A Rotor motor berkecepatan tinggi adalah bagian penting dari motor berkecepatan tinggi, biasanya mewujudkan poros berputar. Ini beroperasi dengan memanfaatkan daya listrik yang dihasilkan oleh motor untuk memberikan gerakan rotasi ke perangkat mekanis. Karakteristik yang menentukan rotor motor berkecepatan tinggi adalah kecepatan rotasi tinggi, seringkali melebihi 10.000 revolusi per menit (rpm).
Dalam desain struktural rotor motor berkecepatan tinggi, pertimbangan yang signifikan harus diberikan pada faktor-faktor seperti gaya sentrifugal dan gaya dampak yang muncul dari operasi berkecepatan tinggi. Ini mengharuskan optimalisasi ringan aksial, kinerja penyeimbangan dinamis, dan ketahanan aus. Ada beberapa jenis struktural yang umum dari rotor motor berkecepatan tinggi, termasuk tipe lengan, tipe disk, tipe suspensi magnetik, dan tipe coplanar. Pilihan jenis struktural harus didasarkan pada kebutuhan praktis.
Motor berkecepatan tinggi, menampilkan ukuran kecil, kepadatan daya tinggi, koneksi langsung dengan beban berkecepatan tinggi, penghapusan perangkat penambah kecepatan mekanik tradisional, berkurangnya kebisingan sistem, dan peningkatan efisiensi transmisi sistem, memiliki prospek aplikasi yang luas di berbagai bidang, dan sistem pengembangan bahan bakar dengan kecepatan tinggi, sel-sel yang berkecepatan tinggi, sel-sel penyimpanan energi, sel-sel penyimpanan energi, sel high-cell, sel-sel penyimpanan energi, sel high-cell, sel high-cell, sel high-cells, sel high-cell, sel high-cell, sel high-cell, sel high-sel, sel high-sel, sel high-cell, sel high-sel, sel high-cell, sel high-sel, sel high-cell, sel high-sel, sel high-sel, sel high-sel high. sebagai peralatan catu daya pesawat atau kapal. Mereka telah menjadi salah satu hotspot penelitian di bidang teknik listrik internasional.
Karakteristik utama motor berkecepatan tinggi termasuk kecepatan rotor tinggi, arus belitan stator tinggi dan frekuensi fluks magnetik pada inti besi, dan kepadatan daya tinggi dan kepadatan kehilangan. Karakteristik ini memerlukan teknologi utama dan metode desain yang unik untuk motor berkecepatan tinggi, membedakannya dari motor berkecepatan konvensional. Rotor motor berkecepatan tinggi biasanya berputar pada kecepatan di atas 10.000 rpm. Selama rotasi berkecepatan tinggi, rotor laminasi konvensional berjuang untuk menahan kekuatan sentrifugal yang sangat besar, mengharuskan adopsi struktur rotor laminasi atau padat berkekuatan tinggi. Untuk motor magnet permanen, masalah kekuatan rotor bahkan lebih menonjol karena bahan magnet permanen yang disinter tidak dapat menahan tegangan tarik yang dihasilkan oleh rotasi rotor berkecepatan tinggi, yang memerlukan langkah-langkah perlindungan untuk magnet permanen.
Selain itu, gesekan berkecepatan tinggi antara rotor dan celah udara menghasilkan kehilangan gesekan pada permukaan rotor yang jauh lebih besar daripada yang ada dalam motor berkecepatan konvensional, menimbulkan tantangan signifikan untuk pendinginan rotor. Untuk memastikan kekuatan rotor yang cukup, rotor motor berkecepatan tinggi seringkali ramping, meningkatkan kemungkinan mendekati kecepatan rotasi kritis dibandingkan dengan motor berkecepatan konvensional. Untuk menghindari resonansi lentur, sangat penting untuk secara akurat memprediksi kecepatan rotasi kritis dari sistem rotor.
