Негізгі темір тұтынуына әсер ететін факторлар
Мәселені талдау үшін алдымен түсінуге көмектесетін кейбір негізгі теорияларды білуіміз керек. Біріншіден, біз екі ұғымды білуіміз керек. Біріншісі - айнымалы магниттелу, ол, қарапайым тілмен айтқанда, трансформатордың темір өзегінде және қозғалтқыштың статорында немесе ротор тістерінде пайда болады; Біріншісі - қозғалтқыштың статорында немесе роторының мойнында пайда болатын айналмалы магниттелу қасиеті. Екі нүктеден басталатын және жоғарыда аталған шешім әдісіне сәйкес әртүрлі сипаттамаларға негізделген қозғалтқыштың темір шығынын есептейтін көптеген мақалалар бар. Тәжірибелер кремнийлі болат парақтары екі қасиеттің магниттелуінде келесі құбылыстарды көрсететінін көрсетті:
Магнит ағынының тығыздығы 1,7 Тесладан төмен болғанда, айналмалы магниттелуден туындайтын гистерезис шығыны айнымалы магниттелуден туындайтын шығыннан көп болады; ол 1,7 Тесладан жоғары болғанда, керісінше болады. Қозғалтқыш ілгегінің магнит ағынының тығыздығы әдетте 1,0 және 1,5 Тесла аралығында болады, ал сәйкес айналмалы магниттелу гистерезис шығыны айнымалы магниттелу гистерезис шығынынан шамамен 45-65%-ға көп.
Әрине, жоғарыда келтірілген қорытындылар да қолданылады, және мен оларды іс жүзінде жеке өзім тексерген жоқпын. Сонымен қатар, темір өзегіндегі магнит өрісі өзгерген кезде, онда құйынды ток деп аталатын ток пайда болады, ал одан туындаған шығындар құйынды ток шығындары деп аталады. Құйынды ток шығынын азайту үшін қозғалтқыштың темір өзегін әдетте тұтас блокқа айналдыру мүмкін емес және құйынды токтардың ағынына кедергі келтіру үшін оқшауланған болат парақтармен осьтік түрде қабаттастырылады. Темір тұтынуды есептеудің нақты формуласы мұнда қиын болмайды. Baidu темір тұтынуын есептеудің негізгі формуласы мен маңыздылығы өте айқын болады. Төменде біздің темір тұтынуымызға әсер ететін бірнеше негізгі факторлардың талдауы берілген, сондықтан әркім мәселені практикалық инженерлік қолданбаларда алға немесе артқа қарай шеше алады.
Жоғарыда айтылғандарды талқылағаннан кейін, штамптау өндірісі темір шығынына неліктен әсер етеді? Тесу процесінің сипаттамалары негізінен тесу машиналарының әртүрлі пішіндеріне байланысты және әртүрлі тесіктер мен ойықтардың қажеттіліктеріне сәйкес тиісті ығысу режимін және кернеу деңгейін анықтайды, осылайша ламинацияның шеткі айналасындағы таяз кернеу аймақтарының жағдайларын қамтамасыз етеді. Тереңдік пен пішін арасындағы байланысқа байланысты, оған көбінесе өткір бұрыштар әсер етеді, сондықтан жоғары кернеу деңгейлері таяз кернеу аймақтарында, әсіресе ламинация диапазонындағы салыстырмалы түрде ұзын ығысу жиектерінде темірдің айтарлықтай жоғалуына әкелуі мүмкін. Атап айтқанда, ол негізінен альвеолярлық аймақта кездеседі, ол көбінесе нақты зерттеу процесінде зерттеудің назарына айналады. Төмен шығынды кремнийлі болат парақтары көбінесе үлкен түйіршік өлшемдерімен анықталады. Соққы парақтың төменгі жиегінде синтетикалық қытырлақтар мен жыртылу ығысуын тудыруы мүмкін, ал соққы бұрышы қытырлақтар мен деформация аймақтарының өлшеміне айтарлықтай әсер етуі мүмкін. Егер жоғары кернеу аймағы шеткі деформация аймағы бойымен материалдың ішкі жағына дейін созылса, бұл аймақтардағы түйіршік құрылымы сөзсіз сәйкес өзгерістерге ұшырайды, бұралып немесе сынады, ал шекараның жыртылу бағыты бойынша шамадан тыс ұзаруы орын алады. Бұл кезде ығысу бағытындағы кернеу аймағындағы түйіршік шекарасының тығыздығы сөзсіз артады, бұл аймақтағы темірдің жоғалуының сәйкесінше артуына әкеледі. Демек, осы кезде кернеу аймағындағы материалды соққы жиегі бойымен кәдімгі ламинацияның үстіне түсетін жоғары шығынды материал ретінде қарастыруға болады. Осылайша, шеткі материалдың нақты тұрақтысын анықтауға болады, ал соққы жиегінің нақты жоғалуын темірдің жоғалу моделін қолдана отырып анықтауға болады.
