Зашто је брзина мотора све већа и већа због трошкова?

предговор

 

 

На „2023 Донгфенг Мотор Бранд Спринг Цонференце“ 10. априла, представљен је Мацх Е нови енергетски бренд. Е означава електричну, високу ефикасност, уштеду енергије и заштиту животне средине.Мацх Е се углавном састоји од три главне платформе производа: електрични погон, батерија и енергетски додатак.

 

Међу њима, Мацхов електрични погон има следеће карактеристике:

 

  • Мотор са технологијом ротора обложеног карбонским влакнима, брзина може да достигне 30.000 о/мин;
  • хлађење уља;
  • Статор са равним жицама са 1 утором и 8 жица;
  • Саморазвијен СиЦ контролер;
  • Максимална ефикасност система може да достигне 94,5%.

 

У поређењу са другим технологијама,ротор обложен карбонским влакнима и максимална брзина од 30.000 обртаја у минути постали су најизразитије карактеристике овог електричног погона.

 

微信图片_20230419181816
Мацх Е 30000рпм електрични погон

 

Високи број обртаја и ниска цена суштински су повезани

Максимална брзина новог енергетског мотора порасла је са почетних 10.000 о/мин на сада опште популарних 15.000-18.000 о/мин.Недавно су компаније лансирале системе електричних погона са више од 20.000 обртаја у минути, па зашто је брзина нових енергетских мотора све већа и већа?

 

Да, резултати вођени трошковима!

 

Следи анализа односа између брзине мотора и цене мотора на теоријском и симулационом нивоу.

 

Нови енергетски чисто електрични погонски систем углавном укључује три дела, мотор, контролер мотора и мењач.Контролер мотора је улазни крај електричне енергије, мењач је излазни крај механичке енергије, а мотор је јединица за конверзију електричне енергије и механичке енергије.Његов начин рада је да контролер уноси електричну енергију (струја * напон) у мотор.Кроз интеракцију електричне и магнетне енергије унутар мотора, он преноси механичку енергију (брзина*момент) у мењач.Мењач покреће возило подешавањем брзине и обртног момента који излазе од стране мотора путем редукционог односа.

 

Анализом формуле обртног момента мотора, може се видети да је излазни момент мотора Т2 у позитивној корелацији са запремином мотора.

 

微信图片_20230419181827
 

Н је број обртаја статора, И је улазна струја статора, Б је густина протока ваздуха, Р је полупречник језгра ротора, а Л је дужина језгра мотора.

 

У случају обезбеђивања броја обртаја мотора, улазне струје регулатора и густине флукса ваздушног распора мотора, ако се смањи потражња за излазним обртним моментом Т2 мотора, дужина или пречник мотора гвоздено језгро се може смањити.

 

Промена дужине језгра мотора не подразумева промену штанцане матрице статора и ротора, а промена је релативно једноставна, па је уобичајена операција одређивање пречника језгра и смањење дужине језгра. .

 

Како се дужина гвозденог језгра смањује, количина електромагнетних материјала (гвоздено језгро, магнетни челик, намотај мотора) мотора се смањује.Електромагнетни материјали чине релативно велики део трошкова мотора, који чине око 72%.Ако се обртни момент може смањити, трошкови мотора ће бити значајно смањени.

 

微信图片_20230419181832
 

Састав трошкова мотора

 

Пошто нова енергетска возила имају фиксну потражњу за обртним моментом на крају точка, ако се жели смањити излазни обртни момент мотора, однос брзина мењача се мора повећати да би се обезбедио обртни момент возила на крају точка.

 

н1=н2/р

Т1=Т2×р

н1 је брзина краја точка, н2 је брзина мотора, Т1 је обртни момент краја точка, Т2 је обртни момент мотора, а р је однос редукције.

 

А пошто нова енергетска возила и даље имају захтев максималне брзине, максимална брзина возила ће се такође смањити након повећања односа брзина мењача, што је неприхватљиво, па то захтева повећање брзине мотора.

 

да сумирамо,након што мотор смањи обртни момент и убрза, са разумним односом брзине, може смањити трошкове мотора истовремено осигуравајући потражњу за снагом возила.

Утицај убрзања де-торзије на друга својства01Након смањења обртног момента и убрзања, дужина језгра мотора се смањује, да ли ће то утицати на снагу? Погледајмо формулу снаге.

 

微信图片_20230419181837
У је фазни напон, И је улазна струја статора, цос∅ је фактор снаге, а η је ефикасност.

 

Из формуле се види да у формули излазне снаге мотора нема параметара који се односе на величину мотора, тако да промена дужине језгра мотора мало утиче на снагу.

 

Следи резултат симулације спољашњих карактеристика одређеног мотора. У поређењу са спољном карактеристичном кривом, дужина гвозденог језгра је смањена, излазни обртни момент мотора постаје мањи, али се максимална излазна снага не мења много, што такође потврђује горе наведено теоријско извођење.

微信图片_20230419181842

Поређење спољних карактеристичних кривих снаге мотора и обртног момента са различитим дужинама гвозденог језгра

 

02Повећање брзине мотора поставља веће захтеве за избор лежајева, а лежајеви велике брзине су потребни да би се обезбедио радни век лежајева.

03Мотори велике брзине су погоднији за хлађење уља, што може отклонити проблеме са одабиром уљних заптивача, истовремено осигуравајући дисипацију топлоте.

04Због велике брзине мотора, може се сматрати да се користи мотор округле жице уместо мотора са равном жицом како би се смањио губитак наизменичне струје намотаја при великој брзини.

05Када је број полова мотора фиксиран, радна фреквенција мотора се повећава услед повећања брзине. Да би се смањили струјни хармоници, потребно је повећати фреквенцију укључивања енергетског модула. Због тога је СиЦ контролер са високим отпором фреквенције пребацивања добар партнер за моторе велике брзине.

06Да би се смањио губитак гвожђа при великој брзини, потребно је размотрити избор феромагнетних материјала малих губитака и високе чврстоће.

07Уверите се да се ротор не може оштетити услед превелике брзине при 1,2 пута већој од максималне брзине, као што је оптимизација моста за магнетну изолацију, премаз од угљеничних влакана итд.

 

微信图片_20230419181847
Слика ткања карбонских влакана

 

Суммаризе

 

 

Повећање брзине мотора може уштедети трошкове мотора, али повећање трошкова других компоненти такође треба узети у обзир у равнотежи.Брзи мотори биће правац развоја електричних погонских система. Ово није само начин да се уштеде трошкови, већ и одраз техничког нивоа предузећа.Развој и производња брзих мотора је и даље изузетно тежак. Поред примене нових материјала и нових процеса, захтева и дух изврсности електроинжењера.


Време поста: 19. април 2023