모터 철 손실을 줄이는 방법

기본 철분 소비에 영향을 미치는 요인

문제를 분석하려면 먼저 몇 가지 기본 이론을 알아야 이해하는 데 도움이 됩니다. 먼저, 우리는 두 가지 개념을 알아야 합니다. 하나는 교번 자화로, 간단히 말해서 변압기의 철심과 모터의 고정자 또는 회전자 톱니에서 발생합니다. 하나는 모터의 고정자 또는 회전자 요크에 의해 생성되는 회전 자화 특성입니다. 위의 해결 방법에 따라 두 가지 점에서 출발하여 서로 다른 특성을 바탕으로 모터의 철손을 계산하는 기사가 많이 있습니다. 실험에 따르면 규소 강판은 두 가지 특성의 자화 하에서 다음과 같은 현상을 나타냅니다.
자속 밀도가 1.7 Tesla 미만인 경우 회전 자화로 인한 히스테리시스 손실은 교번 자화로 인한 히스테리시스 손실보다 큽니다. 1.7테슬라보다 높으면 그 반대가 됩니다. 모터 요크의 자속 밀도는 일반적으로 1.0~1.5 Tesla이며 해당 회전 자화 히스테리시스 손실은 교번 자화 히스테리시스 손실보다 약 45~65% 더 큽니다.
물론 위의 결론도 그대로 활용하고 있으며, 실제로 이를 직접 검증한 적은 없습니다. 또한, 철심의 자기장이 변하면 와전류라 불리는 전류가 유도되며, 이로 인해 발생하는 손실을 와전류 손실이라고 합니다. 와전류 손실을 줄이기 위해 모터 철심은 일반적으로 전체 블록으로 만들 수 없으며 절연 강판으로 축 방향으로 쌓아서 와전류의 흐름을 방해합니다. 여기서는 철 소비량에 대한 구체적인 계산 공식이 복잡하지 않습니다. Baidu 철 소비량 계산의 기본 공식과 의의는 매우 명확합니다. 다음은 철 소비에 영향을 미치는 몇 가지 주요 요인에 대한 분석입니다. 이를 통해 모든 사람이 실제 엔지니어링 응용 분야에서 문제를 앞뒤로 추론할 수 있습니다.

위의 내용을 논의한 후 스탬핑 제조가 철 소비에 영향을 미치는 이유는 무엇입니까? 펀칭 공정의 특성은 주로 펀칭기의 다양한 모양에 따라 달라지며 다양한 유형의 구멍과 홈의 필요에 따라 해당 전단 모드와 응력 수준을 결정하여 적층 주변의 얕은 응력 영역 조건을 보장합니다. 깊이와 모양 사이의 관계로 인해 높은 응력 수준이 얕은 응력 영역, 특히 적층 범위 내의 상대적으로 긴 전단 모서리에서 상당한 철 손실을 유발할 수 있을 정도로 예리한 각도의 영향을 받는 경우가 많습니다. 구체적으로 폐포 부위에 주로 발생하는데, 이는 실제 연구 과정에서 연구의 초점이 되는 경우가 많다. 저손실 실리콘 강판은 종종 더 큰 입자 크기에 의해 결정됩니다. 충격은 시트 하단 가장자리에 합성 버 및 찢어짐 전단을 유발할 수 있으며, 충격 각도는 버의 크기 및 변형 영역에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 높은 응력 영역이 가장자리 변형 영역을 따라 재료 내부로 확장되면 이러한 영역의 결정립 구조는 필연적으로 해당 변화를 겪고 비틀리거나 파손되며 찢어지는 방향을 따라 경계가 극도로 늘어납니다. 이때, 전단 방향의 응력 영역의 결정립계 밀도는 필연적으로 증가하여 해당 영역 내 철 손실이 증가하게 됩니다. 따라서 이 시점에서 응력 영역의 재료는 충격 가장자리를 따라 일반 적층 위에 떨어지는 손실이 큰 재료로 간주할 수 있습니다. 이러한 방식으로 가장자리 재료의 실제 상수를 결정할 수 있으며 철 손실 모델을 사용하여 충격 가장자리의 실제 손실을 추가로 결정할 수 있습니다.
1. 어닐링 공정이 철손에 미치는 영향
철손의 영향조건은 주로 규소강판의 측면에서 존재하며 기계적, 열적 응력은 규소강판의 실제 특성에 변화를 가져오며 영향을 미치게 됩니다. 추가적인 기계적 응력은 철 손실의 변화로 이어집니다. 동시에 모터 내부 온도가 지속적으로 상승하면 철 손실 문제의 발생도 촉진됩니다. 추가적인 기계적 응력을 제거하기 위해 효과적인 어닐링 조치를 취하면 모터 내부의 철 손실을 줄이는 데 유익한 효과가 있습니다.

