I. Yüksek hızlı motorun tanıtılması
Yüksek hızlı motor, genellikle hızı 10000 dev/dak'yı aşan motoru ifade eder. Yüksek hızlı motorların boyutları küçüktür, yüksek hızlı yüklere doğrudan bağlanabilir, geleneksel mekanik hız artırma cihazlarına olan ihtiyacı ortadan kaldırır, sistem gürültüsünü azaltır ve sistem iletim verimliliğini artırır. Şu anda, asenkron motorlar, sabit mıknatıslı motorlar ve anahtarlamalı relüktans motorlar, yüksek hıza başarıyla ulaşan başlıca motorlardır.
Yüksek hızlı motorların ana özellikleri, yüksek rotor hızı, yüksek stator sargı akımı ve çekirdekte akı frekansıdır, yüksek güç yoğunluğu ve kayıp yoğunluğu. Bu özellikler, yüksek hızlı motorun normal hızlı motordan farklı benzersiz anahtar teknolojisine ve tasarım yöntemlerine sahip olduğunu, tasarım ve üretim zorluklarının genellikle normal hızlı motordan katlanarak daha fazla olduğunu belirler.
Yüksek hızlı motorların uygulamaları.
( 1) Klima veya buzdolapları için santrifüj kompresörler gibi çeşitli uygulamalarda yüksek hızlı motorlar kullanılmaktadır.
(2) Otomotiv endüstrisinde hibrit araçların geliştirilmesiyle birlikte küçük boyutlu ve hafif yüksek hızlı jeneratörler verilecektir. hibrit araçlar, havacılık, gemiler vb. alanlarda tam dikkat ve iyi uygulama beklentilerine sahip.
(3) Gaz türbinleri tarafından çalıştırılan yüksek hızlı jeneratörler, küçük boyutludur ve yüksek hareket kabiliyetine sahiptir ve yedek olarak kullanılabilir bazı önemli tesisler için güç kaynağı veya önemli pratik değere sahip merkezi güç kaynağı eksikliğini telafi etmek için bağımsız bir güç kaynağı veya küçük güç istasyonu olarak.
İkincisi, yurtiçinde ve yurtdışında yüksek hızlı motor geliştirme durumu
1、Yüksek hızlı asenkron motor
Endüksiyon motor rotor yapısı basit, düşük dönme ataletlidir ve yüksek sıcaklık ve yüksek hızda uzun süre çalışabilir, bu nedenle asenkron motor yüksek hızlı alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. .
Şu anda yerli ve yabancı yüksek hızlı asenkron motor, gücü en büyük 15MW, hızı 20000 dev/dak olan, 2002 yılında ABB için sağlam bir rotor yapısı kullanılarak geliştirilmiştir. Yüksek hızlı asenkron motor hızı, Westwind Air Bearings tarafından geliştirilen en büyük hızdır, 300000 dev / dak hız, gücü 200 W, PCB delme makinesi mili için kullanılır. Benzer şekilde test motoru olarak kullanılmak üzere yurt dışında 10 kW gücünde 180.000 dev/dak hıza sahip yüksek hızlı bir asenkron motor gerçekleştirilmiştir.
Aşağıdaki resimde Westwind Air tarafından geliştirilen yüksek hızlı bir asenkron motor gösterilmektedir. 200 W güce ve 300.000 dev/dak hıza sahip rulmanlar.
Yurtiçi araştırmalar nispeten geri kalmış olup, aralarında Shenyang Teknoloji Üniversitesi, Chongqing Dema Elektrik, Deniz Mühendisliği Üniversitesi, Zhejiang Üniversitesi ve diğer araştırma birimleri bir yüksek hızlı endüksiyon motorları üzerinde birçok araştırma çalışması var.
Chongqing Dema Motor, 100kW, 25000 dev/dak yüksek hızlı endüksiyon motoru geliştirdi. Shenyang Teknoloji Üniversitesi, 280kW güç, 12000 dev/dak hız, 132m/s lineer hız ve ortak lamine yapıya sahip yüksek hızlı asenkron motorlar üzerine araştırmalar yürütmüştür. Deniz Mühendisliği Üniversitesi, 2,5 MW, vb. yüksek hızlı asenkron motorlar üzerinde araştırma yürütmüştür.
