글로벌 새로운 에너지 차량 시장의 활발한 발전으로 운전 모터의 속도는 놀라운 성장을 보여주었습니다. 몇 년 전 18,000 rpm에서 오늘날 20,000 rpm을 편안하게 초과하는 것까지, 이는 수치 적 혁신뿐만 아니라 모터 설계 및 제조 기술에 대한 엄격한 테스트를 나타냅니다. 이 기사에서는 여러 측면에 대해 설명합니다 고속 운동 개발.
01. 선택 로터 폴 쌍 번호
고속 모터에서 철 손실은 피할 수없는 중요한 요소, 특히 고속 범위에서 피할 수없는 중요한 요소가되었습니다. 모터 폴의 수와 철 손실 사이에는 밀접한 관계가 있습니다. 운동 속도가 증가함에 따라 코어의 자기 플럭스의 주파수가 증가하여 철 손실이 크게 증가하기 때문입니다.
예를 들어, 20,000 rpm에서 작동하는 모터에서 6 극 모터는 작동 주파수 1000Hz에 도달하는 반면 8 극 모터는이를 1333Hz로 증가시킵니다. 위에서 언급 한 철 손실에 대한 계산 공식에 따르면, 작동 주파수의 증가는 철 손실을 직접 증가시킨다.
고속 모터의 설계 추세에서, 우리는 8/48 극 슬롯 조합의 사용이 점차 감소하고 6/54 극 슬롯 조합의 사용이 증가하는 것을 볼 수 있습니다.
이러한 변화의 이유는 앞서 언급 한 철 손실에 대한 고려 사항에 있습니다. 고속 작동 중에 철 손실을 줄이기 위해 설계자는 6/54 극 슬롯 조합을 선택하여 더 나은 전자기 성능과 더 높은 효율을 달성하는 경향이 있습니다.
02. 냉각 시스템 선택
고속 영구 자석 모터의 경우 온도가 성능에 크게 영향을 미칩니다. 영구 자석의 작동 지점은 온도에 따라 표류하기 때문에 과도하게 높은 온도는 자석의 치수화를 위험에 빠뜨릴 수 있습니다. 또한, 새로운 에너지 차량에서 전기 모터의 고출력 밀도는 냉각 표면적을 제한하여 냉각 시스템 설계가 안정적인 모터 성능을 보장하는 데 중요합니다.
냉각 방법을 고려할 때는 18,000 rpm을 초과하는 속도를 가진 모터에 오일 냉각 시스템을 사용하는 것이 좋습니다. 이는 속도가 16,000 rpm을 초과 할 때 로터의 가열 문제가 특히 두드러지기 때문입니다. 수냉식 모터에서 고정자는 주로 냉각되는 반면, 고속에서는 물 냉각을 통해 효과적으로 로터 가열이 어려워집니다.
온도 모니터링과 관련하여 현재 모터 설계는 일반적으로 고정자 내부에 온도 센서를 포함시킵니다. 수냉식 모터에서 안정적인 유량 채널 구조로 인해 고정자 권선의 온도 분포는 비교적 균일하고 잘 통제됩니다. 그러나 오일 냉각 모터에서 유량 채널의 설계 유연성이 높아지면 수냉식 모터에 비해 권선 간의 온도 차이가 높아집니다. 따라서 센서 위치를 선택할 때는 모니터의 실제 열 상태를 정확하게 반사하는 모니터링 온도와 가장 높은 와인딩 포인트 사이의 온도 차이를 최소화하기 위해 권선 온도가 높은 영역을 고려하는 것이 중요합니다.
03. 고속 베어링의 기술적 과제
로터지지 시스템은 고속 모터 개발의 핵심 구성 요소이며, 베어링 기술 선택이 특히 중요합니다. 현재 딥 그루브 볼 베어링은 일반적으로 모터 베어링에 사용됩니다.
고속 환경에서 볼 베어링은 과열 및 달리기 위험과 같은 심각한 어려움에 직면 해 있습니다. 이는 베어링 내부의 속도가 증가함에 따라 베어링 내부의 마찰 및 열 발생이 급격히 증가하여 베어링 성능이 감소하거나 고장이 발생하기 때문입니다. 따라서 고속 베어링의 윤활이 중요합니다.
모터 속도가 18,000 rpm을 초과 한 후에, 오일 냉각을 권장하는 또 다른 중요한 이유는 윤활을 제공하는 것입니다. 수냉식 모터에서 자체 윤활 볼 베어링은 일반적으로 베어링에 사용됩니다. 그러나, 고속 작동 중에, 이들 베어링은 그리스 누출 및 내부 링과 외부 링 사이의 큰 온도 차이와 같은 도전에 직면한다.
대조적으로, 오일 냉각 시스템에 사용되는 개방형 볼 베어링은 베어링의 내부 및 외부 고리를 효과적으로 냉각시켜 그리스 누출 문제를 피하고 롤링 마찰 계수가 낮을 수 있습니다. 그러나 적절한 베어링 냉각을 보장하기 위해 윤활유 경로 설계에주의를 기울여야합니다. 어깨 구멍에서, 냉각 오일 흐름 속도가 어깨 전후에 상대적으로 균일 할 수 있도록 돌출 구조가 내장되어 있습니다.
