Ինչու՞ է շարժիչի արագությունն ավելի ու ավելի բարձրանում՝ պայմանավորված ծախսերից:

առաջաբան

 

 

Ապրիլի 10-ին կայացած «2023 Dongfeng Motor Brand Spring Conference»-ում թողարկվել է Mach E էներգիայի նոր բրենդը: E-ն նշանակում է էլեկտրական, բարձր արդյունավետություն, էներգախնայողություն և շրջակա միջավայրի պաշտպանություն:Mach E-ն հիմնականում բաղկացած է երեք հիմնական արտադրանքի հարթակից՝ էլեկտրական շարժիչ, մարտկոց և էներգիայի հավելում:

 

Դրանցից Mach էլեկտրական շարժիչ մասն ունի հետևյալ բնութագրերը.

 

  • Շարժիչը ածխածնային մանրաթելով պատված ռոտորային տեխնոլոգիայով, արագությունը կարող է հասնել 30,000 rpm;
  • նավթի սառեցում;
  • Հարթ մետաղալար ստատոր 1 բնիկով և 8 լարով;
  • Ինքնուրույն մշակված SiC վերահսկիչ;
  • Համակարգի առավելագույն արդյունավետությունը կարող է հասնել 94,5%-ի:

 

Համեմատած այլ տեխնոլոգիաների հետ՝ածխածնային մանրաթելերով պատված ռոտորը և առավելագույն արագությունը՝ 30,000 պտույտ/րոպե, դարձել են այս էլեկտրական շարժիչի ամենատարբեր ակնարկները:

 

微信图片_20230419181816
Mach E 30000 rpm էլեկտրական շարժիչ

 

Բարձր RPM և ցածր գնով ներհատուկ կապ

Նոր էներգետիկ շարժիչի առավելագույն արագությունը սկզբնական 10,000 rpm-ից աճել է մինչև այժմ ընդհանուր տարածված 15,000-18,000 rpm:Վերջերս ընկերությունները գործարկել են ավելի քան 20,000 պտույտ/րոպե էլեկտրական շարժիչ համակարգեր, ուստի ինչու է նոր էներգետիկ շարժիչների արագությունն ավելի ու ավելի բարձրանում:

 

Այո, ծախսերի վրա հիմնված արդյունքներ:

 

Ստորև բերված է շարժիչի արագության և շարժիչի արժեքի փոխհարաբերությունների վերլուծություն տեսական և սիմուլյացիոն մակարդակներում:

 

Նոր էներգիայի մաքուր էլեկտրական շարժիչ համակարգը հիմնականում ներառում է երեք մաս՝ շարժիչը, շարժիչի կարգավորիչը և փոխանցման տուփը:Շարժիչի կարգավորիչը էլեկտրական էներգիայի մուտքային վերջն է, փոխանցումատուփը մեխանիկական էներգիայի ելքային վերջն է, իսկ շարժիչը էլեկտրական էներգիայի և մեխանիկական էներգիայի փոխակերպման միավորն է:Նրա աշխատանքային մեթոդն այն է, որ կարգավորիչը էլեկտրական էներգիա (ընթացիկ * լարում) ներդնում է շարժիչի մեջ:Շարժիչի ներսում էլեկտրական էներգիայի և մագնիսական էներգիայի փոխազդեցության միջոցով այն փոխանցում է մեխանիկական էներգիա (արագություն*ոլորող մոմենտ) դեպի փոխանցումատուփ:Փոխանցման տուփը շարժում է մեքենան՝ կարգավորելով շարժիչի արագությունը և պտտվող մոմենտը փոխանցման կրճատման հարաբերակցության միջոցով:

 

Շարժիչի ոլորող մոմենտ ստեղծելու բանաձևը վերլուծելով՝ կարելի է տեսնել, որ շարժիչի ելքային ոլորող մոմենտը T2 դրականորեն փոխկապակցված է շարժիչի ծավալի հետ:

 

微信图片_20230419181827
 

N-ը ստատորի պտույտների թիվն է, I-ը ստատորի մուտքային հոսանքն է, B-ն օդի հոսքի խտությունն է, R-ը ռոտորի միջուկի շառավիղն է, իսկ L-ն շարժիչի միջուկի երկարությունն է:

 

Շարժիչի պտույտների քանակի, կարգավորիչի մուտքային հոսանքի և շարժիչի օդային բացվածքի հոսքի խտության ապահովման դեպքում, եթե շարժիչի ելքային ոլորող մոմենտը T2 պահանջարկը կրճատվում է, ապա երկարությունը կամ տրամագիծը. երկաթի միջուկը կարող է կրճատվել:

 

Շարժիչի միջուկի երկարության փոփոխությունը չի ենթադրում ստատորի և ռոտորի դրոշմակնիքների փոփոխություն, և փոփոխությունը համեմատաբար պարզ է, ուստի սովորական գործողությունը միջուկի տրամագիծը որոշելն է և միջուկի երկարությունը նվազեցնելը: .

