Các yếu tố ảnh hưởng đến tiêu thụ sắt cơ bản
Để phân tích một vấn đề, trước tiên chúng ta cần biết một số lý thuyết cơ bản, những lý thuyết này sẽ giúp chúng ta hiểu. Trước tiên, chúng ta cần biết hai khái niệm. Một là từ hóa xen kẽ, nói một cách đơn giản, xảy ra trong lõi sắt của máy biến áp và trong răng stato hoặc rôto của động cơ; Một là tính chất từ hóa quay, được tạo ra bởi gông stato hoặc rôto của động cơ. Có nhiều bài viết bắt đầu từ hai điểm và tính toán tổn thất sắt của động cơ dựa trên các đặc điểm khác nhau theo phương pháp giải trên. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng các tấm thép silic biểu hiện các hiện tượng sau khi từ hóa hai tính chất:
Khi mật độ từ thông dưới 1,7 Tesla, tổn thất trễ do từ hóa quay lớn hơn tổn thất trễ do từ hóa xen kẽ; khi cao hơn 1,7 Tesla, ngược lại. Mật độ từ thông của cần động cơ nói chung nằm trong khoảng từ 1,0 đến 1,5 Tesla, và tổn thất trễ từ hóa quay tương ứng lớn hơn khoảng 45 đến 65% so với tổn thất trễ từ hóa xen kẽ.
Tất nhiên, những kết luận trên cũng được sử dụng, và tôi chưa đích thân kiểm chứng chúng trong thực tế. Ngoài ra, khi từ trường trong lõi sắt thay đổi, một dòng điện được tạo ra trong đó, gọi là dòng điện xoáy, và tổn thất do nó gây ra được gọi là tổn thất dòng điện xoáy. Để giảm tổn thất dòng điện xoáy, lõi sắt của động cơ thường không thể được làm thành một khối hoàn chỉnh và được xếp chồng theo trục bằng các tấm thép cách điện để cản trở dòng điện xoáy. Công thức tính toán cụ thể về mức tiêu thụ sắt sẽ không cồng kềnh ở đây. Công thức cơ bản và ý nghĩa của tính toán mức tiêu thụ sắt của Baidu sẽ rất rõ ràng. Sau đây là phân tích một số yếu tố chính ảnh hưởng đến mức tiêu thụ sắt của chúng ta, để mọi người cũng có thể suy luận tiến hoặc lùi về vấn đề trong các ứng dụng kỹ thuật thực tế.
Sau khi thảo luận về những điều trên, tại sao quá trình sản xuất dập lại ảnh hưởng đến mức tiêu thụ sắt? Các đặc điểm của quá trình đột dập chủ yếu phụ thuộc vào các hình dạng khác nhau của máy đột dập và xác định chế độ cắt và mức ứng suất tương ứng theo nhu cầu của các loại lỗ và rãnh khác nhau, do đó đảm bảo các điều kiện của các vùng ứng suất nông xung quanh chu vi của lớp cán mỏng. Do mối quan hệ giữa độ sâu và hình dạng, nó thường bị ảnh hưởng bởi các góc nhọn, ở mức độ mà mức ứng suất cao có thể gây ra tổn thất sắt đáng kể ở các vùng ứng suất nông, đặc biệt là ở các cạnh cắt tương đối dài trong phạm vi cán mỏng. Cụ thể, nó chủ yếu xảy ra ở vùng phế nang, thường trở thành trọng tâm nghiên cứu trong quá trình nghiên cứu thực tế. Các tấm thép silic có tổn thất thấp thường được xác định bởi kích thước hạt lớn hơn. Tác động có thể gây ra các gờ tổng hợp và cắt xé ở mép dưới của tấm và góc tác động có thể có tác động đáng kể đến kích thước của các gờ và vùng biến dạng. Nếu một vùng ứng suất cao kéo dài dọc theo vùng biến dạng cạnh vào bên trong vật liệu, cấu trúc hạt trong các khu vực này chắc chắn sẽ trải qua những thay đổi tương ứng, bị xoắn hoặc gãy, và sự kéo dài cực độ của ranh giới sẽ xảy ra dọc theo hướng rách. Vào thời điểm này, mật độ ranh giới hạt trong vùng ứng suất theo hướng cắt chắc chắn sẽ tăng lên, dẫn đến sự gia tăng tương ứng về tổn thất sắt trong vùng. Vì vậy, tại thời điểm này, vật liệu trong vùng ứng suất có thể được coi là vật liệu tổn thất cao rơi trên lớp phủ thông thường dọc theo cạnh va chạm. Theo cách này, hằng số thực tế của vật liệu cạnh có thể được xác định và tổn thất thực tế của cạnh va chạm có thể được xác định thêm bằng cách sử dụng mô hình tổn thất sắt.
