Elemen Utama dalam Pembangunan Motor Berkelajuan Tinggi

Dengan perkembangan pesat pasaran kenderaan tenaga baharu global, kelajuan memandu motor telah menunjukkan pertumbuhan yang menakjubkan. Daripada 18,000 rpm beberapa tahun lalu kepada selesa melebihi 20,000 rpm hari ini, ini bukan sahaja merupakan satu kejayaan berangka tetapi juga ujian ketat reka bentuk motor dan teknologi pembuatan. Artikel ini membincangkan beberapa aspek pembangunan motor berkelajuan tinggi.

 

01. Pemilihan Pemutar Nombor Pasangan Kutub

Dalam motor berkelajuan tinggi, kehilangan besi telah menjadi faktor kritikal yang tidak dapat dielakkan, terutamanya dalam julat kelajuan tinggi. Terdapat hubungan rapat antara bilangan tiang motor dan kehilangan besi kerana apabila kelajuan motor meningkat, kekerapan perubahan fluks magnet dalam teras juga meningkat, membawa kepada peningkatan ketara dalam kehilangan besi.

Sebagai contoh, dalam motor yang beroperasi pada 20,000 rpm, motor 6 kutub mencapai frekuensi kerja 1000 Hz, manakala motor 8 kutub meningkatkan ini kepada 1333 Hz. Mengikut formula pengiraan untuk kehilangan besi yang disebutkan di atas, peningkatan dalam kekerapan operasi secara langsung membawa kepada peningkatan kehilangan besi.

Dalam trend reka bentuk motor berkelajuan tinggi, kita dapat melihat penurunan beransur-ansur dalam penggunaan kombinasi slot kutub 8/48 dan peningkatan dalam penggunaan kombinasi slot kutub 6/54.

Sebab peralihan ini terletak pada pertimbangan kehilangan besi yang disebutkan di atas. Untuk mengurangkan kehilangan besi semasa operasi berkelajuan tinggi, pereka bentuk cenderung untuk memilih kombinasi slot kutub 6/54 untuk mencapai prestasi elektromagnet yang lebih baik dan kecekapan yang lebih tinggi.

02. Pemilihan Sistem Penyejukan

Untuk motor magnet kekal berkelajuan tinggi, suhu mempengaruhi prestasinya dengan ketara. Memandangkan titik kendalian magnet kekal hanyut dengan suhu, suhu yang terlalu tinggi bahkan mungkin berisiko penyahmagnetan magnet. Selain itu, ketumpatan kuasa tinggi motor elektrik dalam kenderaan tenaga baharu mengehadkan kawasan permukaan penyejukan, menjadikan reka bentuk sistem penyejukan penting untuk memastikan prestasi motor yang stabil.

Apabila mempertimbangkan kaedah penyejukan, saya cadangkan menggunakan sistem penyejukan minyak untuk motor dengan kelajuan melebihi 18,000 rpm. Ini kerana isu pemanasan pemutar menjadi amat ketara apabila kelajuan melebihi 16,000 rpm. Dalam motor yang disejukkan dengan air, pemegun terutamanya disejukkan, manakala di bawah kelajuan tinggi, menghilangkan haba pemutar secara berkesan melalui penyejukan air menjadi mencabar.

Mengenai pemantauan suhu, reka bentuk motor semasa biasanya membenamkan penderia suhu di dalam stator. Dalam motor yang disejukkan air, disebabkan oleh struktur saluran aliran yang stabil, taburan suhu belitan stator adalah agak seragam dan dikawal dengan baik. Walau bagaimanapun, dalam motor yang disejukkan minyak, fleksibiliti reka bentuk yang lebih besar bagi saluran aliran menghasilkan perbezaan suhu yang lebih ketara antara belitan berbanding dengan motor yang disejukkan air. Oleh itu, apabila memilih lokasi penderia, adalah penting untuk mempertimbangkan kawasan dengan kenaikan suhu belitan yang lebih tinggi untuk meminimumkan perbezaan suhu antara suhu yang dipantau dan titik belitan tertinggi, dengan tepat mencerminkan keadaan terma sebenar motor.

03. Cabaran Teknologi Galas Kelajuan Tinggi

Sistem sokongan pemutar ialah komponen teras dalam pembangunan motor berkelajuan tinggi, dengan pemilihan teknologi galas sangat kritikal. Pada masa ini, galas bebola alur dalam biasanya digunakan dalam galas motor.

Dalam persekitaran berkelajuan tinggi, galas bebola menghadapi cabaran yang serius seperti terlalu panas dan risiko berlari. Ini kerana apabila kelajuan meningkat, geseran dan penjanaan haba di dalam galas juga meningkat dengan mendadak, membawa kepada penurunan prestasi galas atau kegagalan. Oleh itu, pelinciran galas berkelajuan tinggi adalah penting.

Selepas kelajuan motor melebihi 18,000 rpm, satu lagi sebab penting untuk mengesyorkan penyejukan minyak ialah pelinciran galas. Dalam motor yang disejukkan dengan air, galas bebola pelincir sendiri biasanya digunakan untuk galas. Walau bagaimanapun, semasa operasi berkelajuan tinggi, galas ini menghadapi cabaran seperti kebocoran gris dan perbezaan suhu yang besar antara cincin dalam dan luar.

Sebaliknya, galas bebola jenis terbuka yang digunakan dalam sistem penyejukan minyak boleh menyejukkan gelang dalam dan luar dengan berkesan, mengelakkan masalah kebocoran gris dan mempunyai pekali geseran gelek yang lebih rendah. Walau bagaimanapun, perhatian mesti diberikan kepada reka bentuk laluan minyak pelincir untuk memastikan penyejukan galas yang mencukupi. Di dalam lubang bahu, struktur yang menonjol dibenamkan untuk memastikan kelajuan aliran minyak penyejuk agak seragam sebelum dan selepas bahu.