I. Cyflwyniad modur cyflymder uchel
Mae modur cyflym fel arfer yn cyfeirio at y modur y mae ei gyflymder yn fwy na 10000 r / min. Mae moduron cyflym yn fach o ran maint, gellir eu cysylltu'n uniongyrchol â llwythi cyflym, gan ddileu'r angen am ddyfeisiau cynyddu cyflymder mecanyddol traddodiadol, lleihau sŵn y system a gwella effeithlonrwydd trosglwyddo system. Ar hyn o bryd, moduron sefydlu, moduron magnet parhaol a moduron amharodrwydd switsh yw'r prif rai sydd wedi llwyddo i gyflawni cyflymder uchel.
Prif nodweddion moduron cyflym yw cyflymder rotor uchel, cerrynt troellog stator uchel ac amlder fflwcs yn y craidd, dwysedd pŵer uchel a dwysedd colled. Mae'r nodweddion hyn yn pennu bod gan y modur cyflymder uchel wahanol i'r modur cyflymder arferol technoleg allweddol unigryw a dulliau dylunio, mae anawsterau dylunio a gweithgynhyrchu yn aml yn esbonyddol fwy na'r modur cyflymder arferol.
Ceisiadau moduron cyflym.
( 1) Defnyddir moduron cyflym mewn amrywiol gymwysiadau megis cywasgwyr allgyrchol ar gyfer cyflyrwyr aer neu oergelloedd.
(2) Gyda datblygiad cerbydau hybrid yn y diwydiant modurol, rhoddir generaduron cyflymder uchel maint bach a phwysau ysgafn. sylw llawn ac mae ganddynt ragolygon cais da ym meysydd cerbydau hybrid, hedfan, llongau, ac ati.
(3) Mae generaduron cyflym sy'n cael eu gyrru gan dyrbinau nwy yn fach o ran maint ac mae ganddynt symudedd uchel, a gellir eu defnyddio fel copi wrth gefn ffynhonnell pŵer ar gyfer rhai cyfleusterau pwysig, neu fel ffynhonnell pŵer annibynnol neu orsaf bŵer fach i wneud iawn am y diffyg cyflenwad pŵer canolog, sydd â gwerth ymarferol pwysig.
Eilydd, statws datblygu modur cyflym gartref a thramor
1 、 Modur anwytho cyflym
Mae strwythur rotor modur ymsefydlu yn syml, syrthni cylchdro isel, a gall redeg am amser hir ar dymheredd uchel a chyflymder uchel, felly defnyddir y modur sefydlu yn eang yn y maes cyflymder uchel. .
Ar hyn o bryd, modur sefydlu cyflym domestig a thramor, pŵer y 15MW mwyaf, ei gyflymder o 20000 r / min, a ddatblygwyd ar gyfer ABB yn 2002, gan ddefnyddio strwythur rotor solet. Cyflymder modur sefydlu cyflym yw'r mwyaf a ddatblygwyd gan Westwind Air Bearings, cyflymder o 300000 r / mun, ei bŵer yw 200 W, a ddefnyddir ar gyfer gwerthyd peiriant drilio PCB. Yn yr un modd, mae modur sefydlu cyflym gyda phŵer o 10 kW a chyflymder o 180,000 r/min wedi'i wireddu dramor i'w ddefnyddio fel modur prawf.
Mae'r llun isod yn dangos modur anwytho cyflym a ddatblygwyd gan Westwind Air Mae Bearings gyda phŵer o 200 W a chyflymder o 300,000 r/min.
Mae ymchwil domestig yn gymharol yn ôl, ymhlith y mae Prifysgol Technoleg Shenyang, Chongqing Dema Electric, Prifysgol Peirianneg Llyngesol, Prifysgol Zhejiang ac unedau ymchwil eraill wedi cynnal a llawer o waith ymchwil ar moduron sefydlu cyflymder uchel.
Chongqing Mae Dema Motor wedi datblygu modur sefydlu cyflym 100kW, 25000r/mun. Mae Prifysgol Technoleg Shenyang wedi cynnal ymchwil ar foduron sefydlu cyflym gyda phŵer 280kW, cyflymder 12000r/min, cyflymder llinol 132m/s a strwythur cyffredin wedi'i lamineiddio. Mae Prifysgol Peirianneg y Llynges wedi cynnal ymchwil ar foduron sefydlu cyflym o 2.5 MW, etc.
