2. Gwirio effeithiau dylunio modur effeithlon iawn
2.1 Cynyddu deunyddiau effeithiol i wella effeithlonrwydd modur
Mae dwy agwedd i ychwanegu deunyddiau effeithiol: un yw cynyddu'r copr modur,
Defnyddir faint o alwminiwm i leihau'r gwrthiant stator a rotor; yr ail yw defnyddio deunyddiau perfformiad uwch, fel dalennau dur silicon perfformiad uchel i leihau defnydd haearn, a bwrw rotorau copr i leihau defnydd copr rotor. Mae Tabl 1 yn dangos y colled a'r defnydd effeithiol o bedwar modur 45kW-2 sy'n bodloni effeithlonrwydd ynni Dosbarth 3 ac effeithlonrwydd ynni Dosbarth 2. \ t Gellir gweld o'r data yn Nhabl 1 bod y cynnydd mewn effeithlonrwydd yn deillio'n bennaf o ostyngiad mewn colli copr a cholled haearn ar ochrau'r stator a'r rotor, a'r golled copr ar yr ochr stator, y golled copr ar ochr y rotor ac mae'r golled haearn yn cael ei ostwng 20% i 30% ar gyfartaledd. Ynghyd â'r data yn Nhabl 1 a phroses ddylunio a gweithgynhyrchu'r moduron hyn, cymerir y mesurau canlynol i wella effeithlonrwydd y modur.
(1) cynyddu hyd y craidd a chynyddu arwynebedd croestoriadol y weindio
Cynyddodd effeithlonrwydd ynni lefel 45kW modur 3 i hyd craidd effeithlonrwydd ynni lefel 2 o 200mm i 230mm, a chynyddodd yr hyd 15%. Yn achos bodloni'r un llwyth magnetig, gall y cynnydd yn hyd y craidd leihau nifer y troadau yn y modur, a thrwy hynny gynyddu arwynebedd croestoriadol y coil un tro a lleihau'r gwrthiant stator.
(2) Mae defnyddio dalennau dur silicon perfformiad uwch yn defnyddio dalennau dur silicon gyda cholled haearn is a pherfformiad gwell. Pan gaiff yr hyd craidd ei gynyddu, caiff cyfanswm y golled haearn ei leihau.
(3) Cynyddu maint y rhigol a chynyddu faint o wifren gopr ac alwminiwm bwrw. Mae effeithlonrwydd ynni'r effeithlonrwydd ynni ail radd yn cynyddu 22.4%, a chynyddir swm yr alwminiwm 6.9%, sy'n arwain yn uniongyrchol at yr ystadegydd a'r rotor. Gostyngiad mewn gwrthwynebiad.
2.2 Gwella'r broses i wella effeithlonrwydd y modur
Cafodd y prototeip ei greu trwy dyllu allan y broses bwlch aer yn y modur a'i chymharu â'r modur cyffredin. Dangosir canlyniadau'r gymhariaeth yn Nhabl 2. Mae'r pedwar prototeip 22kW-4 yn Nhabl 2 wedi'u cynllunio yn ôl effeithlonrwydd ynni Dosbarth 2 (hy IE3, 93%). Mae prototeipiau Rhif 1 a Rhif 2 yn defnyddio'r bwlch aer dyrnu, ac mae prototeipiau Rhif 3 a Rhif 4 yn cael eu defnyddio i droi. Bwlch aer. Gellir gweld o Dabl 2 bod y colled strae o brototeipiau Rhif 1 a Rhif 2 yn llawer is na phrototeipiau Rhif 3 a Rhif 4, ac mae'r cyfartaledd tua 30% yn is, sy'n dangos bod y dull o fflysio allan y bwlch awyr yn uniongyrchol yn lleihau'r sbardunau. Mae'r effaith ar golled yn amlwg.
Ar ôl i'r dalen dur silicon gael ei rholio a'i chneifio, mae ymyl y llinell wahanu cneifio yn achosi crynhoad straen mewnol a newidiadau mewn eiddo ffisegol o ganlyniad i anffurfio plastig, gan arwain at athreiddedd magnetig is a mwy o golled haearn yn y silicon oer-rolio dalen ddur, sy'n gwneud defnydd llawn o rolio oer. Mae athreiddedd magnetig ardderchog taflenni dur silicon yn dod ag anfanteision. Gall dewis proses anelu'n addas ddileu'r straen cneifio ac adfer perfformiad y ddalen dur silicon wedi'i rolio'n oer. Gwnaed ymchwil arbrofol arbennig ar y broses anelio marw o sawl manyleb moduron. Dangosir y gymhariaeth perfformiad yn Nhabl 3. Gellir gweld o'r gymhariaeth bod colled haearn y modur a anelwyd yn llai na cholled y modur heb ei selio, a bod ffactor pŵer y modur hefyd yn gwella oherwydd adferiad y magnetig priodweddau'r ddalen ddur silicon.
2.3 Defnyddio weindio harmonig isel i wella effeithlonrwydd modur
Gan ddefnyddio meddalwedd cyfrifo electromagnetig hunanddatblygedig, rydym wedi perfformio addasu troellog ar sawl manyleb y modur. Ar ôl defnyddio weindio anghyfartal haenen dwbl-haen, mae'r cynnwys harmonig wedi'i leihau'n fawr. Gan gymryd modur 110kW-4 fel enghraifft, dangosir amrywiad y cyfernodau harmonig cyn ac ar ôl y newid troellog yn Nhabl 4. Gwelir o Dabl 4, ar ôl y troeliadau anghyfartal haenen ddwbl-haen, 98.8 yw'r cyfernod tonnau sylfaenol. % o'r gwreiddiol, nid yw'r newid yn fawr, ac mae'r cyfernodau subharmonic eraill wedi'u lleihau'n fawr. Gall y gostyngiad mewn cynnwys harmonig uwch leihau colledion crwydr y modur.
Gellir byrhau'r defnydd o'r pen cefn troellog, gan arbed swm y wifren gopr. Gweler Tabl 5 am y newid mewn swm copr cyn ac ar ôl yr addasiad troellog. Nid yw diwedd y modur 110kW-4 yn fyrrach yn fwriadol, a all arbed 6.3% o'r wifren gopr, tra bod y modur 15kW-6 a modur 55kW-2 yn byrhau'r diwedd ac yn addasu'r mesurydd gwifren, gan arbed tua 10% o y wifren gopr. .
Dangosir data profion y prototeip gan ddefnyddio'r weindio harmonig isel a'r prototeip weindio cyffredin yn Nhabl 6. Trwy gymharu data'r prawf yn Nhabl 6, gellir gweld bod y golled crwydr wedi gostwng 40 ar ôl defnyddio'r weindio harmonig isel. % i 50%, ac mae'r effeithlonrwydd yn gwella 0.4 i 0.7 pwynt canran. Trwy ddylunio rhesymegol, mae'r weindio cyffredin yn cael ei ddisodli gan weindio harmonig isel, sy'n gallu lleihau'r golled strae o'r modur a gwella effeithlonrwydd y modur tra'n arbed cost y modur. Mae'r canlyniadau arbed ynni a chynyddu effeithlonrwydd yn amlwg iawn.
