Elementet kryesore në zhvillimin e motorit me shpejtësi të lartë

Me zhvillimin e fuqishëm të tregut global të ri të automjeteve të energjisë, shpejtësia e motorëve të makinës ka treguar rritje mahnitëse. Nga 18,000 rpm disa vjet më parë për të tejkaluar me lehtësi 20,000 rpm sot, kjo përfaqëson jo vetëm një përparim numerik, por edhe teste rigoroze të dizajnit motorik dhe teknologjive të prodhimit. Ky artikull diskuton disa aspekte të Zhvillimi i motorit me shpejtësi të lartë.

01. Përzgjedhja e rotorit Numri i çiftit të polit të

Në motorët me shpejtësi të lartë, humbja e hekurit është bërë një faktor kritik i pashmangshëm, veçanërisht në rangjet me shpejtësi të lartë. Ekziston një lidhje e ngushtë midis numrit të poleve motorike dhe humbjes së hekurit sepse me rritjen e shpejtësisë së motorit, frekuenca e ndryshimeve të fluksit magnetik në thelb gjithashtu rritet, duke çuar në një rritje të konsiderueshme të humbjes së hekurit.

Për shembull, në një motor që funksionon në 20,000 rpm, një motor me 6 pole arrin një frekuencë pune prej 1000 Hz, ndërsa një motor me 8 pole e rrit këtë në 1333 Hz. Sipas formulës së llogaritjes për humbjen e hekurit të përmendur më lart, rritja e frekuencës së funksionimit çon drejtpërdrejt në rritjen e humbjes së hekurit.

Në trendin e projektimit të motorëve me shpejtësi të lartë, ne mund të shohim një ulje graduale të përdorimit të kombinimeve 8/48 pole-slot dhe një rritje në përdorimin e kombinimeve 6/54 pole-slot.

Arsyeja për këtë ndërrim qëndron në konsideratat e lartpërmendura të humbjes së hekurit. Për të zvogëluar humbjen e hekurit gjatë funksionimit me shpejtësi të lartë, projektuesit kanë tendencë të zgjedhin kombinimin 6/54 pole-slot për të arritur performancë më të mirë elektromagnetike dhe efikasitet më të lartë.

02. Përzgjedhja e sistemit të ftohjes

Për motorët e përhershëm me shpejtësi të lartë, temperatura ndikon ndjeshëm në performancën e tyre. Meqenëse pika e funksionimit të magneteve të përhershëm zhvendoset me temperaturë, temperaturat tepër të larta madje mund të rrezikojnë demagnetizimin e magneteve. Për më tepër, densiteti i fuqisë së lartë të motorëve elektrikë në automjete të reja energjetike kufizon sipërfaqen e ftohjes, duke e bërë hartimin e sistemit ftohës të rëndësishëm për të siguruar performancën e qëndrueshme të motorit.

Kur merrni parasysh metodat e ftohjes, unë sugjeroj të përdorni një sistem ftohjeje të naftës për motorët me shpejtësi që tejkalojnë 18,000 rpm. Kjo për shkak se çështjet e ngrohjes së rotorit bëhen veçanërisht të spikatura kur shpejtësitë tejkalojnë 16,000 rpm. Në një motor të ftohur me ujë, statori ftohet kryesisht, ndërsa nën shpejtësi të lartë, shpërndarja e nxehtësisë së rotorit në mënyrë efektive përmes ftohjes së ujit bëhet sfiduese.

Sa i përket monitorimit të temperaturës, modelet aktuale të motorit zakonisht ngulisin sensorë të temperaturës brenda statorit. Në motorët e ftohur me ujë, për shkak të strukturave të qëndrueshme të kanalit të rrjedhës, shpërndarja e temperaturës së dredha-dredha të statorit është relativisht e njëtrajtshme dhe e kontrolluar mirë. Sidoqoftë, në motorët e ftohur me vaj, fleksibiliteti më i madh i dizajnit të kanaleve të rrjedhës rezulton në ndryshime më të dukshme të temperaturës midis dredha-dredha në krahasim me motorët e ftohur me ujë. Prandaj, kur zgjidhni vendndodhjen e sensorit, është thelbësore të merren parasysh zonat me temperaturë më të lartë të dredha -dredha për të minimizuar ndryshimin e temperaturës midis temperaturës së monitoruar dhe pikës më të lartë të dredha -dredha, duke pasqyruar me saktësi gjendjen termike aktuale të motorit.

03. Sfidat teknologjike të kushinetave me shpejtësi të lartë

Sistemi i mbështetjes së rotorit është një komponent thelbësor në zhvillimin e motorëve me shpejtësi të lartë, me zgjedhjen e teknologjisë që mbajnë veçanërisht kritike. Aktualisht, kushinetat e topit të thellë të zakonshëm zakonisht përdoren në kushinetat motorike.

Në mjediset me shpejtësi të lartë, kushinetat e topit përballen me sfida serioze siç janë mbinxehja dhe rreziku i vrapimit. Kjo për shkak se ndërsa shpejtësia rritet, fërkimi dhe gjenerimi i nxehtësisë brenda kushinetave gjithashtu rriten ndjeshëm, duke çuar në ulje të performancës së kushinetave apo edhe dështimit. Prandaj, lubrifikimi i kushinetave me shpejtësi të lartë është thelbësor.

Pasi shpejtësia e motorit tejkalon 18,000 rpm, një arsye tjetër e rëndësishme për rekomandimin e ftohjes së vajit është duke mbajtur lubrifikimin. Në motorët e ftohur me ujë, kushinetat e topit vetë-lubrifikues zakonisht përdoren për kushineta. Sidoqoftë, gjatë funksionimit me shpejtësi të lartë, këto kushineta përballen me sfida të tilla si rrjedhja e yndyrave dhe ndryshimet e mëdha të temperaturës midis unazave të brendshme dhe të jashtme.

Në të kundërt, kushinetat e topit të tipit të hapur të përdorura në sistemet e ftohjes së vajit mund të ftohin në mënyrë efektive unazat e brendshme dhe të jashtme të kushinetave, duke shmangur çështjet e rrjedhjeve të yndyrës dhe të kenë një koeficient më të ulët të fërkimit. Sidoqoftë, vëmendja duhet t'i kushtohet hartimit të shtigjeve të vajit të vajosjes për të siguruar ftohje adekuate të mbajtjes. Në vrimën e shpatullave, struktura e zgjatur është ngulitur për të siguruar që shpejtësia e rrjedhës së vajit të ftohjes është relativisht uniforme para dhe pas shpatullës.