1.Ảnh hưởng của quá trình ủ đến sự mất sắt
Các điều kiện ảnh hưởng của tổn thất sắt chủ yếu tồn tại ở khía cạnh tấm thép silic, và ứng suất cơ học và nhiệt sẽ ảnh hưởng đến tấm thép silic với những thay đổi về đặc tính thực tế của chúng. Ứng suất cơ học bổ sung sẽ dẫn đến những thay đổi về tổn thất sắt. Đồng thời, nhiệt độ bên trong động cơ liên tục tăng cũng sẽ thúc đẩy sự xuất hiện của các vấn đề về tổn thất sắt. Thực hiện các biện pháp ủ hiệu quả để loại bỏ ứng suất cơ học bổ sung sẽ có tác dụng có lợi trong việc giảm tổn thất sắt bên trong động cơ.
2. Nguyên nhân gây ra tổn thất quá mức trong quá trình sản xuất
Tấm thép silic, là vật liệu từ tính chính cho động cơ, có tác động đáng kể đến hiệu suất của động cơ do chúng tuân thủ các yêu cầu thiết kế. Ngoài ra, hiệu suất của tấm thép silic cùng loại có thể khác nhau giữa các nhà sản xuất khác nhau. Khi lựa chọn vật liệu, cần nỗ lực lựa chọn vật liệu từ các nhà sản xuất thép silic tốt. Dưới đây là một số yếu tố chính thực sự ảnh hưởng đến mức tiêu thụ sắt đã từng gặp trước đây.
Tấm thép silic không được cách điện hoặc xử lý đúng cách. Loại vấn đề này có thể được phát hiện trong quá trình thử nghiệm tấm thép silic, nhưng không phải tất cả các nhà sản xuất động cơ đều có mục thử nghiệm này và vấn đề này thường không được các nhà sản xuất động cơ nhận ra.
Lớp cách điện giữa các tấm bị hỏng hoặc chập mạch giữa các tấm. Loại sự cố này xảy ra trong quá trình sản xuất lõi sắt. Nếu áp suất trong quá trình cán lõi sắt quá cao, gây hư hỏng lớp cách điện giữa các tấm; Hoặc nếu các gờ quá lớn sau khi đục, chúng có thể được loại bỏ bằng cách đánh bóng, dẫn đến hư hỏng nghiêm trọng lớp cách điện của bề mặt đục; Sau khi cán lõi sắt hoàn tất, rãnh không nhẵn và sử dụng phương pháp giũa; Ngoài ra, do các yếu tố như lỗ stato không đều và không đồng tâm giữa lỗ stato và mép ghế máy, có thể sử dụng phương pháp tiện để hiệu chỉnh. Việc sử dụng thông thường các quy trình sản xuất và gia công động cơ này thực sự có tác động đáng kể đến hiệu suất của động cơ, đặc biệt là tổn thất sắt.
Khi sử dụng các phương pháp như đốt hoặc nung nóng bằng điện để tháo cuộn dây, có thể khiến lõi sắt quá nhiệt, dẫn đến giảm độ dẫn từ và làm hỏng lớp cách điện giữa các tấm. Vấn đề này chủ yếu xảy ra trong quá trình sửa chữa cuộn dây và động cơ trong quá trình sản xuất và gia công.
Hàn xếp chồng và các quy trình khác cũng có thể gây hư hỏng lớp cách điện giữa các chồng, làm tăng tổn thất dòng điện xoáy.
Trọng lượng sắt không đủ và độ nén không hoàn chỉnh giữa các tấm. Kết quả cuối cùng là trọng lượng lõi sắt không đủ, và kết quả trực tiếp nhất là dòng điện vượt quá dung sai, trong khi có thể có thực tế là tổn thất sắt vượt quá tiêu chuẩn.
Lớp phủ trên tấm thép silic quá dày, khiến mạch từ trở nên quá bão hòa. Lúc này, đường cong quan hệ giữa dòng điện không tải và điện áp bị cong nghiêm trọng. Đây cũng là yếu tố then chốt trong quá trình sản xuất và gia công tấm thép silic.
Trong quá trình sản xuất và gia công lõi sắt, hướng hạt của bề mặt cắt và đột dập tấm thép silic có thể bị hỏng, dẫn đến tăng tổn thất sắt dưới cùng một cảm ứng từ; Đối với động cơ tần số thay đổi, cũng cần xem xét thêm tổn thất sắt do sóng hài; Đây là yếu tố cần được xem xét toàn diện trong quá trình thiết kế.
