Rotor motor berkecepatan tinggi memiliki karakteristik ukuran kecil, kepadatan daya tinggi, koneksi langsung dengan beban kecepatan tinggi, menghilangkan perangkat akselerasi mekanis tradisional, mengurangi kebisingan sistem dan meningkatkan efisiensi transmisi sistem, dll. Ini memiliki prospek aplikasi yang luas dalam sistem pengembangan pembangkian dengan kecepatan tinggi, sistem pengembangan bahan bakar, sel-sel yang berkecepatan tinggi, sel-sel penyimpanan energi, sel-sel penyimpanan energi, sel-sel penyimpanan energi, sel-sel penyimpanan energi, sel-sel penyimpanan energi, sel high-sel high-celling, sel high-sel high-celling, sel high-sel high-celling, sel high-cell, sel high-celling, sel high-sel, sel high-cell, sel high-cell, sel high-sel, sel high-celling, sel high-sel, sel high-celling, sel high-sel, sel high-celling, sel high-celling, sel high-sel, sel. Peralatan pasokan untuk pesawat atau kapal, dan telah menjadi salah satu hotspot penelitian di bidang listrik internasional.
Karakteristik utama motor berkecepatan tinggi adalah kecepatan rotor tinggi, arus belitan stator tinggi dan frekuensi fluks magnetik di inti, kepadatan daya tinggi dan kepadatan kehilangan. Karakteristik ini menentukan bahwa teknologi utama dan metode desain motor berkecepatan tinggi berbeda dari motor kecepatan konstan.
Kecepatan rotor motor berkecepatan tinggi biasanya lebih tinggi dari 10.000 r/menit. Saat berputar pada kecepatan tinggi, rotor laminasi konvensional tidak dapat menahan gaya sentrifugal yang besar, sehingga struktur rotor laminasi atau padat berkekuatan tinggi khusus perlu digunakan. Untuk motor magnet permanen, masalah kekuatan rotor lebih menonjol, karena bahan magnet permanen yang disinter tidak dapat menahan tegangan tarik yang dihasilkan oleh rotasi rotor berkecepatan tinggi, dan langkah-langkah perlindungan harus diambil untuk magnet permanen. Gesekan kecepatan tinggi antara rotor dan celah udara menyebabkan kehilangan gesekan yang jauh lebih besar pada permukaan rotor daripada motor kecepatan konstan, yang membawa kesulitan besar pada disipasi panas rotor. Untuk memastikan bahwa rotor memiliki kekuatan yang cukup, rotor motor berkecepatan tinggi sebagian besar ramping, jadi dibandingkan dengan motor kecepatan konstan, kemungkinan sistem rotor mendekati kecepatan kritis motor berkecepatan tinggi sangat meningkat. Bantalan motor biasa tidak dapat beroperasi dengan andal dengan kecepatan tinggi, dan sistem bantalan berkecepatan tinggi harus digunakan.
Frekuensi bergantian yang tinggi dari arus belitan dan fluks magnetik pada inti motor kecepatan tinggi akan menghasilkan kerugian tambahan frekuensi tinggi yang besar dalam belitan motor, inti stator dan rotor. Ketika frekuensi arus stator rendah, efek efek kulit dan efek kedekatan pada kehilangan gulungan dapat diabaikan, tetapi pada frekuensi tinggi, belitan stator akan menghasilkan efek kulit yang jelas dan efek kedekatan, dan meningkatkan kehilangan tambahan belitan. Frekuensi fluks magnetik dalam inti stator motor berkecepatan tinggi tinggi, pengaruh efek kulit tidak dapat diabaikan, dan metode perhitungan konvensional akan membawa kesalahan besar. Untuk menghitung secara akurat kehilangan inti stator motor berkecepatan tinggi, perlu untuk mengeksplorasi model perhitungan kehilangan zat besi di bawah kondisi frekuensi tinggi. Harmonik ruang yang disebabkan oleh slot stator dan distribusi non-sinusoidal yang berliku, serta harmonik saat ini dan waktu yang dihasilkan oleh catu daya PWM, akan menghasilkan kerugian arus eddy yang besar di rotor. Karena ukuran rotor yang kecil dan kondisi pendinginan yang buruk, itu akan membawa kesulitan besar pada disipasi panas rotor. Oleh karena itu, perhitungan akurat kehilangan arus eddy rotor dan eksplorasi langkah -langkah efektif untuk mengurangi kehilangan arus eddy rotor akan dibahas. Ini sangat penting untuk operasi motor kecepatan tinggi yang andal. Pada saat yang sama, tegangan atau arus frekuensi tinggi juga membawa tantangan pada desain pengontrol motor berkecepatan tinggi daya tinggi.
Volume motor berkecepatan tinggi jauh lebih kecil dari motor kecepatan konstan dengan daya yang sama, tidak hanya kepadatan daya dan kerapatan kerugian besar, tetapi juga disipasi panasnya sulit, jika ukuran disipasi panas khusus tidak digunakan, suhu magnet yang terlalu tinggi, dalam hal yang lebih tinggi, atau pemutaran yang lebih tinggi, suhu pemutaran yang lebih tinggi, terutama untuk magnet yang tidak terlalu tinggi, dalam hal yang tidak terlalu tinggi, pada suhu yang lebih tinggi, pada suhu yang lebih tinggi, terutama untuk pemutaran yang lebih tinggi, pada suhu pemutaran yang tidak terlalu tinggi, terutama pada suhu yang tidak berkepal, terutama untuk magnet yang tidak terlalu tinggi, dalam hal yang lebih tinggi. demagnetisasi. Sistem pendingin yang dirancang dengan baik dapat secara efektif mengurangi kenaikan suhu rotor tetap, yang merupakan kunci untuk operasi stabil jangka panjang motor berkecepatan tinggi daya tinggi.
Singkatnya, ada banyak masalah kunci khusus dalam kekuatan rotor, dinamika sistem rotor, desain elektromagnetik, desain sistem pendingin dan perhitungan kenaikan suhu, bantalan berkecepatan tinggi dan pengembangan pengontrol yang tidak tersedia dalam motor konvensional. Oleh karena itu, desain motor kecepatan tinggi adalah proses desain komprehensif dari beberapa iterasi medan fisik seperti medan elektromagnetik, kekuatan rotor, dinamika rotor, medan fluida dan medan suhu. Saat ini, jenis motor utama yang digunakan di bidang berkecepatan tinggi adalah motor induksi, motor magnet permanen, motor keengganan yang beralih dan motor tiang cakar, dan setiap jenis motor memiliki topologi yang berbeda.
Makalah ini menganalisis status pengembangan berbagai jenis motor berkecepatan tinggi di rumah dan di luar negeri, dan merangkum batas indeks berbagai jenis motor berkecepatan tinggi. Karakteristik struktur dan desain motor berkecepatan tinggi dianalisis secara rinci, termasuk desain stator, desain struktur rotor, analisis dinamika sistem rotor, seleksi bantalan dan desain sistem pendingin, dll. Akhirnya, masalah utama yang dihadapi pengembangan motor berkecepatan tinggi dianalisis, dan tren pengembangan dan prospek motor berkecepatan tinggi dikerjakan.