Selain itu, bantalan motor konvensional tidak dapat diandalkan beroperasi dengan kecepatan tinggi, mengharuskan adopsi sistem bantalan berkecepatan tinggi. Arus bolak-balik frekuensi tinggi dalam belitan dan fluks magnet dalam inti besi stator motor berkecepatan tinggi menghasilkan kerugian tambahan frekuensi tinggi yang signifikan dalam belitan motor, inti besi stator, dan rotor. Efek kulit dan efek kedekatan pada kehilangan gulungan biasanya dapat diabaikan ketika frekuensi arus stator rendah, tetapi dalam situasi frekuensi tinggi, belitan stator menunjukkan efek kulit yang signifikan dan efek kedekatan, meningkatkan kerugian tambahan yang berliku.
Frekuensi fluks magnetik tinggi dalam inti besi stator motor berkecepatan tinggi tidak dapat mengabaikan pengaruh efek kulit, dan metode perhitungan konvensional dapat menyebabkan kesalahan yang signifikan. Untuk secara akurat menghitung kehilangan inti besi stator motor berkecepatan tinggi, perlu untuk mengeksplorasi model perhitungan kehilangan besi dalam kondisi frekuensi tinggi. Harmonik spasial yang disebabkan oleh slotting stator dan distribusi belitan non-sinusoidal, serta harmonik waktu saat ini yang dihasilkan oleh catu daya PWM, semuanya menghasilkan kerugian arus eddy yang signifikan dalam rotor. Volume rotor kecil dan kondisi pendinginan yang buruk menimbulkan kesulitan besar untuk pendinginan rotor. Oleh karena itu, perhitungan akurat kerugian arus eddy rotor dan eksplorasi langkah-langkah efektif untuk menguranginya sangat penting untuk operasi yang andal dari motor berkecepatan tinggi.
Selain itu, tegangan frekuensi tinggi atau arus menimbulkan tantangan pada desain pengontrol motor berkecepatan tinggi daya tinggi. Motor berkecepatan tinggi jauh lebih kecil daripada motor berkecepatan konvensional dengan kekuatan yang setara, menampilkan kepadatan daya tinggi dan kepadatan kehilangan, serta pendinginan yang sulit. Tanpa langkah -langkah pendinginan khusus, suhu motor dapat meningkat secara berlebihan, memperpendek masa pakai yang berliku. Khusus untuk motor magnet permanen, suhu rotor yang berlebihan dapat menyebabkan demagnetisasi magnet permanen yang tidak dapat diubah.
Motor berkecepatan tinggi umumnya merujuk pada motor dengan kecepatan rotasi melebihi 10.000 rpm atau nilai kesulitan (produk kecepatan rotasi dan akar kuadrat daya) melebihi 1 × 10^5. Di antara berbagai jenis motor yang tersedia saat ini, mereka yang berhasil mencapai kecepatan tinggi terutama termasuk motor induksi, motor magnet permanen interior, motor keengganan yang beralih, dan beberapa motor magnet permanen eksterior dan motor tiang cakar. Struktur rotor motor induksi berkecepatan tinggi relatif sederhana, dengan inersia rotasi rendah dan kemampuan untuk beroperasi untuk periode yang diperpanjang di bawah suhu tinggi dan kondisi berkecepatan tinggi, membuatnya banyak digunakan dalam aplikasi berkecepatan tinggi.
Singkatnya, rotor motor berkecepatan tinggi adalah komponen penting yang memungkinkan operasi motor berkecepatan tinggi, ditandai dengan kecepatan rotasi tinggi, desain struktural khusus, dan tantangan dalam sistem pendinginan dan bantalan. Dengan kemajuan teknologi dan peningkatan industri, motor berkecepatan tinggi semakin diterapkan di bidang seperti kendaraan listrik, kedirgantaraan, robot industri, dan energi bersih, mendorong pengembangan bahan dan teknologi berkinerja tinggi. Penggunaan rotor serat karbon yang meluas, misalnya, secara signifikan meningkatkan efisiensi dan daya tahan motorik, menandai era baru teknologi motor berkecepatan tinggi.
