Кој ефект има близината на ротор-статор врз генерирањето на топлина?
Влијание на растојанието помеѓу роторот и статорот врз загревувањето
Во електричките мотори, растојанието помеѓу роторот и статорот (познато како воздушен пролук) значително влијае на перформансите на загревување на моторот. Големината на воздушниот пролук директно влијае на електромагнетските, механичките и термичките својства на моторот. Подолу се конкретните влијанија на воздушниот пролук врз загревувањето:
1. Влијание на електромагнетските перформанси
Промени во густината на магнетскиот поток: Големината на воздушниот пролук директно влијае на густината на магнетскиот поток во моторот. Мал воздушен пролук значи дека магнетскиот поток може лесно да мине, намалувајќи магнетската несопственост и зголемувајќи густината на магнетскиот поток. Поголем воздушен пролук зголемува магнетската несопственост, што доведува до намалување на густината на магнетскиот поток.
Ослабена јачина на магнетско поле: Кога воздушниот пролук е поголем, јачината на магнетското поле се ослабува, што доведува до посилна електромагнетска поврзаност помеѓу роторот и статорот. Ова намалува ефикасноста на моторот и зголемува губитоци на енергија, што доведува до повеќе загревување.
Зголемување на екситација ток: За да се одржи иста густина на магнетскиот поток, поголем воздушен пролук бара повисок екситационен ток. Зголемувањето на екситациониот ток доведува до повеќе губитоци на мед (I²R губитоци), што наред уште зголемува загревувањето.
2. Влијание на механичките перформанси
Зголемување на вибрација и шум: Ако воздушниот пролук е неравен или премногу голем, може да предизвика невистинско соединување помеѓу роторот и статорот, што доведува до зголемување на механичка вибрација и шум. Вибрацијата не само влијае на стабилноста на работата на моторот, туку и забрзува износот на лежишта и други механички компоненти, што може да предизвика дополнително загревување.
Ризик од тркање: Ако воздушниот пролук е премал, постои ризик од контакт или тркање помеѓу роторот и статорот, особено при работа на висока брзина или при флукутуирачки оптерувања. Овој тркање генерира значително количество топлина и може да сериозно повреди моторот.
3. Влијание на термичките перформанси
Намалена ефикасност на дисипацијата на топлината: Поголем воздушен пролук зголемува термичката несопственост во моторот, што прави подешево за топлината да се пренесе од внатрешноста на моторот до надворешната средина. Ова доведува до повисоки внатрешни температури, особено во обмотките и јадрото, што забрзува стареењето на изолационите материјали и скратува животниот век на моторот.
Локализирано прекомерно загревување: Ако воздушниот пролук е неравен, одредени области можат да имаат премал пролук, што доведува до локализирано концентрирање на магнетскиот поток и локализирано прекомерно загревување. Ова забрзува деценацијата на изолационите материјали во тие региони, што зголемува ризикот од повреда.
Зголемување на температурата: Збогувајќи на ослабената јачина на магнетското поле и зголемувањето на екситациониот ток поради поголем воздушен пролук, како медицински така и железни губитоци се зголемуваат, што доведува до повисок общ пораст на температурата. Прекомерен пораст на температурата може да влијае на ефикасноста и надежноста на моторот и можеби и да активира заштитата против прекомерно загревување, што го принудува моторот да се исклучи.
4. Влијание на ефикасноста и факторот на моќ
Намалена ефикасност: Поголем воздушен пролук доведува до повеќе губитоци на енергија, главно поради зголемување на екситациониот ток и намалување на густината на магнетскиот поток. Овие губитоци се појавуваат како топлина, што намалува целосната ефикасност на моторот.
Намален фактор на моќ: Поголем воздушен пролук зголемува потребата на реактивна моќ на моторот, што доведува до пониски фактор на моќ. Нискиот фактор на моќ значи дека моторот треба повеќе ток за да произведе истиот излезната моќ, што зголемува губитоци на линијата и отегнувањето на трансформаторите, што дополнително ја заострува проблемата со загревувањето.
Сумирање
Растојанието помеѓу роторот и статорот (воздушен пролук) има значително влијание врз загревувањето на електричките мотори. Мал воздушен пролук подобрува густината на магнетскиот поток и ефикасноста на електромагнетската поврзаност, намалува екситациониот ток и губитоците на енергија, и така намалува загревувањето. Меѓутоа, премал воздушен пролук може да доведе до механичко тркање и ризик од локализирано прекомерно загревување. Поголем воздушен пролук ослабува јачината на магнетското поле, зголемува екситациониот ток и губитоците на енергија, што доведува до повеќе загревување, и намалува ефикасноста и факторот на моќ на моторот. Затоа, правилното дизајнирање и контрола на големината на воздушниот пролук е критична за осигурување на ефикасна и надежна работа на моторот и за проширување на неговиот животен век.
