1. Tổn thất đồng stator lớn
● Điện trở cuộn dây stato lớn:
(1) Điện trở suất của dây lớn hoặc đường kính dây nhỏ, đường kính dây không đều hoặc số lượng cuộn dây nhỏ;
(2) Đấu dây sai hoặc hàn yếu;
(3) Số vòng thực tế lớn hơn giá trị thiết kế.
● Dòng điện stator lớn:
(1) Các tổn thất khác tương đối lớn;
(2) Mất cân bằng ba pha do cuộn dây stato không đối xứng;
(3) Khe hở không khí của stato và rôto không đồng đều nghiêm trọng;
(4) Vì số vòng quay nhỏ hơn giá trị bình thường nên điện trở lúc này sẽ nhỏ hơn giá trị bình thường;
(5) Dây quấn không đúng.
2. Tổn hao đồng rotor lớn
● Điện trở của cuộn dây (hoặc thanh) rôto lớn:
(1) Điện trở suất của nhôm (đồng) tương đối lớn;
(2) Có lỗ khí hoặc tạp chất trong thanh dẫn hướng rôto nhôm đúc hoặc vòng cuối hoặc thanh mỏng cục bộ do khuyết tật đúc;
(3) Các rãnh của stato không gọn gàng (được biểu thị bằng răng cưa khía), có các mảnh sai và các mảnh đảo ngược, dẫn đến diện tích hiệu dụng của các rãnh rôto không đủ;
(4) Lựa chọn thông số nhôm đúc không đúng dẫn đến kết cấu nhôm lỏng lẻo, trực tiếp dẫn đến tăng điện trở suất;
(5) Vật liệu không đáp ứng yêu cầu, ví dụ rôto nhôm thông thường sử dụng nhôm hợp kim;
(6) Sử dụng sai rôto, v.v.
● Dòng điện rôto lớn:
(1) Sử dụng sai rôto;
(2) Sử dụng sai nhôm khi đúc nhôm, ví dụ như rôto nhôm hợp kim sử dụng nhôm thông thường;
(3) Việc xếp chồng các lõi rôto không chắc chắn dẫn đến một diện tích lớn nhôm lọt vào giữa các tấm, dẫn đến dòng điện ngang của rôto quá mức.
3. Mất mát lớn
● Lựa chọn loại hoặc bước dây quấn stato không đúng;
● Lựa chọn lắp rãnh stato và rôto không đúng cách;
● Khe hở không khí quá nhỏ hoặc không đồng đều;
● Đoản mạch nghiêm trọng giữa thanh dẫn hướng rôto và lõi sắt;
● Đầu cuộn dây stato quá dài, v.v.
4. Tổn thất sắt lớn
● Chất lượng của tấm thép silicon kém hoặc sử dụng sai vật liệu
● Cách điện kém giữa các phần lõi stato:
(1) Việc xử lý cách nhiệt không được thực hiện hoặc hiệu quả xử lý không tốt;
(2) Khi lõi sắt bị ép, áp suất quá lớn làm hỏng lớp cách nhiệt giữa các tấm;
(3) Khi quay lỗ trong của stato hoặc sửa chữa lõi sắt sẽ gây ra đoản mạch giữa các miếng lõi sắt (vấn đề này tồn tại ở hầu hết các nhà sản xuất lõi sắt).
● Số lượng lõi sắt không đủ và trọng lượng sắt không đủ:
(1) Số lượng chip không đủ (thiếu chip);
(2) Áp suất xếp chồng nhỏ và không được nén chặt, kết quả trực tiếp là trọng lượng sắt không đủ;
(3) Các gờ của tấm đục lỗ lớn, trọng lượng sắt không thể đảm bảo khi chiều dài sắt đáp ứng yêu cầu;
(4) Lớp sơn quá dày là vấn đề trực tiếp về chất lượng của tấm thép silicon.
● Mạch từ quá bão hòa và đường cong quan hệ giữa dòng điện không tải và điện áp bị uốn cong nghiêm trọng.
● Tổn thất tiêu tán không tải tương đối lớn vì nó được tính vào tổn hao sắt trong quá trình thử nghiệm, khiến tổn hao sắt có vẻ lớn hơn.
