モーターは電気エネルギーを機械エネルギーに変換しますが、エネルギーの一部も失われます。 モーター損失は一般に、変動損失、固定損失、浮遊損失の 3 つの部分に分類できます。
1. 固定子抵抗損失（銅損）、回転子抵抗損失、ブラシ抵抗損失などの変動損失は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負荷とは無関係です。 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ます。 ヒステリシス損失も周波数に反比例します。
その他の浮遊損失には、ベアリングの摩擦損失やファン、ローターなど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が含まれます。
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
固定子損失
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. ステーターのスロット断面積を大きくします。 同じステータ外径の下で、ステータスロット断面積を増やすと、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. ステーターのスロット充填率を高めます。これは、低電圧の小型モーターにとってより効果的です。 最適な巻線と絶縁の寸法、および大きな導体断面積を適用すると、ステーターのスロット充填率を高めることができます。
3. 固定子巻線端の長さを最小限に抑えます。 固定子巻線の端部損失は、全巻線損失の 1/4 ～ 1/2 を占めます。 巻き終わり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。
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には主に以下のようなものがあります。
1. ロータ電流を低減します。これは、電圧の向上とモータの力率の向上の 2 つの側面から考えることができます。
2. ローターのスロット断面積を大きくします。
3. 太いワイヤや低抵抗材料を使用するなど、ロータ巻線の抵抗を低減します。 小型モーターには一般に鋳造アルミニウムローターが使用されているため、これは小型モーターにとってより意味があります。 鋳造銅ローターを使用するとモーターのトータル損失を10％低減できます。 〜15%ですが、今日の鋳造銅ローターは高い製造温度を必要とし、この技術は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よりも15〜20%高くなります。
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、モーターに使用する鉄の量が増えます。
2. 鉄片の厚みを薄くし、誘導電流の損失を低減します。 例えば、熱延珪素鋼板の代わりに冷間圧延珪素鋼板を使用すると珪素鋼板を薄くすることができますが、鉄片が薄いと鉄片数が増加し、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. 熱処理および製造技術。 鉄板加工後の残留応力はモータの損失に大きく影響します。 珪素鋼板の加工では、切断方向と打ち抜きせん断応力が鉄心の損失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、珪素鋼打ち抜き板を熱処理することにより、コスト10％削減できます～
漂遊損失
モーターの浮遊損失についての今日の理解は、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. 熱処理と仕上げを使用して、ローター表面のショートを軽減します。
2. ロータースロットの内面は絶縁されています。
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. ロータスロットの設計と連携を改善して高調波を低減し、ステータとロータの歯スロットを増やし、ロータスロット形状を傾斜スロットに設計し、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の高調波を大幅に削減します。高調波; 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 ステータ コア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。
風摩擦損失
風摩擦損失はモーターの総損失の約 25% を占めるため、十分な注意が必要です。 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可能な限り最小化しますが、出力トルクとローターダイナミクスの要件を満たさなければなりません。
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。
