Los motores de alta velocidad tienen las ventajas de alta eficiencia, gran potencia específica, alto factor de potencia, alta confiabilidad y fácil mantenimiento. En los países industriales avanzados, los motores de alta velocidad se han utilizado ampliamente en las industrias de la aviación, aeroespacial y de moldes. La industria de motores de alta velocidad de mi país comenzó en la década de 1990. Los productos han seguido desarrollándose desde la gama baja hasta la gama alta, y el tamaño del mercado también ha seguido expandiéndose.
Las aplicaciones de los motores de alta velocidad se están expandiendo de manera explosiva. En orden de alta velocidad, existen las siguientes aplicaciones.
Herramientas eléctricas
El rotor eléctrico, de 200 W, 300 kr/min, adopta tecnología de bobinado de PCB sin núcleo e integra el chip de control. Es muy compacto. Este tipo de rotor eléctrico también se puede utilizar en equipos dentales y otros equipos médicos.
Bomba molecular
La bomba molecular es un dispositivo físico común para obtener un alto vacío. También se puede utilizar para separar el aire y obtener aire muy limpio. La velocidad del motor para esta aplicación puede alcanzar 32 kr/min, 500 W. Puede diseñarse utilizando un motor de inducción o un motor de imán permanente de bobinado concentrado.
Volante de inercia de almacenamiento de energía separado
Hay muchas subdivisiones de almacenamiento de energía, incluido el almacenamiento de energía en volante utilizado en aviones y el almacenamiento de energía en volante utilizado en centrales eléctricas. El siguiente ejemplo es un producto de almacenamiento de energía de volante para la conducción de vehículos. Su concepto equivale al almacenamiento de energía en baterías de los vehículos híbridos. O almacenamiento de energía con supercondensadores. Cuando el automóvil necesita una ráfaga de energía, el motor de almacenamiento de energía del volante puede servir como generador para suministrar electricidad a la fuente de alimentación. El motor de almacenamiento de energía que se muestra a continuación tiene una potencia de 30 kW y una velocidad de rotación de 50 kr/min. Adopta un esquema de motor de inducción y el rotor es un bloque de hierro sólido.
turbocompresor
La turboalimentación electrónica es una nueva tecnología que ha surgido en los últimos años. Su función es sobrealimentar el motor del automóvil a bajas velocidades para ralentizar el retraso del vórtice y aumentar el par explosivo. La siguiente imagen es un producto de 10 kW, 100 kr/min desarrollado por BorgWarner. Utiliza una estructura de motor de imán permanente con ranura de 2-polo 24-. Debido a que la temperatura ambiente de trabajo es alta, además de la alta velocidad, el diseño de este tipo de motor también debe controlar la pérdida de acero magnético y el aumento de temperatura.
Microturbina de gas
La microturbina de gas es definitivamente un producto legendario. Una máquina del largo de un lápiz puede generar 50 kW de potencia. Se dice que su aplicación en automóviles puede reducir el tamaño del motor en un 95%. Además de los automóviles, muchos dispositivos requieren motores tan pequeños. .
Compresor de aire de alta velocidad
El compresor de aire de alta velocidad es actualmente el tipo más común de motor de alta potencia y alta velocidad, con una velocidad de rotación de decenas de miles de rpm y una potencia de entre 100-700 kW. Generalmente utiliza cojinetes magnéticos y acciona turbinas o palas a través del motor para presurizar el aire. El motor de accionamiento directo de alta velocidad reemplaza el sistema original de motor de baja velocidad + aumentador de velocidad, que tiene las ventajas de una estructura compacta y alta confiabilidad. Dos tipos de motores comúnmente utilizados son los motores síncronos de imanes permanentes montados en superficie y los motores de inducción.
Motor de accionamiento del vehículo
Los motores de accionamiento de vehículos siguen siendo el campo más de moda en la actualidad. La velocidad habitual de los turismos está dentro de las 16,000 r/min, y ya se están desarrollando motores de mayor velocidad. La siguiente imagen muestra un motor de inducción de 25,000 r/min y 225 kW desarrollado por una empresa. Tiene un diámetro exterior de 290 mm, una altura de pila de 230 mm y un par máximo de 358 N·m. Adopta una estructura refrigerada por agua.
Motor de propulsión de avión
A medida que se acelera el ritmo de la electrificación de los aviones y la semielectricidad, también aumenta la demanda de motores de alta potencia y alta velocidad. La siguiente imagen es un motor de imán permanente de 300 kW y 35 kr/min que utiliza una solución de motor de imán permanente de bobinado concentrado. El motor pesa 28,4 kg.
