모터의 효율을 높이고 손실을 낮추는 방법은?

전력 수준과 극 수가 다른 전기 모터의 손실 분포가 다양하기 때문에 전력 수준과 극 수가 다른 주요 손실 구성 요소에 초점을 맞춰 손실을 줄이기 위한 조치를 취해야 합니다. 그렇다면 손실을 줄이는 구체적인 방법은 무엇일까요?

1. 권선손실 및 철손을 줄이기 위한 효과적인 재료의 증가

모터 유사성의 원리에 따르면 전자기 부하가 일정하게 유지되고 기계적 손실이 고려되지 않을 때 모터의 손실은 모터의 선형 크기의 3제곱에 대략 비례하고 모터의 입력 전력은 선형 크기의 4제곱에 대략 비례합니다. 이를 통해 효율과 효과적인 재료 사용 간의 관계를 근사할 수 있습니다. 특정 설치 크기 조건에서 더 큰 공간을 확보하고 더 효과적인 재료를 배치하여 모터의 효율성을 개선하기 위해 스테이터 적층의 외경이 중요한 요소가 됩니다.

2. 더 나은 자성 재료와 공정 조치를 채택하여 철 소모를 줄입니다.

고출력 모터에서는 철손이 전체 손실의 상당 부분을 차지하므로 철심재의 단위 손실값을 낮추면 모터의 철손을 줄이는 데 도움이 됩니다.

철심 재료의 비용도 전기 모터 비용의 큰 부분을 차지하므로, 적합한 자성 재료를 선택하는 것이 고효율 전기 모터를 설계하고 제조하는 데 중요합니다.

3. 환기 손실을 줄이기 위해 팬을 축소합니다.

고출력 2-극 및 4-극 모터의 경우 풍마찰이 상당한 비중을 차지하는데, 예를 들어 90kW 2-극 모터의 풍마찰은 전체 손실의 약 30%를 차지할 수 있다. 따라서 온도 상승 허용 조건 하에서 팬 크기를 줄이는 것은 풍마찰 소모를 효과적으로 줄일 수 있다.

4. 설계 및 공정 측정을 통해 누설 손실을 줄입니다.

비동기 모터의 스트레이 손실은 주로 스테이터 및 로터 철심과 권선의 자기장의 고차 고조파에 의해 생성된 고주파 손실로 인해 발생합니다. 실험 결과 사인 권선을 사용하면 스트레이 손실을 평균 30% 이상 줄일 수 있는 것으로 나타났습니다.

5. 로터 손실을 줄이기 위해 다이캐스팅 공정 개선

로터용 알루미늄 주조 시 압력, 온도, 가스 배출 경로를 제어함으로써 로터 가이드 바의 가스가 감소하여 전도도가 향상되고 로터 알루미늄 소비가 감소합니다. 계산 결과 주조 알루미늄 로터를 구리 로터로 교체하면 로터 손실이 약 38% 감소합니다.

6. 손실을 줄이고 효율성을 개선하기 위해 컴퓨터 최적화 설계를 적용합니다.

재료 증가, 재료 특성 개선 및 공정 개선 외에도 컴퓨터 최적화 설계를 채택하여 비용 및 성능과 같은 제약 조건을 충족하면서 다양한 매개변수를 합리적으로 결정하여 효율성을 최대한 개선할 수 있습니다. 최적화된 설계를 채택하면 모터 설계 시간을 크게 단축하고 모터 설계의 품질을 향상시킬 수 있습니다.