1. Introductie van hogesnelheidsmotor

Met hogesnelheidsmotoren worden doorgaans motoren bedoeld met een toerental van meer dan 10.000 tpm.De hogesnelheidsmotor is klein van formaat en kan rechtstreeks worden aangesloten op hogesnelheidsbelastingen, waardoor de noodzaak voor traditionele mechanische snelheidsverhogende apparaten wordt geëlimineerd, het systeemgeluid wordt verminderd en de systeemtransmissie-efficiëntie wordt verbeterd.Momenteel zijn de belangrijkste motoren die met succes hoge snelheden hebben bereikt inductiemotoren, permanentmagneetmotoren en geschakelde reluctantiemotoren.

De belangrijkste kenmerken van hogesnelheidsmotoren zijn hoge rotorsnelheid, hoge frequentie van statorwikkelingsstroom en magnetische flux in de ijzeren kern, hoge vermogensdichtheid en hoge verliesdichtheid.Deze kenmerken bepalen dat hogesnelheidsmotoren sleuteltechnologieën en ontwerpmethoden hebben die verschillen van die van motoren met constante snelheid, en dat de ontwerp- en productieproblemen vaak het dubbele zijn van die van motoren met gewone snelheid.

Toepassingsgebieden van hogesnelheidsmotoren:

(1) Hogesnelheidsmotoren worden in verschillende toepassingen gebruikt, zoals centrifugaalcompressoren in airconditioners of koelkasten.

(2) Met de ontwikkeling van hybride voertuigen in de auto-industrie zullen hogesnelheidsgeneratoren met een klein formaat en een laag gewicht volledig gewaardeerd worden, en goede toepassingsvooruitzichten hebben in hybride voertuigen, de luchtvaart, schepen en andere gebieden.

(3) De door de gasturbine aangedreven hogesnelheidsgenerator is klein van formaat en heeft een hoge mobiliteit.Het kan worden gebruikt als back-upstroombron voor een aantal belangrijke faciliteiten, maar kan ook worden gebruikt als een onafhankelijke stroombron of een kleine energiecentrale om het gebrek aan gecentraliseerde stroomvoorziening te compenseren en heeft een belangrijke praktische waarde.

Hogesnelheidsmotor met permanente magneet

Permanente magneetmotoren hebben de voorkeur in hogesnelheidstoepassingen vanwege hun hoge efficiëntie, hoge arbeidsfactor en breed snelheidsbereik.Vergeleken met de permanente magneetmotor van de buitenrotor heeft de permanente magneetmotor van de binnenrotor de voordelen van een kleine rotorradius en een sterke betrouwbaarheid, en is deze de eerste keuze geworden voor hogesnelheidsmotoren.

Momenteel wordt onder de hogesnelheidsmotoren met permanente magneet in binnen- en buitenland de hogesnelheidsmotor met permanente magneet met het hoogste vermogen onderzocht in de Verenigde Staten.Het vermogen is 8MW en de snelheid is 15000r/min.Het is een permanente magneetrotor voor opbouwmontage.De beschermhoes is gemaakt van koolstofvezel en het koelsysteem gebruikt de combinatie van lucht- en waterkoeling voor hogesnelheidsmotoren in combinatie met gasturbines.

Het Zwitserse Federale Instituut voor Technologie Zürich ontwierp een hogesnelheidsmotor met permanente magneet met de hoogste snelheid.De parameters zijn 500.000 tpm, het vermogen is 1 kW, de lijnsnelheid is 261 m/s en er wordt een beschermhoes van aluminium gebruikt.

Binnenlands onderzoek naar hogesnelheidsmotoren met permanente magneet is voornamelijk geconcentreerd in de Zhejiang Universiteit, de Shenyang Universiteit voor Technologie, de Harbin Universiteit voor Technologie, het Harbin Instituut voor Technologie, Xi'an Jiaotong Universiteit, Nanjing Aerospace Motor, Southeast University, Beihang University, Jiangsu University, Beijing Jiaotong Universiteit, Guangdong Universiteit voor Technologie, CSR Zhuzhou Electric Co., Ltd., enz.

Ze voerden relevant onderzoek uit naar de ontwerpkenmerken, verlieskarakteristieken, berekening van de rotorsterkte en stijfheid, het ontwerp van het koelsysteem en de berekening van de temperatuurstijging van hogesnelheidsmotoren, en produceerden hogesnelheidsprototypes met verschillende vermogensniveaus en snelheden.

De belangrijkste onderzoeks- en ontwikkelingsrichtingen van hogesnelheidsmotoren zijn:

Onderzoek naar de belangrijkste kwesties van krachtige, hogesnelheidsmotoren en ultrasnelle motoren;koppelingsontwerp gebaseerd op multifysica en multidisciplines;theoretisch onderzoek en experimentele verificatie van stator- en rotorverliezen;permanente magneetmaterialen met hoge sterkte en hoge temperatuurbestendigheid, hoge thermische geleidbaarheid Ontwikkeling en toepassing van nieuwe materialen zoals vezelmaterialen;onderzoek naar rotorlamineringsmaterialen en -structuren met hoge sterkte;toepassing van hogesnelheidslagers onder verschillende vermogens- en snelheidsniveaus;ontwerp van goede warmteafvoersystemen;ontwikkeling van hogesnelheidsmotorbesturingssystemen;voldoen aan de industrialisatie-eisen Rotorverwerking en assemblage nieuwe technologie.