2. Vérification des effets de conception de moteur à haute efficacité
2.1 Augmenter l'efficacité des matériaux pour améliorer l'efficacité du moteur
Il existe deux aspects à l’ajout de matériaux efficaces: l’un consiste à augmenter le cuivre du moteur,
La quantité d'aluminium est utilisée pour réduire la résistance du stator et du rotor; la seconde consiste à utiliser des matériaux plus performants, tels que des tôles d'acier au silicium hautes performances pour réduire la consommation de fer, et des rotors en cuivre coulé pour réduire la consommation de cuivre des rotors. Le tableau 1 indique les pertes et l'utilisation effective de matériaux de quatre moteurs de 45 kW-2 respectant l'efficacité énergétique de classe 3 et l'efficacité énergétique de classe 2. Les données du tableau 1 montrent que l’augmentation de l’efficacité est principalement due à la réduction des pertes de cuivre et de fer sur les côtés du stator et du rotor, et de la perte de cuivre du côté du stator, de la perte de cuivre du côté du rotor et les pertes en fer sont réduites en moyenne de 20% à 30%. Combinés aux données du tableau 1 et au processus de conception et de fabrication de ces moteurs, les mesures suivantes sont prises pour améliorer le rendement du moteur.
(1) augmenter la longueur du noyau et augmenter la section de l'enroulement
L'efficacité énergétique du moteur de 45 kW niveau 3 à la longueur du noyau d'efficacité énergétique de niveau 2 est passée de 200 à 230 mm et la longueur a augmenté de 15%. Dans le cas de la satisfaction de la même charge magnétique, l'augmentation de la longueur du noyau peut réduire le nombre de tours du moteur, augmentant ainsi la surface en coupe transversale de la bobine à un tour et réduisant la résistance du stator.
(2) L'utilisation de tôles d'acier au silicium plus performantes utilise des tôles d'acier au silicium avec une perte de fer unitaire inférieure et de meilleures performances. Lorsque la longueur du noyau est augmentée, la perte totale en fer est réduite.
(3) Élargir la taille de la rainure et augmenter la quantité de fil de cuivre et d'aluminium moulé. L'efficacité énergétique de l'efficacité énergétique du second degré est augmentée de 22,4% et la quantité d'aluminium de 6,9%, ce qui conduit directement au stator et au rotor. La réduction de la résistance.
2.2 Améliorer le processus pour améliorer l'efficacité du moteur
Le prototype a été fabriqué en perforant le processus d'entrefer du moteur et comparé au moteur ordinaire. Les résultats de la comparaison sont présentés dans le tableau 2. Les quatre prototypes 22 kW-4 du tableau 2 sont conçus selon l'efficacité énergétique de la classe 2 (IE3, 93%). Les prototypes n ° 1 et n ° 2 utilisent l'entrefer de poinçonnage et les prototypes n ° 3 et n ° 4 sont utilisés pour le tournage. Trou d'air. Le tableau 2 montre que la perte parasite des prototypes n ° 1 et n ° 2 est bien inférieure à celle des prototypes n ° 3 et n ° 4 et que la moyenne est inférieure d’environ 30%, ce qui indique que la méthode de rincer directement l'entrefer réduit les éperons. L'effet de perte est évident.
Après le poinçonnage et le cisaillement de la tôle d'acier au silicium laminée à froid, le bord de la ligne de séparation poinçonnage-cisaillement provoque une accumulation de contraintes internes et des modifications des propriétés physiques dues à la déformation plastique, entraînant une perméabilité magnétique inférieure et une perte de fer accrue du silicium laminé à froid. tôle d'acier, qui utilise pleinement le laminage à froid. L'excellente perméabilité magnétique des tôles d'acier au silicium présente des inconvénients. Le choix d'un procédé de recuit approprié peut éliminer la contrainte de cisaillement et restaurer les performances de la tôle d'acier au silicium laminée à froid. Des recherches expérimentales spéciales ont été menées sur le processus de recuit à la matrice de plusieurs spécifications de moteurs. La comparaison des performances est présentée dans le tableau 3. La comparaison montre que la perte en fer du moteur recuit est inférieure à celle du moteur non recuit et que le facteur de puissance du moteur est également amélioré du fait de la récupération de la force magnétique. propriétés de la tôle d'acier au silicium.
2.3 Utilisation d'enroulements à faible harmonique pour améliorer l'efficacité du moteur
À l'aide d'un logiciel de calcul électromagnétique développé par nos soins, nous avons procédé à une modification de l'enroulement sur plusieurs spécifications du moteur. Après avoir utilisé des enroulements inégaux bicouches concentriques, le contenu en harmoniques est considérablement réduit. En prenant pour exemple un moteur de 110 kW-4, la variation des coefficients harmoniques avant et après le changement d'enroulement est indiquée dans le tableau 4. On peut voir d'après le tableau 4 qu'après les enroulements concentriques inégaux à double couche, le coefficient d'onde fondamentale est de 98,8. % de l’original, le changement n’est pas important et les autres coefficients sousharmoniques sont fortement réduits. La réduction du contenu harmonique supérieur peut réduire les pertes parasites du moteur.
L'utilisation de l'extrémité arrière à enroulement concentrique peut être raccourcie, ce qui permet d'économiser la quantité de fil de cuivre. Voir le tableau 5 pour connaître la variation de la quantité de cuivre avant et après la modification de l'enroulement. L’extrémité du moteur de 110 kW-4 n’est pas intentionnellement raccourcie, ce qui permet d'économiser 6,3% du fil de cuivre, tandis que le moteur de 15 kW-6 et le moteur de 55 kW-2 raccourcissent l'extrémité et ajustent légèrement le calibre du fil, économisant environ 10% de le fil de cuivre. .
Les données de test du prototype utilisant le bobinage à harmonique faible et le prototype de bobinage commun sont présentées dans le tableau 6. En comparant les données de test du tableau 6, on peut constater qu'après utilisation du bobinage à harmonique faible, la perte de fuite est réduite de 40 % à 50% et l'efficacité est améliorée de 0,4 à 0,7 point de pourcentage. De conception rationnelle, l’enroulement ordinaire est remplacé par un enroulement à faible harmonique, ce qui permet de réduire la perte parasite du moteur et d’améliorer son efficacité tout en réduisant son coût. Les résultats en termes d’économie d’énergie et d’augmentation de l’efficacité sont très évidents.
