By
Высокоскоростной Двигатели имеют преимущества высокой эффективности, большой удельной мощности, высокого коэффициента мощности, высокой надежности и просты в обслуживании. Разработанные в развитых промышленных странах, высокоскоростные двигатели широко используются в различных областях, таких как авиация, космонавтика и литейная промышленность в этих странах. Высокоскоростная автомобильная промышленность пришла в Китай в 1990-х годах. Продукция продолжили свое развитие от бюджетного к высококлассному, и соответственно размер рынка еще больше увеличился.
Определение высокоскоростных двигателей
Высокоскоростные двигатели отличаются от обычных двигателей величиной скорости вращения и высоким уровнем инженерии, задействованной в их конструкции. Как следует из их названия, эти двигатели способны достигать очень высоких уровней скорости вращения, идеальных для приложений, где это может оказаться выгодным. Хотя то, что составляет высокоскоростной двигатель, может быть подвержено изменениям, несколько критериев служат руководством в их классификации.
Критерии для высокоскоростных двигателей
Скорость вращения:
В основном он использует скорость вращения для классификации высокой скорости двигателя. В большинстве классификаций общепринятая скорость вращения для классификации высокоскоростных двигателей составляет более 10,000 3,600 об/мин. Это пороговое значение намного выше по сравнению с обычными промышленными двигателями, которые обычно ниже XNUMX XNUMX об/мин. Он должен быть идеально и тщательно спроектирован и обработан, чтобы поддерживать такие высокие скорости при стабильности, долговечности и производительности.
Линейная скорость вращения ротора:
Помимо скорости вращения, другие важные характеристики высокоскоростных двигателей определяются линейной скоростью вращения ротора. Линейная скорость в данном контексте означает скорость, с которой любая точка ротора перемещается в пространстве. Для высокоскоростных двигателей это более 50 метров в секунду. Это снова важный параметр, поскольку он влияет на производительность двигателя и напряжения внутри ротора.
Связь между центробежным напряжением и линейной скоростью:
Центробежное напряжение или его отношение к линейной скорости формирует базовую теорию при проектировании высокоскоростных двигателей. Центробежная сила или, скорее, результирующая сила действует в направлении наружу от вращающегося ротора, и их величины изменяются пропорционально квадрату линейной скорости. Под этим подразумевается, что если удвоенное значение линейной скорости увеличивает центробежное напряжение, то результирующее увеличение является экспоненциальным; удвоение линейной скорости, например, дает четырехкратное центробежное напряжение. Это отношение подчеркивает инженерные проблемы, связанные с проектированием высокоскоростных двигателей, поскольку материалы и структурная целостность должны выдерживать эти повышенные напряжения без ущерба для производительности или безопасности.
На практике такие напряжения в высокоскоростных двигателях обычно преодолеваются за счет использования передовых материалов и методов строительства. Например, роторы могут быть изготовлены из высокопрочных сплавов или композитных материалов, способных выдерживать такие высокие силы на очень высоких скоростях. Кроме того, точная балансировка и выравнивание становятся критически важными для поддержания вибраций на минимально возможном уровне и уменьшения вероятности механического отказа.
Рекомендации по проектированию и материалам:
Конструкционные материалы ротора и статора высокоскоростного двигателя должны выдерживать высокую центробежную силу и быть устойчивыми к ее деформационным силам. Стандартный выбор материалов включает высокопрочную сталь, титановый сплав и композиты из углеродного волокна. Они обеспечивают хорошую прочность при минимальном весе, что очень важно для поддержания высокой скорости вращения.
Конструкция высокоскоростного двигателя также учитывает механизмы улучшенного охлаждения для рассеивания тепла, выделяемого трением и электрическими потерями на высоких скоростях. Методы охлаждения могут включать принудительное воздушное охлаждение, жидкостное охлаждение или даже использование специальных охлаждающих рубашек вокруг критических компонентов.
Приложения и последствия:
Высокоскоростные двигатели находят применение во многих областях, где их особенности приносят большую пользу. Приложения в аэрокосмической отрасли направлены на реализацию высокой плотности мощности и надежности в системах. В медицинской сфере эти высокоскоростные двигатели служат для привода точных хирургических инструментов и устройств визуализации. Другие приложения включают промышленную высокоскоростную обработку и прецизионное производство, где их эффективность и точность повышают производительность.
Высокоскоростные двигатели определяются такими критериями, как чрезвычайно высокие вращательные и линейные скорости, высокие центробежные напряжения, возникающие из-за них, и передовая инженерия, направленная на контроль этих факторов. Высокоскоростные двигатели превышают 10,000 50 об/мин и линейную скорость более XNUMX м/с, расширяют горизонты в передовых приложениях и подчеркивают необходимость инновационного дизайна и материаловедения при их разработке.
Применение высокоскоростных двигателей
Применение высокоскоростных двигателей стремительно растет. В порядке увеличения скорости существуют следующие применения.
Электроинструмент использует сердечниковый процесс намотки печатной платы и интегрируется с управляющим чипом. Он очень компактен. Этот тип электрического преобразователя также может использоваться в некотором медицинском оборудовании, например, в стоматологии.
