A Pemutar motor berkelajuan tinggi adalah bahagian kritikal dari motor berkelajuan tinggi, biasanya mewujudkan aci berputar. Ia beroperasi dengan memanfaatkan kuasa elektrik yang dihasilkan oleh motor untuk memberikan gerakan putaran kepada peranti mekanikal. Ciri-ciri yang menentukan rotor motor berkelajuan tinggi adalah kelajuan putaran tinggi mereka, sering melebihi 10,000 revolusi per minit (RPM).
Dalam reka bentuk struktur rotor motor berkelajuan tinggi, pertimbangan penting harus diberikan kepada faktor-faktor seperti daya sentrifugal dan daya impak yang timbul dari operasi berkelajuan tinggi. Ini memerlukan pengoptimuman prestasi ringan, prestasi mengimbangi dinamik paksi, dan rintangan haus. Beberapa jenis struktur biasa rotor motor berkelajuan tinggi wujud, termasuk jenis lengan, jenis cakera, jenis penggantungan magnet, dan jenis coplanar. Pilihan jenis struktur harus berdasarkan keperluan praktikal.
Motor kelajuan tinggi, yang menampilkan saiz kecil, ketumpatan kuasa tinggi, sambungan langsung dengan beban berkelajuan tinggi, penghapusan alat-alat yang semakin meningkat mekanikal tradisional, bunyi bising sistem yang dikurangkan, dan kecekapan transmisi sistem yang lebih baik, mempunyai prospek aplikasi yang luas dalam pelbagai bidang, Sistem penjanaan kuasa yang digunakan sebagai peralatan bekalan kuasa pesawat atau kapal. Mereka telah menjadi salah satu titik panas penyelidikan dalam bidang kejuruteraan elektrik antarabangsa.
Ciri-ciri utama motor berkelajuan tinggi termasuk kelajuan pemutar yang tinggi, kekerapan penggulungan semasa dan kekerapan fluks magnet dalam teras besi, dan ketumpatan kuasa tinggi dan ketumpatan kehilangan. Ciri-ciri ini memerlukan teknologi utama dan kaedah reka bentuk yang unik untuk motor berkelajuan tinggi, membezakannya dari motor kelajuan konvensional. Rotor motor berkelajuan tinggi biasanya berputar pada kelajuan melebihi 10,000 rpm. Semasa putaran berkelajuan tinggi, rotor berlapis konvensional berjuang untuk menahan daya sentrifugal yang besar, yang memerlukan penggunaan struktur pemutar laminated atau pepejal kekuatan tinggi khas. Untuk motor magnet kekal, isu kekuatan pemutar lebih menonjol sejak bahan magnet kekal sintered tidak dapat menahan tegangan tegangan yang dihasilkan oleh putaran pemutar berkelajuan tinggi, yang memerlukan langkah-langkah perlindungan untuk magnet tetap.
Selain itu, geseran berkelajuan tinggi antara pemutar dan jurang udara mengakibatkan kerugian geseran pada permukaan pemutar yang jauh lebih besar daripada yang terdapat dalam motor kelajuan konvensional, yang menimbulkan cabaran yang signifikan untuk penyejukan pemutar. Untuk memastikan kekuatan pemutar yang mencukupi, rotor motor berkelajuan tinggi sering langsing, meningkatkan kemungkinan mendekati kelajuan putaran kritikal berbanding dengan motor kelajuan konvensional. Untuk mengelakkan resonans lenturan, adalah penting untuk meramalkan kelajuan putaran kritikal sistem pemutar dengan tepat.
Di samping itu, galas motor konvensional tidak boleh beroperasi dengan kelajuan tinggi, yang memerlukan penggunaan sistem galas berkelajuan tinggi. Arus berselang-seli frekuensi tinggi dalam penggulungan dan fluks magnet dalam teras besi stator motor berkelajuan tinggi menghasilkan kerugian tambahan frekuensi tinggi yang ketara dalam penggulungan motor, teras besi stator, dan pemutar. Kesan kulit dan kesan kedekatan pada kehilangan penggulungan biasanya boleh diabaikan apabila kekerapan semasa stator rendah, tetapi dalam situasi frekuensi tinggi, penggulungan stator mempamerkan kesan kulit yang signifikan dan kesan jarak jauh, meningkatkan kerugian tambahan penggulungan.
Kekerapan fluks magnet yang tinggi dalam teras besi stator motor kelajuan tinggi tidak boleh mengabaikan pengaruh kesan kulit, dan kaedah pengiraan konvensional boleh menyebabkan kesilapan yang ketara. Untuk mengira dengan tepat kehilangan teras besi stator motor berkelajuan tinggi, adalah perlu untuk meneroka model pengiraan kehilangan besi di bawah keadaan frekuensi tinggi. Harmonik spatial yang disebabkan oleh pengagihan penggulungan slotting dan bukan sinusoid, serta harmonik masa semasa yang dihasilkan oleh bekalan kuasa PWM, semuanya menghasilkan kerugian semasa eddy yang signifikan dalam pemutar. Jumlah pemutar kecil dan keadaan penyejukan yang lemah menimbulkan kesukaran untuk penyejukan pemutar. Oleh itu, pengiraan tepat kerugian semasa eddy rotor dan penerokaan langkah-langkah yang berkesan untuk mengurangkannya adalah penting untuk operasi motor berkelajuan tinggi yang boleh dipercayai.
Tambahan pula, voltan kekerapan tinggi atau arus menimbulkan cabaran kepada reka bentuk pengawal motor berkelajuan tinggi kuasa tinggi. Motor berkelajuan tinggi jauh lebih kecil daripada motor kelajuan konvensional kuasa bersamaan, yang menampilkan ketumpatan kuasa tinggi dan ketumpatan kehilangan, serta penyejukan yang sukar. Tanpa langkah penyejukan khas, suhu motor boleh meningkat secara berlebihan, memendekkan kehidupan penggulungan. Terutama untuk motor magnet kekal, suhu pemutar yang berlebihan boleh menyebabkan demagnetisasi magnet kekal yang tidak dapat dipulihkan.
Motor berkelajuan tinggi secara amnya merujuk kepada motor dengan kelajuan putaran melebihi 10,000 rpm atau nilai kesukaran (produk kelajuan putaran dan akar kuasa kuadrat) melebihi 1 × 10^5. Di antara pelbagai jenis motor yang ada sekarang, yang berjaya mencapai kelajuan tinggi terutamanya termasuk motor induksi, motor magnet kekal dalaman, motor keengganan beralih, dan beberapa motor magnet kekal luaran dan motor tiang cakar. Struktur pemutar motor induksi berkelajuan tinggi agak mudah, dengan inersia putaran yang rendah dan keupayaan untuk beroperasi untuk tempoh yang panjang di bawah suhu tinggi dan keadaan berkelajuan tinggi, menjadikannya digunakan secara meluas dalam aplikasi berkelajuan tinggi.
Ringkasnya, rotor motor berkelajuan tinggi adalah komponen penting yang membolehkan operasi berkelajuan tinggi motor, yang dicirikan oleh kelajuan putaran yang tinggi, reka bentuk struktur khas, dan cabaran dalam sistem penyejukan dan galas. Dengan kemajuan teknologi dan peningkatan perindustrian, motor berkelajuan tinggi semakin digunakan dalam bidang seperti kenderaan elektrik, aeroangkasa, robot perindustrian, dan tenaga bersih, memacu pembangunan bahan dan teknologi berprestasi tinggi. Penggunaan rotor serat karbon yang meluas, contohnya, meningkatkan kecekapan dan ketahanan motor, menandakan era baru teknologi motor berkelajuan tinggi.
