A rota ya kasi ya juu ni sehemu muhimu ya motor ya kasi, kwa kawaida inajumuisha shimoni inayozunguka. Inafanya kazi kwa kutumia nguvu za umeme zinazozalishwa na injini ili kutoa mwendo wa mzunguko kwa vifaa vya mitambo. Tabia ya kufafanua ya rotors ya kasi ya kasi ni kasi yao ya juu ya mzunguko, mara nyingi huzidi mapinduzi 10,000 kwa dakika (rpm).
Katika muundo wa miundo ya rota za mwendo wa kasi, mambo muhimu kama vile nguvu ya katikati na nguvu ya athari ambayo hutokea kutokana na uendeshaji wa kasi ya juu ni lazima izingatiwe kwa kiasi kikubwa. Hii inalazimu uboreshaji wa uzani wa axial, utendakazi wa kusawazisha unaobadilika, na upinzani wa uvaaji. Kuna aina kadhaa za miundo za kawaida za rota za mwendo wa kasi, ikiwa ni pamoja na aina ya mikono, aina ya diski, aina ya kusimamishwa kwa sumaku na aina ya coplanar. Uchaguzi wa aina ya miundo inapaswa kuzingatia mahitaji ya vitendo.
Motors za mwendo kasi, zinazoangazia saizi ndogo, msongamano mkubwa wa nguvu, muunganisho wa moja kwa moja na mizigo ya kasi, uondoaji wa vifaa vya jadi vya kuongeza kasi ya mitambo, kupunguza kelele ya mfumo, na uboreshaji wa ufanisi wa upitishaji wa mfumo, zina matarajio mapana ya matumizi katika nyanja mbalimbali kama vile mashine za kusaga za kasi ya juu, mifumo ya majokofu ya mzunguko wa hewa, seli za kuhifadhi mafuta kwa kasi ya juu, magurudumu ya juu ya kuhifadhi nishati. usafirishaji wa gesi, na mifumo iliyosambazwa ya kuzalisha umeme inayotumika kama vifaa vya usambazaji umeme vya ndege au ubao wa meli. Wamekuwa moja ya maeneo ya utafiti katika uwanja wa kimataifa wa uhandisi wa umeme.
Tabia kuu za motors za kasi ni pamoja na kasi ya juu ya rotor, upepo wa juu wa stator na mzunguko wa magnetic flux katika msingi wa chuma, na wiani mkubwa wa nguvu na kupoteza. Tabia hizi zinahitaji teknolojia muhimu na mbinu za kubuni za kipekee kwa motors za kasi, kuzitofautisha na motors za kawaida za kasi. Rota za mwendo wa kasi kwa kawaida huzunguka kwa kasi zaidi ya 10,000 rpm. Wakati wa kuzunguka kwa kasi ya juu, rotors za kawaida za laminated hujitahidi kuhimili nguvu kubwa za centrifugal, na hivyo kuhitaji kupitishwa kwa miundo maalum ya laminated au imara ya rotor. Kwa injini za sumaku za kudumu, masuala ya nguvu ya rota yanaonekana zaidi kwani nyenzo za sumaku za kudumu haziwezi kuhimili mkazo wa mkazo unaotokana na mzunguko wa rota wa kasi, hivyo kuhitaji hatua za ulinzi kwa sumaku za kudumu.
Zaidi ya hayo, msuguano wa kasi kati ya rotor na pengo la hewa husababisha hasara za msuguano kwenye uso wa rotor ambayo ni kubwa zaidi kuliko yale ya motors ya kawaida ya kasi, na kusababisha changamoto kubwa kwa baridi ya rotor. Ili kuhakikisha nguvu za rotor za kutosha, rotors za kasi za kasi mara nyingi ni nyembamba, na kuongeza uwezekano wa kukaribia kasi muhimu ya mzunguko ikilinganishwa na motors za kawaida za kasi. Ili kuzuia resonance ya kupiga, ni muhimu kutabiri kwa usahihi kasi muhimu ya mzunguko wa mfumo wa rotor.