1. Күйдіру процесінің темірдің жоғалуына әсері
Темірдің жоғалуының әсер ету шарттары негізінен кремнийлі болат парақтарында болады, ал механикалық және термиялық кернеулер кремнийлі болат парақтарына олардың нақты сипаттамаларының өзгеруімен әсер етеді. Қосымша механикалық кернеу темірдің жоғалуының өзгеруіне әкеледі. Сонымен қатар, қозғалтқыштың ішкі температурасының үздіксіз жоғарылауы темірдің жоғалу проблемаларының пайда болуына ықпал етеді. Қосымша механикалық кернеуді жою үшін тиімді күйдіру шараларын қолдану қозғалтқыш ішіндегі темірдің жоғалуын азайтуға оң әсер етеді.
2. Өндіріс процестеріндегі шамадан тыс шығындардың себептері
Қозғалтқыштарға арналған негізгі магниттік материал ретінде кремнийлі болат парақтары жобалау талаптарына сәйкес келуіне байланысты қозғалтқыштың жұмысына айтарлықтай әсер етеді. Сонымен қатар, бір маркалы кремнийлі болат парақтарының жұмысы әртүрлі өндірушілерде әртүрлі болуы мүмкін. Материалдарды таңдаған кезде жақсы кремнийлі болат өндірушілерінің материалдарын таңдауға күш салу керек. Төменде бұрын кездескен темір тұтынуына әсер еткен кейбір негізгі факторлар келтірілген.
Кремнийлі болат парағы оқшауланбаған немесе дұрыс өңделмеген. Мұндай мәселені кремнийлі болат парақтарын сынау процесінде анықтауға болады, бірақ барлық қозғалтқыш өндірушілерінде бұл сынақ элементі бола бермейді және бұл мәселені қозғалтқыш өндірушілері жиі жақсы түсінбейді.
Парақтар арасындағы зақымдалған оқшаулау немесе парақтар арасындағы қысқа тұйықталу. Мұндай мәселе темір өзегін өндіру процесінде пайда болады. Егер темір өзегін ламинациялау кезіндегі қысым тым жоғары болса, парақтар арасындағы оқшаулауға зақым келтірсе; Немесе тесуден кейін қылшықтар тым үлкен болса, оларды жылтырату арқылы кетіруге болады, бұл тесу бетінің оқшаулауына айтарлықтай зақым келтіреді; Темір өзегін ламинациялау аяқталғаннан кейін ойық тегіс болмайды және өңдеу әдісі қолданылады; Балама ретінде, статор тесігінің біркелкі еместігі және статор тесігі мен машина орындығының ернінің арасындағы концентрлік еместік сияқты факторларға байланысты түзету үшін бұрау қолданылуы мүмкін. Бұл қозғалтқышты өндіру және өңдеу процестерін дәстүрлі түрде қолдану қозғалтқыштың жұмысына, әсіресе темірдің жоғалуына айтарлықтай әсер етеді.
Орамды бөлшектеу үшін электр қуатымен жағу немесе қыздыру сияқты әдістерді қолданған кезде, бұл темір өзегінің қызып кетуіне әкелуі мүмкін, бұл магнит өткізгіштіктің төмендеуіне және парақтар арасындағы оқшаулаудың зақымдалуына әкеледі. Бұл мәселе негізінен өндіріс және өңдеу процесінде орам мен қозғалтқышты жөндеу кезінде пайда болады.
Қабаттастыру арқылы дәнекерлеу және басқа да процестер қатарлар арасындағы оқшаулауды зақымдауы мүмкін, бұл құйынды ток шығындарын арттырады.
Темір салмағының жеткіліксіздігі және парақтар арасындағы толық емес тығыздалу. Соңғы нәтиже - темір өзегінің салмағы жеткіліксіз, ал ең тікелей нәтижесі - ток күші рұқсат етілген мәннен асып түседі, ал темір шығыны стандарттан асып кетуі мүмкін.
Кремнийлі болат парағының жабыны тым қалың, бұл магниттік тізбектің тым қанық болуына әкеледі. Қазіргі уақытта жүктемесіз ток пен кернеу арасындағы байланыс қисығы қатты иіледі. Бұл сондай-ақ кремнийлі болат парағының өндірісі мен өңдеу процесіндегі маңызды элемент болып табылады.
Темір өзектерін өндіру және өңдеу кезінде кремнийлі болат парақты тесу және қырқу бетінің бекітілуінің түйіршік бағыты бұзылуы мүмкін, бұл сол магниттік индукция кезінде темірдің жоғалуының артуына әкеледі; Айнымалы жиіліктегі қозғалтқыштар үшін гармоникалардан туындаған қосымша темір шығындарын да ескеру қажет; Бұл жобалау процесінде жан-жақты ескерілуі тиіс фактор.
