मोटर के चुंबकीय गुणों पर लेमिनेशन आयरन कोर आकार का प्रभाव

जीएनईई स्टील इलेक्ट्रिकल स्टील कोर

आधुनिक समाज को बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता है, विशेषकर स्वच्छ ऊर्जा और अनुकूलनीय बिजली की। बिजली का सबसे बड़ा उपभोक्ता इलेक्ट्रिक मोटर है, जो अपनी 57.3 प्रतिशत से अधिक बिजली का उपयोग करता है। मोटरों को औद्योगिक, वाणिज्यिक और घरेलू अनुप्रयोगों में विभाजित किया गया है, और मोटर दक्षता में सुधार करना ऊर्जा बचत को शीघ्रता से प्राप्त करने का एक प्रभावी तरीका है। इलेक्ट्रॉनिक बिजली उपकरण ऊर्जा, ऊर्जा भंडारण और वितरण नेटवर्क के बीच द्विदिश ऊर्जा रूपांतरण का एहसास करता है। वे बिजली रूपांतरण इलेक्ट्रॉनिक्स और मोटर नियंत्रकों को उच्च आवृत्तियों पर संचालित करने में सक्षम बनाने के लिए IGBT, SiC और GaN अर्धचालकों का उपयोग करते हैं।

दूसरी ओर, इन्वर्टर-नियंत्रित स्विचिंग ऑपरेशन में, हिस्टैरिसीस वक्र में सेकेंडरी लूप बनाए जाते हैं, जिससे कोर लॉस बढ़ जाता है। हालाँकि देश और विदेश में इन्वर्टर उत्तेजना के साथ मोटर के चुंबकीय गुणों पर कुछ शोध हुए हैं, लेकिन इसका प्रभावआयरन कोरमोटर के चुंबकीय गुणों पर आकार अभी भी अस्पष्ट है। सामान्य परिस्थितियों में, यदि साइनसॉइडल उत्तेजना के तहत नरम चुंबकीय सामग्री समान होती है, तो लौह कोर का आकार मापा चुंबकीय गुणों को प्रभावित नहीं करता है, क्योंकि उत्तेजना वर्तमान तरंग को नियंत्रित किया जाता है, ताकि प्रेरित वोल्टेज के समय एकीकरण द्वारा प्राप्त चुंबकीय प्रवाह घनत्व द्वितीयक पक्ष पर एक साइन तरंग बन जाती है। हालाँकि, इन्वर्टर उत्तेजना के तहत, साइन तरंग उत्तेजना के विपरीत, उत्तेजना धारा की तरंग को नियंत्रित नहीं किया जाता है, इसलिए परिणामी आउटपुट तरंग विकृत हो जाएगी।

गिफू विश्वविद्यालय में प्रोफेसर कयूल युन और उनकी टीम ने मोटरों के चुंबकीय गुणों पर कोर आकार के प्रभाव पर काफी शोध किया है। हाल के एक अध्ययन में, उन्होंने साइन उत्तेजना और इन्वर्टर उत्तेजना के तहत लैमेलर आयरन कोर के क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र और घुमावों को अपरिवर्तित रखते हुए, केवल इनपुट वोल्टेज वी को बदलकर, लैमेलर टोरॉयडल मोटर्स के चुंबकीय गुणों पर लौह कोर आकार के प्रभाव को मापा, और वाहक आवृत्ति और विनियमन मोड को स्थिर रखना।

उन्होंने पाया कि इन्वर्टर उत्तेजना के तहत, छोटे, मध्यम और बड़े कुंडलाकार लौह कोर की हिस्टैरिसीस चक्र की चौड़ाई क्रमशः 2 05.1, 248.4 और 273.1 ए/एम है, जबकि इन्वर्टर उत्तेजना के तहत, छोटे की माध्यमिक लूप चौड़ाई, मध्यम और बड़े कुंडलाकार लौह कोर में क्रमशः 73.1, 96.1 और 123.5 ए/एम की वृद्धि हुई है। इन्वर्टर के उत्तेजना के तहत, छोटे, मध्यम और बड़े नमूनों का लौह हानि मूल्य क्रमशः 6.05, 9.58 और 11.62 डब्ल्यू/किग्रा है। साइनसॉइडल उत्तेजना के तहत प्रत्येक कुंडलाकार लौह कोर के लोहे के नुकसान की तुलना में, इन्वर्टर उत्तेजना के तहत छोटे, मध्यम और बड़े कुंडलाकार कोर के लोहे के नुकसान में क्रमशः 124.9%, 256.1% और 332.0% की वृद्धि होती है।

इन निष्कर्षों से पता चलता है कि लौह कोर जितना बड़ा होगा, उतना अधिक वोल्टेज और लौह हानि की आवश्यकता होगी, अर्थात, एक बड़े रिंग लौह कोर को उत्तेजित करने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होगी। ऐसा इसलिए है क्योंकि अन्य लौह कोर की तुलना में, बड़े टोरॉयडल लौह कोर का चुंबकीय प्रवाह घनत्व प्रति इकाई समय में अधिक भिन्न होता है, जिसके परिणामस्वरूप बड़ी एड़ी धाराएं उत्पन्न होती हैं। इसलिए, बड़े कुंडलाकार लोहे के कोर का एड़ी वर्तमान नुकसान अन्य कोर की तुलना में अधिक है।