Khi động cơ chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học, nó cũng mất đi một phần năng lượng.Nói chung, tổn hao động cơ có thể được chia thành ba phần: tổn hao thay đổi, tổn hao cố định và tổn hao lệch.

1. 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.

2. Tổn thất cố định không phụ thuộc vào tải trọng, bao gồm tổn thất lõi và tổn thất cơ học.Tổn thất sắt bao gồm tổn thất trễ và tổn thất dòng điện xoáy, tỷ lệ với bình phương điện áp, và tổn thất trễ cũng tỷ lệ nghịch với tần số.

3. Tổn thất tản khác là tổn thất cơ học và các tổn thất khác, bao gồm tổn thất ma sát của ổ trục và tổn thất sức cản gió do quay của quạt và rôto.

Phân loại tổn thất động cơ

Một số biện pháp để giảm tổn thất động cơ

1 Tổn hao Stator

Các phương pháp chính để giảm tổn thất I^2R của stato động cơ là:

1. Tăng diện tích mặt cắt ngang của rãnh stato.Dưới cùng một đường kính ngoài của stato, việc tăng diện tích mặt cắt ngang của rãnh stato sẽ làm giảm diện tích mạch từ và tăng mật độ từ của răng.

2. Tăng tỷ lệ khe đầy đủ của các khe stato, tốt hơn cho động cơ nhỏ điện áp thấp.Áp dụng kích thước cuộn dây và cách điện tốt nhất cũng như diện tích mặt cắt dây lớn có thể làm tăng tỷ lệ rãnh đầy đủ của stato.

3. Cố gắng rút ngắn chiều dài của đầu cuộn dây stato.Tổn hao ở đầu cuộn dây stato chiếm 1/4 đến 1/2 tổng tổn thất cuộn dây.Việc giảm chiều dài đầu cuộn dây có thể nâng cao hiệu suất của động cơ.Các thí nghiệm cho thấy chiều dài cuối giảm 20% và tổn hao giảm 10%.

2 Tổn thất rôto

Tổn thất I^2R của rôto động cơ chủ yếu liên quan đến dòng điện rôto và điện trở rôto.Các phương pháp tiết kiệm năng lượng tương ứng như sau:

1. Giảm dòng điện rôto, có thể xem xét việc tăng điện áp và hệ số công suất động cơ.

2. Tăng diện tích mặt cắt ngang của khe rôto.

3. Giảm điện trở của cuộn dây rôto, chẳng hạn như sử dụng dây dày và vật liệu có điện trở thấp, điều này có ý nghĩa hơn đối với động cơ nhỏ, vì động cơ nhỏ thường là rôto bằng nhôm đúc, nếu sử dụng rôto bằng đồng đúc thì tổn thất toàn bộ Động cơ có thể giảm 10% ～15%, nhưng rôto đồng đúc ngày nay đòi hỏi nhiệt độ chế tạo cao và công nghệ chưa phổ biến, giá thành cao hơn rôto nhôm đúc từ 15% đến 20%.

3 Mất lõi

Có thể giảm tổn thất sắt của động cơ bằng các biện pháp sau:

1. Giảm mật độ từ và tăng chiều dài lõi sắt để giảm mật độ từ thông nhưng lượng sắt sử dụng trong động cơ cũng tăng theo.

2. Giảm độ dày của tấm sắt để giảm tổn thất dòng điện cảm ứng.Ví dụ, thay thế tấm thép silic cán nóng bằng tấm thép silic cán nguội có thể làm giảm độ dày của tấm thép silic, nhưng tấm sắt mỏng sẽ làm tăng số lượng tấm sắt và giá thành chế tạo động cơ.

3. Sử dụng tấm thép silic cán nguội có khả năng thấm từ tốt để giảm hiện tượng mất trễ.

4. Áp dụng lớp phủ cách nhiệt chip sắt hiệu suất cao.

5. Công nghệ chế tạo và xử lý nhiệt, ứng suất dư sau khi gia công lõi sắt sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến tổn thất của động cơ.Khi xử lý tấm thép silicon, hướng cắt và ứng suất cắt đột có tác động lớn hơn đến tổn thất lõi.Cắt dọc theo hướng cán của tấm thép silicon và xử lý nhiệt của tấm đột thép silicon có thể giảm tổn thất từ ​​10% đến 20%.

4 Mất mát lạc lối

Ngày nay, sự hiểu biết về tổn thất lạc của động cơ vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu.Một số phương pháp chính để giảm tổn thất lạc hiện nay là:

1. Sử dụng phương pháp xử lý nhiệt và hoàn thiện để giảm hiện tượng đoản mạch trên bề mặt rôto.

2. Xử lý cách điện trên bề mặt bên trong của khe rôto.

3. Giảm sóng hài bằng cách cải tiến thiết kế cuộn dây stato.

4. Cải thiện thiết kế phối hợp khe rôto và giảm sóng hài, tăng độ bám của stato và rôto, thiết kế hình dạng khe rôto như các khe nghiêng và sử dụng cuộn dây hình sin nối tiếp, cuộn dây phân tán và cuộn dây khoảng cách ngắn để giảm đáng kể sóng hài bậc cao ;Sử dụng bùn khe từ hoặc nêm khe từ để thay thế nêm khe cách điện truyền thống và lấp đầy khe lõi sắt stato của động cơ bằng bùn khe từ là một phương pháp hiệu quả để giảm tổn thất tản bổ sung.

5 tổn thất ma sát gió

Tổn thất do ma sát gió chiếm khoảng 25% tổng tổn thất của động cơ, cần được quan tâm đúng mức.Tổn thất ma sát chủ yếu do vòng bi và vòng đệm gây ra, có thể giảm bớt bằng các biện pháp sau:

1. Giảm thiểu kích thước của trục, nhưng đáp ứng các yêu cầu về mô-men xoắn đầu ra và động lực học của rôto.

2. Sử dụng vòng bi hiệu suất cao.

3. Sử dụng hệ thống bôi trơn và bôi trơn hiệu quả.

4. Áp dụng công nghệ niêm phong tiên tiến.

---

Thời gian đăng: 22-06-2022