2 、 Modur magnet parhaol cyflym
Mae moduron magnet parhaol yn boblogaidd mewn cymwysiadau cyflym oherwydd eu heffeithlonrwydd uchel, uchel. ffactor pŵer ac ystod cyflymder mawr. O'i gymharu â modur magnet parhaol y rotor allanol, mae gan y modur magnet parhaol rotor mewnol fanteision radiws rotor bach a dibynadwyedd uchel, gan ddod yn ddewis cyntaf ar gyfer moduron cyflymder uchel.
Ar hyn o bryd, ymhlith y moduron magnet parhaol cyflym. gartref a thramor, ymchwilir i'r modur magnet parhaol cyflym mwyaf pwerus yn yr Unol Daleithiau, gyda phŵer o 8MW a chyflymder o 15000r / min. Mae'n rotor magnet parhaol wedi'i osod ar wyneb gyda llawes amddiffynnol ffibr carbon a system oeri sy'n defnyddio cyfuniad o oeri aer ac oeri â dŵr ar gyfer moduron cyflym sy'n cyd-fynd â thyrbinau nwy.
Dyluniwyd y Swistir ETH Zurich y cyflymder uchaf cyflymder uchel modur magned parhaol. Y paramedrau yw 500000 r / min, pŵer yw 1kW, cyflymder llinol yw 261m / s, a defnyddir siaced amddiffynnol aloi.
Mae ymchwil ddomestig ar fodur magnet parhaol cyflym wedi'i ganolbwyntio'n bennaf ym Mhrifysgol Zhejiang, Prifysgol Technoleg Shenyang, Sefydliad Technoleg Harbin, Sefydliad Technoleg Harbin, Prifysgol Xi'an Jiaotong, Nanjing Aerospace Motor, Prifysgol De-ddwyrain, Prifysgol Awyrenneg a Astronauteg Beijing, Prifysgol Jiangsu, Prifysgol Beijing Jiaotong, Prifysgol Technoleg Guangdong, CSR Zhuzhou Motor Co.
Maent wedi cynnal ymchwil ar nodweddion dylunio, nodweddion colled, cryfder rotor a chyfrifiad anystwythder, yn ogystal â dyluniad system oeri a chyfrifiad cynnydd tymheredd moduron cyflym, ac wedi cynhyrchu prototeipiau cyflym o wahanol ddosbarthiadau pŵer a chyflymder.
3 、 Modur amharodrwydd newid
Mae moduron amharodrwydd wedi'u newid yn denu sylw am eu strwythur syml, eu cadernid, eu cost isel a'u gwrthiant tymheredd uchel, ac fe'u defnyddir yn gynyddol mewn cymwysiadau cyflym.
Y pŵer uchaf o gyflymder uchel modur amharodrwydd wedi'i newid yw 250kW a'r cyflymder yw 22000r/min, a'r cyflymder uchaf yw 200000r/min, a'r pŵer yw 1kW.
Nanjing Prifysgol Awyrennau a Astronautics, Prifysgol Beijing Jiaotong a Phrifysgol Gwyddoniaeth a Thechnoleg Huazhong wedi cynnal gwaith ymchwil ar moduron amharodrwydd switsh cyflym iawn, ac ymhlith y rhain mae Prifysgol Awyrenneg a Astronauteg Nanjing wedi datblygu switsh 1 kW, 130,000 r / mun
Prif gyfeiriadau ymchwil a datblygu moduron cyflym yw.
Ymchwil ymlaen materion allweddol modur cyflymder uchel pŵer uchel a modur cyflymder uchel tra-uchel; dylunio cypledig yn seiliedig ar faes aml-gorfforol ac amlddisgyblaeth; ymchwil damcaniaethol a gwirio arbrofol o golled stator-rotor; datblygu a chymhwyso deunyddiau newydd megis deunyddiau magnet parhaol gyda chryfder uchel ac ymwrthedd tymheredd uchel, deunyddiau ffibr â dargludedd thermol uchel; ymchwil ar ddeunyddiau a strwythur cryfder uchel wedi'u lamineiddio â rotor; cymhwyso Bearings cyflym o dan wahanol lefelau pŵer a chyflymder; afradu gwres da Dylunio system rheoli modur cyflymder uchel; Datblygu technoleg prosesu a chydosod rotor newydd i fodloni'r gofynion diwydiannu, ac ati.
