Παράγοντες που επηρεάζουν την κατανάλωση βασικού σιδήρου
Για να αναλύσουμε ένα πρόβλημα, πρέπει πρώτα να γνωρίζουμε κάποιες βασικές θεωρίες, που θα μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε.Πρώτον, πρέπει να γνωρίζουμε δύο έννοιες.Το ένα είναι η εναλλασσόμενη μαγνήτιση, η οποία, για να το θέσω απλά, εμφανίζεται στον σιδερένιο πυρήνα ενός μετασχηματιστή και στα δόντια του στάτορα ή του ρότορα ενός κινητήρα.Το ένα είναι η περιστροφική ιδιότητα μαγνήτισης, η οποία παράγεται από τον ζυγό του στάτορα ή του ρότορα του κινητήρα.Υπάρχουν πολλά άρθρα που ξεκινούν από δύο σημεία και υπολογίζουν την απώλεια σιδήρου του κινητήρα με βάση διαφορετικά χαρακτηριστικά σύμφωνα με την παραπάνω μέθοδο λύσης.Πειράματα έδειξαν ότι τα φύλλα πυριτίου παρουσιάζουν τα ακόλουθα φαινόμενα υπό μαγνήτιση δύο ιδιοτήτων:
Όταν η πυκνότητα μαγνητικής ροής είναι κάτω από 1,7 Tesla, η απώλεια υστέρησης που προκαλείται από την περιστρεφόμενη μαγνήτιση είναι μεγαλύτερη από αυτή που προκαλείται από την εναλλασσόμενη μαγνήτιση.Όταν είναι υψηλότερο από 1,7 Tesla, ισχύει το αντίθετο.Η πυκνότητα μαγνητικής ροής του ζυγού κινητήρα είναι γενικά μεταξύ 1,0 και 1,5 Tesla και η αντίστοιχη απώλεια υστέρησης περιστροφικής μαγνήτισης είναι περίπου 45 έως 65% μεγαλύτερη από την απώλεια υστέρησης εναλλασσόμενης μαγνήτισης.
Φυσικά χρησιμοποιούνται και τα παραπάνω συμπεράσματα και δεν τα έχω επαληθεύσει προσωπικά στην πράξη.Επιπλέον, όταν το μαγνητικό πεδίο στον πυρήνα του σιδήρου αλλάζει, προκαλείται ένα ρεύμα σε αυτό, που ονομάζεται δινορρεύμα, και οι απώλειες που προκαλούνται από αυτό ονομάζονται απώλειες δινορευμάτων.Προκειμένου να μειωθεί η απώλεια δινορευμάτων, ο πυρήνας του σιδήρου του κινητήρα συνήθως δεν μπορεί να κατασκευαστεί σε ένα ολόκληρο μπλοκ και στοιβάζεται αξονικά από μονωμένα χαλύβδινα φύλλα για να εμποδίσει τη ροή των δινορευμάτων.Ο συγκεκριμένος τύπος υπολογισμού για την κατανάλωση σιδήρου δεν θα είναι επαχθής εδώ.Ο βασικός τύπος και η σημασία του υπολογισμού της κατανάλωσης σιδήρου Baidu θα είναι πολύ σαφής.Ακολουθεί μια ανάλυση πολλών βασικών παραγόντων που επηρεάζουν την κατανάλωση σιδήρου μας, έτσι ώστε όλοι να μπορούν επίσης να συμπεράνουν το πρόβλημα σε πρακτικές εφαρμογές μηχανικής.
