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Huit catégories d'applications pour les moteurs à grande vitesse

2024-02-06 11:50:08

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Haute vitesse moteurs présentent les avantages d'un rendement élevé, d'une puissance spécifique élevée, d'un facteur de puissance élevé, d'une fiabilité élevée et d'une maintenance facile. Dans les pays industrialisés avancés, les moteurs à grande vitesse ont été largement utilisés dans les industries de l’aviation, de l’aérospatiale et du moulage. L’industrie chinoise des moteurs à grande vitesse a débuté dans les années 1990. Produits ont continué à se développer du bas de gamme au haut de gamme, et la taille du marché a également continué à s'étendre.

 

Comment définir un moteur à grande vitesse

Généralement, tout moteur dépassant 10,000 50 tr/min peut être qualifié de moteur à grande vitesse. Elle est également définie par la vitesse linéaire de rotation du rotor. La vitesse linéaire des moteurs à grande vitesse est généralement supérieure à XNUMX m/s. La contrainte centrifuge du rotor est proportionnelle au carré de la vitesse linéaire. Par conséquent, la division par vitesse linéaire reflète la difficulté de conception structurelle du rotor.

Cela fait partie d'un moteur à grande vitesse.

Applications des moteurs à grande vitesse

Les applications des moteurs à grande vitesse se développent de manière explosive. Par ordre de vitesse élevée, il existe les applications suivantes.

1. Outils électriques

L'outil électrique utilise un processus d'enroulement PCB sans noyau et intègre la puce de contrôle. C'est très compact. Ce type de convertisseur électrique peut également être utilisé dans des équipements médicaux tels que la dentisterie.

2. Pompe moléculaire

La pompe moléculaire est un dispositif physique courant pour obtenir un vide poussé. Il peut également être utilisé pour séparer l’air et obtenir un air très pur. La vitesse du moteur pour cette application peut atteindre 32 kr/min, 500 W. Il peut être conçu à l'aide d'un moteur à induction ou d'un moteur à aimant permanent à enroulement concentré. Il peut être conçu à l’aide d’un moteur à induction ou d’un moteur à aimant permanent à enroulement concentré.

3. Volant de stockage d'énergie séparé

Il existe de nombreuses subdivisions du stockage d'énergie, y compris le stockage d'énergie par volant utilisé dans les avions et le stockage d'énergie par volant utilisé dans les centrales électriques. L'exemple suivant est un produit de stockage d'énergie à volant d'inertie pour la conduite de véhicules. Son concept est équivalent au stockage d’énergie par batterie des véhicules hybrides. Ou le stockage d’énergie par supercondensateur. Lorsque la voiture a besoin d’une poussée de puissance, le moteur de stockage d’énergie du volant d’inertie peut servir de générateur pour fournir de l’électricité. Le moteur de stockage d'énergie ci-dessous a une puissance de 30 kW et une vitesse de rotation de 50 kr/min. Il adopte un schéma de moteur à induction et le rotor est un bloc de fer solide.

4. Turbocompression

La suralimentation électronique est une nouvelle technologie apparue ces dernières années. Sa fonction est de suralimenter le moteur automobile à basse vitesse pour ralentir le décalage du vortex et augmenter le couple explosif. Un produit de 10 kW, 100 kr/min développé par BorgWarner utilise une structure de moteur à aimant permanent à 2 pôles et 24 emplacements. En raison de la température élevée de l’environnement de travail, outre la vitesse élevée, la conception de ce type de moteur nécessite également le contrôle du champ magnétique. Perte d’acier et élévation de température.

Quelques détails sur les moteurs à grande vitesse.

5. Microturbine à gaz

La microturbine à gaz est définitivement un produit légendaire. Une machine de la longueur d’un crayon peut produire une puissance de 50 kW. On dit que son application dans les automobiles peut réduire la taille du moteur de 95 %. En plus des automobiles, de nombreux appareils nécessitent des moteurs aussi petits.

6. Compresseur d'air à grande vitesse

Le compresseur d'air à grande vitesse est actuellement le type de moteur à haute vitesse et haute puissance le plus courant, avec une vitesse de rotation de plusieurs dizaines de milliers de tr/min et une puissance comprise entre 100 et 700 kW. Il utilise généralement des roulements magnétiques et entraîne des turbines ou des pales à travers le moteur pour pressuriser l'air. Le moteur à entraînement direct à grande vitesse remplace le moteur à basse vitesse d'origine + le système d'augmentation de vitesse, qui présente les avantages d'une structure compacte et d'une grande fiabilité. Deux types de moteurs couramment utilisés sont les moteurs synchrones à aimants permanents montés en surface et les moteurs à induction.

7. Moteur d'entraînement du véhicule

Les moteurs d’entraînement de véhicules restent actuellement le domaine le plus en vogue. La vitesse habituelle des voitures particulières est inférieure à 16,000 XNUMX tr/min, et des moteurs à vitesse plus élevée sont déjà en cours de développement.

Afin d'augmenter la densité de puissance, Integral Powertrain a développé un système de moteur à aimant permanent de 20,000 450 tr/min et 900 kW avec un couple maximal de 28 N·m et un poids de seulement XNUMX kg. Il utilise un refroidissement avancé par injection d’huile de bobinage et un stator radial. Refroidissement, refroidissement axial du rotor et une série de technologies.

8. Moteur d'entraînement pour avion

À mesure que le rythme de l’électrification des avions et de la semi-électricité s’accélère, la demande de moteurs de grande puissance et à grande vitesse augmente également. Des moteurs d’aviation de plus grande puissance sont utilisés dans les avions hybrides. Au cœur d'architectures hybrides à portée étendue similaires, ces moteurs utilisent généralement des structures de refroidissement par air forcé pour tirer parti du flux d'air à grande vitesse. Afin d'améliorer l'efficacité, on utilise davantage de moteurs à aimants permanents que de moteurs à induction.

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