問
優(yōu)化電動機設計能提高多少效率?
優(yōu)化電動機設計能顯著提高效率。
比如無刷直流電動機,合理的轉子結構設計能降低齒槽轉矩,提升效率。像轉子表面磁極結構、氣隙長度、極弧系數等方面的優(yōu)化就很關鍵。
對于異步電機,從多個零部件入手優(yōu)化能提高效率。比如優(yōu)化轉子/定子疊片的尺寸及鋼材質量,減少渦流和磁滯損耗;使用浸浴工藝進行定子層壓浸漬,增強絕緣和散熱;設計定子中的槽,增加可插入銅的體積,降低電阻;轉子壓鑄采用優(yōu)質純鋁或銅,提高啟動轉矩和降低電阻;調整轉子和定子之間的氣隙達到最佳;選用優(yōu)質漆包線,降低電流損耗。
超高效電機在每個能量損失環(huán)節(jié)改進,像優(yōu)化設計減少機械損耗,采用高質量球軸承、合適的風扇等;減少定子和轉子銅損,改進絕緣和鑄鋁轉子等;減少鐵損,用更薄的矽鋼疊片等。
新型的每分鐘十萬次轉速的電機,通過人工智能技術和新的轉子拓撲結構,能減輕重量、降低功耗、提升穩(wěn)定性,效率能提升 2%-5%,逆變器也能更輕更小,有望將電動汽車續(xù)航延長 5%-10%。
在電機優(yōu)化設計中,還存在復雜目標的優(yōu)化難題,比如眾多工況中比較出來的目標、組合工況目標等?,F(xiàn)有技術采用“間接優(yōu)化”,通過翻譯復雜目標來執(zhí)行優(yōu)化,但過程曲折,優(yōu)化質量一般。改進的方案是“基于 map 的優(yōu)化”,以電機的性能 map 圖為核心,重構優(yōu)化流程,能更精準優(yōu)化,提升效能,但存在優(yōu)化速度慢的問題。
總之,優(yōu)化電動機設計能大幅提高效率,但需要不斷探索和解決新的問題。
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