1. Großer Kupferverlust im Stator
● Großer Widerstand der Statorwicklung:
(1) Der Drahtwiderstand ist groß oder der Drahtdurchmesser ist klein, der Drahtdurchmesser ist ungleichmäßig oder die Anzahl der Wicklungen ist gering;
(2) Falsche Verkabelung oder schwache Schweißarbeiten;
(3) Die tatsächliche Anzahl der Windungen ist größer als der Konstruktionswert.
● Großer Statorstrom:
(1) Sonstige Verluste sind verhältnismäßig groß;
(2) Die Dreiphasenunsymmetrie aufgrund der Asymmetrie der Ständerwicklung;
(3) Der Luftspalt zwischen Stator und Rotor ist erheblich ungleichmäßig;
(4) Da die Anzahl der Windungen geringer als der Normalwert ist, ist der Widerstand zu diesem Zeitpunkt geringer als der Normalwert.
(5) Die Wicklungsverdrahtung ist falsch.
2. Großer Rotorkupferverlust
● Der Widerstand der Rotorwicklung (oder des Rotorstabs) ist groß:
(1) Der spezifische Widerstand von Aluminium (Kupfer) ist relativ groß;
(2) In den Rotorführungsstangen oder Endringen aus Aluminiumguss befinden sich Luftlöcher oder Verunreinigungen, oder es gibt stellenweise dünne Stangen, die durch Gussfehler verursacht werden.
(3) Die Statorschlitze sind nicht sauber (erkennbar an einer Sägezahnkerbe) und es sind falsche und umgekehrte Teile vorhanden, was zu einer unzureichenden effektiven Fläche der Rotorschlitze führt.
(4) Eine falsche Auswahl der Parameter für Aluminiumguss führt zu einer lockeren Aluminiumstruktur, was unmittelbar zu einem Anstieg des spezifischen Widerstandes führt.
(5) Das Material erfüllt nicht die Anforderungen. Beispielsweise wird für den üblichen Aluminiumrotor eine Aluminiumlegierung verwendet.
(6) Verwendung des falschen Rotors usw.
● Großer Rotorstrom:
(1) Verwendung des falschen Rotors;
(2) Beim Aluminiumguss wird das falsche Aluminium verwendet. Beispielsweise wird für den Rotor aus Aluminiumlegierung gewöhnliches Aluminium verwendet.
(3) Die Stapelung des Rotorkerns ist nicht massiv, so dass große Aluminiumbereiche zwischen die Bleche gelangen und dadurch ein übermäßiger Querstrom im Rotor entsteht.
3. Hohe Streuverluste
● Falsche Wahl des Statorwicklungstyps oder der Wicklungsteilung;
● Falsche Auswahl der Stator- und Rotornutpassung;
● Der Luftspalt ist zu klein oder stark ungleichmäßig;
● Schwerwiegender Kurzschluss zwischen Rotorführungsschiene und Eisenkern;
● Statorwicklungsenden sind zu lang usw.
4. Großer Eisenverlust
● Die Qualität des Siliziumstahlblechs ist schlecht oder es wird das falsche Material verwendet
● Schlechte Isolierung zwischen den Statorkernstücken:
(1) Die Isolierungsbehandlung wird nicht durchgeführt oder die Behandlungswirkung ist nicht gut;
(2) Beim Laminieren des Eisenkerns ist der Druck zu groß, wodurch die Isolierung zwischen den Blechen beschädigt wird.
(3) Wenn die Innenbohrung des Stators gedreht oder der Eisenkern repariert wird, entsteht ein Kurzschluss zwischen den Eisenkernstücken (dieses Problem besteht bei den meisten Eisenkernherstellern).
● Unzureichende Anzahl an Eisenkernen und unzureichendes Eisengewicht:
(1) Die Anzahl der Chips reicht nicht aus (fehlende Chips);
(2) Der Stapeldruck ist gering und nicht verdichtet, was unmittelbar dazu führt, dass das Eisengewicht nicht ausreicht.
(3) Die Grate des Stanzblechs sind groß und das Eisengewicht kann nicht garantiert werden, wenn die Eisenlänge den Anforderungen entspricht.
(4) Die Farbe ist zu dick, was ein direktes Qualitätsproblem des Siliziumstahlblechs darstellt.
● Der magnetische Kreis ist zu gesättigt und die Beziehungskurve zwischen Leerlaufstrom und Spannung ist stark verbogen.
