什么是高速电机?有哪些优点?
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- 发布时间:2022-06-24
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【概要描述】高速电机通常指转速超过10000转/分的电机,它们有以下优点:由于电机功率密度高,转速高,体积比普通电机小得多,可以有效节省材料;取消了传统的减速机构,可与原动机连接,传动效率高,噪音低;由于高速电机转动惯量小,其动态响应相对较快,高速电机正成为电机领域的研究热点。
什么是高速电机?有哪些优点?
【概要描述】高速电机通常指转速超过10000转/分的电机,它们有以下优点:由于电机功率密度高,转速高,体积比普通电机小得多,可以有效节省材料;取消了传统的减速机构,可与原动机连接,传动效率高,噪音低;由于高速电机转动惯量小,其动态响应相对较快,高速电机正成为电机领域的研究热点。
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高速电机通常指转速超过10000转/分的电机,它们有以下优点:由于电机功率密度高,转速高,体积比普通电机小得多,可以有效节省材料;取消了传统的减速机构,可与原动机连接,传动效率高,噪音低;由于高速电机转动惯量小,其动态响应相对较快,高速电机正成为电机领域的研究热点。
基于以上优点,高速电机在以下几个方面具有广阔的应用前景:(1)随着科技的发展,高速电机应用于空调或冰箱中的离心式压缩机等各种场合,有越来越多的特殊要求,其应用也会越来越广泛。(2)重量轻、体积小的高速发电机随着混合动力汽车在汽车行业的发展,将得到充分的重视,在混合动力汽车、航空、船舶等领域有着良好的应用前景。(3)燃气轮机驱动的高速发电机机动性高、体积小。它可以作为独立电源或小型电站来弥补集中供电的不足,也可以作为一些重要设施的备用电源,具有重要的实用价值。
因为高速电机转子上的离心力与线速度的平方成正比,所以高速电机对机械强度要求很高。由于高速电机的频率高、铁耗大,在设计时应适当降低铁芯的磁密,采用低损耗的铁芯材料。轴承的研究也与高速电机密切相关,因为普通轴承无法承受高速系统的长期运转,需要采用新材料、新结构。
目前,人们正在研究气动轴承和磁力轴承。高速电机可以有多种结构形式,如感应电机、永磁电机和磁阻电机。电机高速旋转时,离心力很大。当线速度在200m/s以上时,常规叠片转子需要采用特殊的高强度叠片或实心转子,因为很难承受高速旋转产生的离心力。在转子动力学近百年的历史中,出现了许多计算方法。到目前为止,现代计算方法可分为两大类:传递矩阵法和有限元法。有限元法的运动方程表达简洁、规范,在由转子和周围结构组成的复杂机械系统中或求解转子动力学问题有很多优势。有限元法将复杂的转子系统划分成巨大的截面,计算结果比传递矩阵法更准确,但计算时间长,占用内存多。现代计算机技术的发展为有限元法提供了良好的硬件技术。目前,有限元法已经得到了广泛的应用。
总而言之,国外对高速电机及相关技术的研究比较早,已经取得了大量的研究成果。而且随着新材料的不断出现,加工工艺的不断提高,技术也必将以更快的速度前进。
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