Αφού συζητήσαμε τα παραπάνω, γιατί η κατασκευή στάμπας επηρεάζει την κατανάλωση σιδήρου;Τα χαρακτηριστικά της διαδικασίας διάτρησης εξαρτώνται κυρίως από τα διαφορετικά σχήματα των μηχανών διάτρησης και καθορίζουν τον αντίστοιχο τρόπο διάτμησης και το επίπεδο τάσης σύμφωνα με τις ανάγκες διαφορετικών τύπων οπών και αυλακώσεων, διασφαλίζοντας έτσι τις συνθήκες ρηχών περιοχών τάσης γύρω από την περιφέρεια της ελασματοποίησης.Λόγω της σχέσης μεταξύ βάθους και σχήματος, συχνά επηρεάζεται από έντονες γωνίες, στο βαθμό που τα υψηλά επίπεδα τάσης μπορούν να προκαλέσουν σημαντική απώλεια σιδήρου σε ρηχές περιοχές τάσεων, ειδικά στις σχετικά μεγάλες ακμές διάτμησης εντός του εύρους ελασματοποίησης.Συγκεκριμένα, εμφανίζεται κυρίως στην κυψελιδική περιοχή, η οποία συχνά γίνεται επίκεντρο της έρευνας στην ίδια την ερευνητική διαδικασία.Τα φύλλα πυριτίου χαμηλής απώλειας συχνά καθορίζονται από μεγαλύτερα μεγέθη κόκκων.Η κρούση μπορεί να προκαλέσει συνθετικά γρέζια και διάτμηση σχίσης στο κάτω άκρο του φύλλου και η γωνία πρόσκρουσης μπορεί να έχει σημαντικό αντίκτυπο στο μέγεθος των γρεζιών και των περιοχών παραμόρφωσης.Εάν μια ζώνη υψηλής τάσης εκτείνεται κατά μήκος της ζώνης παραμόρφωσης της ακμής στο εσωτερικό του υλικού, η δομή των κόκκων σε αυτές τις περιοχές αναπόφευκτα θα υποστεί αντίστοιχες αλλαγές, θα συστραφεί ή θα σπάσει και θα συμβεί ακραία επιμήκυνση του ορίου κατά μήκος της κατεύθυνσης σχίσιμου.Αυτή τη στιγμή, η οριακή πυκνότητα των κόκκων στη ζώνη τάσεων στην κατεύθυνση διάτμησης θα αυξηθεί αναπόφευκτα, οδηγώντας σε αντίστοιχη αύξηση της απώλειας σιδήρου εντός της περιοχής.Έτσι, σε αυτό το σημείο, το υλικό στην περιοχή τάσης μπορεί να θεωρηθεί ως υλικό υψηλής απώλειας που πέφτει πάνω από τη συνηθισμένη πλαστικοποίηση κατά μήκος της ακμής κρούσης.Με αυτόν τον τρόπο, μπορεί να προσδιοριστεί η πραγματική σταθερά του υλικού ακμής και η πραγματική απώλεια της ακμής κρούσης μπορεί να προσδιοριστεί περαιτέρω χρησιμοποιώντας το μοντέλο απώλειας σιδήρου.
1.Η επίδραση της διαδικασίας ανόπτησης στην απώλεια σιδήρου
Οι συνθήκες επιρροής της απώλειας σιδήρου υπάρχουν κυρίως στην πτυχή των φύλλων χάλυβα πυριτίου και οι μηχανικές και θερμικές καταπονήσεις θα επηρεάσουν τα φύλλα πυριτίου χάλυβα με αλλαγές στα πραγματικά χαρακτηριστικά τους.Η πρόσθετη μηχανική καταπόνηση θα οδηγήσει σε αλλαγές στην απώλεια σιδήρου.Ταυτόχρονα, η συνεχής αύξηση της εσωτερικής θερμοκρασίας του κινητήρα θα ευνοήσει επίσης την εμφάνιση προβλημάτων απώλειας σιδήρου.Η λήψη αποτελεσματικών μέτρων ανόπτησης για την απομάκρυνση της πρόσθετης μηχανικής καταπόνησης θα έχει ευεργετική επίδραση στη μείωση της απώλειας σιδήρου στο εσωτερικό του κινητήρα.