● Der Leerlaufstreuverlust ist relativ groß, da er während der Prüfung in den Eisenverlust einbezogen wird, wodurch der Eisenverlust größer erscheint.
● Wenn die Wicklung durch Feuer oder elektrische Erhitzung entfernt wird, wird der Eisenkern überhitzt, die magnetische Leitfähigkeit verringert und die Isolierung zwischen den Chips beschädigt.
5. Großer mechanischer Verlust
● Die Qualität des Lagers oder der Lagerbaugruppe ist nicht gut. Zu diesem Zeitpunkt wird das Lager stark erhitzt oder dreht sich unflexibel.
● Der externe Lüfter wird falsch verwendet (z. B. wird ein 4-poliger Lüfter für einen 2-poligen Motor verwendet) oder der Flügelwinkel ist falsch. Gemäß der herkömmlichen Konstruktion ist der Lüfter eines 2P-Motors relativ klein, und die Methode zur Reduzierung der Verluste durch Einstellen des Lüfters ist sehr effektiv. Voraussetzung ist jedoch, dass die Temperaturanstiegsleistung des Motors sichergestellt wird.
● Der Maschinensockel und die Lagerkammern beider Enddeckel liegen nicht auf derselben Achse;
● Der Durchmesser der Lagerkammer ist klein, wodurch sich der Außenring des Lagers unter Druck verformt, was zu einem erhöhten Reibungsverlust des Lagers führt. Diese Situation kann auch zu einer Überhitzung und einem Lagerausfall führen.
● Es befindet sich zu viel Schmierfett in der Lagerkammer oder die Qualität des Schmierfetts ist nicht gut. Dieses Problem tritt bei Hochspannungsmotoren offensichtlich auf. Frau Shen hat einmal einen Test durchgeführt und der höchste Punkt der Lagerdeckeltemperatur war 10 K höher als der niedrigste Punkt. Öffnen Sie ihn und prüfen Sie, ob sich an dieser Stelle tatsächlich viel Fett angesammelt hat.
● Stator und Rotor reiben aneinander, was wir als Sweepen bezeichnen. Wenn Stator und Rotor aneinander reiben, führt dies nicht direkt dazu, dass der Motor aufhört, sich zu drehen, aber der Verlust des Motors erhöht sich erheblich.
● Die axiale Größe des Rotors ist nicht korrekt, wodurch die beiden Enden stecken bleiben und die Drehung unflexibel wird.
● Öldichtungen oder Wasserschleuderringe und andere Komponenten sind nicht richtig eingebaut oder verformt, was zu großem Reibungswiderstand führt.
● Beim Lüftermotor reibt der Lüfter an den zugehörigen Teilen, was die Drehung erschwert.
Wie definiert man einen Hocheffizienzmotor?
Gewöhnlicher Motor: Der Motor ist ein Gerät, das elektrische Energie in mechanische Energie umwandelt. 70–95 % der vom Motor aufgenommenen elektrischen Energie werden in mechanische Energie umgewandelt. Dies ist der Wirkungsgrad des Motors, ein wichtiger technischer Indikator für den Motor. Der Anteil von 30–5 % wird vom Motor selbst aufgrund von Wärmeentwicklung, mechanischem Verlust usw. verbraucht, sodass dieser Anteil der elektrischen Energie verschwendet wird.
Hocheffizienzmotor: Als Hocheffizienzmotor bezeichnet man einen Motor mit einem hohen Nutzungsgrad elektrischer Energie.
Bei gewöhnlichen Motoren ist es nicht einfach, den Wirkungsgrad um 1 Prozentpunkt zu steigern, und das Material wird stark zunehmen. Wenn der Wirkungsgrad des Motors einen bestimmten Wert erreicht, kann er nicht mehr verbessert werden, egal wie viel Material hinzugefügt wird. Die meisten hocheffizienten Motoren auf dem Markt sind Ersatzprodukte für Drehstrom-Asynchronmotoren, das heißt, das grundlegende Funktionsprinzip hat sich nicht geändert.
Der Hocheffizienzmotor verbessert die Effizienz des Motors hauptsächlich auf folgende Weise:
- Um die Effizienz zu verbessern, erhöhen Sie den Außendurchmesser des Eisenkerns, erhöhen die Länge des Eisenkerns, vergrößern die Statornut und erhöhen das Gewicht des Kupferdrahts.
