Sleutelelemente in hoëspoedmotorontwikkeling

Met die kragtige ontwikkeling van die wêreldwye nuwe energievoertuigmark, het die spoed van die bestuur van motors verstommende groei getoon. Van 18 000 rpm etlike jare gelede tot gemaklik meer as 20 000 rpm vandag, verteenwoordig dit nie net 'n numeriese deurbraak nie, maar ook streng toetse van motorontwerp- en vervaardigingstegnologieë. Hierdie artikel bespreek verskeie aspekte van hoëspoed motoriese ontwikkeling.

 

01. Keuring van Rotorpaalpaarnommer ​

In hoëspoedmotors het ysterverlies 'n onvermydelike kritieke faktor geword, veral in hoëspoedreekse. Daar is 'n noue verband tussen die aantal motorpole en ysterverlies, want soos motorspoed toeneem, neem die frekwensie van magnetiese vloedveranderinge in die kern ook toe, wat lei tot 'n aansienlike toename in ysterverlies.

Byvoorbeeld, in 'n motor wat teen 20 000 rpm werk, bereik 'n 6-polige motor 'n werkfrekwensie van 1000 Hz, terwyl 'n 8-polige motor dit verhoog tot 1333 Hz. Volgens die berekeningsformule vir ysterverlies hierbo genoem, lei die toename in bedryfsfrekwensie direk tot verhoogde ysterverlies.

In die ontwerpneiging van hoëspoedmotors kan ons 'n geleidelike afname in die gebruik van 8/48-paalgleufkombinasies en 'n toename in die gebruik van 6/54-paalgleufkombinasies sien.

Die rede vir hierdie verskuiwing lê in die voorgenoemde oorwegings van ysterverlies. Om ysterverlies tydens hoëspoed-werking te verminder, is ontwerpers geneig om die 6/54-paalgleufkombinasie te kies om beter elektromagnetiese werkverrigting en hoër doeltreffendheid te behaal.

02. Keuse van verkoelingstelsel

Vir hoëspoed permanente magneetmotors beïnvloed temperatuur hul werkverrigting aansienlik. Aangesien die werkingspunt van permanente magnete met temperatuur dryf, kan buitensporige hoë temperature selfs die demagnetisering van die magnete in gevaar stel. Boonop beperk die hoë kragdigtheid van elektriese motors in nuwe energievoertuie die verkoelingsoppervlakte, wat die ontwerp van verkoelingstelsels noodsaaklik maak om stabiele motorwerkverrigting te verseker.

As u verkoelingsmetodes oorweeg, stel ek voor dat u 'n olieverkoelingstelsel gebruik vir motors met snelhede van meer as 18 000 rpm. Dit is omdat verhittingskwessies van die rotor veral prominent word wanneer snelhede 16 000 rpm oorskry. In 'n waterverkoelde motor word die stator hoofsaaklik verkoel, terwyl dit onder hoë snelhede die doeltreffende afvoer van rotorhitte deur waterverkoeling uitdagend word.

Wat temperatuurmonitering betref, sluit huidige motorontwerpe tipies temperatuursensors in die stator in. In waterverkoelde motors, as gevolg van stabiele vloeikanaalstrukture, is die temperatuurverspreiding van statorwikkelings relatief eenvormig en goed beheer. In olieverkoelde motors lei die groter ontwerp-buigsaamheid van vloeikanale egter tot meer opvallende temperatuurverskille tussen windings in vergelyking met waterverkoelde motors. Daarom, wanneer die sensorligging gekies word, is dit van kardinale belang om gebiede met hoër wikkelingstemperatuurstygings in ag te neem om die temperatuurverskil tussen gemonitorde temperatuur en die hoogste wikkelpunt te minimaliseer, wat die motor se werklike termiese toestand akkuraat weerspieël.

03. Tegnologiese uitdagings van hoëspoedlaers

Die rotorondersteuningstelsel is 'n kernkomponent in die ontwikkeling van hoëspoedmotors, met die keuse van laertegnologie wat veral krities is. Tans word diepgroefkogellaers algemeen in motorlaers gebruik.

In hoëspoedomgewings staar kogellagers ernstige uitdagings in die gesig, soos oorverhitting en die risiko om te hardloop. Dit is omdat namate die spoed toeneem, wrywing en hitte-opwekking binne-in die laers ook skerp toeneem, wat lei tot verminderde laerwerkverrigting of selfs mislukking. Daarom is die smering van hoëspoedlaers van kardinale belang.

Nadat motorsnelhede 18 000 rpm oorskry, is 'n ander belangrike rede waarom olieverkoeling aanbeveel word, laersmering. In waterverkoelde motors word selfsmerende kogellagers tipies vir laers gebruik. Tydens hoëspoed-werking kom hierdie laers egter uitdagings in die gesig soos vetlekkasie en groot temperatuurverskille tussen binne- en buiteringe.

Daarteenoor kan ooptipe kogellagers wat in olieverkoelingstelsels gebruik word, die binne- en buitenste ringe van die laers effektief afkoel, wat vetlekkasieprobleme vermy en 'n laer rollende wrywingskoëffisiënt het. Daar moet egter aandag gegee word aan die ontwerp van smeeroliepaaie om voldoende laerverkoeling te verseker. In die skouergat is die uitstaande struktuur ingebed om te verseker dat die koelolievloeispoed relatief eenvormig is voor en na die skouer.