1. Introducció del motor d'alta velocitat

Els motors d'alta velocitat solen referir-se a motors amb una velocitat de més de 10.000 r/min.El motor d'alta velocitat és de mida petita i es pot connectar directament amb càrregues d'alta velocitat, eliminant la necessitat de dispositius mecànics tradicionals per augmentar la velocitat, reduint el soroll del sistema i millorant l'eficiència de la transmissió del sistema.Actualment, els principals que han aconseguit alta velocitat són els motors d'inducció, els motors d'imants permanents i els motors de reluctància commutada.

Les característiques principals dels motors d'alta velocitat són l'alta velocitat del rotor, l'alta freqüència del corrent de bobinat de l'estator i el flux magnètic al nucli de ferro, l'alta densitat de potència i la gran densitat de pèrdua.Aquestes característiques determinen que els motors d'alta velocitat tenen tecnologies clau i mètodes de disseny diferents dels dels motors de velocitat constant, i la dificultat de disseny i fabricació sovint és el doble de la dels motors de velocitat normal.

Àrees d'aplicació dels motors d'alta velocitat:

(1) Els motors d'alta velocitat s'utilitzen en diverses aplicacions, com ara compressors centrífugs en aparells d'aire condicionat o refrigeradors.

(2) Amb el desenvolupament de vehicles híbrids a la indústria de l'automòbil, els generadors d'alta velocitat amb mida petita i pes lleuger es valoraran plenament i tindran bones perspectives d'aplicació en vehicles híbrids, aviació, vaixells i altres camps.

(3) El generador d'alta velocitat accionat per la turbina de gas és de mida petita i té una gran mobilitat.Es pot utilitzar com a font d'alimentació de reserva per a algunes instal·lacions importants, i també es pot utilitzar com a font d'alimentació independent o una petita central elèctrica per compensar la manca d'alimentació centralitzada i té un valor pràctic important.

Motor d'imant permanent d'alta velocitat

Els motors d'imants permanents s'afavoreixen en aplicacions d'alta velocitat a causa de la seva alta eficiència, gran factor de potència i ampli rang de velocitat.En comparació amb el motor d'imant permanent del rotor exterior, el motor d'imant permanent del rotor interior té els avantatges d'un radi de rotor petit i una gran fiabilitat, i s'ha convertit en la primera opció per als motors d'alta velocitat.

Actualment, entre els motors d'imants permanents d'alta velocitat a casa i a l'estranger, als Estats Units s'investiga el motor d'imants permanents d'alta velocitat amb la potència més alta.La potència és de 8MW i la velocitat és de 15000r/min.És un rotor d'imant permanent muntat en superfície.La coberta protectora està feta de fibra de carboni i el sistema de refrigeració adopta La combinació de refrigeració per aire i aigua s'utilitza per a motors d'alta velocitat combinats amb turbines de gas.

L'Institut Federal Suís de Tecnologia de Zuric va dissenyar un motor d'imant permanent d'alta velocitat amb la velocitat més alta.Els paràmetres són 500.000 r/min, la potència és d'1 kW, la velocitat de la línia és de 261 m/s i s'utilitza la funda protectora d'aliatge.

La investigació nacional sobre motors d'imants permanents d'alta velocitat es concentra principalment a la Universitat de Zhejiang, la Universitat Tecnològica de Shenyang, la Universitat Tecnològica de Harbin, l'Institut Tecnològic de Harbin, la Universitat Jiaotong de Xi'an, el Motor Aeroespacial de Nanjing, la Universitat del Sud-est, la Universitat de Beihang, la Universitat de Jiangsu, Universitat Jiaotong de Beijing, Universitat Tecnològica de Guangdong, CSR Zhuzhou Electric Co., Ltd., etc.

Van realitzar treballs d'investigació rellevants sobre les característiques de disseny, les característiques de pèrdua, el càlcul de la força i la rigidesa del rotor, el disseny del sistema de refrigeració i el càlcul de l'augment de temperatura de motors d'alta velocitat, i van produir prototips d'alta velocitat amb diferents nivells de potència i velocitats.

Les principals direccions de recerca i desenvolupament dels motors d'alta velocitat són:

Recerca sobre qüestions clau de motors d'alta potència, alta velocitat i motors d'alta velocitat;disseny d'acoblament basat en multifísica i multidisciplines;investigació teòrica i verificació experimental de pèrdues d'estator i rotor;materials d'imant permanent amb alta resistència i resistència a alta temperatura, alta conductivitat tèrmica Desenvolupament i aplicació de nous materials com ara materials de fibra;investigació sobre materials i estructures de laminació del rotor d'alta resistència;aplicació de coixinets d'alta velocitat a diferents nivells de potència i velocitat;disseny de bons sistemes de dissipació de calor;desenvolupament de sistemes de control de motors d'alta velocitat;complint els requisits d'industrialització Processament de rotor i nova tecnologia de muntatge.