Résumé : Lorsqu'un moteur ordinaire est amélioré et remplacé par un moteur à haut rendement, il existe un problème de courant élevé dans l'opération totale, pour lequel le moteur doit être complètement remplacé, et la consommation d'énergie augmente. Dans cet article, nous analysons les raisons du courant élevé des moteurs à haut rendement et de la consommation électrique des moteurs, et comparons la consommation électrique des moteurs avec les valeurs de courant réelles afin d'en dériver les composants actuels des moteurs.
Mots-clés : moteurs à haut rendement ; courant à vide ; courant de charge
Introduction
1 Conception de moteur à haut rendement
Les moteurs économes en énergie sont des moteurs qui ajoutent un rendement élevé aux moteurs traditionnels. Les moteurs à haut rendement utilisent de nouveaux processus et matériaux pour réduire la consommation d'énergie mécanique, électromagnétique et thermique et augmenter le rendement réel. Par rapport aux moteurs ordinaires, l'utilisation de moteurs à haut rendement a un effet d'économie d'énergie significatif, augmentant généralement le rendement jusqu'à 4 %. La conversion réelle de l’énergie électrique dans les moteurs entraîne la formation d’énergie mécanique, ce qui entraîne la perte d’une partie de cette énergie. Par rapport aux moteurs ordinaires, les moteurs universitaires ont été conçus avec de grands ajustements, principalement pour réduire le montant de ces cinq pertes, et l'efficacité réelle du moteur est grandement améliorée. Ce qui suit est une analyse spécifique.
1.1 Pertes statoriques Le stator est composé de deux composants, le noyau du stator et la bobine du stator. Le noyau du stator est un élément clé du circuit de flux magnétique du moteur. Contrairement aux moteurs ordinaires, les moteurs à haut rendement utilisent des tôles d'acier au silicium avec une bonne conductivité magnétique et réduisent considérablement l'épaisseur des tôles. En conséquence, les noyaux de stator fabriqués à partir de tôles d'acier au silicium laminées à froid présentent de très faibles pertes de courant d'induction. Dans la conception et la fabrication des bobines du stator, le fil utilisé dans les moteurs à haut rendement est un fil relativement épais et mieux isolé, ce qui augmente également les fentes du stator, tandis qu'en même temps la longueur des extrémités des enroulements du stator est considérablement réduite. afin de réduire les pertes finales.
1.2 Pertes rotoriques Les pertes du rotor sont les mêmes que celles du stator et pour cette raison, les moteurs à haut rendement doivent minimiser les pertes du rotor.
1.3 Pertes de fer Les moteurs à haut rendement réduisent considérablement les pertes de fer en utilisant les formes suivantes : 1. tôles d'acier au silicium laminées à froid avec une bonne perméabilité magnétique ; 2. la longueur du noyau de telle sorte que la densité de flux soit considérablement réduite ; 3. l’utilisation de copeaux de fer efficaces.
1.4 Pertes perdues Les pertes parasites et les moteurs à haut rendement sont des types suivants : 1, la longueur de l'entrefer doit être augmentée ; 2, réduisez la longueur de l’extrémité de la bobine ; 3, pour que la fente du rotor renforce l'isolation de surface ; 4, la fente du rotor dans la conception des harmoniques à réduire.
1.5 Frottement du vent Moteurs à haut rendement pour réduire l'usure du vent, principalement de deux manières : 1, pour réduire la friction des roulements et des lubrifiants à haut rendement ; 2, la perte de résistance au vent peut utiliser de petites pales de ventilateur.
2 Analyse du courant de fonctionnement du moteur Pour que le courant de fonctionnement du moteur fasse l'analyse, il faut un moteur ordinaire et un moteur à haut rendement du courant de fonctionnement réel pour effectuer l'analyse et la comparaison.
2.1 Courant à vide Le courant à vide d'un moteur est principalement déterminé par la densité de flux et la longueur de l'entrefer entre le stator et le rotor, où une faible densité de flux se traduira par une longueur d'entrefer et un courant à vide du moteur plus petits. sera réduit. Normalement, la longueur de l’entrefer d’un moteur est relativement petite, généralement de quelques millimètres. Pour cette raison, le flux magnétique principal traverse le circuit, où la longueur de l'entrefer représente un petit pourcentage de la longueur de l'ensemble du circuit magnétique. Parce que la perméabilité de la tôle d'acier au silicium est supérieure à la perméabilité à l'air, c'est pour cette raison que le courant à vide du moteur, où la densité du flux magnétique influence la longueur de l'entrefer.
2.1.1 Aspects liés à la densité de flux Les moteurs à haut rendement doivent augmenter la longueur du noyau, puis la perméabilité magnétique doit choisir une tôle d'acier au silicium laminée à froid, pour cette raison, les moteurs à haut rendement dans la densité de flux deviendront plus petits et l'électricité à vide du moteur ordinaire est populaire En comparaison, le courant à vide des moteurs à haut rendement deviendra plus petit.
