1. Introdución do motor de alta velocidade

Os motores de alta velocidade adoitan referirse a motores cunha velocidade superior a 10.000 r/min.O motor de alta velocidade é de tamaño pequeno e pódese conectar directamente con cargas de alta velocidade, eliminando a necesidade de dispositivos mecánicos tradicionais para aumentar a velocidade, reducindo o ruído do sistema e mellorando a eficiencia da transmisión do sistema.Na actualidade, os principais que acadaron con éxito a alta velocidade son os motores de indución, os de imán permanente e os de reluctancia conmutada.

As principais características dos motores de alta velocidade son a alta velocidade do rotor, a alta frecuencia da corrente de enrolamento do estator e o fluxo magnético no núcleo de ferro, a alta densidade de potencia e a alta densidade de perdas.Estas características determinan que os motores de alta velocidade teñan tecnoloxías clave e métodos de deseño diferentes aos dos motores de velocidade constante, e a dificultade de deseño e fabricación adoita ser o dobre da dos motores de velocidade normal.

Ámbitos de aplicación dos motores de alta velocidade:

(1) Os motores de alta velocidade utilízanse en varias aplicacións, como compresores centrífugos en aire acondicionado ou refrixeradores.

(2) Co desenvolvemento de vehículos híbridos na industria do automóbil, valoraranse plenamente os xeradores de alta velocidade de pequeno tamaño e peso lixeiro e terán boas perspectivas de aplicación en vehículos híbridos, aviación, barcos e outros campos.

(3) O xerador de alta velocidade impulsado pola turbina de gas é de pequeno tamaño e ten unha gran mobilidade.Pódese usar como fonte de enerxía de reserva para algunhas instalacións importantes, e tamén se pode usar como fonte de enerxía independente ou como pequena central eléctrica para compensar a falta de fonte de enerxía centralizada e ten un importante valor práctico.

Motor de imán permanente de alta velocidade

Os motores de imáns permanentes son favorecidos en aplicacións de alta velocidade debido á súa alta eficiencia, alto factor de potencia e ampla gama de velocidades.En comparación co motor de imán permanente do rotor exterior, o motor de imán permanente do rotor interno ten as vantaxes dun pequeno raio do rotor e unha gran fiabilidade, converténdose na primeira opción para os motores de alta velocidade.

Actualmente, entre os motores de imáns permanentes de alta velocidade na casa e no estranxeiro, o motor de imáns permanentes de alta velocidade con maior potencia está investigado nos Estados Unidos.A potencia é de 8MW e a velocidade é de 15000r/min.É un rotor de imán permanente montado na superficie.A cuberta protectora está feita de fibra de carbono e o sistema de refrixeración adopta A combinación de arrefriamento por aire e auga úsase para motores de alta velocidade combinados con turbinas de gas.

O Instituto Federal Suízo de Tecnoloxía de Zurich deseñou un motor de imán permanente de alta velocidade coa maior velocidade.Os parámetros son 500000 r/min, a potencia é de 1 kW, a velocidade da liña é de 261 m/s e úsase a funda protectora de aliaxe.

A investigación doméstica sobre motores de imáns permanentes de alta velocidade concéntrase principalmente na Universidade de Zhejiang, a Universidade Tecnolóxica de Shenyang, a Universidade Tecnolóxica de Harbin, o Instituto Tecnolóxico de Harbin, a Universidade Jiaotong de Xi'an, o Motor Aeroespacial de Nanjing, a Universidade do Sueste, a Universidade de Beihang, a Universidade de Jiangsu. Beijing Jiaotong University, Guangdong University of Technology, CSR Zhuzhou Electric Co., Ltd., etc.

Levaron a cabo un traballo de investigación relevante sobre as características de deseño, as características de perda, o cálculo da resistencia e rixidez do rotor, o deseño do sistema de refrixeración e o cálculo do aumento da temperatura dos motores de alta velocidade, e produciron prototipos de alta velocidade con diferentes niveis de potencia e velocidades.

As principais direccións de investigación e desenvolvemento de motores de alta velocidade son:

Investigación sobre cuestións clave dos motores de alta potencia e velocidade ultra alta;deseño de acoplamento baseado na multifísica e multidisciplinar;investigación teórica e verificación experimental das perdas de estator e rotor;materiais de imán permanente con alta resistencia e resistencia á alta temperatura, alta condutividade térmica Desenvolvemento e aplicación de novos materiais como materiais de fibra;investigación sobre materiais e estruturas de laminación do rotor de alta resistencia;aplicación de rodamentos de alta velocidade baixo diferentes niveis de potencia e velocidade;deseño de bos sistemas de disipación de calor;desenvolvemento de sistemas de control de motores de alta velocidade;cumprindo os requisitos de industrialización Procesado e montaxe de rotores novas tecnoloxías.