Elemen kunci dalam pengembangan motor berkecepatan tinggi

Dengan pengembangan kuat pasar kendaraan energi baru global, kecepatan mengemudi motor telah menunjukkan pertumbuhan yang menakjubkan. Dari 18.000 rpm beberapa tahun yang lalu hingga dengan nyaman melebihi 20.000 rpm hari ini, ini tidak hanya merupakan terobosan numerik tetapi juga tes yang ketat dari desain motor dan teknologi manufaktur. Artikel ini membahas beberapa aspek Pengembangan motor berkecepatan tinggi.

01. Pemilihan rotor Nomor pasangan tiang

Dalam motor berkecepatan tinggi, kehilangan zat besi telah menjadi faktor kritis yang tidak dapat dihindari, terutama dalam rentang berkecepatan tinggi. Ada hubungan yang erat antara jumlah tiang motor dan kehilangan zat besi karena ketika kecepatan motor meningkat, frekuensi perubahan fluks magnetik pada inti juga meningkat, yang mengarah pada peningkatan yang signifikan dalam kehilangan zat besi.

Misalnya, dalam motor yang beroperasi pada 20.000 rpm, motor 6-tiang mencapai frekuensi kerja 1000 Hz, sementara motor 8-tiang meningkatkan ini menjadi 1333 Hz. Menurut rumus perhitungan untuk kehilangan zat besi yang disebutkan di atas, peningkatan frekuensi operasi secara langsung menyebabkan peningkatan kehilangan zat besi.

Dalam tren desain motor berkecepatan tinggi, kita dapat melihat penurunan secara bertahap dalam penggunaan kombinasi slot tiang 8/48 dan peningkatan penggunaan kombinasi slot 6/54.

Alasan untuk perubahan ini terletak pada pertimbangan yang disebutkan di atas dari kehilangan zat besi. Untuk mengurangi kehilangan zat besi selama operasi berkecepatan tinggi, desainer cenderung memilih kombinasi slot tiang 6/54 untuk mencapai kinerja elektromagnetik yang lebih baik dan efisiensi yang lebih tinggi.

02. Pemilihan sistem pendingin

Untuk motor magnet permanen berkecepatan tinggi, suhu secara signifikan mempengaruhi kinerjanya. Karena titik operasi magnet permanen melayang dengan suhu, suhu yang terlalu tinggi bahkan dapat mengambil risiko demagnetisasi magnet. Selain itu, kepadatan daya tinggi motor listrik dalam kendaraan energi baru membatasi area permukaan pendingin, membuat desain sistem pendingin penting untuk memastikan kinerja motor yang stabil.

Saat mempertimbangkan metode pendinginan, saya sarankan menggunakan sistem pendingin oli untuk motor dengan kecepatan melebihi 18.000 rpm. Ini karena masalah pemanasan rotor menjadi sangat menonjol ketika kecepatan melebihi 16.000 rpm. Dalam motor berpendingin air, stator terutama didinginkan, sedangkan di bawah kecepatan tinggi, menghilangkan panas rotor secara efektif melalui pendinginan air menjadi menantang.

Mengenai pemantauan suhu, desain motor saat ini biasanya menanamkan sensor suhu di dalam stator. Dalam motor berpendingin air, karena struktur saluran aliran yang stabil, distribusi suhu belitan stator relatif seragam dan dikendalikan dengan baik. Namun, pada motor berpendingin minyak, fleksibilitas desain saluran yang lebih besar menghasilkan perbedaan suhu yang lebih nyata antara belitan dibandingkan dengan motor yang didinginkan dengan air. Oleh karena itu, ketika memilih lokasi sensor, sangat penting untuk mempertimbangkan area dengan kenaikan suhu belitan yang lebih tinggi untuk meminimalkan perbedaan suhu antara suhu yang dipantau dan titik belitan tertinggi, secara akurat mencerminkan keadaan termal aktual motor.

03. Tantangan Teknologi Bantalan Berkecepatan Tinggi

Sistem pendukung rotor adalah komponen inti dalam pengembangan motor berkecepatan tinggi, dengan pemilihan teknologi bantalan sangat penting. Saat ini, bantalan bola alur yang dalam biasanya digunakan dalam bantalan motor.

Di lingkungan berkecepatan tinggi, bantalan bola menghadapi tantangan serius seperti overheating dan risiko berlari. Ini karena secepatnya meningkat, gesekan dan generasi panas di dalam bantalan juga meningkat tajam, yang menyebabkan penurunan kinerja bantalan atau bahkan kegagalan. Oleh karena itu, pelumasan bantalan berkecepatan tinggi sangat penting.

Setelah kecepatan motor melebihi 18.000 rpm, alasan penting lainnya untuk merekomendasikan pendinginan oli adalah melumasi. Dalam motor berpendingin air, bantalan bola pelumas diri biasanya digunakan untuk bantalan. Namun, selama operasi berkecepatan tinggi, bantalan ini menghadapi tantangan seperti kebocoran minyak dan perbedaan suhu yang besar antara cincin dalam dan luar.

Sebaliknya, bantalan bola tipe terbuka yang digunakan dalam sistem pendingin oli dapat secara efektif mendinginkan cincin bagian dalam dan luar dari bantalan, menghindari masalah kebocoran minyak dan memiliki koefisien gesekan bergulir yang lebih rendah. Namun, perhatian harus diberikan pada desain jalur minyak pelumasan untuk memastikan pendinginan bantalan yang memadai. Di lubang bahu, struktur yang menonjol tertanam untuk memastikan kecepatan aliran minyak pendingin relatif seragam sebelum dan sesudah bahu.