2. 제조과정에서 과도한 손실이 발생하는 이유

모터의 주요 자성 재료인 규소강판은 설계 요구 사항을 준수하므로 모터 성능에 큰 영향을 미칩니다. 또한, 동일 등급의 규소강판이라도 제조사에 따라 성능이 다를 수 있습니다. 재료를 선택할 때에는 좋은 규소강 제조업체의 재료를 선택하도록 노력해야 합니다. 다음은 이전에 발생한 철 소비에 실제로 영향을 미친 몇 가지 주요 요인입니다.

규소강판이 절연되지 않거나 적절하게 처리되지 않았습니다. 이러한 문제는 규소강판의 시험과정에서 발견할 수 있으나, 모든 모터 제조사가 이 시험 항목을 보유하고 있는 것은 아니며, 모터 제조사에서는 이러한 문제를 잘 인식하지 못하는 경우가 많습니다.

시트 사이의 절연이 손상되었거나 시트 사이에 단락이 발생했습니다. 이러한 문제는 철심 제조 과정에서 발생합니다. 철심 적층시 압력이 너무 높아 시트 사이의 절연체가 손상되는 경우; 또는 펀칭 후 버가 너무 크면 연마로 제거하여 펀칭 표면의 단열재에 심각한 손상을 줄 수 있습니다. 철심 적층이 완료된 후 홈이 매끄럽지 않아 파일링 방법이 사용됩니다. 대안으로, 고르지 않은 고정자 보어와 고정자 보어와 기계 시트 립 사이의 비동심성과 같은 요인으로 인해 수정을 위해 선삭이 사용될 수 있습니다. 이러한 모터 생산 및 처리 공정의 기존 사용은 실제로 모터 성능, 특히 철 손실에 상당한 영향을 미칩니다.

권선을 분해하기 위해 소각이나 전기 가열 등의 방법을 사용할 경우 철심이 과열되어 자기 전도도가 감소하고 시트 사이의 절연체가 손상될 수 있습니다. 이러한 문제는 주로 생산 및 가공 공정 중 권선 및 모터의 수리 시 발생합니다.

적층 용접 및 기타 공정도 적층 사이의 절연체를 손상시켜 와전류 손실을 증가시킬 수 있습니다.
철 중량이 부족하고 시트 간 압축이 불완전합니다. 궁극적인 결과는 철심의 무게가 부족하다는 것이고, 가장 직접적인 결과는 전류가 허용치를 초과하는 반면, 철손이 기준을 초과하는 경우도 있을 수 있다.
실리콘 강판의 코팅이 너무 두꺼워서 자기 회로가 너무 포화됩니다. 이때 무부하 전류와 전압의 관계 곡선은 심하게 구부러진다. 이는 규소강판의 생산 및 가공 공정에서도 핵심 요소입니다.

철심의 생산 및 가공 과정에서 규소 강판의 펀칭 및 전단 표면 부착의 결정 방향이 손상되어 동일한 자기 유도 하에서 철 손실이 증가할 수 있습니다. 가변 주파수 모터의 경우 고조파로 인한 추가적인 철 손실도 고려해야 합니다. 이는 설계 과정에서 종합적으로 고려해야 할 요소이다.

