エンジニアリング設計における鉄損を低減する方法
最も基本的な方法は、鉄の消費量が多い原因、つまり磁束密度が高いのか、周波数が大きいのか、局所的な飽和が深刻すぎるのかなどを把握することです。もちろん、通常の方法では、一方ではシミュレーション側から可能な限り現実に近づける必要があり、他方ではプロセス調整技術によって余分な鉄の消費量を削減する必要があります。最も一般的な方法は、良質なケイ素鋼板の使用を増やし、さまざまな用途シナリオに対してより適切な製品分類を行うことです。
1.最適化された磁気回路
磁気回路の最適化、特に磁場の正弦波特性の最適化は非常に重要です。これは固定周波数誘導電動機だけでなく、可変周波数誘導電動機同期電動機にとっても非常に重要です。私はかつて繊維機械産業のコスト削減のために性能の異なる2つの電動機を製作しましたが、もちろん最も重要なことは、傾斜極がないことで、空隙磁場の正弦波の不一致が生じることです。高速運転のため、鉄の消費量が比較的大きく、2つの電動機の損失が非常に大きくなり、最終的にいくつかの逆算を行った結果、制御アルゴリズムによる電動機の鉄の消費量が2倍以上であることがわかりました。また、周波数変換による速度制御電動機を行う際には、必ずカップリング制御アルゴリズムを実行する必要があることを思い出してください。
2. 磁束密度を下げる
最も基本的な方法は、鉄の消費量が多い原因、つまり磁束密度が高いのか、周波数が大きいのか、局所的な飽和が深刻すぎるのかなどを把握することです。もちろん、通常の方法では、一方ではシミュレーション側から可能な限り現実に近づける必要があり、他方ではプロセス調整技術によって余分な鉄の消費量を削減する必要があります。最も一般的な方法は、良質なケイ素鋼板の使用を増やし、さまざまな用途シナリオに対してより適切な製品分類を行うことです。
3.最適化された磁気回路
磁気回路の最適化、特に磁場の正弦波特性の最適化は非常に重要です。これは固定周波数誘導電動機だけでなく、可変周波数誘導電動機同期電動機にとっても非常に重要です。私はかつて繊維機械産業のコスト削減のために性能の異なる2つの電動機を製作しましたが、もちろん最も重要なことは、傾斜極がないことで、空隙磁場の正弦波の不一致が生じることです。高速運転のため、鉄の消費量が比較的大きく、2つの電動機の損失が非常に大きくなり、最終的にいくつかの逆算を行った結果、制御アルゴリズムによる電動機の鉄の消費量が2倍以上であることがわかりました。また、周波数変換による速度制御電動機を行う際には、必ずカップリング制御アルゴリズムを実行する必要があることを思い出してください。
4. 磁束密度を下げる
鉄心の長さを長くするか、磁気回路の磁気伝導面積を大きくすることで磁束密度を低減できますが、それに伴いモーターで使用される鉄の量も増加します。
5.鉄片の厚さを減らして誘導電流の損失を低減する
熱間圧延ケイ素鋼板の代わりに冷間圧延ケイ素鋼板を使用すると、ケイ素鋼板の厚さを薄くすることができますが、鉄芯板が薄くなるため、鉄くずの発生量が増え、モーターの製造コストが増加します。
6. 磁気透過率の高い冷間圧延ケイ素鋼板を使用することで、ヒステリシス損失を低減します。
7.高性能鉄粉絶縁コーティング
8.熱処理および製造技術
9.鉄くず加工後の残留応力はモーターの損失に大きく影響し、シリコン鋼板加工時の鉄芯損失には切削方向とパンチングせん断応力が大きく影響します。シリコン鋼板の圧延方向に沿って切削し、シリコン鋼板を熱処理することで、損失を10%～20%削減できます。
投稿日時：2023年11月27日