Zaidi ya hayo, fani za kawaida za magari haziwezi kufanya kazi kwa uaminifu kwa kasi ya juu, na kuhitaji kupitishwa kwa mifumo ya kuzaa kwa kasi. Mkondo wa kupishana wa masafa ya juu katika vilima na mtiririko wa sumaku katika msingi wa chuma wa stator wa injini za kasi ya juu hutoa hasara kubwa ya masafa ya juu katika vilima vya injini, msingi wa chuma wa stator na rota. Athari ya ngozi na athari ya ukaribu juu ya hasara za vilima kawaida zinaweza kupuuzwa wakati mzunguko wa sasa wa stator ni mdogo, lakini katika hali ya juu-frequency, vilima vya stator huonyesha athari kubwa ya ngozi na athari ya ukaribu, na kuongeza vilima hasara za ziada.
Mzunguko wa juu wa magnetic flux katika msingi wa chuma wa stator wa motors za kasi hawezi kupuuza ushawishi wa athari ya ngozi, na mbinu za kawaida za hesabu zinaweza kusababisha makosa makubwa. Ili kuhesabu kwa usahihi upotevu wa msingi wa chuma wa stator wa motors za kasi, ni muhimu kuchunguza mifano ya hesabu ya hasara ya chuma chini ya hali ya juu-frequency. Maelewano ya anga yanayosababishwa na upangaji wa stator na usambazaji wa vilima usio wa sinusoidal, pamoja na harmonics za wakati wa sasa zinazozalishwa na usambazaji wa umeme wa PWM, zote hutoa hasara kubwa ya sasa ya eddy katika rota. Kiasi kidogo cha rotor na hali mbaya ya baridi huleta shida kubwa kwa baridi ya rotor. Kwa hivyo, hesabu sahihi ya upotezaji wa sasa wa rotor eddy na uchunguzi wa hatua madhubuti za kuzipunguza ni muhimu kwa operesheni ya kuaminika ya motors za kasi.
Zaidi ya hayo, mikondo ya voltage ya masafa ya juu au mikondo huleta changamoto kwa muundo wa kidhibiti wa injini za mwendo wa kasi za nguvu za juu. Motors za kasi ni ndogo sana kuliko motors za kasi za kawaida za nguvu sawa, zinazo na msongamano mkubwa wa nguvu na kupoteza wiani, pamoja na baridi ngumu. Bila hatua maalum za baridi, joto la motor linaweza kuongezeka sana, kufupisha maisha ya vilima. Hasa kwa motors za sumaku za kudumu, joto la rotor nyingi linaweza kusababisha demagnetization isiyoweza kurekebishwa ya sumaku za kudumu.
Motors za kasi kwa ujumla hurejelea motors zilizo na kasi ya mzunguko inayozidi 10,000 rpm au maadili ya ugumu (bidhaa ya kasi ya mzunguko na mizizi ya mraba ya nguvu) inayozidi 1 × 10 ^ 5. Miongoni mwa aina mbalimbali za injini zinazopatikana kwa sasa, zile zinazofanikiwa kufikia kasi ya juu kimsingi ni pamoja na injini za kuingiza ndani, injini za sumaku za kudumu za ndani, mota za kusita zilizowashwa, na injini chache za sumaku za kudumu za nje na motors za claw pole. Miundo ya rotor ya motors induction ya kasi ni rahisi, na inertia ya chini ya mzunguko na uwezo wa kufanya kazi kwa muda mrefu chini ya hali ya joto ya juu na kasi ya juu, na kuwafanya kutumika sana katika maombi ya kasi.
Kwa muhtasari, rota za mwendo wa kasi ni vipengele muhimu vinavyowezesha uendeshaji wa kasi wa motors, unaojulikana na kasi yao ya juu ya mzunguko, miundo maalum ya miundo, na changamoto katika mifumo ya baridi na kuzaa. Pamoja na maendeleo ya kiteknolojia na uboreshaji wa viwanda, injini za mwendo kasi zinazidi kutumika katika nyanja kama vile magari ya umeme, anga, roboti za viwandani, na nishati safi, inayoendesha maendeleo ya vifaa na teknolojia ya utendaji wa juu. Matumizi yaliyoenea ya rotor za nyuzi za kaboni, kwa mfano, huongeza kwa kiasi kikubwa ufanisi wa magari na uimara, kuashiria enzi mpya ya teknolojia ya kasi ya juu.