2.Λόγοι για υπερβολικές απώλειες στις διαδικασίες παραγωγής
Τα φύλλα πυριτίου, ως το κύριο μαγνητικό υλικό για κινητήρες, έχουν σημαντικό αντίκτυπο στην απόδοση του κινητήρα λόγω της συμμόρφωσής τους με τις απαιτήσεις σχεδιασμού.Επιπλέον, η απόδοση φύλλων πυριτίου της ίδιας ποιότητας μπορεί να διαφέρει από διαφορετικούς κατασκευαστές.Κατά την επιλογή υλικών, θα πρέπει να καταβάλλονται προσπάθειες για την επιλογή υλικών από καλούς κατασκευαστές χάλυβα πυριτίου.Παρακάτω είναι μερικοί βασικοί παράγοντες που έχουν πραγματικά επηρεάσει την κατανάλωση σιδήρου που έχουν συναντήσει στο παρελθόν.
Το φύλλο πυριτίου δεν έχει μονωθεί ή δεν έχει υποστεί κατάλληλη επεξεργασία.Αυτός ο τύπος προβλήματος μπορεί να εντοπιστεί κατά τη διαδικασία δοκιμής φύλλων από χάλυβα πυριτίου, αλλά δεν έχουν όλοι οι κατασκευαστές κινητήρων αυτό το στοιχείο δοκιμής και αυτό το πρόβλημα συχνά δεν αναγνωρίζεται καλά από τους κατασκευαστές κινητήρων.
Κατεστραμμένη μόνωση μεταξύ των φύλλων ή βραχυκύκλωμα μεταξύ των φύλλων.Αυτό το είδος προβλήματος παρουσιάζεται κατά τη διαδικασία κατασκευής του πυρήνα σιδήρου.Εάν η πίεση κατά την πλαστικοποίηση του πυρήνα του σιδήρου είναι πολύ υψηλή, προκαλώντας ζημιά στη μόνωση μεταξύ των φύλλων.Ή εάν τα γρέζια είναι πολύ μεγάλα μετά το τρύπημα, μπορούν να αφαιρεθούν με γυάλισμα, με αποτέλεσμα σοβαρή ζημιά στη μόνωση της επιφάνειας διάτρησης.Αφού ολοκληρωθεί η πλαστικοποίηση του πυρήνα του σιδήρου, η αυλάκωση δεν είναι λεία και χρησιμοποιείται η μέθοδος λιμάρωσης.Εναλλακτικά, λόγω παραγόντων όπως η ανομοιόμορφη οπή του στάτορα και η μη ομόκεντρη οπή μεταξύ της οπής του στάτορα και του χείλους του καθίσματος μηχανής, η στροφή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για διόρθωση.Η συμβατική χρήση αυτών των διαδικασιών παραγωγής και επεξεργασίας κινητήρα έχει στην πραγματικότητα σημαντικό αντίκτυπο στην απόδοση του κινητήρα, ειδικά στην απώλεια σιδήρου.
Όταν χρησιμοποιείτε μεθόδους όπως η καύση ή η θέρμανση με ηλεκτρισμό για την αποσυναρμολόγηση της περιέλιξης, μπορεί να προκληθεί υπερθέρμανση του πυρήνα του σιδήρου, με αποτέλεσμα τη μείωση της μαγνητικής αγωγιμότητας και τη ζημιά στη μόνωση μεταξύ των φύλλων.Αυτό το πρόβλημα εμφανίζεται κυρίως κατά την επισκευή της περιέλιξης και του κινητήρα κατά τη διαδικασία παραγωγής και επεξεργασίας.
Η συγκόλληση στοίβαξης και άλλες διεργασίες μπορεί επίσης να προκαλέσουν ζημιά στη μόνωση μεταξύ των στοίβων, αυξάνοντας τις απώλειες δινορευμάτων.
Ανεπαρκές βάρος σιδήρου και ατελής συμπύκνωση μεταξύ των φύλλων.Το τελικό αποτέλεσμα είναι ότι το βάρος του πυρήνα του σιδήρου είναι ανεπαρκές και το πιο άμεσο αποτέλεσμα είναι ότι το ρεύμα υπερβαίνει την ανοχή, ενώ μπορεί να υπάρχει το γεγονός ότι η απώλεια σιδήρου υπερβαίνει το πρότυπο.
