Meskipun motor mengubah energi listrik menjadi energi mekanik, motor juga kehilangan sebagian energinya. Rugi-rugi motor secara umum dapat dibagi menjadi tiga bagian: rugi-rugi variabel, rugi-rugi tetap, dan rugi-rugi nyasar.
1. Rugi-rugi variabel berubah seiring dengan beban, termasuk rugi resistansi stator (rugi tembaga), rugi resistansi rotor, dan rugi resistansi sikat.
2. Rugi-rugi tetap tidak ada hubungannya dengan beban, termasuk rugi-rugi inti dan rugi-rugi mekanis. Rugi-rugi besi terdiri dari rugi-rugi histeresis dan rugi-rugi arus eddy, yang sebanding dengan kuadrat tegangan. Hilangnya histeresis juga berbanding terbalik dengan frekuensi.
Rugi-rugi nyasar lainnya adalah rugi-rugi mekanis dan rugi-rugi lainnya, termasuk rugi-rugi gesekan bantalan dan rugi-rugi hambatan angin yang disebabkan oleh putaran kipas, rotor, dan lain-lain.
Klasifikasi kerugian motorik
Beberapa tindakan untuk mengurangi kerugian motorik
Kerugian stator
Metode utama untuk mengurangi hilangnya I^2R pada stator motor adalah:
1. Meningkatkan luas penampang slot stator. Dengan diameter luar stator yang sama, peningkatan luas penampang slot stator akan mengurangi luas sirkuit magnetik dan meningkatkan kepadatan magnetik gigi.
2. Meningkatkan laju pengisian slot stator, yang lebih efektif untuk motor kecil bertegangan rendah. Menerapkan dimensi belitan dan insulasi yang optimal serta luas penampang konduktor yang besar dapat meningkatkan laju pengisian slot stator.
3. Minimalkan panjang ujung belitan stator. Kerugian ujung belitan stator menyumbang 1/4 hingga 1/2 dari total kerugian belitan. Mengurangi panjang ujung belitan dapat meningkatkan efisiensi motor. Eksperimen menunjukkan bahwa panjang ujungnya berkurang 20% dan kerugiannya berkurang 10%.
Kerugian rotor
Hilangnya I^2R pada rotor motor terutama terkait dengan arus rotor dan hambatan rotor. Metode penghematan energi yang sesuai terutama meliputi:
1. Mengurangi arus rotor, yang dapat dipertimbangkan dari dua aspek: peningkatan tegangan dan faktor daya motor.
2. Tingkatkan luas penampang slot rotor.
3. Kurangi resistansi belitan rotor, seperti menggunakan kabel tebal dan material resistansi rendah. Hal ini lebih bermakna untuk motor kecil, karena motor kecil umumnya memiliki rotor cor aluminium. Jika rotor tembaga cor digunakan, total kerugian motor dapat dikurangi sebesar 10%. ~15%, namun rotor tembaga cor saat ini memerlukan suhu produksi yang tinggi dan teknologinya belum dipopulerkan, dan biayanya 15% hingga 20% lebih tinggi dibandingkan rotor aluminium cor.
Kerugian inti
Hilangnya zat besi motorik dapat dikurangi dengan langkah-langkah berikut:
1. Mengurangi kerapatan magnet dan menambah panjang inti besi untuk mengurangi kerapatan fluks magnet, tetapi jumlah besi yang digunakan pada motor akan bertambah.
2. Kurangi ketebalan serpihan besi untuk mengurangi hilangnya arus induksi. Misalnya, penggunaan lembaran baja silikon canai dingin sebagai pengganti lembaran baja silikon canai panas dapat mengurangi ketebalan lembaran baja silikon, namun serpihan besi yang tipis akan meningkatkan jumlah serpihan besi dan biaya produksi motor.
3. Gunakan lembaran baja silikon canai dingin dengan permeabilitas magnetik yang baik untuk mengurangi kehilangan histeresis.
4. Gunakan lapisan insulasi serpihan besi berkinerja tinggi.
5. Perlakuan panas dan teknologi manufaktur. Tegangan sisa setelah pengolahan lembaran besi akan berdampak serius pada hilangnya motor. Saat memproses lembaran baja silikon, arah pemotongan dan tegangan geser pelubang mempunyai pengaruh yang lebih besar terhadap hilangnya inti besi. Memotong sepanjang arah penggulungan lembaran baja silikon dan perlakuan panas pada lembaran baja silikon yang dilubangi dapat mengurangi biaya sebesar 10%~
Kerugian yang menyimpang
Pemahaman tentang motor stray loss saat ini masih dalam tahap penelitian. Beberapa metode utama untuk mengurangi kerugian nyasar saat ini adalah:
1. Gunakan perlakuan panas dan finishing untuk mengurangi korsleting pada permukaan rotor.
2. Permukaan bagian dalam slot rotor diisolasi.
3. Mengurangi harmonisa dengan memperbaiki desain belitan stator.
4. Meningkatkan desain dan kerja sama slot rotor untuk mengurangi harmonik, meningkatkan slot stator dan gigi rotor, merancang bentuk slot rotor menjadi slot miring, dan menggunakan belitan sinusoidal yang dihubungkan seri, belitan tersebar, dan belitan jarak pendek untuk sangat mengurangi pesanan tinggi harmonik; Menggunakan lumpur slot magnetik atau irisan slot magnetik untuk menggantikan irisan slot isolasi tradisional dan mengisi slot inti stator motor dengan lumpur slot magnetik merupakan metode yang efektif untuk mengurangi kerugian nyasar tambahan.
Hilangnya gesekan angin
Hilangnya gesekan angin menyumbang sekitar 25% dari total kerugian motor dan harus mendapat perhatian. Kerugian akibat gesekan terutama disebabkan oleh bantalan dan segel, yang dapat dikurangi dengan langkah-langkah berikut:
1. Minimalkan ukuran poros, tetapi harus memenuhi persyaratan torsi keluaran dan dinamika rotor.
2. Gunakan bantalan efisiensi tinggi.
3. Gunakan sistem pelumasan dan pelumas yang efisien.
4. Mengadopsi teknologi penyegelan canggih.
