I. Pengenalan motor berkelajuan tinggi
Motor berkelajuan tinggi biasanya merujuk kepada motor yang kelajuannya melebihi 10000 r / min. Motor berkelajuan tinggi bersaiz kecil, boleh disambungkan terus ke beban berkelajuan tinggi, menghapuskan keperluan untuk peranti peningkatan kelajuan mekanikal tradisional, mengurangkan bunyi sistem dan meningkatkan kecekapan penghantaran sistem. Pada masa ini, motor aruhan, motor magnet kekal dan motor keengganan suis adalah yang utama yang berjaya mencapai kelajuan tinggi.
Ciri-ciri utama motor berkelajuan tinggi ialah kelajuan rotor tinggi, arus belitan stator tinggi dan frekuensi fluks dalam teras, ketumpatan kuasa tinggi dan ketumpatan kehilangan. Ciri-ciri ini menentukan motor berkelajuan tinggi mempunyai berbeza daripada motor kelajuan biasa teknologi kunci unik dan kaedah reka bentuk, reka bentuk dan kesukaran pembuatan selalunya secara eksponen lebih besar daripada motor kelajuan biasa.
Aplikasi motor berkelajuan tinggi.
( 1) Motor berkelajuan tinggi digunakan dalam pelbagai aplikasi seperti pemampat emparan untuk penghawa dingin atau peti sejuk.
(2) Dengan pembangunan kenderaan hibrid dalam industri automotif, penjana kelajuan tinggi bersaiz kecil dan ringan akan diberikan perhatian penuh dan mempunyai prospek aplikasi yang baik dalam bidang kenderaan hibrid, penerbangan, kapal, dll.
(3) Penjana berkelajuan tinggi yang digerakkan oleh turbin gas bersaiz kecil dan mempunyai mobiliti tinggi, dan boleh digunakan sebagai sandaran sumber kuasa untuk beberapa kemudahan penting, atau sebagai sumber kuasa bebas atau stesen janakuasa kecil untuk mengimbangi kekurangan bekalan kuasa berpusat, yang mempunyai nilai praktikal yang penting.
Kedua, status pembangunan motor berkelajuan tinggi di dalam dan luar negara
1、Motor aruhan berkelajuan tinggi
Struktur rotor motor aruhan adalah mudah, inersia putaran rendah, dan boleh berjalan lama pada suhu tinggi dan kelajuan tinggi, jadi motor aruhan digunakan secara meluas dalam medan berkelajuan tinggi .
Pada masa ini, motor aruhan berkelajuan tinggi domestik dan asing, kuasa 15MW terbesar, kelajuannya 20000 r / min, dibangunkan untuk ABB pada tahun 2002, menggunakan struktur rotor pepejal. Kelajuan motor aruhan berkelajuan tinggi adalah yang terbesar dibangunkan oleh Westwind Air Bearings, kelajuan 300000 r/min, kuasanya ialah 200 W, digunakan untuk gelendong mesin penggerudian PCB. Begitu juga dengan motor aruhan berkelajuan tinggi dengan kuasa 10 kW dan kelajuan 180,000 r/min telah direalisasikan di luar negara untuk digunakan sebagai motor ujian.
Gambar di bawah menunjukkan motor aruhan berkelajuan tinggi yang dibangunkan oleh Westwind Air Galas dengan kuasa 200 W dan kelajuan 300,000 r/min.
Penyelidikan domestik agak mundur, antaranya Universiti Teknologi Shenyang, Chongqing Dema Electric, Universiti Kejuruteraan Tentera Laut, Universiti Zhejiang dan unit penyelidikan lain telah menjalankan banyak kerja penyelidikan mengenai motor aruhan berkelajuan tinggi.
Chongqing Dema Motor telah membangunkan motor aruhan berkelajuan tinggi 100kW, 25000r/min. Universiti Teknologi Shenyang telah menjalankan penyelidikan mengenai motor aruhan berkelajuan tinggi dengan kuasa 280kW, kelajuan 12000r/min, kelajuan linear 132m/s dan struktur berlamina biasa. Universiti Kejuruteraan Tentera Laut telah menjalankan penyelidikan ke atas motor aruhan berkelajuan tinggi 2.5 MW, dsb.
