a 高速モーターローターは 、高速モーターの重要な部分であり、通常は回転シャフトを具体化します。モーターによって生成された電気電力を活用して、機械装置に回転運動を与えることによって動作します。高速モーターローターの定義的な特性は、その高い回転速度であり、多くの場合、1分あたり10,000回転を超えています（rpm）。
高速モーターローターの構造設計では、高速操作から生じる遠心力や衝撃力などの要因に重大な考慮が必要です。これにより、軸方向の軽量化、動的バランスのパフォーマンス、耐摩耗性の最適化が必要です。スリーブタイプ、ディスクタイプ、磁気懸濁液タイプ、およびコプラナータイプなど、高速モーターローターのいくつかの一般的な構造タイプが存在します。構造タイプの選択は、実用的なニーズに基づいている必要があります。
高速モーター、小型、高出力密度、高速負荷との直接接続、従来の機械的速度拡散デバイスの排除、システムノイズの削減、システム伝送効率の改善は、高速粉砕機、空気循環冷凍システム、エネルギー循環フライホワイエル、燃料材料輸送式の発電機などのさまざまな分野で幅広い分野の見通しを備えています。または船上電源機器。彼らは、国際的な電気工学分野の研究ホットスポットの1つになりました。
高速モーターの主な特徴には、高いローター速度、鉄コアの高ステーター巻き電流と磁気フラックス周波数、高出力密度と損失密度が含まれます。これらの特性は、高速モーターに固有の主要な技術と設計方法を必要とし、従来の速度モーターと区別します。高速モーターローターは通常、10,000 rpmを超える速度で回転します。高速回転中、従来のラミネートローターは、非常に遠心力に耐えるのに苦労し、特別な高強度ラミネートまたはソリッドローター構造の採用を必要とします。永久磁石モーターの場合、焼結された永久磁石材料が高速ローター回転によって生成される引張応力に耐えられ、永久磁石の保護対策が必要であるため、ローター強度の問題はさらに顕著です。
さらに、ローターとエアギャップの間の高速摩擦により、ローター表面の摩擦損失が発生し、従来の速度モーターよりもはるかに大きく、ローター冷却に大きな課題が発生します。十分なローター強度を確保するために、高速モーターローターはしばしば細長であり、従来の速度モーターと比較して臨界回転速度に近づく可能性が高くなります。曲げの共鳴を避けるために、ローターシステムの臨界回転速度を正確に予測することが重要です。
さらに、従来のモーターベアリングは高速で確実に動作することができず、高速ベアリングシステムの採用が必要です。高速モーターのステーター鉄コアの巻線の高周波交互電流と磁束は、モーターワインディング、ステーター鉄コア、およびローターに大幅な高頻度の追加損失を生成します。皮膚の効果と巻線損失に対する近接効果は通常、固定子の電流周波数が低い場合に無視できますが、高周波の状況では、ステーターの巻線は重要な皮膚効果と近接効果を示し、追加の損失を増加させます。
高速モーターのステーター鉄コアの高磁束周波数は、皮膚効果の影響を無視することはできず、従来の計算方法は大きな誤差につながる可能性があります。高速モーターのステーター鉄コア損失を正確に計算するには、高周波条件下で鉄損失計算モデルを探索する必要があります。ステータースロットティングと非シヌソイド巻線分布によって引き起こされる空間的高調波、およびPWM電源によって生成された現在の時間高調波はすべて、ローターに大幅な渦電流損失を生成します。ローターの体積が小さく、冷却条件が低いと、ローター冷却が非常に困難になります。したがって、ローターの渦電流損失の正確な計算とそれらを減らすための効果的な対策の調査は、高速モーターの信頼できる動作には重要です。
さらに、高周波電圧または電流は、高電力高速モーターのコントローラー設計に課題をもたらします。高速モーターは、同等の電力の従来の速度モーターよりもはるかに小さく、高出力密度と損失密度、および困難な冷却を特徴としています。特別な冷却測定がなければ、運動温度は過度に上昇し、曲がりくねった寿命を短縮する可能性があります。特に永久磁石モーターの場合、ローター温度が過剰になると、永久磁石の不可逆的な消磁につながる可能性があります。
高速モーターは、一般に、10,000 rpmを超える回転速度または難易度（回転速度の積と電力の平方根）を1×10^5を超えるモーターを指します。現在利用可能なさまざまな種類のモーターの中で、高速を成功裏に達成するモーターには、主に誘導モーター、内部の永久マグネットモーター、切り替え済み不動産モーター、およびいくつかの外部永久マグネットモーターと爪ポールモーターが含まれます。高速誘導モーターのローター構造は比較的単純で、回転慣性が低く、高温および高速条件下で長期間動作する能力があり、高速アプリケーションで広く使用されています。
要約すると、高速モーターローターは、高回転速度、特別な構造設計、冷却およびベアリングシステムの課題を特徴とするモーターの高速動作を可能にする極めて重要なコンポーネントです。技術の進歩と産業のアップグレードにより、高速モーターは、電気自動車、航空宇宙、産業ロボット、クリーンエネルギーなどの分野でますます適用され、高性能材料と技術の開発を促進しています。たとえば、カーボンファイバーローターの広範な使用は、モーターの効率と耐久性を大幅に向上させ、高速モーターテクノロジーの新しい時代をマークします。
