بينما يقوم المحرك بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية، فإنه يفقد أيضًا جزءًا من طاقته. يمكن تقسيم الخسائر الحركية عمومًا إلى ثلاثة أجزاء: الخسارة المتغيرة والخسارة الثابتة والخسارة الشاردة.
1. تتغير الخسائر المتغيرة مع الحمل، بما في ذلك فقدان مقاومة الجزء الثابت (فقد النحاس)، وفقدان مقاومة الدوار، وفقدان مقاومة الفرشاة.
2. الخسائر الثابتة ليس لها علاقة بالحمل، بما في ذلك الخسائر الأساسية والخسائر الميكانيكية. يتكون فقدان الحديد من فقدان التباطؤ وفقدان التيار الدوامي، والذي يتناسب مع مربع الجهد. يتناسب فقدان التباطؤ أيضًا عكسيًا مع التردد.
الخسائر الطائشة الأخرى هي الخسائر الميكانيكية والخسائر الأخرى، بما في ذلك خسائر الاحتكاك للمحامل وخسائر مقاومة الرياح الناجمة عن دوران المراوح والدوارات وما إلى ذلك.
تصنيف فقدان المحرك
عدة تدابير للحد من الخسائر الحركية
خسائر الجزء الثابت
الطرق الرئيسية لتقليل فقدان I^2R للجزء الثابت للمحرك هي:
1. زيادة مساحة المقطع العرضي لفتحة الجزء الثابت. تحت نفس القطر الخارجي للجزء الثابت، فإن زيادة مساحة المقطع العرضي لفتحة الجزء الثابت ستؤدي إلى تقليل مساحة الدائرة المغناطيسية وزيادة الكثافة المغناطيسية للأسنان.
2. زيادة معدل ملء فتحة الجزء الثابت، وهو أكثر فعالية للمحركات الصغيرة ذات الجهد المنخفض. يمكن أن يؤدي تطبيق أبعاد اللف والعزل المثالية ومساحة المقطع العرضي الكبيرة للموصل إلى زيادة معدل ملء فتحة الجزء الثابت.
3. تقليل طول نهاية لف الجزء الثابت. تمثل الخسارة النهائية لملف الجزء الثابت 1/4 إلى 1/2 من إجمالي خسارة اللف. يمكن أن يؤدي تقليل طول نهاية اللف إلى تحسين كفاءة المحرك. تظهر التجارب أن طول النهاية انخفض بنسبة 20%، كما تم تقليل الخسارة بنسبة 10%.
خسائر الدوار
يرتبط فقدان I ^ 2R للمحرك الدوار بشكل أساسي بتيار الدوار ومقاومة الدوار. تشمل طرق توفير الطاقة المقابلة بشكل أساسي ما يلي:
1. تخفيض التيار الدوار ويمكن اعتباره من ناحيتين: زيادة عوامل الجهد وقدرة المحرك.
2. زيادة مساحة المقطع العرضي لفتحة الدوار.
3. تقليل مقاومة ملف الدوار مثل استخدام أسلاك سميكة ومواد منخفضة المقاومة. وهذا مفيد أكثر بالنسبة للمحركات الصغيرة، لأن المحركات الصغيرة بشكل عام تحتوي على دوارات من الألومنيوم المصبوب. إذا تم استخدام دوار من النحاس المصبوب، فيمكن تقليل الخسارة الإجمالية للمحرك بنسبة 10%. ~15%، لكن الدوارات النحاسية المصبوبة اليوم تتطلب درجات حرارة تصنيع عالية ولم يتم نشر التكنولوجيا بعد، كما أن تكاليفها أعلى بنسبة 15% إلى 20% من تكلفة الدوارات المصنوعة من الألومنيوم المصبوب.
الخسارة الأساسية
يمكن تقليل فقدان الحديد الحركي من خلال التدابير التالية:
1. تقليل الكثافة المغناطيسية وزيادة طول نواة الحديد لتقليل كثافة التدفق المغناطيسي ولكن كمية الحديد المستخدمة في المحرك ستزداد.
2. تقليل سمك رقائق الحديد لتقليل فقدان التيار المستحث. على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي استخدام صفائح فولاذ السيليكون المدرفلة على البارد بدلاً من صفائح فولاذ السيليكون المدرفلة على الساخن إلى تقليل سماكة صفائح فولاذ السيليكون، لكن رقائق الحديد الرفيعة ستزيد من عدد رقائق الحديد وتكلفة تصنيع المحرك.
3. استخدم صفائح فولاذ السيليكون المدرفلة على البارد مع نفاذية مغناطيسية جيدة لتقليل فقدان التباطؤ.
4. استخدم طلاء عازل لرقائق الحديد عالي الأداء.
5. تكنولوجيا المعالجة الحرارية والتصنيع. الضغط المتبقي بعد معالجة صفائح الحديد سوف يؤثر بشكل خطير على فقدان المحرك. عند معالجة صفائح فولاذ السيليكون، يكون لاتجاه القطع وإجهاد القص التثقيب تأثير أكبر على فقدان قلب الحديد. القطع على طول اتجاه التدحرج لصفائح فولاذ السيليكون والمعالجة الحرارية لصفائح فولاذ السيليكون المثقوبة يمكن أن يقلل التكلفة بنسبة 10%~
خسائر طائشة
إن الفهم الحالي للخسائر الحركية الحركية لا يزال في مرحلة البحث. بعض الطرق الرئيسية لتقليل الخسائر الضالة اليوم هي:
1. استخدم المعالجة الحرارية والتشطيب لتقليل الدوائر القصيرة على سطح الدوار.
2. السطح الداخلي لفتحة الدوار معزول.
3. تقليل التوافقيات عن طريق تحسين تصميم لف الجزء الثابت.
4. تحسين تصميم فتحة الدوار والتعاون لتقليل التوافقيات، وزيادة فتحات أسنان الجزء الثابت والدوار، وتصميم شكل فتحة العضو الدوار في فتحات مائلة، واستخدام اللفات الجيبية المتصلة بالسلسلة، واللفات المتناثرة، واللفات قصيرة المسافة لتقليل الترتيب العالي بشكل كبير التوافقيات. يعد استخدام طين الفتحة المغناطيسية أو إسفين الفتحة المغناطيسية لاستبدال إسفين الفتحة العازلة التقليدية وملء فتحات قلب الجزء الثابت للمحرك بطين الفتحة المغناطيسية طريقة فعالة لتقليل الخسائر الضالة الإضافية.
فقدان احتكاك الرياح
يمثل فقدان احتكاك الرياح حوالي 25% من إجمالي فقدان المحرك ويجب أن يحظى بالاهتمام الواجب. تنتج خسائر الاحتكاك بشكل رئيسي عن المحامل والأختام، والتي يمكن تقليلها عن طريق التدابير التالية:
1. قم بتقليل حجم العمود قدر الإمكان، ولكن يجب أن يلبي متطلبات عزم الدوران الناتج وديناميكيات الدوار.
2. استخدام محامل عالية الكفاءة.
3. استخدام أنظمة التشحيم ومواد التشحيم الفعالة.
4. اعتماد تكنولوجيا الختم المتقدمة.
