张雪峰谈机电一体化降低电机损耗的措施有哪些
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首先,我们需要了解电动机在将电能转换为机械能的过程中,本身也会产生一些损耗,这些损耗主要包括可变损耗、固定损耗和杂散损耗。其中,定子铜耗、转子铜漏及铁芯磁滞涡流等是影响电机效率的关键因素。
为了降低这些损失,我们可以采取以下措施:
定子铜漏减少
增加定子的槽截面积,以减少磁路面积并增加齿部磁密。
提高定子的满槽率,通过最佳绕线和绝缘尺寸,以及使用大导线截面积来实现。
减短定子的绕组端部长度,可以显著提高效率。
转子铜漏减少
减小转子的电流,从而提高功率因数或增强输出功率。
增加转子的槽截面积。
选择具有较低阻抗材料进行绕组设计,如采用粗导线和低阻抗材料。
铁芯磁滞涡流减少
减小铁芯的磁密度,并增加其长度以降低磁通密度,但同时应注意铁量增加可能带来的问题。
减薄硅钢片厚度,可通过冷轧硅钢片代替热轧硅钢片来实现,但这将导致更多的铁芯片数量与成本增长。
采用高性能冷轧硅钢板以降低磁滞損耗,同时考虑到热处理技术对最终效果的影响。
杂散損失減少
(1) 改善轉子表面處理與精加工技術來減少短路現象;
(2) 對轉子內側進行絶縁處理;
(3) 進行改進絕緣層設計並通過調整絕緣厚度來減少電容性損失;
(4) 優化轉子與鐵心之間空隙設計以避免電弧形成並產生額外損失;
(5) 使用導熱性能良好的绝缘材料;
風摩損益減輕
(1) 減小軸承尺寸,但需保證輸出扭矩與動力學要求;
(2) 選擇高效軸承類型;
(3) 正確選擇潤滑劑及維持適當潤滑系統;
總結來說,為了實現機電一體化,並有效地降低電機損費,我們應該全面考慮上述多種策略,不僅單獨對某一部分進行優化,而且要整體考慮各個方面,以達到最佳節能效果。
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