● Khi cuộn dây bị đứt do lửa hoặc điện đốt nóng, lõi sắt sẽ bị quá nhiệt, độ dẫn điện giảm và lớp cách điện giữa các chip sẽ bị hỏng.
5. Tổn thất cơ học lớn
● Chất lượng ổ trục hoặc cụm ổ trục không tốt. Lúc này ổ trục sẽ bị nóng lên nghiêm trọng hoặc quay không linh hoạt.
● Sử dụng quạt bên ngoài không đúng cách (ví dụ: sử dụng quạt 4 cực cho động cơ 2 cực) hoặc sai góc cánh quạt; Theo thiết kế thông thường, quạt của động cơ 2P tương đối nhỏ và phương pháp giảm tổn thất bằng cách điều chỉnh quạt rất hiệu quả, nhưng tiền đề là đảm bảo hiệu suất tăng nhiệt độ của động cơ.
● Đế máy và buồng chịu lực của cả hai nắp đầu không nằm trên cùng một trục;
● Đường kính của buồng ổ trục nhỏ, làm cho vòng ngoài của ổ trục bị biến dạng dưới áp lực, dẫn đến tổn thất ma sát của ổ trục tăng lên; tình trạng này cũng có thể dẫn đến quá nhiệt và hỏng ổ trục.
● Có quá nhiều mỡ bôi trơn trong buồng ổ trục hoặc chất lượng mỡ bôi trơn không tốt. Vấn đề này là hiển nhiên ở động cơ điện áp cao. Cô Shen đã từng làm một bài kiểm tra, nhiệt độ cao nhất của nắp ổ trục cao hơn điểm thấp nhất 10K. Mở nó ra và kiểm tra xem thực sự có nhiều dầu mỡ tích tụ ở vị trí này hay không.
● Stator và rôto cọ xát vào nhau, chúng ta gọi là quét. Khi stato và rôto cọ sát vào nhau sẽ không trực tiếp làm động cơ ngừng quay mà tổn thất của động cơ sẽ tăng lên đáng kể.
● Kích thước trục của rôto không đúng khiến hai đầu bị kẹt, khiến chuyển động quay không linh hoạt.
● Phớt dầu hoặc vòng chặn nước và các bộ phận khác được lắp đặt không đúng cách hoặc bị biến dạng dẫn đến lực cản ma sát lớn.
● Với động cơ quạt, quạt cọ xát vào các bộ phận liên quan khiến việc quay khó khăn.
Làm thế nào để xác định động cơ hiệu suất cao?
Động cơ thông thường: Động cơ là một thiết bị chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học. 70%-95% năng lượng điện được động cơ hấp thụ được chuyển thành năng lượng cơ học. Đây là giá trị hiệu suất của động cơ, là chỉ số kỹ thuật quan trọng của động cơ. Phần 30%-5% được bản thân động cơ tiêu thụ do sinh nhiệt, tổn thất cơ học, v.v. nên phần năng lượng điện này bị lãng phí.
Động cơ hiệu suất cao: Động cơ có mức sử dụng năng lượng điện cao được gọi là động cơ hiệu suất cao.
Đối với động cơ thông thường, việc tăng hiệu suất lên 1 điểm phần trăm là điều không dễ, vật liệu sẽ tăng lên rất nhiều, khi hiệu suất của động cơ đạt đến một giá trị nhất định thì dù có thêm bao nhiêu vật liệu cũng không thể cải thiện được. Hầu hết các động cơ hiệu suất cao trên thị trường đều là sản phẩm thay thế động cơ không đồng bộ ba pha, nghĩa là nguyên lý làm việc cơ bản không thay đổi.
Động cơ hiệu suất cao chủ yếu cải thiện hiệu suất của động cơ thông qua các cách sau:
- Tăng đường kính ngoài của lõi sắt, tăng chiều dài lõi sắt, tăng kích thước rãnh stato và tăng trọng lượng của dây đồng để đạt được mục đích nâng cao hiệu quả.
- Tấm thép silicon có tính dẫn điện tốt được sử dụng. Trước đây người ta sử dụng tấm cán nóng có tổn hao sắt lớn nhưng hiện nay người ta sử dụng tấm cán nguội chất lượng cao, tổn hao sắt thấp, chẳng hạn như DW470. DW270 thậm chí còn thấp hơn.