2.1.2 Longueur de l'entrefer Pour les petites spécifications de puissance du moteur, en raison de la perte de dissipation parasite affectera sérieusement l'efficacité réelle du moteur, pour cette raison, moteur à haut rendement dans le processus de conception, il est nécessaire de contrôler la longueur de l'entrefer, car les paramètres du moteur Par conséquent, l'entrefer est dû au moteur de petite puissance, à titre de comparaison, la longueur de l'entrefer visant à cibler le rôle réel du courant à vide peut être ignorée.
Pour les moteurs de haute puissance, le rendement du moteur sera affecté par des pertes supplémentaires, de sorte que la longueur de l'entrefer doit être choisie pour être plus grande que la normale dans la conception des moteurs à haut rendement. Dans le cas de moteurs à haute puissance, la longueur de l'entrefer du moteur à haut rendement augmente, de sorte que le courant à vide du moteur à haut rendement augmente et que la puissance est très faible par rapport à celle d'un moteur ordinaire.
2.1.3 Analyse complète Dans le cas de moteurs de petite puissance, c'est généralement en raison de la longueur insuffisante de l'entrefer que la densité de flux devient plus petite, de sorte que le courant réel à vide d'un moteur à haut rendement est faible par rapport à celui d'un moteur normal. . Pour les moteurs à haute puissance, bien que la densité de flux des moteurs à haut rendement ait changé de manière significative, la longueur de l'entrefer des moteurs à haut rendement a augmenté, ce qui entraîne une densité de flux affectant la longueur de l'entrefer et un courant à vide élevé. L'efficacité des moteurs augmentera alors.
2.2 Courant de charge La formule pour calculer la puissance à l’arbre de sortie d’un moteur : En fonction des conditions de fonctionnement, par ex. la tension, la température et la puissance de sortie, la tension et la puissance de l'arbre de sortie sont une constante dans le moteur en fonctionnement réel, et pour cette raison, K est également une constante. Lorsque l'on compare le courant d'un moteur haute puissance avec celui d'un moteur ordinaire dans les mêmes conditions, le courant de fonctionnement d'un moteur à haut rendement est déterminé par la différence entre le courant d'excitation du moteur et le rendement du moteur. Moteurs haute puissance et différence d'efficacité du moteur ordinaire pour effectuer l'analyse et la comparaison, la valeur du moteur à haut rendement est très faible, donc les mêmes conditions de travail et la valeur du courant du moteur ordinaire, le courant actif du moteur à haut rendement est très faible, mais aucun changement. Pour cette raison, dans le fonctionnement réel des moteurs à haut rendement, la variation du courant est déterminée par la variation du courant d'excitation, mais uniquement par le courant de fonctionnement.
3 Analyse de la consommation électrique du moteur La consommation électrique d’un moteur se compose de la somme de la puissance à l’arbre du moteur et des pertes réelles. Le test est effectué sur la même courroie, les deux moteurs fonctionnent à vide et la tension de fonctionnement est la même. Par conséquent, les conditions de fonctionnement réelles des deux moteurs sont les mêmes et la puissance de l'arbre de sortie est la même. En combinaison avec la méthode de calcul ci-dessus, la consommation électrique du moteur commun et la consommation électrique du moteur à haut rendement peuvent être calculées avec précision.
3.1 Le calcul théorique du rapport de consommation d'énergie entre un moteur à haut rendement et un moteur ordinaire est le suivant : La formule pour calculer la puissance à l’arbre de sortie d’un moteur :
3.3 Analyse comparative Après le calcul ci-dessus, on peut analyser que, par rapport à la consommation électrique ordinaire du moteur, la consommation électrique du moteur à haut rendement est de 97,15 % et les données réelles mesurées finales sont de 96,05 %. En analysant les deux ensembles de données, on peut conclure que la consommation électrique des moteurs à haut rendement sous charge est la plus faible à l'heure actuelle, mais la mesure réelle comporte toujours une certaine erreur, la raison de l'erreur est qu'après une longue période Avec le temps, le moteur ordinaire en cas de perte du moteur diminuera.
Conclusion En réponse à l'analyse de la consommation électrique réelle du moteur, on peut conclure que le changement des paramètres dans la conception des deux moteurs entraînera des changements dans le moteur ordinaire et le moteur à haut rendement, une comparaison peut être analysée. le rapport entre le courant de fonctionnement réel et la consommation électrique du moteur n'existe pas en relation hein, le principal est la composante active du courant du moteur. Pour que le courant du moteur soit analysé, le courant de fonctionnement réel des moteurs à haut rendement est souvent supérieur à celui du moteur ordinaire, et le courant actif du moteur ordinaire à haut rendement est évidemment inférieur, dans les mêmes conditions de travail, moteur ordinaire et haut rendement. la consommation d'énergie du moteur par rapport au moteur à haut rendement est considérablement réduite.
