1. การสูญเสียทองแดงสเตเตอร์ขนาดใหญ่
● ความต้านทานขดลวดสเตเตอร์ขนาดใหญ่:
(1) ความต้านทานของลวดมีขนาดใหญ่หรือเส้นผ่านศูนย์กลางของลวดมีขนาดเล็ก เส้นผ่านศูนย์กลางของลวดไม่เท่ากัน หรือจำนวนขดลวดมีขนาดเล็ก
(2) การเดินสายไฟผิดหรือการเชื่อมที่อ่อนแอ
(3) จำนวนรอบจริงมากกว่าค่าออกแบบ
● กระแสสเตเตอร์ขนาดใหญ่:
(1) การสูญเสียอื่น ๆ ค่อนข้างมาก
(2) ความไม่สมดุลสามเฟสเนื่องจากความไม่สมดุลของขดลวดสเตเตอร์
(3) ช่องว่างอากาศสเตเตอร์และโรเตอร์ไม่เท่ากันอย่างมาก
(4) เนื่องจากจำนวนรอบน้อยกว่าค่าปกติ ความต้านทานจะน้อยกว่าค่าปกติในขณะนี้
(5) การเดินสายไฟที่คดเคี้ยวไม่ถูกต้อง
2. การสูญเสียทองแดงโรเตอร์ขนาดใหญ่
● ความต้านทานของขดลวดโรเตอร์ (หรือแท่ง) มีขนาดใหญ่:
(1) ความต้านทานของอลูมิเนียม (ทองแดง) ค่อนข้างมาก
(2) มีรูอากาศหรือสิ่งเจือปนในแถบนำทางโรเตอร์อะลูมิเนียมหล่อหรือวงแหวนปลาย หรือแถบบาง ๆ ในท้องถิ่นที่เกิดจากข้อบกพร่องในการหล่อ
(3) ช่องสเตเตอร์ไม่เรียบร้อย (แสดงเป็นฟันเลื่อยแบบบาก) และมีชิ้นส่วนที่ไม่ถูกต้องและชิ้นส่วนกลับด้าน ส่งผลให้พื้นที่ของช่องโรเตอร์มีประสิทธิภาพไม่เพียงพอ
(4) การเลือกพารามิเตอร์อะลูมิเนียมหล่อที่ไม่เหมาะสมจะทำให้โครงสร้างอะลูมิเนียมหลวม ซึ่งส่งผลให้ค่าความต้านทานเพิ่มขึ้นโดยตรง
(5) วัสดุไม่ตรงตามข้อกำหนด เช่น โรเตอร์อลูมิเนียมทั่วไปใช้อลูมิเนียมอัลลอยด์
(6) การใช้โรเตอร์ผิด ฯลฯ
● กระแสโรเตอร์ขนาดใหญ่:
(1) การใช้โรเตอร์ผิด
(2) ใช้อลูมิเนียมผิดในการหล่ออลูมิเนียม เช่น โรเตอร์อลูมิเนียมอัลลอยด์ใช้อลูมิเนียมธรรมดา
(3) การเรียงซ้อนของแกนโรเตอร์ไม่มั่นคง ส่งผลให้มีบริเวณอลูมิเนียมขนาดใหญ่เข้ามาระหว่างแผ่น ส่งผลให้กระแสตามขวางของโรเตอร์มากเกินไป
3. การสูญเสียหลงทางครั้งใหญ่
● การเลือกประเภทขดลวดสเตเตอร์หรือระยะพิทช์ที่ไม่เหมาะสม
● การเลือกสเตเตอร์และช่องโรเตอร์ไม่เหมาะสม
● ช่องว่างอากาศเล็กเกินไปหรือไม่สม่ำเสมออย่างมาก
● การลัดวงจรอย่างรุนแรงระหว่างแถบนำโรเตอร์และแกนเหล็ก
● ปลายขดลวดสเตเตอร์ยาวเกินไป ฯลฯ
4. สูญเสียธาตุเหล็กมาก
● แผ่นเหล็กซิลิกอนมีคุณภาพต่ำหรือใช้วัสดุไม่ถูกต้อง
● ฉนวนระหว่างชิ้นส่วนหลักของสเตเตอร์ไม่ดี:
(1) ไม่ได้ดำเนินการบำบัดฉนวนหรือผลการรักษาไม่ดี
(2) เมื่อแกนเหล็กเคลือบ ความดันสูงเกินไป ซึ่งทำให้ฉนวนระหว่างแผ่นเสียหาย
(3) เมื่อเจาะด้านในของสเตเตอร์หรือซ่อมแซมแกนเหล็ก จะทำให้เกิดการลัดวงจรระหว่างชิ้นส่วนแกนเหล็ก (ปัญหานี้มีอยู่ในผู้ผลิตแกนเหล็กส่วนใหญ่)
● จำนวนแกนเหล็กไม่เพียงพอและน้ำหนักเหล็กไม่เพียงพอ:
