fundido. Se for utilizado um rotor de cobre fundido, a perda total do motor pode ser reduzida em 10%. ~15%, mas os atuais rotores de cobre fundido exigem altas temperaturas de fabricação e a tecnologia ainda não foi popularizada, e seus custos são 15% a 20% maiores que os dos rotores de alumínio fundido.
Perda central
A perda de ferro do motor pode ser reduzida pelas seguintes medidas:
1. Reduza a densidade magnética e aumente o comprimento do núcleo de ferro para reduzir a densidade do fluxo magnético, mas a quantidade de ferro usada no motor aumentará.
2. Reduza a espessura dos cavacos de ferro para reduzir a perda de corrente induzida. Por exemplo, o uso de chapas de aço silício laminadas a frio em vez de chapas de aço silício laminadas a quente pode reduzir a espessura das chapas de aço silício, mas chips finos de ferro aumentarão o número de chips de ferro e o custo de fabricação do motor.
3. Use chapas de aço silício laminadas a frio com boa permeabilidade magnética para reduzir a perda de histerese.
4. Use revestimento de isolamento de cavacos de ferro de alto desempenho.
5. Tratamento térmico e tecnologia de fabricação. A tensão residual após o processamento da chapa de ferro afetará seriamente a perda do motor. Ao processar chapas de aço silício, a direção de corte e a tensão de punçoamento têm um impacto maior na perda do núcleo de ferro. Cortar ao longo da direção de laminação da chapa de aço silício e tratar termicamente a chapa perfurada de aço silício pode reduzir o custo em 10% ~
Perdas perdidas
A compreensão atual das perdas parasitas do motor ainda está em fase de pesquisa. Alguns dos principais métodos para reduzir as perdas perdidas hoje são:
1. Use tratamento térmico e acabamento para reduzir curtos-circuitos na superfície do rotor.
2. A superfície interna da ranhura do rotor é isolada.
3. Reduza os harmônicos melhorando o projeto do enrolamento do estator.
4. Melhorar o design e a cooperação da ranhura do rotor para reduzir harmônicos, aumentar as ranhuras dos dentes do estator e do rotor, projetar o formato da ranhura do rotor em ranhuras inclinadas e usar enrolamentos sinusoidais conectados em série, enrolamentos dispersos e enrolamentos de curta distância para reduzir significativamente a alta ordem harmônicos; Usar lama de ranhura magnética ou cunhas de ranhura magnética para substituir as cunhas de ranhura isolantes tradicionais e preencher as ranhuras do núcleo do estator do motor com lama de ranhura magnética é um método eficaz para reduzir perdas parasitas adicionais.
Perda de fricção do vento
A perda por atrito do vento é responsável por cerca de 25% da perda total do motor e deve receber a devida atenção. As perdas por atrito são causadas principalmente por rolamentos e vedações, que podem ser reduzidas pelas seguintes medidas:
1. Minimize o tamanho do eixo tanto quanto possível, mas ele deve atender aos requisitos de torque de saída e dinâmica do rotor.
2. Use rolamentos de alta eficiência.
3. Use sistemas de lubrificação e lubrificantes eficientes.
4. Adote tecnologia de vedação avançada.