Высокий вакуум обычно может быть получен с помощью молекулярного насоса, который является одним из видов физического устройства. Он также может быть использован для разделения воздуха и очистки воздуха с высоким качеством. Скорость двигателя для таких применений может достигать 32 кр/мин, 500 Вт. Он может быть спроектирован с помощью асинхронного двигателя или двигателя с постоянными магнитами с концентрированной обмоткой. Он может быть спроектирован с помощью асинхронного двигателя или двигателя с постоянными магнитами с концентрированной обмоткой.
Существует много подразделений в области хранения энергии, таких как маховиковое хранилище энергии, используемое в самолетах, маховиковое хранилище энергии, используемое на электростанциях, и так далее. Следующий пример - один из продуктов маховика для хранения энергии для движения транспортного средства. Концепция, которую он содержит, та же самая, что и гибридное накопительное устройство для транспортного средства или суперконденсаторное накопительное устройство. В такой ситуации, когда автомобилю требуется скачок мощности, маховиковый двигатель для хранения энергии может вести себя как генератор для подачи электроэнергии. Ниже приведен двигатель для хранения энергии с мощностью 30 кВт и скоростью вращения 50 к/мин. Он использует схему асинхронного двигателя, а его ротор представляет собой сплошной железный блок.
Электронный турбонаддув — это новая технология, разработанная в последние годы. Его функция заключается в наддуве автомобильного двигателя на низких оборотах для задержки запаздывания вихря и увеличения взрывного крутящего момента. Продукт мощностью 10 кВт, 100 крон/мин, разработанный BorgWarner, использует 2-полюсную, 24-пазовую структуру постоянного магнита. Из-за высокой температуры рабочей среды, в дополнение к высокой скорости, конструкция этого типа двигателя должна также контролировать магнитное поле. Потеря стали и повышенная температура.
Это должно быть одно из тех «легендарных» изделий из университетской лаборатории — машина размером с карандаш может выдавать 50 кВт. Конечно, она могла бы обогнать автомобильный двигатель, как сообщается, «уменьшившись на 95% и очень много устройств полагаются на этот крошечный двигатель — так что «
На сегодняшний день высокоскоростной воздушный компрессор можно рассматривать как одно из наиболее распространенных применений высокоскоростного двигателя высокой мощности. Его скорость вращения может достигать десятков тысяч об/мин при мощности от 100 до 700 кВт, и он обычно использует магнитные подшипники, приводные турбины или лопасти через двигатель для сжатия воздуха. Высокоскоростной двигатель с прямым приводом отменяет первоначальную систему низкоскоростного двигателя + повышающего преобразователя скорости, которая имеет компактную структуру и высокую надежность. Два вида обычно используемых двигателей - это синхронные двигатели с постоянными магнитами поверхностного монтажа и асинхронные двигатели.
В настоящее время наиболее актуальной областью является разработка приводных двигателей для транспортных средств, а основная скорость легковых автомобилей составляет 16,000 XNUMX об/мин, и уже разрабатываются двигатели с более высокой скоростью.
Для дальнейшего повышения плотности мощности компания Integral Powertrain спроектировала и разработала систему двигателя с постоянными магнитами, работающую на скорости 20,000 450 об/мин и мощностью 900 кВт с максимальным крутящим моментом 28 Н·м при массе всего XNUMX кг. Она использует передовые технологии, включая охлаждение обмотки впрыском масла, радиальный статор, осевое охлаждение ротора и т. д.
С ускорением электрификации и полуэлектричества в самолетах, мощные, высокоскоростные двигатели становятся все более востребованными. Авиационные двигатели большей мощности используются в гибридных самолетах. Таким образом, они образуют ядро подобных гибридных архитектур с увеличенным радиусом действия. Они обычно используют конструкции с принудительным воздушным охлаждением, чтобы использовать преимущества сильного воздушного потока на высоких скоростях. Двигатели с постоянными магнитами используются чаще, чем асинхронные двигатели, для повышения эффективности.
ЭННЭНГ специализируется на исследовании и разработке всех видов высокоскоростных двигателей. Эти двигатели будут эффективны и надежны при высокой скорости.
ЭННЭНГВысокоскоростные двигатели компании широко используются в таких отраслях, как электростанции, металлургия, химическая промышленность, очистка воды, добыча угля, текстильная, резиновая, нефтяная, медицинская, бумажная, градирни и пищевая промышленность. Эти двигатели помогают компаниям сокращать выбросы, экономить энергию, снижать потребление и минимизировать шум, продвигая экологически чистые методы производства.
Высокоскоростные двигатели известны своей эффективностью и энергосберегающими характеристиками от производителя ENNENG. Эти двигатели имеют коэффициент мощности более 98%, что означает эффективность более 95%, что делает мощность приемного оборудования небольшой и экономит много энергии. Они должны быть легко заменяемыми для тех, у которых такой же размер установки, как у асинхронных двигателей.
Кроме того, векторное управление PG обеспечивает высокую точность скоростей, необходимых для некоторых конкретных приложений благодаря высокоскоростным двигателям, которые производит ENNENG. Все уплотнители и принтеры нуждаются в этом двигателе.
Как правило, высокоскоростные двигатели ENNENG разработаны для обеспечения превосходной производительности и надежности на более высоких скоростях. Благодаря дополнительным преимуществам в виде экономии энергии, легкой замены и регулирования скорости, эта серия двигателей является идеальным выбором для промышленных клиентов, которые ценят оптимальную производительность и низкое потребление энергии.