 

Քանի որ երկաթի միջուկի երկարությունը նվազում է, շարժիչի էլեկտրամագնիսական նյութերի քանակը (երկաթե միջուկ, մագնիսական պողպատ, շարժիչի ոլորուն) նվազում է:Էլեկտրամագնիսական նյութերը կազմում են շարժիչի արժեքի համեմատաբար մեծ մասը, որը կազմում է մոտ 72%:Եթե ​​ոլորող մոմենտը հնարավոր լինի նվազեցնել, շարժիչի արժեքը զգալիորեն կնվազի:

 

微信图片_20230419181832
 

Շարժիչի արժեքի կազմը

 

Քանի որ նոր էներգետիկ մեքենաներն ունեն անիվի ծայրի ոլորող մոմենտ ֆիքսված պահանջարկ, եթե շարժիչի ելքային ոլորող մոմենտը պետք է կրճատվի, փոխանցման տուփի արագության հարաբերակցությունը պետք է մեծացվի՝ ապահովելու համար մեքենայի անիվի ծայրի ոլորող մոմենտը:

 

n1=n2/r

T1=T2×r

n1-ը անիվի ծայրի արագությունն է, n2-ը շարժիչի արագությունն է, T1-ը անիվի ծայրի ոլորող մոմենտն է, T2-ը շարժիչի ոլորող մոմենտն է, իսկ r-ը՝ կրճատման գործակիցը:

 

Եվ քանի որ նոր էներգիայի մեքենաները դեռ ունեն առավելագույն արագության պահանջ, մեքենայի առավելագույն արագությունը նույնպես կնվազի փոխանցումատուփի արագության հարաբերակցությունը բարձրացնելուց հետո, ինչն անընդունելի է, ուստի դա պահանջում է, որ շարժիչի արագությունը պետք է մեծացվի:

 

Ամփոփելու համար.այն բանից հետո, երբ շարժիչը նվազեցնում է ոլորող մոմենտը և արագացնում, արագության ողջամիտ հարաբերակցությամբ, այն կարող է նվազեցնել շարժիչի արժեքը՝ միաժամանակ ապահովելով մեքենայի էներգիայի պահանջարկը:

Դե-ոլորման արագացման ազդեցությունը այլ հատկությունների վրա01Մոմենտը նվազեցնելուց և արագացնելուց հետո շարժիչի միջուկի երկարությունը նվազում է, դա կազդի՞ հզորության վրա։ Դիտարկենք ուժային բանաձևը.

 

微信图片_20230419181837
U-ը փուլային լարումն է, I-ը ստատորի մուտքային հոսանքն է, cos∅-ը հզորության գործակիցն է, η՝ արդյունավետությունը:

 

Բանաձևից երևում է, որ շարժիչի ելքային հզորության բանաձևում շարժիչի չափի հետ կապված պարամետրեր չկան, ուստի շարժիչի միջուկի երկարության փոփոխությունը քիչ ազդեցություն ունի հզորության վրա:

 

Ստորև բերված է որոշակի շարժիչի արտաքին բնութագրերի մոդելավորման արդյունքը. Արտաքին բնութագրիչ կորի համեմատությամբ, երկաթի միջուկի երկարությունը կրճատվում է, շարժիչի ելքային ոլորող մոմենտը դառնում է ավելի փոքր, բայց առավելագույն ելքային հզորությունը շատ չի փոխվում, ինչը նույնպես հաստատում է վերը նշված տեսական ածանցումը:

微信图片_20230419181842

Շարժիչի հզորության և ոլորող մոմենտների արտաքին բնութագրական կորերի համեմատությունը երկաթե միջուկի տարբեր երկարություններով

 

02Շարժիչի արագության բարձրացումը առաջ է քաշում առանցքակալների ընտրության ավելի բարձր պահանջներ, և առանցքակալների շահագործման ժամկետն ապահովելու համար պահանջվում են բարձր արագությամբ առանցքակալներ:

03Բարձր արագությամբ շարժիչներն ավելի հարմար են յուղի հովացման համար, ինչը կարող է վերացնել յուղի կնիքի ընտրության դժվարությունները՝ միաժամանակ ապահովելով ջերմության արտանետումը:

04Շարժիչի բարձր արագության պատճառով կարելի է համարել հարթ մետաղալարով շարժիչի փոխարեն կլոր մետաղալարով շարժիչ օգտագործել՝ բարձր արագությամբ ոլորուն AC կորուստը նվազեցնելու համար:

05Երբ շարժիչի բևեռների թիվը ֆիքսված է, շարժիչի աշխատանքային հաճախականությունը մեծանում է արագության բարձրացման պատճառով: Ընթացիկ ներդաշնակությունները նվազեցնելու համար անհրաժեշտ է մեծացնել հոսանքի մոդուլի անջատման հաճախականությունը: Հետևաբար, միացման հաճախականության բարձր դիմադրություն ունեցող SiC կարգավորիչը լավ գործընկեր է բարձր արագությամբ շարժիչների համար:

06Երկաթի կորուստը մեծ արագությամբ նվազեցնելու համար անհրաժեշտ է հաշվի առնել ցածր կորստի և բարձր ամրության ֆերոմագնիսական նյութերի ընտրությունը:

07Համոզվեք, որ ռոտորը չի կարող վնասվել առավելագույն արագությունից 1,2 անգամ գերազանցող արագության պատճառով, ինչպիսիք են մագնիսական մեկուսիչ կամրջի օպտիմալացումը, ածխածնային մանրաթելային ծածկույթը և այլն:

 

微信图片_20230419181847
Ածխածնի մանրաթելից հյուսելու նկար

 

Ամփոփել

 

 

Շարժիչի արագության ավելացումը կարող է խնայել շարժիչի արժեքը, սակայն մյուս բաղադրիչների արժեքի աճը նույնպես պետք է հավասարակշռված դիտարկել:Էլեկտրաշարժիչ համակարգերի զարգացման ուղղությունը լինելու են արագընթաց շարժիչները։ Սա ոչ միայն ծախսերը խնայելու միջոց է, այլ նաև ձեռնարկության տեխնիկական մակարդակի արտացոլում։Բարձր արագությամբ շարժիչների մշակումն ու արտադրությունը դեռևս չափազանց դժվար է։ Բացի նոր նյութերի և նոր գործընթացների կիրառումից, այն նաև պահանջում է էլեկտրատեխնիկների գերազանցության ոգին:


Հրապարակման ժամանակը՝ Ապրիլ-19-2023