(1) จำนวนชิปไม่เพียงพอ (ชิปหายไป)
(2) แรงกดในการซ้อนมีขนาดเล็กและไม่อัดแน่น และผลลัพธ์โดยตรงคือน้ำหนักเหล็กไม่เพียงพอ
(3) เสี้ยนของแผ่นเจาะมีขนาดใหญ่ และไม่สามารถรับประกันน้ำหนักเหล็กได้เมื่อความยาวของเหล็กตรงตามข้อกำหนด
(4) สีหนาเกินไปซึ่งเป็นปัญหาคุณภาพโดยตรงของแผ่นเหล็กซิลิกอน
● วงจรแม่เหล็กอิ่มตัวเกินไป และเส้นโค้งความสัมพันธ์ระหว่างกระแสที่ไม่มีโหลดและแรงดันไฟฟ้าโค้งงออย่างมาก
● การสูญเสียธาตุเหล็กขณะไม่มีโหลดค่อนข้างมาก เนื่องจากรวมอยู่ในการสูญเสียธาตุเหล็กในระหว่างการทดสอบ ซึ่งทำให้การสูญเสียธาตุเหล็กปรากฏมากขึ้น
● เมื่อขดลวดถูกเอาออกด้วยไฟหรือเครื่องทำความร้อนไฟฟ้า แกนเหล็กจะร้อนเกินไป ค่าการนำแม่เหล็กจะลดลง และฉนวนระหว่างชิปจะเสียหาย
5. การสูญเสียทางกลขนาดใหญ่
● คุณภาพของตลับลูกปืนหรือชุดตลับลูกปืนไม่ดี ในเวลานี้แบริ่งจะถูกให้ความร้อนอย่างรุนแรงหรือหมุนอย่างไม่ยืดหยุ่น
● ใช้พัดลมภายนอกไม่ถูกต้อง (เช่น ใช้พัดลม 4 ขั้วกับมอเตอร์ 2 ขั้ว) หรือมุมของใบพัดไม่ถูกต้อง ตามการออกแบบทั่วไป พัดลมของมอเตอร์ 2P มีขนาดค่อนข้างเล็ก และวิธีการลดการสูญเสียโดยการปรับพัดลมนั้นมีประสิทธิภาพมาก แต่สมมติฐานคือ ตรวจสอบประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของมอเตอร์
● ฐานเครื่องจักรและห้องแบริ่งของฝาครอบปลายทั้งสองข้างไม่ได้อยู่บนแกนเดียวกัน
● เส้นผ่านศูนย์กลางของห้องแบริ่งมีขนาดเล็ก ซึ่งทำให้วงแหวนรอบนอกของแบริ่งเสียรูปภายใต้แรงกดดัน ส่งผลให้สูญเสียแรงเสียดทานของแบริ่งเพิ่มขึ้น สถานการณ์นี้อาจนำไปสู่ความร้อนสูงเกินไปและความล้มเหลวของตลับลูกปืน
● มีจาระบีหล่อลื่นมากเกินไปในห้องแบริ่งหรือคุณภาพของจาระบีหล่อลื่นไม่ดี ปัญหานี้ชัดเจนในมอเตอร์ไฟฟ้าแรงสูง คุณเซินเคยทำการทดสอบ และจุดสูงสุดของอุณหภูมิฝาครอบตลับลูกปืนนั้นสูงกว่าจุดต่ำสุดถึง 10K เปิดและตรวจสอบว่ามีจาระบีสะสมอยู่ที่ตำแหน่งนี้มากจริงๆ
● สเตเตอร์และโรเตอร์เสียดสีกัน ซึ่งเรียกว่าการกวาด เมื่อสเตเตอร์และโรเตอร์เสียดสีกัน จะไม่ทำให้มอเตอร์หยุดหมุนโดยตรง แต่การสูญเสียของมอเตอร์จะเพิ่มขึ้นอย่างมาก
● ขนาดแกนของโรเตอร์ไม่ถูกต้อง ทำให้ปลายทั้งสองข้างติดอยู่ ทำให้การหมุนไม่ยืดหยุ่น
● ซีลน้ำมันหรือวงแหวนฉีดน้ำและส่วนประกอบอื่นๆ ได้รับการติดตั้งหรือเปลี่ยนรูปอย่างไม่เหมาะสม ส่งผลให้มีความต้านทานแรงเสียดทานสูง
● เมื่อใช้มอเตอร์พัดลม พัดลมจะเสียดสีกับชิ้นส่วนที่เกี่ยวข้อง ส่งผลให้หมุนได้ยาก
จะกำหนดมอเตอร์ประสิทธิภาพสูงได้อย่างไร?