Η επίστρωση στο φύλλο πυριτίου είναι πολύ παχύ, με αποτέλεσμα το μαγνητικό κύκλωμα να γίνει πολύ κορεσμένο.Αυτή τη στιγμή, η καμπύλη σχέσης μεταξύ του ρεύματος χωρίς φορτίο και της τάσης είναι πολύ λυγισμένη.Αυτό είναι επίσης βασικό στοιχείο στη διαδικασία παραγωγής και επεξεργασίας φύλλων πυριτίου χάλυβα.
Κατά την παραγωγή και την επεξεργασία των πυρήνων σιδήρου, ο προσανατολισμός των κόκκων της πρόσφυσης της επιφάνειας διάτρησης και διάτμησης φύλλου πυριτίου χάλυβα μπορεί να καταστραφεί, οδηγώντας σε αύξηση της απώλειας σιδήρου υπό την ίδια μαγνητική επαγωγή.Για κινητήρες μεταβλητής συχνότητας, θα πρέπει επίσης να ληφθούν υπόψη πρόσθετες απώλειες σιδήρου που προκαλούνται από αρμονικές.Αυτός είναι ένας παράγοντας που πρέπει να λαμβάνεται πλήρως υπόψη στη διαδικασία σχεδιασμού.
Εκτός από τους παραπάνω παράγοντες, η σχεδιαστική τιμή της απώλειας σιδήρου κινητήρα θα πρέπει να βασίζεται στην πραγματική παραγωγή και επεξεργασία του πυρήνα σιδήρου και θα πρέπει να καταβάλλεται κάθε προσπάθεια για να διασφαλιστεί ότι η θεωρητική τιμή ταιριάζει με την πραγματική τιμή.Οι χαρακτηριστικές καμπύλες που παρέχονται από γενικούς προμηθευτές υλικών μετρώνται με τη μέθοδο του τετραγωνικού πηνίου Epstein, αλλά η κατεύθυνση μαγνήτισης διαφορετικών τμημάτων στον κινητήρα είναι διαφορετική και αυτή η ειδική απώλεια σιδήρου περιστροφής δεν μπορεί να ληφθεί υπόψη προς το παρόν.Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε διαφορετικούς βαθμούς ασυνέπειας μεταξύ των υπολογισμένων και των μετρούμενων τιμών.
Μέθοδοι για τη μείωση της απώλειας σιδήρου στον μηχανολογικό σχεδιασμό
Υπάρχουν πολλοί τρόποι μείωσης της κατανάλωσης σιδήρου στη μηχανική και το πιο σημαντικό είναι να προσαρμόσουμε το φάρμακο στην κατάσταση.Φυσικά, δεν πρόκειται μόνο για την κατανάλωση σιδήρου, αλλά και για άλλες απώλειες.Ο πιο θεμελιώδης τρόπος είναι να γνωρίζουμε τους λόγους για την υψηλή απώλεια σιδήρου, όπως η υψηλή μαγνητική πυκνότητα, η υψηλή συχνότητα ή ο υπερβολικός τοπικός κορεσμός.Φυσικά, με τον κανονικό τρόπο, αφενός, είναι απαραίτητο να προσεγγίσουμε την πραγματικότητα όσο το δυνατόν πιο κοντά από την πλευρά της προσομοίωσης, και αφετέρου, η διαδικασία συνδυάζεται με τεχνολογία για τη μείωση της πρόσθετης κατανάλωσης σιδήρου.Η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μέθοδος είναι η αύξηση της χρήσης καλών φύλλων από χάλυβα πυριτίου και ανεξάρτητα από το κόστος, μπορεί να επιλεγεί εισαγόμενος χάλυβας σούπερ πυριτίου.Φυσικά, η ανάπτυξη εγχώριων νέων τεχνολογιών με γνώμονα την ενέργεια οδήγησε επίσης στην καλύτερη ανάπτυξη στα ανάντη και στα κατάντη.Τα εγχώρια χαλυβουργεία λανσάρουν επίσης εξειδικευμένα προϊόντα από χάλυβα πυριτίου.Η Genealogy έχει μια καλή ταξινόμηση προϊόντων για διαφορετικά σενάρια εφαρμογής.Εδώ είναι μερικές απλές μεθόδους που πρέπει να αντιμετωπίσετε:
