Yüksek hızlı motor rotor yapısı ve tasarım özellikleri (stator tasarımı, farklı rotor yapısı tasarımı türleri)

Yüksek hızlı motor rotor, küçük boyut, yüksek güç yoğunluğu, yüksek hızlı yük ile doğrudan bağlantıya sahiptir, geleneksel mekanik ivme cihazını ortadan kaldırır, sistem gürültüsünü azaltır ve sistem iletim verimliliğini iyileştirir, vb. Yüksek hızlı öğütme makineleri, hava sirkülasyon makineleri, enerji depolama flywhheels, yakıt hücreleri için yüksek gereçli güçlendirme için geniş uygulama beklentilerine sahiptir ve yakıt hücreleri, yüksek gereçli güçler, yüksek gerginlik ve sınırlandırılmış yakıt hücreleri, yüksek gerginlik ve azar ve uçak veya gemiler ve uluslararası elektrik alanındaki araştırma sıcak noktalarından biri haline geldi.

Yüksek hızlı motorun ana özellikleri yüksek rotor hızı, yüksek stator sarma akımı ve çekirdekte manyetik akı frekansı, yüksek güç yoğunluğu ve kayıp yoğunluğudur. Bu özellikler, yüksek hızlı motorun temel teknolojisi ve tasarım yöntemlerinin sabit hızlı motordan farklı olduğunu belirler.

Yüksek hızlı motorun rotor hızı genellikle 10.000 r/dak'den yüksektir. Yüksek hızda dönerken, geleneksel lamine rotor büyük santrifüj kuvvete dayanamaz, bu nedenle özel yüksek mukavemetli lamine veya katı rotor yapısının kullanılması gerekir. Kalıcı mıknatıs motorları için, rotor mukavemeti sorunu daha belirgindir, çünkü sinterlenmiş kalıcı mıknatıs malzemesi, rotorun yüksek hızlı dönüşünün ürettiği gerilme stresine dayanamaz ve kalıcı mıknatıs için koruma önlemleri alınmalıdır. Rotor ve hava boşluğu arasındaki yüksek hızlı sürtünme, rotor yüzeyinde sabit hızlı motorunkinden çok daha fazla sürtünme kaybına neden olur, bu da rotor ısı dağılmasına büyük zorluk getirir. Rotorun yeterli mukavemete sahip olmasını sağlamak için, yüksek hızlı motorun rotoru çoğunlukla incedir, bu nedenle sabit hız motoru ile karşılaştırıldığında, yüksek hızlı motorun kritik hızına yaklaşan rotor sisteminin olasılığı büyük ölçüde artar. Sıradan motor yatakları yüksek hızda güvenilir bir şekilde çalışamaz ve yüksek hızlı yatak sistemleri kullanılmalıdır.

Yüksek hızlı motorun çekirdeğinde sarma akımı ve manyetik akının yüksek alternatif frekansı, motor, stator çekirdeği ve rotorun sarılmasında büyük yüksek frekanslı ek kayıp üretecektir. Stator akım frekansı düşük olduğunda, cilt etkisi ve yakınlık etkisinin sarma kaybı üzerindeki etkisi göz ardı edilebilir, ancak yüksek frekansta, stator sargısı belirgin cilt etkisi ve yakınlık etkisi üretecek ve sargının ek kaybını artıracaktır. Yüksek hızlı motorun stator çekirdeğindeki manyetik akı frekansı yüksektir, cilt etkisinin etkisi göz ardı edilemez ve geleneksel hesaplama yöntemi büyük hatalar getirecektir. Yüksek hızlı motorun stator çekirdek kaybını doğru bir şekilde hesaplamak için, yüksek frekans koşulları altında demir kaybının hesaplama modelini keşfetmek gerekir. Stator yuvası ve sarma sinüzoidal olmayan dağılımın neden olduğu uzay harmonikleri ve PWM güç kaynağı tarafından üretilen akım ve zaman harmonikleri, rotorda büyük girdap akımı kaybı üretecektir. Rotorun küçük boyutu ve zayıf soğutma koşulları nedeniyle, rotor ısı dağılmasına büyük zorluklar getirecektir. Bu nedenle, rotor girdap akımı kaybının doğru hesaplanması ve rotor girdap akım kaybını azaltmak için etkili önlemlerin keşfi tartışılacaktır. Yüksek hızlı motorun güvenilir çalışması için büyük önem taşımaktadır. Aynı zamanda, yüksek frekanslı voltaj veya akım da yüksek güçlü yüksek hızlı motorların kontrolör tasarımına zorluklar getirir.

Yüksek hızlı motorun hacmi, aynı gücün sabit hız motorundan çok daha küçüktür, sadece güç yoğunluğu ve kayıp yoğunluğu büyük değildir, aynı zamanda özel ısı dağılma ölçümleri kullanılmazsa, motorun sıcaklık artışı çok yüksek olacaktır, bu nedenle sargının ömrünü kısaltacak, bu nedenle, kalıcı manyet için, kalıcı manyet için, kalıcı olarak, kalıcı olarak, kalıcı olarak, kalıcı olarak, kalıcı olarak, kalıcı olarak, kalıcı olarak, kalıcı olarak, kalıcı olarak, kalıcı olarak, kalıcı olarak, kalıcı olarak, kalıcı olarak, kalıcı olarak, kalıcı olarak, kalıcı motor için. Demagnetizasyon. İyi tasarlanmış bir soğutma sistemi, yüksek güçlü yüksek hızlı motorların uzun süreli kararlı çalışmasının anahtarı olan sabit rotorun sıcaklık artışını etkili bir şekilde azaltabilir.

Özetlemek gerekirse, rotor mukavemeti, rotor sistemi dinamikleri, elektromanyetik tasarım, soğutma sistemi tasarımı ve sıcaklık artış hesaplaması, konvansiyonel motorlarda bulunmayan yüksek hızlı rulman ve kontrolör geliştirmede birçok özel anahtar problem vardır. Bu nedenle, yüksek hızlı motorun tasarımı, elektromanyetik alan, rotor mukavemeti, rotor dinamikleri, sıvı alanı ve sıcaklık alanı gibi fiziksel alanların çoklu yinelemelerinin kapsamlı bir tasarım sürecidir. Şu anda, yüksek hızlı alanlarda kullanılan ana motor türleri indüksiyon motorları, kalıcı mıknatıs motorları, anahtarlamalı isteksizlik motorları ve pençe kutup motorlarıdır ve her motor tipi farklı bir topolojiye sahiptir.

Bu makale, yurtiçinde ve yurtdışında farklı yüksek hızlı motorların geliştirme durumunu analiz eder ve farklı yüksek hızlı motor türlerinin sınır endeksini özetler. Yüksek hızlı motorun yapısı ve tasarım özellikleri, stator tasarımı, rotor yapı tasarımı, rotor sistemi dinamiği analizi, taşıma seçimi ve soğutma sistemi tasarımı vb. Dahil olmak üzere ayrıntılı olarak analiz edilir. Sonunda, yüksek hızlı motorun gelişiminin karşılaştığı temel problemler analiz edilir ve yüksek hızlı motorun geliştirme eğilimi ve beklentisi prosporped.