มอเตอร์ธรรมดา: มอเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล พลังงานไฟฟ้าที่มอเตอร์ดูดซับ 70%-95% จะถูกแปลงเป็นพลังงานกล นี่คือค่าประสิทธิภาพของมอเตอร์ ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ทางเทคนิคที่สำคัญของมอเตอร์ มอเตอร์จะใช้ชิ้นส่วน 30%-5% เองเนื่องจากการสร้างความร้อน การสูญเสียทางกล ฯลฯ ดังนั้นพลังงานไฟฟ้าส่วนนี้จึงสูญเปล่า
มอเตอร์ประสิทธิภาพสูง: มอเตอร์ที่มีอัตราการใช้พลังงานไฟฟ้าสูงเรียกว่ามอเตอร์ประสิทธิภาพสูง
สำหรับมอเตอร์ธรรมดาการเพิ่มประสิทธิภาพ 1 เปอร์เซ็นต์ไม่ใช่เรื่องง่าย และวัสดุจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก เมื่อประสิทธิภาพของมอเตอร์ถึงค่าที่กำหนด ไม่ว่าจะเติมวัสดุไปเท่าใดก็ไม่สามารถปรับปรุงได้ มอเตอร์ประสิทธิภาพสูงส่วนใหญ่ในตลาดเป็นผลิตภัณฑ์ทดแทนของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสสามเฟส กล่าวคือ หลักการทำงานพื้นฐานไม่มีการเปลี่ยนแปลง
มอเตอร์ประสิทธิภาพสูงช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของมอเตอร์เป็นหลักด้วยวิธีต่อไปนี้:
- เพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของแกนเหล็ก เพิ่มความยาวของแกนเหล็ก เพิ่มขนาดของร่องสเตเตอร์ และเพิ่มน้ำหนักของลวดทองแดงเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการปรับปรุงประสิทธิภาพ
- ใช้แผ่นเหล็กซิลิกอนที่มีค่าการนำแม่เหล็กที่ดี เมื่อก่อนใช้แผ่นรีดร้อนที่มีการสูญเสียเหล็กมาก แต่ปัจจุบันใช้แผ่นรีดเย็นคุณภาพสูงที่มีการสูญเสียเหล็กต่ำ เช่น DW470 DW270 ที่ต่ำกว่าด้วยซ้ำ
- ปรับปรุงความแม่นยำในการตัดเฉือนและลดการสูญเสียทางกล เปลี่ยนพัดลมขนาดเล็กเพื่อลดการสูญเสียพัดลมและใช้ตลับลูกปืนประสิทธิภาพสูง
- ปรับการออกแบบพารามิเตอร์ประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของมอเตอร์ให้เหมาะสม และปรับพารามิเตอร์ให้เหมาะสมโดยการเปลี่ยนรูปร่างร่อง
- ใช้โรเตอร์ทองแดงหล่อ (กระบวนการที่ซับซ้อนและต้นทุนสูง)
ดังนั้น เพื่อสร้างมอเตอร์ประสิทธิภาพสูงอย่างแท้จริง ต้นทุนการออกแบบ วัตถุดิบ และการประมวลผลจึงสูงกว่ามาก จึงสามารถแปลงไฟฟ้าเป็นพลังงานกลได้ในระดับสูงสุด
มาตรการประหยัดพลังงานสำหรับมอเตอร์ประสิทธิภาพสูง:
การประหยัดพลังงานของมอเตอร์เป็นโครงการที่เป็นระบบซึ่งเกี่ยวข้องกับวงจรชีวิตของมอเตอร์ทั้งหมด ตั้งแต่การออกแบบและการผลิตมอเตอร์ไปจนถึงการเลือก การใช้งาน การปรับแต่ง การบำรุงรักษา และการกำจัดมอเตอร์ จะต้องพิจารณาถึงผลกระทบของมาตรการประหยัดพลังงานตลอดวงจรชีวิตของมอเตอร์ ในประเทศ ในด้านนี้การพิจารณาหลักคือการปรับปรุงประสิทธิภาพจากด้านต่อไปนี้:
