モーターが電気エネルギーを機械エネルギーに変換するとき、モーター自体のエネルギーの一部も失われます。一般に、モータの損失は変動損失、固定損失、漂遊損失の 3 つに分けられます。

1. 可変損失は、ステータ抵抗損失 (銅損)、ロータ抵抗損失、ブラシ抵抗損失など、負荷に応じて変化します。

2. 固定損失は、鉄損や機械損失などの負荷に依存しません。鉄損はヒステリシス損と渦電流損で構成され、電圧の二乗に比例し、ヒステリシス損は周波数にも反比例します。

3. その他の漂遊損失とは、軸受の摩擦損失やファンやローターの回転による風抵抗損失などの機械的損失やその他の損失です。

モーター損失の分類

モーター損失を低減するためのいくつかの対策

1 固定子の損失

モーターステーターの I^2R 損失を削減する主な方法は次のとおりです。

1. ステータースロットの断面積を増やします。ステータの外径が同じであれば、ステータスロットの断面積を増やすと磁気回路面積が減少し、ティースの磁密度が増加します。

2. ステーター スロットのフル スロット比を増やします。これは、低電圧小型モーターに適しています。最適な巻線と絶縁サイズ、および大きなワイヤ断面積を適用すると、ステーターのフルスロット率を高めることができます。

3. 固定子の巻線端の長さを短くしてみてください。固定子巻線端の損失は、全巻線損失の 1/4 ～ 1/2 を占めます。巻線端の長さを短くすると、モーターの効率が向上します。実験によると、端の長さは 20% 短縮され、損失は 10% 低減されました。

2 ローター損失

モーターローターの I^2R 損失は主にローター電流とローター抵抗に関係します。対応する省エネ方法は以下の通りです。

1. ロータ電流を低減します。これは、電圧とモータ力率の向上の観点から検討できます。

2. ロータースロットの断面積を増やします。

3. 太いワイヤや抵抗の低い材料を使用するなど、ロータ巻線の抵抗を低減します。これは小型モータにとってより意味があります。小型モータは一般に鋳造アルミニウム製ロータであるため、鋳造銅製ロータを使用すると、総損失が発生します。モータのコストは10%～15%削減できますが、現在の銅鋳造ローターは高い製造温度が必要であり、この技術もまだ普及しておらず、コストは鋳造アルミニウムローターに比べて15%～20%高くなります。

3 鉄損

モータの鉄損は以下の方法で低減できます。

1. 磁束密度を下げるには、磁束密度を下げて鉄芯を長くしますが、その分モーターに使用する鉄の量が増えます。

2. 鉄板の厚みを薄くして誘導電流の損失を低減します。例えば、熱延珪素鋼板を冷延珪素鋼板に置き換えると珪素鋼板を薄くすることができますが、鉄板を薄くすると鉄板枚数が増加し、モータの製造コストが増加します。

3. 透磁率の良い冷間圧延珪素鋼板を使用し、ヒステリシス損失を低減します。

4.高性能鉄チップ絶縁被覆を採用。

5. 熱処理と製造技術、鉄心を加工した後の残留応力はモーターの損失に重大な影響を与えます。珪素鋼板を加工する場合、切断方向と打ち抜きせん断応力が鉄損に大きく影響します。珪素鋼板の圧延方向に沿って切断し、珪素鋼パンチングシートを熱処理することにより、損失を10～20%低減できます。

4 漂流損失

現在、モーターの浮遊損失の理解はまだ研究段階にあります。現在、漂遊損失を削減する主な方法には次のようなものがあります。

1. ローター表面のショートを軽減するための熱処理と仕上げを使用します。

2. ロータースロット内面の絶縁処理。

3. 固定子巻線の設計を改善することで高調波を低減します。

4. ロータスロット調整の設計を改善して高調波を削減し、ステータとロータのコギングを増加させ、ロータスロット形状を傾斜スロットとして設計し、直列接続された正弦波巻線、散在巻線、短距離巻線を使用して高次高調波を大幅に削減します。 ;従来の絶縁スロット ウェッジの代わりに磁気スロット マッドまたは磁気スロット ウェッジを使用し、モータ固定子の鉄心のスロットを磁気スロット マッドで埋めることは、追加の浮遊損失を低減する効果的な方法です。

5 風摩擦損失

風摩擦損失はモータ全体の損失の約25％を占めますので注意が必要です。摩擦損失は主にベアリングとシールによって引き起こされますが、次の対策によって軽減できます。

1. シャフトのサイズを最小限に抑えながら、出力トルクとローターダイナミクスの要件を満たします。

2. 高効率ベアリングを使用します。

3. 効率的な潤滑システムと潤滑剤を使用します。

4.高度なシーリング技術を採用。

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投稿日時: 2022 年 6 月 22 日