1. Introducción del motor de alta velocidad.

Los motores de alta velocidad suelen referirse a motores con una velocidad de más de 10.000 r/min.El motor de alta velocidad es de tamaño pequeño y se puede conectar directamente con cargas de alta velocidad, lo que elimina la necesidad de dispositivos mecánicos tradicionales para aumentar la velocidad, reduce el ruido del sistema y mejora la eficiencia de transmisión del sistema.En la actualidad, los principales que han alcanzado con éxito alta velocidad son los motores de inducción, los motores de imanes permanentes y los motores de reluctancia conmutada.

Las principales características de los motores de alta velocidad son la alta velocidad del rotor, la alta frecuencia de la corriente del devanado del estator y el flujo magnético en el núcleo de hierro, la alta densidad de potencia y la alta densidad de pérdidas.Estas características determinan que los motores de alta velocidad tengan tecnologías clave y métodos de diseño que son diferentes de los de los motores de velocidad constante, y la dificultad de diseño y fabricación suele ser el doble que la de los motores de velocidad normal.

Áreas de aplicación de motores de alta velocidad:

(1) Los motores de alta velocidad se utilizan en diversas aplicaciones, como compresores centrífugos en acondicionadores de aire o refrigeradores.

(2) Con el desarrollo de los vehículos híbridos en la industria automotriz, los generadores de alta velocidad con tamaño pequeño y peso ligero serán plenamente valorados y tendrán buenas perspectivas de aplicación en vehículos híbridos, aviación, barcos y otros campos.

(3) El generador de alta velocidad impulsado por la turbina de gas es de tamaño pequeño y tiene gran movilidad.Se puede utilizar como fuente de energía de respaldo para algunas instalaciones importantes y también como fuente de energía independiente o como una pequeña central eléctrica para compensar la falta de suministro de energía centralizado y tiene un valor práctico importante.

Motor de imán permanente de alta velocidad

Los motores de imanes permanentes se prefieren en aplicaciones de alta velocidad debido a su alta eficiencia, alto factor de potencia y amplio rango de velocidades.En comparación con el motor de imán permanente de rotor exterior, el motor de imán permanente de rotor interior tiene las ventajas de un radio de rotor pequeño y una gran confiabilidad, y se ha convertido en la primera opción para motores de alta velocidad.

En la actualidad, entre los motores de imanes permanentes de alta velocidad nacionales y extranjeros, se investiga en los Estados Unidos el motor de imanes permanentes de alta velocidad con mayor potencia.La potencia es de 8MW y la velocidad es de 15000r/min.Es un rotor de imán permanente montado en superficie.La cubierta protectora está hecha de fibra de carbono y el sistema de refrigeración adopta una combinación de refrigeración por aire y agua que se utiliza para motores de alta velocidad combinados con turbinas de gas.

El Instituto Federal Suizo de Tecnología de Zurich diseñó un motor de imán permanente de alta velocidad con la velocidad más alta.Los parámetros son 500000 r/min, la potencia es 1kW, la velocidad de la línea es 261m/s y se utiliza la funda protectora de aleación.

La investigación nacional sobre motores de imanes permanentes de alta velocidad se concentra principalmente en la Universidad de Zhejiang, la Universidad Tecnológica de Shenyang, la Universidad Tecnológica de Harbin, el Instituto de Tecnología de Harbin, la Universidad Xi'an Jiaotong, el Motor Aeroespacial de Nanjing, la Universidad del Sureste, la Universidad de Beihang, la Universidad de Jiangsu, Universidad Jiaotong de Beijing, Universidad Tecnológica de Guangdong, CSR Zhuzhou Electric Co., Ltd., etc.

Llevaron a cabo trabajos de investigación relevantes sobre las características de diseño, características de pérdida, cálculo de resistencia y rigidez del rotor, diseño del sistema de refrigeración y cálculo del aumento de temperatura de motores de alta velocidad, y produjeron prototipos de alta velocidad con diferentes niveles de potencia y velocidades.

Las principales direcciones de investigación y desarrollo de motores de alta velocidad son:

Investigación sobre cuestiones clave de motores de alta potencia y motores de velocidad ultraalta;diseño de acoplamiento basado en multifísica y multidisciplinares;investigación teórica y verificación experimental de pérdidas en estator y rotor;materiales magnéticos permanentes con alta resistencia y resistencia a altas temperaturas, alta conductividad térmica Desarrollo y aplicación de nuevos materiales como materiales de fibra;investigación sobre estructuras y materiales de laminación de rotores de alta resistencia;aplicación de rodamientos de alta velocidad bajo diferentes niveles de potencia y velocidad;diseño de buenos sistemas de disipación de calor;desarrollo de sistemas de control de motores de alta velocidad;Cumplir con los requisitos de industrialización Nueva tecnología de procesamiento y ensamblaje de rotores.