2、Yüksek hızlı sabit mıknatıslı motor
Sabit mıknatıslı motorlar, yüksek verimlilikleri, güç faktörü ve geniş hız aralığı. Dış rotor sabit mıknatıslı motorla karşılaştırıldığında, iç rotor sabit mıknatıslı motor, küçük rotor yarıçapı ve yüksek güvenilirlik avantajlarına sahiptir ve yüksek hızlı motorlar için ilk tercih haline gelir.
Şu anda, yüksek hızlı sabit mıknatıslı motorlar arasında yurtiçinde ve yurtdışında, Amerika Birleşik Devletleri'nde 8 MW gücünde ve 15000 dev / dak hızında en güçlü yüksek hızlı sabit mıknatıslı motor araştırılmaktadır. Bu, karbon fiber koruyucu kılıfı ve gaz türbinleriyle uyumlu yüksek hızlı motorlar için hava soğutmalı ve su soğutmalı kombinasyonu kullanan bir soğutma sistemine sahip yüze monte kalıcı mıknatıslı bir rotordur.
İsviçreli ETH Zürih tasarladı en yüksek hızlı yüksek hızlı sabit mıknatıslı motor. Parametreler 500000 dev/dak, güç 1kW, lineer hız 261m/s ve alaşım koruyucu kılıf kullanılıyor.
Yüksek hızlı sabit mıknatıslı motorla ilgili yurt içi araştırma ağırlıklı olarak Zhejiang Üniversitesi, Shenyang Teknoloji Üniversitesi, Harbin Teknoloji Enstitüsü, Harbin Teknoloji Enstitüsü, Xi'an Jiaotong Üniversitesi, Nanjing Aerospace Motor, Güneydoğu Üniversitesi, Pekin Havacılık ve Uzay Bilimleri Üniversitesi, Jiangsu Üniversitesi, Pekin Jiaotong Üniversitesi, Guangdong Teknoloji Üniversitesi, CSR Zhuzhou Motor Co.
Yüksek hızlı motorların tasarım özellikleri, kayıp özellikleri, rotor mukavemeti ve rijitlik hesabı ile soğutma sistemi tasarımı ve sıcaklık artışı hesabı üzerinde araştırmalar yapmışlar ve farklı güç sınıfları ve hızlarda yüksek hızlı prototipler üretmişlerdir.
3、Anahtarlamalı relüktans motor
Anahtarlamalı relüktans motorları basit yapıları, sağlamlıkları, düşük maliyetleri ve yüksek sıcaklık dayanımları ile ilgi çekmekte ve yüksek hızlı uygulamalarda giderek daha fazla kullanılmaktadır.
Yüksek hızlı motorların maksimum gücü anahtarlamalı relüktans motor 250kW ve hız 22000r/dak ve maksimum hız 200000r/dak ve güç 1kW.
Nanjing Havacılık ve Uzay Bilimleri Üniversitesi, Pekin Jiaotong Üniversitesi ve Huazhong Bilim ve Teknoloji Üniversitesi yürütmüştür. Nanjing Havacılık ve Uzay Üniversitesi'nin geliştirdiği 1 kW, 130.000 dev/dak anahtarlamalı
Yüksek hızlı motorların ana araştırma ve geliştirme yönleri şunlardır.
Araştırma yüksek güçlü yüksek hızlı motorun ve ultra yüksek hızlı yüksek hızlı motorun temel sorunları; çoklu fiziksel alana ve çoklu disipline dayalı birleşik tasarım; stator-rotor kaybının teorik araştırması ve deneysel doğrulaması; yüksek mukavemet ve yüksek sıcaklık direncine sahip kalıcı mıknatıs malzemeleri, yüksek ısı iletkenliğine sahip fiber malzemeler gibi yeni malzemelerin geliştirilmesi ve uygulanması; yüksek mukavemetli rotor lamine malzemeler ve yapı üzerine araştırma; farklı güç ve hız seviyelerinde yüksek hızlı yatakların uygulanması; iyi ısı dağılımı Yüksek hızlı motor kontrol sisteminin tasarımı; Sanayileşme gereksinimlerini vb. karşılamak için yeni rotor işleme ve montaj teknolojisinin geliştirilmesi.