위의 요소 외에도 모터 철손의 설계 값은 철심의 실제 생산 및 가공을 기반으로 해야 하며 이론 값이 실제 값과 일치하도록 모든 노력을 기울여야 합니다. 일반 소재 공급업체에서 제공하는 특성 곡선은 Epstein 사각 코일 방식을 사용하여 측정되지만 모터의 각 부품마다 자화 방향이 다르므로 현재로서는 이러한 특수한 회전 철손을 고려할 수 없습니다. 이로 인해 계산된 값과 측정된 값 사이에 다양한 정도의 불일치가 발생할 수 있습니다.

엔지니어링 설계에서 철 손실을 줄이는 방법
공학적으로 철 소비를 줄이는 방법은 여러 가지가 있으며, 가장 중요한 것은 상황에 맞게 약을 맞춤화하는 것입니다. 물론 철분 소비뿐만 아니라 다른 손실에 관한 것입니다. 가장 근본적인 방법은 높은 자기 밀도, 고주파 또는 과도한 국부 포화와 같은 높은 철 손실의 이유를 아는 것입니다. 물론 일반적인 방법으로는 시뮬레이션 측면에서 현실에 최대한 가깝게 접근해야 하는 반면, 추가적인 철 소모를 줄이기 위한 과정이 기술과 결합됩니다. 가장 일반적으로 사용되는 방법은 좋은 실리콘 강판의 사용을 늘리는 것이며 비용에 관계없이 수입 슈퍼 실리콘 강판을 선택할 수 있습니다. 물론, 국내 신에너지 중심 기술의 개발은 업스트림과 다운스트림에서도 더 나은 발전을 가져왔습니다. 국내 제철소들도 규소강판에 특화된 제품을 출시하고 있다. 계보는 다양한 응용 시나리오에 맞게 제품을 잘 분류합니다. 다음은 직면할 수 있는 몇 가지 간단한 방법입니다.

1. 자기 회로 최적화

정확하게 말하면 자기 회로를 최적화하는 것은 자기장의 사인을 최적화하는 것입니다. 이는 고정 주파수 유도 모터뿐만 아니라 매우 중요합니다. 가변 주파수 유도 모터와 동기 모터가 중요합니다. 제가 섬유기계 산업에 종사할 때 비용을 절감하기 위해 성능이 다른 모터 두 개를 만들었습니다. 물론 가장 중요한 것은 기울어진 극의 유무였으며, 이로 인해 에어 갭 자기장의 정현파 특성이 일관되지 않게 되었습니다. 고속 작업으로 인해 철 손실이 큰 비율을 차지하므로 두 모터 간의 손실에 상당한 차이가 발생합니다. 마지막으로, 일부 역방향 계산을 거친 후 제어 알고리즘에 따른 모터의 철손 차이가 두 배 이상 증가했습니다. 이는 또한 가변 주파수 속도 제어 모터를 다시 만들 때 제어 알고리즘을 결합하도록 모든 사람에게 상기시킵니다.

2. 자기 밀도를 줄입니다.
철심의 길이를 늘리거나 자기회로의 자기전도도 면적을 늘려 자속밀도를 낮추지만 그에 따라 모터에 사용되는 철의 양도 늘어납니다.

3. 철칩의 두께를 줄여 유도전류의 손실을 줄입니다.
열연 규소강판을 냉연 규소강판으로 대체하면 규소강판의 두께를 줄일 수 있으나, 철칩이 얇아지면 철칩의 수와 모터 제조비용이 증가하므로,

4. 히스테리시스 손실을 줄이기 위해 자기 전도성이 좋은 냉간 압연 실리콘 강판을 채택합니다.
5. 고성능 철 칩 절연 코팅 채택;
6.열처리 및 제조기술
철칩 가공 후 잔류응력은 모터의 손실에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 규소강판을 가공할 때 절단 방향과 펀칭 전단응력은 철심 손실에 큰 영향을 미칩니다. 규소강판의 압연방향을 따라 절단하고, 규소강판을 열처리하면 손실을 10~20% 줄일 수 있습니다.