- Cải thiện độ chính xác gia công và giảm tổn thất cơ học. Thay quạt nhỏ để giảm tổn thất quạt và sử dụng vòng bi hiệu suất cao.
- Tối ưu hóa thiết kế các thông số hiệu suất điện của động cơ và tối ưu hóa các thông số bằng cách thay đổi hình dạng rãnh.
- Áp dụng rôto đồng đúc (quy trình phức tạp và chi phí cao)
Do đó, để tạo ra một động cơ hiệu suất cao thực sự, chi phí thiết kế, nguyên liệu thô và xử lý cao hơn nhiều, do đó điện có thể được chuyển đổi thành năng lượng cơ học ở mức độ lớn nhất.
Các biện pháp tiết kiệm năng lượng cho động cơ hiệu suất cao:
Tiết kiệm năng lượng động cơ là một dự án có hệ thống, bao gồm toàn bộ vòng đời của động cơ. Từ việc thiết kế và sản xuất động cơ đến việc lựa chọn, vận hành, điều chỉnh, bảo trì và tháo dỡ động cơ, hiệu quả của các biện pháp tiết kiệm năng lượng phải được xem xét trong toàn bộ vòng đời của động cơ. Trong nước Ở khía cạnh này, vấn đề cần quan tâm chính là nâng cao hiệu quả từ các khía cạnh sau:
Thiết kế động cơ tiết kiệm năng lượng đề cập đến việc sử dụng các phương pháp thiết kế hiện đại như công nghệ thiết kế tối ưu, công nghệ vật liệu mới, công nghệ điều khiển, công nghệ tích hợp, công nghệ kiểm tra và phát hiện, v.v., để giảm tổn thất điện năng của động cơ, cải thiện hiệu suất của động cơ và thiết kế động cơ có hiệu suất cao.
Khi động cơ chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học, nó cũng mất đi một phần năng lượng. Tổn hao động cơ AC điển hình thường có thể được chia thành ba phần: tổn thất cố định, tổn thất thay đổi và tổn thất tản lạc. Tổn thất thay đổi thay đổi theo tải, bao gồm tổn thất điện trở stato (tổn thất đồng), tổn thất điện trở rôto và tổn thất điện trở chổi than và tổn thất cố định không liên quan gì đến tải, bao gồm tổn thất lõi sắt và tổn thất cơ học. Tổn thất sắt bao gồm tổn thất trễ và tổn thất dòng điện xoáy, tỷ lệ thuận với bình phương điện áp, và tổn thất trễ cũng tỷ lệ nghịch với tần số; Các tổn hao khác là tổn hao cơ và các tổn hao khác, bao gồm tổn hao do ma sát của ổ trục và quạt, rôto và các tổn hao gió khác do quay.
Các tính năng của động cơ hiệu quả cao:
- Tiết kiệm năng lượng và giảm chi phí vận hành lâu dài. Nó rất thích hợp cho dệt may, quạt, máy bơm nước và máy nén. Chi phí mua động cơ có thể được phục hồi bằng cách tiết kiệm điện trong một năm;
- Bắt đầu trực tiếp hoặc điều chỉnh tốc độ bằng bộ biến tần và động cơ không đồng bộ có thể được thay thế hoàn toàn;
- Bản thân động cơ tiết kiệm năng lượng hiệu suất cao nam châm vĩnh cửu đất hiếm có thể tiết kiệm hơn 15% năng lượng điện so với động cơ thông thường;
- Hệ số công suất của động cơ gần bằng 1, giúp cải thiện hệ số chất lượng của lưới điện mà không cần thêm bộ bù hệ số công suất;
- Dòng điện động cơ nhỏ giúp tiết kiệm công suất truyền tải và phân phối điện, đồng thời kéo dài tuổi thọ vận hành chung của hệ thống;
- Ngân sách tiết kiệm điện: Lấy động cơ 55Kw làm ví dụ, động cơ hiệu suất cao tiết kiệm 15% điện năng so với động cơ thông thường và tiền điện được tính là 0.5 nhân dân tệ mỗi kilowatt giờ. Sử dụng động cơ tiết kiệm năng lượng có thể thu hồi chi phí thay thế động cơ bằng cách tiết kiệm điện trong vòng một năm.