1. Βελτιστοποιήστε το μαγνητικό κύκλωμα
Η βελτιστοποίηση του μαγνητικού κυκλώματος, για την ακρίβεια, είναι η βελτιστοποίηση του ημιτόνου του μαγνητικού πεδίου.Αυτό είναι κρίσιμο, όχι μόνο για επαγωγικούς κινητήρες σταθερής συχνότητας.Οι κινητήρες επαγωγής μεταβλητής συχνότητας και οι σύγχρονοι κινητήρες είναι ζωτικής σημασίας.Όταν εργαζόμουν στη βιομηχανία μηχανημάτων κλωστοϋφαντουργίας, έφτιαξα δύο κινητήρες με διαφορετική απόδοση για να μειώσω το κόστος.Φυσικά, το πιο σημαντικό ήταν η παρουσία ή η απουσία λοξών πόλων, που είχαν ως αποτέλεσμα ασυνεπή ημιτονοειδή χαρακτηριστικά του μαγνητικού πεδίου του διακένου αέρα.Λόγω της εργασίας σε υψηλές ταχύτητες, οι απώλειες σιδήρου αποτελούν μεγάλο ποσοστό, με αποτέλεσμα να υπάρχει σημαντική διαφορά στις απώλειες μεταξύ των δύο κινητήρων.Τέλος, μετά από κάποιους υπολογισμούς προς τα πίσω, η διαφορά απώλειας σιδήρου του κινητήρα υπό τον αλγόριθμο ελέγχου έχει αυξηθεί περισσότερο από δύο φορές.Αυτό υπενθυμίζει επίσης σε όλους τη σύζευξη αλγορίθμων ελέγχου όταν φτιάχνουν ξανά κινητήρες ελέγχου ταχύτητας μεταβλητής συχνότητας.
2.Μειώστε τη μαγνητική πυκνότητα
Αύξηση του μήκους του πυρήνα σιδήρου ή αύξηση της περιοχής μαγνητικής αγωγιμότητας του μαγνητικού κυκλώματος για μείωση της πυκνότητας μαγνητικής ροής, αλλά η ποσότητα σιδήρου που χρησιμοποιείται στον κινητήρα αυξάνεται ανάλογα.
3.Μείωση του πάχους των τσιπς σιδήρου για μείωση της απώλειας επαγόμενου ρεύματος
Η αντικατάσταση των φύλλων από πυριτιούχο χάλυβα θερμής έλασης με φύλλα από χάλυβα πυριτίου ψυχρής έλασης μπορεί να μειώσει το πάχος των φύλλων χάλυβα πυριτίου, αλλά τα λεπτά τσιπ σιδήρου θα αυξήσουν τον αριθμό των τσιπς σιδήρου και το κόστος κατασκευής κινητήρα.
4. Υιοθέτηση φύλλων από χάλυβα πυριτίου ψυχρής έλασης με καλή μαγνητική αγωγιμότητα για τη μείωση της απώλειας υστέρησης.
5.Υιοθετώντας επίστρωση μόνωσης τσιπ σιδήρου υψηλής απόδοσης.
6. Θερμική επεξεργασία και τεχνολογία κατασκευής
Η υπολειπόμενη καταπόνηση μετά την επεξεργασία των τσιπς σιδήρου μπορεί να επηρεάσει σοβαρά την απώλεια του κινητήρα.Κατά την επεξεργασία φύλλων από χάλυβα πυριτίου, η κατεύθυνση κοπής και η διατμητική τάση διάτρησης έχουν σημαντικό αντίκτυπο στην απώλεια του πυρήνα του σιδήρου.Η κοπή κατά την κατεύθυνση κύλισης του φύλλου χάλυβα πυριτίου και η θερμική επεξεργασία στο φύλλο πυριτίου χάλυβα μπορεί να μειώσει τις απώλειες κατά 10% έως 20%.
Ώρα δημοσίευσης: Νοε-01-2023