- Es wird Siliziumstahlblech mit guter magnetischer Leitfähigkeit verwendet. Früher wurde warmgewalztes Blech mit hohem Eisenverlust verwendet, heute wird jedoch hochwertiges kaltgewalztes Blech mit geringem Verlust verwendet, wie z. B. DW470. Sogar noch niedrigeres DW270.
- Verbessern Sie die Bearbeitungsgenauigkeit und reduzieren Sie den mechanischen Verlust. Ersetzen Sie den kleinen Lüfter, um den Lüfterverlust zu reduzieren, und verwenden Sie hocheffiziente Lager.
- Optimieren Sie das Design der elektrischen Leistungsparameter des Motors und optimieren Sie die Parameter durch Ändern der Nutform.
- Verwendung eines Rotors aus Kupferguss (komplizierter Prozess und hohe Kosten)
Daher sind für die Herstellung eines wirklich hocheffizienten Motors die Kosten für Design, Rohstoffe und Verarbeitung wesentlich höher, damit Elektrizität möglichst weitgehend in mechanische Energie umgewandelt werden kann.
Energiesparmaßnahmen für hocheffiziente Motoren:
Die Energieeinsparung bei Motoren ist ein systematisches Projekt, das den gesamten Lebenszyklus des Motors umfasst. Von der Konstruktion und Herstellung des Motors bis hin zur Auswahl, Bedienung, Einstellung, Wartung und Verschrottung des Motors muss die Wirkung von Energiesparmaßnahmen während des gesamten Lebenszyklus des Motors berücksichtigt werden. In diesem Bereich besteht die Hauptüberlegung darin, die Effizienz unter folgenden Gesichtspunkten zu verbessern:
Bei der Konstruktion eines Energiesparmotors geht es um die Nutzung moderner Konstruktionsmethoden, wie beispielsweise Optimierungskonstruktionstechnologie, neue Werkstofftechnologie, Steuerungstechnologie, Integrationstechnologie, Test- und Erkennungstechnologie usw., um den Leistungsverlust des Motors zu verringern, die Effizienz des Motors zu verbessern und einen hocheffizienten Motor zu konstruieren.
Wenn der Motor elektrische Energie in mechanische Energie umwandelt, verliert er auch einen Teil seiner Energie. Typische Verluste von Wechselstrommotoren können im Allgemeinen in drei Teile unterteilt werden: feste Verluste, variable Verluste und Streuverluste. Die variablen Verluste variieren mit der Last, einschließlich Statorwiderstandsverlust (Kupferverlust), Rotorwiderstandsverlust und Bürstenwiderstandsverlust, und die festen Verluste haben nichts mit der Last zu tun, einschließlich Eisenkernverlust und mechanischer Verlust. Der Eisenverlust setzt sich aus Hystereseverlust und Wirbelstromverlust zusammen, der proportional zum Quadrat der Spannung ist, und der Hystereseverlust ist auch umgekehrt proportional zur Frequenz; andere Streuverluste sind mechanische Verluste und andere Verluste, einschließlich Reibungsverluste von Lagern und Lüftern, Rotoren und andere Windverluste aufgrund der Rotation.
Merkmale von Hochleistungsmotoren:
- Sparen Sie Energie und senken Sie die Betriebskosten langfristig. Es eignet sich sehr gut für Textilien, Ventilatoren, Wasserpumpen und Kompressoren. Die Anschaffungskosten des Motors können durch ein Jahr Stromeinsparung wieder hereingeholt werden.
- Direkt starten oder die Drehzahl mit einem Frequenzumrichter anpassen, auch der Asynchronmotor kann komplett ersetzt werden;
- Der hocheffiziente Energiesparmotor mit Seltenerd-Permanentmagneten kann im Vergleich zu herkömmlichen Motoren über 15 % elektrische Energie einsparen.
- Der Leistungsfaktor des Motors liegt nahe bei 1, was den Qualitätsfaktor des Stromnetzes verbessert, ohne dass ein Leistungsfaktorkompensator hinzugefügt werden muss.
- Der Motorstrom ist gering, was Stromübertragungs- und -verteilungskapazität spart und die Gesamtlebensdauer des Systems verlängert;
- Energiesparbudget: Am Beispiel eines 55-kW-Motors spart der hocheffiziente Motor im Vergleich zum normalen Motor 15 % Strom, und die Stromkosten betragen 0.5 Yuan pro Kilowattstunde. Durch die Verwendung eines Energiesparmotors können die Kosten für den Austausch des Motors durch Stromeinsparungen innerhalb eines Jahres wieder hereingeholt werden.