Ngoài các yếu tố trên, giá trị thiết kế của tổn thất sắt động cơ phải dựa trên sản xuất và gia công thực tế của lõi sắt, và phải nỗ lực hết sức để đảm bảo giá trị lý thuyết khớp với giá trị thực tế. Các đường cong đặc tính do các nhà cung cấp vật liệu chung cung cấp được đo bằng phương pháp cuộn vuông Epstein, nhưng hướng từ hóa của các bộ phận khác nhau trong động cơ là khác nhau và hiện tại không thể xem xét tổn thất sắt quay đặc biệt này. Điều này có thể dẫn đến các mức độ không nhất quán khác nhau giữa các giá trị tính toán và đo được.
Các phương pháp giảm thiểu tổn thất sắt trong thiết kế kỹ thuật
Có nhiều cách để giảm lượng tiêu thụ sắt trong kỹ thuật, và điều quan trọng nhất là điều chỉnh thuốc cho phù hợp với tình hình. Tất nhiên, không chỉ là về lượng tiêu thụ sắt mà còn về các tổn thất khác. Cách cơ bản nhất là biết lý do gây ra tổn thất sắt cao, chẳng hạn như mật độ từ cao, tần số cao hoặc bão hòa cục bộ quá mức. Tất nhiên, theo cách thông thường, một mặt, cần phải tiếp cận thực tế càng gần càng tốt từ phía mô phỏng, mặt khác, quá trình này được kết hợp với công nghệ để giảm lượng tiêu thụ sắt bổ sung. Phương pháp được sử dụng phổ biến nhất là tăng cường sử dụng các tấm thép silic tốt và bất kể chi phí, có thể lựa chọn thép siêu silic nhập khẩu. Tất nhiên, sự phát triển của các công nghệ năng lượng mới trong nước cũng thúc đẩy sự phát triển tốt hơn ở thượng nguồn và hạ nguồn. Các nhà máy thép trong nước cũng đang tung ra các sản phẩm thép silic chuyên dụng. Genealogy có phân loại sản phẩm tốt cho các tình huống ứng dụng khác nhau. Sau đây là một số phương pháp đơn giản để gặp phải:
1. Tối ưu hóa mạch từ
Tối ưu hóa mạch từ, nói một cách chính xác, là tối ưu hóa sin của từ trường. Điều này rất quan trọng, không chỉ đối với động cơ cảm ứng tần số cố định. Động cơ cảm ứng tần số thay đổi và động cơ đồng bộ là rất quan trọng. Khi tôi làm việc trong ngành máy móc dệt may, tôi đã chế tạo hai động cơ có hiệu suất khác nhau để giảm chi phí. Tất nhiên, điều quan trọng nhất là sự có hoặc không có các cực bị lệch, dẫn đến đặc tính sin không nhất quán của từ trường khe hở không khí. Do làm việc ở tốc độ cao, tổn thất sắt chiếm tỷ lệ lớn, dẫn đến sự khác biệt đáng kể về tổn thất giữa hai động cơ. Cuối cùng, sau một số tính toán ngược, chênh lệch tổn thất sắt của động cơ theo thuật toán điều khiển đã tăng hơn gấp đôi. Điều này cũng nhắc nhở mọi người về việc ghép nối các thuật toán điều khiển khi chế tạo động cơ điều khiển tốc độ tần số thay đổi một lần nữa.
2. Giảm mật độ từ tính
Việc tăng chiều dài lõi sắt hoặc tăng diện tích dẫn từ của mạch từ sẽ làm giảm mật độ từ thông nhưng lượng sắt sử dụng trong động cơ cũng tăng theo;
3. Giảm độ dày của phoi sắt để giảm tổn thất dòng điện cảm ứng
Việc thay thế các tấm thép silic cán nóng bằng các tấm thép silic cán nguội có thể làm giảm độ dày của các tấm thép silic, nhưng các phoi sắt mỏng sẽ làm tăng số lượng phoi sắt và chi phí sản xuất động cơ;
4. Sử dụng tấm thép silic cán nguội có độ dẫn từ tốt để giảm tổn thất từ trễ;
5. Sử dụng lớp phủ cách điện bằng chip sắt hiệu suất cao;
6. Công nghệ xử lý nhiệt và sản xuất
Ứng suất dư sau khi gia công phoi sắt có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến tổn thất của động cơ. Khi gia công tấm thép silic, hướng cắt và ứng suất cắt đột có tác động đáng kể đến tổn thất lõi sắt. Cắt theo hướng cán của tấm thép silic và tiến hành xử lý nhiệt trên tấm thép silic có thể giảm tổn thất từ 10% đến 20%.
Thời gian đăng: 01-11-2023