2、Motor magnet kekal berkelajuan tinggi
Motor magnet kekal popular dalam aplikasi berkelajuan tinggi kerana kecekapannya yang tinggi, tinggi. faktor kuasa dan julat kelajuan yang besar. Berbanding dengan motor magnet kekal pemutar luar, motor magnet kekal pemutar dalam mempunyai kelebihan jejari pemutar kecil dan kebolehpercayaan yang tinggi, menjadi pilihan pertama untuk motor berkelajuan tinggi.
Pada masa ini, antara motor magnet kekal berkelajuan tinggi di dalam dan luar negara, motor magnet kekal berkelajuan tinggi yang paling berkuasa dikaji di Amerika Syarikat, dengan kuasa 8MW dan kelajuan 15000r/min. Ia adalah rotor magnet kekal yang dipasang pada muka dengan lengan pelindung gentian karbon dan sistem penyejukan yang menggunakan gabungan penyejukan udara dan penyejukan air untuk motor berkelajuan tinggi yang dipadankan dengan turbin gas.
ETH Zurich Switzerland mereka bentuk motor magnet kekal berkelajuan tinggi berkelajuan tinggi. Parameternya ialah 500000 r/min, kuasa ialah 1kW, kelajuan linear ialah 261m/s, dan jaket pelindung aloi digunakan.
Penyelidikan domestik pada motor magnet kekal berkelajuan tinggi terutamanya tertumpu di Universiti Zhejiang, Universiti Teknologi Shenyang, Institut Teknologi Harbin, Institut Teknologi Harbin, Universiti Xi'an Jiaotong, Nanjing Aerospace Motor, Universiti Tenggara, Universiti Aeronautik dan Astronautik Beijing, Universiti Jiangsu, Universiti Jiaotong Beijing, Universiti Teknologi Guangdong, CSR Zhuzhou Motor Co.
Mereka telah menjalankan penyelidikan tentang ciri reka bentuk, ciri kehilangan, kekuatan rotor dan pengiraan kekakuan, serta reka bentuk sistem penyejukan dan pengiraan kenaikan suhu motor berkelajuan tinggi, dan telah menghasilkan prototaip berkelajuan tinggi dengan kelas kuasa dan kelajuan yang berbeza.
3、Motor keengganan beralih
Motor keengganan beralih menarik perhatian kerana strukturnya yang ringkas, kekukuhan, kos rendah dan rintangan suhu tinggi, dan semakin banyak digunakan dalam aplikasi berkelajuan tinggi.
Kuasa maksimum kelajuan tinggi. motor keengganan beralih ialah 250kW dan kelajuan 22000r/min, dan kelajuan maksimum ialah 200000r/min dan kuasa ialah 1kW.
Universiti Aeronautik dan Astronautik Nanjing, Universiti Jiaotong Beijing dan Universiti Sains dan Teknologi Huazhong telah menjalankan kerja penyelidikan pada motor keengganan suis berkelajuan tinggi, antaranya Universiti Aeronautik dan Astronautik Nanjing telah membangunkan suis 1 kW, 130,000 r / min
Arah penyelidikan dan pembangunan utama motor berkelajuan tinggi ialah.
Penyelidikan mengenai isu utama motor berkelajuan tinggi berkuasa tinggi dan motor berkelajuan tinggi berkelajuan tinggi; reka bentuk berganding berdasarkan bidang pelbagai fizikal dan pelbagai disiplin; penyelidikan teori dan pengesahan eksperimen kehilangan stator-rotor; pembangunan dan penggunaan bahan baharu seperti bahan magnet kekal dengan kekuatan tinggi dan rintangan suhu tinggi, bahan gentian dengan kekonduksian haba yang tinggi; penyelidikan mengenai bahan dan struktur berlamina rotor berkekuatan tinggi; penggunaan galas berkelajuan tinggi di bawah tahap kuasa dan kelajuan yang berbeza; pelesapan haba yang baik Reka bentuk sistem kawalan motor berkelajuan tinggi; Pembangunan teknologi pemprosesan dan pemasangan rotor baharu untuk memenuhi keperluan perindustrian, dsb.
