永磁大功率高速發電機
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高速電機的應用和關鍵技術

發布日期:2022-02-28 作者: 點擊:

    “在體積更小、功率更高追求驅動下,湖南高速電機的轉速一路攀升,從前期的兩三千轉,一向攀升到幾萬甚至幾十萬轉。更高的轉速使得功率密度和原材料利用率提高。因而高轉速是強趨勢,以新能源驅動為例,本期咱們跳出新能源領域,以更高的視角去看看轉速電機的使用場合及背后的關鍵技能?!?/p>

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  怎樣界說高速電機

  什么是高速電機,沒有清晰的邊界界說。一般超越10000rpm都可以稱為高速電機。也有用轉子旋轉的線速度來界說,高速電機的線速度一般大于50m/s,轉子的離心應力和線速度的平方成正比,因而按線速度區分反應了轉子結構規劃難易程度。國外有學者選用速度和根號下功率乘積來界說高速電機,這種區分即考慮了轉子的難易程度,又考量了電機的能量巨細,愈加科學合理。按此標準可以將高速電機界說為高速和高速兩大類。

湖南高速電機

  高速電機和高速電機的差異在于功率和轉速的乘積巨細。咱們用三個事例來理解這個概念:

  事例一是小家電里非常聞名的戴森電吹風電機,這個電機是11萬轉1600w,它的根號下功率和轉速的乘積為:1.39*10^5,在左邊的圖中,在高速高線分界線以下,歸于高速電機;

  事例二為IntegralPowertrain公司開發的車用驅動電機,2萬轉450kw,它的根號下功率和轉速的乘積為:4.24*10^5;這個乘積越大代表了高速程度越大,難度更高,這和咱們的直覺是契合的;

  事例三Honeywell的飛機用驅動電機,2萬轉1000kw,它的根號下功率和轉速的乘積為:6.3*10^5,歸于高速電機的范圍,選用的技能也愈加先進;

  如果單純就高速作業點而言,電機的難度隨功率和轉速乘積呈階梯上升,因而咱們可以用這個目標來評判高速電機的高速化程度;

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  高速電機的使用場合

  理解一個電機,從使用視點去了解,高速電機的使用正在以爆炸式的方式在擴展,咱們大致按高速程度來排序,有如下這些使用。

  使用一:電動工具

  下圖是westwind公司的電轉產品,200w@300krpm,選用無鐵芯的PCB繞組工藝,而且將操控芯片也集成在內,體積非常細巧,這種電轉也可以用在牙科等醫療設備上。

  使用二:分子泵

  分子泵是一種獲取高真空的常用物理設備,也可以用于別離空氣,獲得高清潔空氣。這種使用的電機轉速可以達32krpm@500w,可以選用感應電機的計劃,也可以選用集中繞組永磁電機的計劃來規劃。

  使用三:別離儲能

  飛輪儲能的細分領域有許多,有飛機上用的飛輪儲能,有電站用的飛輪儲能,下面這個比如是車用驅動的飛輪儲能產品,其概念相當于混動轎車的電池儲能或者電容儲能,當轎車需求迸發功率時,飛輪儲能電機可以作為發電機將電供給給電源。下面這款儲能電機功率為30kw轉速為5萬轉,選用感應電機的計劃,轉子是個實心鐵塊。

湖南高速電機

  使用四:渦輪增壓

  電子渦輪增壓是近年出現的一種新技能,其作用是給低速時轎車發動機增壓,以減緩渦流遲滯現象并提高扭矩迸發力。下圖是博格華納開發的一款10kw@十萬轉的產品,選用的是24槽的永磁電機結構,由于作業環境溫度較高,除了高速外,這類電機的規劃還需操控磁鋼損耗和溫升。

  使用五:微型燃氣輪機

  微型燃氣輪機肯定是一種傳奇產品,如下圖所示大概一只鉛筆長的機器可以迸發出50kw的功率,據說使用在轎車上可以減少95%的發動機體積,除了轎車外許多設備上都需求這種小型的引擎。它的作業原理如下圖所示,需求一臺永磁同步電機將燃燒發生的動能轉化成電能。這臺電機選用了6槽的結構。

  使用六:高速空壓機

  高速空壓機是現在常見的一種大功率高速電機,轉速在幾萬轉左右,功率在100-700kw之間,一般選用磁懸浮軸承,通過電機驅動渦輪或者葉片給空氣鎮壓。高速直驅電機替代的原來低速電機+增速器的系統,具有結構緊湊、可靠性高的長處。這類電機常用的是表貼式永磁同步電機和感應電機兩種類型,相關的廠家如下圖所示。

  下面這個事例的離心式電扇應該也算是高速空壓機的一種,選用的是24槽的配合的SPM電機。選用永磁電機能提高功率并減小體積。


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