Жоғарыда аталған факторлардан басқа, қозғалтқыш темірінің шығынының жобалық мәні темір өзегінің нақты өндірісі мен өңдеуіне негізделуі керек және теориялық мәннің нақты мәнге сәйкес келуін қамтамасыз ету үшін барлық күш-жігер жұмсалуы керек. Жалпы материал жеткізушілері ұсынған сипаттамалық қисықтар Эпштейн шаршы катушка әдісін қолдану арқылы өлшенеді, бірақ қозғалтқыштағы әртүрлі бөліктердің магниттелу бағыты әртүрлі, және бұл арнайы айналмалы темір шығынын қазіргі уақытта қарастыру мүмкін емес. Бұл есептелген және өлшенген мәндер арасында әртүрлі дәрежедегі сәйкессіздікке әкелуі мүмкін.
Инженерлік жобалауда темір шығынын азайту әдістері
Инженерияда темір тұтынуды азайтудың көптеген жолдары бар, және ең бастысы - дәрі-дәрмекті жағдайға бейімдеу. Әрине, бұл тек темір тұтыну туралы ғана емес, сонымен қатар басқа да шығындар туралы. Ең негізгі әдіс - жоғары магниттік тығыздық, жоғары жиілік немесе шамадан тыс жергілікті қанығу сияқты темірдің жоғары жоғалу себептерін білу. Әрине, қалыпты жағдайда, бір жағынан, модельдеу жағынан шындыққа мүмкіндігінше жақын қарау керек, ал екінші жағынан, процесс қосымша темір тұтынуды азайту үшін технологиямен біріктіріледі. Ең жиі қолданылатын әдіс - жақсы кремнийлі болат парақтарын пайдалануды арттыру, және құнына қарамастан, импортталған супер кремнийлі болатты таңдауға болады. Әрине, отандық жаңа энергияға негізделген технологиялардың дамуы жоғары және төменгі ағындарда да жақсы дамуға ықпал етті. Отандық болат зауыттары да мамандандырылған кремнийлі болат өнімдерін шығаруда. Генеалогияда әртүрлі қолдану сценарийлері үшін өнімдердің жақсы жіктелуі бар. Міне, кездесетін бірнеше қарапайым әдістер:
1. Магниттік тізбекті оңтайландырыңыз
Дәлірек айтқанда, магниттік тізбекті оңтайландыру - магнит өрісінің синусын оңтайландыру. Бұл тек тұрақты жиілікті асинхронды қозғалтқыштар үшін ғана емес, сонымен қатар айнымалы жиілікті асинхронды қозғалтқыштар мен синхронды қозғалтқыштар үшін де өте маңызды. Мен тоқыма машиналары өнеркәсібінде жұмыс істеп жүрген кезімде шығындарды азайту үшін әртүрлі өнімділікке ие екі қозғалтқыш жасадым. Әрине, ең бастысы, қиғаш полюстердің болуы немесе болмауы болды, бұл ауа саңылауы магнит өрісінің синусоидалды сипаттамаларының сәйкессіздігіне әкелді. Жоғары жылдамдықта жұмыс істеуге байланысты темірдің жоғалуы үлкен үлесті құрайды, бұл екі қозғалтқыш арасындағы шығындарда айтарлықтай айырмашылыққа әкеледі. Соңында, кейбір кері есептеулерден кейін басқару алгоритмі астындағы қозғалтқыштың темірдің жоғалу айырмашылығы екі еседен астамға артты. Бұл сонымен қатар айнымалы жиілікті жылдамдықты басқару қозғалтқыштарын қайтадан жасаған кезде басқару алгоритмдерін біріктіруді еске салады.
2. Магниттік тығыздықты азайтыңыз
Магнит ағынының тығыздығын азайту үшін темір өзегінің ұзындығын арттыру немесе магнит тізбегінің магнит өткізгіштік аймағын арттыру, бірақ қозғалтқышта қолданылатын темір мөлшері сәйкесінше артады;
3. Индукциялық токтың жоғалуын азайту үшін темір үгінділерінің қалыңдығын азайту
Ыстықтай илектелген кремнийлі болат парақтарын суықтай илектелген кремнийлі болат парақтарымен ауыстыру кремнийлі болат парақтарының қалыңдығын азайтуы мүмкін, бірақ жұқа темір жоңқалары темір жоңқаларының санын және қозғалтқыш өндірісінің құнын арттырады;
4. Гистерезис шығынын азайту үшін жақсы магнит өткізгіштігі бар суықтай жайылған кремнийлі болат парақтарын қабылдау;
5. Жоғары өнімді темір жоңқалы оқшаулағыш жабынды қолдану;
6. Термиялық өңдеу және өндіріс технологиясы
Темір үгінділерін өңдегеннен кейінгі қалдық кернеу қозғалтқыштың істен шығуына айтарлықтай әсер етуі мүмкін. Кремнийлі болат парақтарын өңдеген кезде кесу бағыты мен тесу ығысу кернеуі темір өзегінің істен шығуына айтарлықтай әсер етеді. Кремнийлі болат парақты домалау бағыты бойынша кесу және кремнийлі болат парақта термиялық өңдеу жүргізу шығындарды 10%-дан 20%-ға дейін азайтуы мүмкін.
Жарияланған уақыты: 01.11.2023