การออกแบบมอเตอร์ประหยัดพลังงานหมายถึงการใช้วิธีการออกแบบที่ทันสมัย เช่น เทคโนโลยีการออกแบบการเพิ่มประสิทธิภาพ เทคโนโลยีวัสดุใหม่ เทคโนโลยีการควบคุม เทคโนโลยีบูรณาการ เทคโนโลยีการทดสอบและการตรวจจับ ฯลฯ เพื่อลดการสูญเสียพลังงานของมอเตอร์ ปรับปรุง ประสิทธิภาพของมอเตอร์ และการออกแบบมอเตอร์ประสิทธิภาพสูง
เมื่อมอเตอร์แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล ก็จะสูญเสียพลังงานส่วนหนึ่งไปด้วย โดยทั่วไปการสูญเสียมอเตอร์ AC โดยทั่วไปสามารถแบ่งออกเป็นสามส่วน: การสูญเสียคงที่ การสูญเสียตัวแปร และการสูญเสียที่หลงทาง การสูญเสียที่เปลี่ยนแปลงได้จะแตกต่างกันไปตามโหลด รวมถึงการสูญเสียความต้านทานสเตเตอร์ (การสูญเสียทองแดง) การสูญเสียความต้านทานของโรเตอร์ และการสูญเสียความต้านทานของแปรง และการสูญเสียคงที่ไม่เกี่ยวข้องกับโหลด รวมถึงการสูญเสียแกนเหล็กและการสูญเสียทางกล การสูญเสียธาตุเหล็กประกอบด้วยการสูญเสียฮิสเทรีซิสและการสูญเสียกระแสไหลวน ซึ่งเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของแรงดันไฟฟ้า และการสูญเสียฮิสเทรีซิสก็แปรผกผันกับความถี่เช่นกัน การสูญเสียที่หลงทางอื่นๆ ได้แก่ การสูญเสียทางกลและการสูญเสียอื่นๆ รวมถึงการสูญเสียจากแรงเสียดทานของแบริ่งและพัดลม โรเตอร์ และการสูญเสียจากแรงลมอื่นๆ เนื่องจากการหมุน
คุณสมบัติของมอเตอร์ประสิทธิภาพสูง:
- ประหยัดพลังงานและลดต้นทุนการดำเนินงานในระยะยาว เหมาะมากสำหรับสิ่งทอ พัดลม ปั๊มน้ำ และคอมเพรสเซอร์ ค่าใช้จ่ายในการซื้อมอเตอร์สามารถกู้คืนได้โดยการประหยัดไฟฟ้าเป็นเวลาหนึ่งปี
- เริ่มต้นโดยตรงหรือปรับความเร็วด้วยตัวแปลงความถี่ และสามารถเปลี่ยนมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสได้อย่างสมบูรณ์
- มอเตอร์ประหยัดพลังงานแม่เหล็กถาวรประสิทธิภาพสูงที่หายากของโลกสามารถประหยัดพลังงานไฟฟ้าได้มากกว่า 15% เมื่อเทียบกับมอเตอร์ธรรมดา
- ตัวประกอบกำลังของมอเตอร์อยู่ใกล้กับ 1 ซึ่งช่วยปรับปรุงตัวประกอบคุณภาพของโครงข่ายไฟฟ้าโดยไม่ต้องเพิ่มตัวชดเชยตัวประกอบกำลัง
- กระแสไฟของมอเตอร์มีขนาดเล็ก ซึ่งช่วยประหยัดความสามารถในการส่งและจ่ายพลังงาน และยืดอายุการใช้งานโดยรวมของระบบ
- งบประมาณการประหยัดพลังงาน: ยกตัวอย่างมอเตอร์ขนาด 55Kw มอเตอร์ประสิทธิภาพสูงช่วยประหยัดพลังงานไฟฟ้าได้ 15% เมื่อเทียบกับมอเตอร์ทั่วไป และค่าไฟฟ้าจะคำนวณที่ 0.5 หยวนต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมง การใช้มอเตอร์ประหยัดพลังงานสามารถฟื้นค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนมอเตอร์ได้โดยการประหยัดไฟฟ้าภายในหนึ่งปี
