مع التطور القوي لسوق مركبات الطاقة العالمي الجديد ، أظهرت سرعة محركات القيادة نموًا مذهلاً. من 18000 دورة في الدقيقة منذ عدة سنوات إلى تجاوز 20،000 دورة في الدقيقة اليوم ، لا يمثل هذا الاختراق العددي فحسب ، بل يمثل أيضًا اختبارات صارمة لتصميم المحركات وتصنيع التقنيات. يناقش هذا المقال عدة جوانب من تطور المحرك عالي السرعة.
في المحركات عالية السرعة ، أصبح فقدان الحديد عاملاً حاسماً لا مفر منه ، خاصة في النطاقات عالية السرعة. هناك علاقة وثيقة بين عدد أعمدة المحرك وفقدان الحديد لأنه مع زيادة سرعة المحرك ، يزداد تواتر التدفق المغناطيسي في النواة ، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في فقدان الحديد.
على سبيل المثال ، في محرك يعمل عند 20،000 دورة في الدقيقة ، يصل محرك 6 أقطاب إلى تردد عمل يبلغ 1000 هرتز ، بينما يزيد محرك 8 ألقاب من هذا إلى 1333 هرتز. وفقًا لصيغة الحساب لفقدان الحديد المذكور أعلاه ، تؤدي الزيادة في تردد التشغيل بشكل مباشر إلى زيادة فقدان الحديد.
في اتجاه التصميم للمحركات عالية السرعة ، يمكننا أن نرى انخفاضًا تدريجيًا في استخدام مجموعات 8/48 من القطب وزيادة في استخدام مجموعات 6/54 من القطب.
يكمن سبب هذا التحول في الاعتبارات المذكورة أعلاه لفقدان الحديد. للحد من فقدان الحديد أثناء التشغيل عالي السرعة ، يميل المصممون إلى اختيار مزيج 6/54 من القطب لتحقيق أداء كهرومغناطيسي أفضل وكفاءة أعلى.
02. اختيار نظام التبريد
بالنسبة لمحركات المغناطيس الدائمة عالية السرعة ، تؤثر درجة الحرارة بشكل كبير على أدائها. نظرًا لأن نقطة تشغيل المغناطيس الدائمة تنجرف مع درجة الحرارة ، فإن درجات الحرارة المرتفعة بشكل مفرط قد تخاطر بمغناطيس المغناطيس. علاوة على ذلك ، فإن كثافة الطاقة العالية للمحركات الكهربائية في مركبات الطاقة الجديدة تحد من مساحة سطح التبريد ، مما يجعل تصميم نظام التبريد أمرًا ضروريًا لضمان أداء محرك مستقر.
عند النظر في طرق التبريد ، أقترح استخدام نظام تبريد الزيت للمحركات التي تتجاوز سرعاتها 18000 دورة في الدقيقة. وذلك لأن مشكلات التدفئة في الدوار تصبح بارزة بشكل خاص عندما تتجاوز السرعات 16000 دورة في الدقيقة. في محرك مبرد بالمياه ، يتم تبريد الجزء الثابت في المقام الأول ، في حين أن تبديد حرارة الدوار بفعالية من خلال تبريد الماء يصبح تحديًا.
فيما يتعلق بمراقبة درجة الحرارة ، تضمن تصميمات المحرك الحالية أجهزة استشعار درجة الحرارة داخل الجزء الثابت. في المحركات المبردة بالمياه ، بسبب هياكل قناة التدفق المستقرة ، يكون توزيع درجة حرارة لفات الثابت موحدة نسبيًا ويسيطر عليها جيدًا. ومع ذلك ، في المحركات المبردة بالزيت ، تؤدي مرونة التصميم الأكبر لقنوات التدفق إلى اختلافات في درجات الحرارة أكثر وضوحًا بين اللفات مقارنة بالمحركات المبردة بالمياه. لذلك ، عند اختيار موقع المستشعر ، من الأهمية بمكان النظر في المناطق التي ترتفع درجة حرارة متعرج أعلى لتقليل اختلاف درجة الحرارة بين درجة الحرارة المراقبة وأعلى نقطة متعرج ، مما يعكس بدقة الحالة الحرارية الفعلية للمحرك.
03. التحديات التكنولوجية للمحامل عالية السرعة
يعد نظام دعم الدوار مكونًا أساسيًا في تطوير المحركات عالية السرعة ، حيث يكون اختيار تقنية المحمل أمرًا بالغ الأهمية بشكل خاص. حاليًا ، تستخدم محامل كرة الأخدود العميقة عادة في محامل المحركات.
في البيئات عالية السرعة ، تواجه محامل الكرة تحديات خطيرة مثل ارتفاع درجة الحرارة وخطر الجري. هذا لأنه مع زيادة السرعة ، يزداد الاحتكاك وتوليد الحرارة داخل المحامل بشكل حاد ، مما يؤدي إلى انخفاض أداء الأداء أو حتى الفشل. لذلك ، فإن تزييت المحامل عالية السرعة أمر بالغ الأهمية.
بعد أن تتجاوز سرعات المحرك 18000 دورة في الدقيقة ، هناك سبب مهم آخر للتوصية بتبريد الزيت هو تشحيم. في المحركات المبردة بالمياه ، عادة ما تستخدم محامل الكرات التي تشتري ذاتيًا للمحامل. ومع ذلك ، أثناء التشغيل عالي السرعة ، تواجه هذه المحامل تحديات مثل تسرب الشحوم والاختلافات الكبيرة في درجة الحرارة بين الحلقات الداخلية والخارجية.
في المقابل ، يمكن أن تبرد محامل الكرات من النوع المفتوح المستخدمة في أنظمة تبريد الزيت بشكل فعال الحلقات الداخلية والخارجية للمحامل ، وتجنب مشاكل تسرب الشحوم ووجود معامل احتكاك منخفض. ومع ذلك ، يجب إيلاء الاهتمام لتصميم مسارات زيت التشحيم لضمان التبريد الكافي. في فتحة الكتف ، يتم تضمين الهيكل البارز لضمان أن تكون سرعة تدفق زيت التبريد موحدة نسبيًا قبل وبعد الكتف.
SDM Magnetics هي واحدة من أكثر الشركات المصنعة للمغناطيس تكاملاً في الصين. المنتجات الرئيسية: المغناطيس الدائم ومغناطيس النيوديميوم وثاتم المحرك والدوار وإعادة تحديد المستشعرات والتجمعات المغناطيسية.
يضيف
108 North Shixin Road ، Hangzhou ، Zhejiang 311200 Prchina
