Motor elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürürken aynı zamanda enerjisinin bir kısmını da kaybeder. Motor kayıpları genel olarak üç kısma ayrılabilir: değişken kayıp, sabit kayıp ve başıboş kayıp.
1. Stator direnç kaybı (bakır kaybı), rotor direnç kaybı ve fırça direnci kaybı dahil olmak üzere değişken kayıplar yüke göre değişir.
2. Çekirdek kayıpları ve mekanik kayıplar dahil olmak üzere sabit kayıpların yükle hiçbir ilgisi yoktur. Demir kaybı, voltajın karesiyle orantılı olan histerezis kaybı ve girdap akımı kaybından oluşur. Histerezis kaybı frekansla da ters orantılıdır.
Diğer başıboş kayıplar, fanların, rotorların vb. dönmesinden kaynaklanan rulmanların sürtünme kayıpları ve rüzgar direnci kayıpları dahil olmak üzere mekanik kayıplar ve diğer kayıplardır.
Motor kaybı sınıflandırması
Motor kayıplarını azaltmak için çeşitli önlemler
Stator kayıpları
Motor statorunun I^2R kaybını azaltmanın ana yöntemleri şunlardır:
1. Stator yuvasının kesit alanını artırın. Aynı stator dış çapı altında stator yuvası kesit alanının arttırılması manyetik devre alanını azaltacak ve dişlerin manyetik yoğunluğunu artıracaktır.
2. Düşük voltajlı küçük motorlar için daha etkili olan stator yuvası dolum oranını artırın. Optimum sargı ve izolasyon boyutları ile geniş iletken kesit alanının uygulanması, stator yuvasının dolma oranını artırabilir.
3. Stator sargı ucunun uzunluğunu en aza indirin. Stator sargı sonu kaybı, toplam sargı kaybının 1/4 ila 1/2'sini oluşturur. Sargı ucu uzunluğunun azaltılması motor verimliliğini artırabilir. Deneyler uç uzunluğunun %20 oranında azaldığını ve kaybın %10 oranında azaldığını göstermektedir.
Rotor kayıpları
Motor rotorunun I^2R kaybı esas olarak rotor akımı ve rotor direnci ile ilgilidir. İlgili enerji tasarrufu yöntemleri temel olarak şunları içerir:
1. Rotor akımını azaltın; bu iki açıdan ele alınabilir: voltajın ve motor güç faktörlerinin arttırılması.
2. Rotor yuvasının kesit alanını artırın.
3. Kalın teller ve düşük dirençli malzemeler kullanmak gibi rotor sargısının direncini azaltın. Bu küçük motorlar için daha anlamlıdır çünkü küçük motorlar genellikle dökme alüminyum rotorlara sahiptir. Dökme bakır rotor kullanılması durumunda motorun toplam kaybı %10 oranında azaltılabilir. ~%15, ancak günümüzün dökme bakır rotorları yüksek üretim sıcaklıkları gerektirir ve teknoloji henüz yaygınlaştırılmamıştır ve maliyetleri, dökme alüminyum rotorlardan %15 ila %20 daha yüksektir.
Çekirdek kaybı
Motor demir kaybı aşağıdaki önlemlerle azaltılabilir:
1. Manyetik akı yoğunluğunu azaltmak için manyetik yoğunluğu azaltın ve demir çekirdeğin uzunluğunu artırın, ancak motorda kullanılan demir miktarı artacaktır.
2. İndüklenen akım kaybını azaltmak için demir talaşlarının kalınlığını azaltın. Örneğin, sıcak haddelenmiş silikonlu çelik saclar yerine soğuk haddelenmiş silikonlu çelik sacların kullanılması, silikonlu çelik sacların kalınlığını azaltabilir, ancak ince demir talaşları, demir talaşlarının sayısını ve motorun üretim maliyetini artıracaktır.
3. Histerezis kaybını azaltmak için iyi manyetik geçirgenliğe sahip soğuk haddelenmiş silikon çelik saclar kullanın.
4. Yüksek performanslı demir talaş yalıtım kaplaması kullanın.
5. Isıl işlem ve üretim teknolojisi. Demir sacın işlenmesinden sonra kalan gerilim, motor kaybını ciddi şekilde etkileyecektir. Silikon çelik sacları işlerken kesme yönü ve zımbalama kesme gerilimi, demir çekirdeğin kaybı üzerinde daha büyük bir etkiye sahiptir. Silikon çelik sacın haddeleme yönü boyunca kesilmesi ve silikon çelik zımbalanmış sacın ısıl işleme tabi tutulması, maliyeti %10 oranında azaltabilir~
Başıboş kayıplar
Motor kaçak kayıplarına ilişkin günümüzün anlayışı hâlâ araştırma aşamasındadır. Günümüzde başıboş kayıpları azaltmanın ana yöntemlerinden bazıları şunlardır:
1. Rotor yüzeyindeki kısa devreleri azaltmak için ısıl işlem ve son işlem kullanın.
2. Rotor yuvasının iç yüzeyi yalıtılmıştır.
3. Stator sargı tasarımını iyileştirerek harmonikleri azaltın.
4. Harmonikleri azaltmak, stator ve rotor diş yuvalarını artırmak, rotor yuvası şeklini eğimli yuvalar halinde tasarlamak için rotor yuvası tasarımını ve işbirliğini geliştirin ve yüksek dereceli harmonikleri büyük ölçüde azaltmak için seri bağlı sinüzoidal sargılar, dağınık sargılar ve kısa mesafeli sargılar kullanın. harmonikler; Geleneksel yalıtım yarık takozlarının yerine manyetik yarık çamuru veya manyetik yarık takozlarının kullanılması ve motor stator çekirdeğinin yarıklarının manyetik yarık çamuru ile doldurulması, ek başıboş kayıpları azaltmak için etkili bir yöntemdir.
Rüzgar sürtünme kaybı
Rüzgar sürtünme kaybı, motorun toplam kaybının yaklaşık %25'ini oluşturur ve buna gereken önem verilmelidir. Sürtünme kayıpları çoğunlukla rulmanlar ve contalardan kaynaklanır ve aşağıdaki önlemlerle azaltılabilir:
1. Şaftın boyutunu mümkün olduğunca en aza indirin, ancak çıkış torku ve rotor dinamiği gereksinimlerini karşılamalıdır.
2. Yüksek verimli rulmanlar kullanın.
3. Verimli yağlama sistemleri ve yağlayıcılar kullanın.
4. Gelişmiş sızdırmazlık teknolojisini benimseyin.
