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Alta velocidade motores têm os benefícios de alta eficiência, grande potência específica, alto fator de potência, alta confiabilidade e são fáceis de manter. Desenvolvidos em nações industriais avançadas, os motores de alta velocidade têm sido amplamente utilizados em vários campos, como aviação aeroespacial e indústrias de moldes nesses países. A indústria de motores de alta velocidade entrou na China durante a década de 1990. Produtos continuaram seu desenvolvimento do segmento mais barato ao mais caro e, consequentemente, o tamanho do mercado se expandiu ainda mais.
Definição de motores de alta velocidade
Motores de alta velocidade diferem de motores convencionais devido à magnitude de suas velocidades de rotação e aos altos níveis de engenharia envolvidos em seu design. Como o nome sugere, esses motores são capazes de atingir níveis muito altos de velocidade de rotação, ideais para aplicações onde isso seria vantajoso. Embora o que constitui um motor de alta velocidade possa estar sujeito a variações, vários critérios servem como uma diretriz em sua classificação.
Critérios para motores de alta velocidade
Velocidade de rotação:
Ele usa principalmente a velocidade de rotação para classificar a alta velocidade de um motor. Na maioria das classificações, a velocidade de rotação geralmente aceita para classificar os motores de alta velocidade é mais de 10,000 r/min. Esse valor limite é muito mais alto quando comparado ao de motores industriais regulares, que geralmente estão abaixo de 3,600 r/min. Ele tem que ser perfeitamente e completamente projetado e processado para manter essas velocidades de alta ordem sob estabilidade, durabilidade e desempenho.
Velocidade Linear de Rotação do Rotor:
Além da velocidade de rotação, outras características importantes dos motores de alta velocidade são dadas pela velocidade linear de rotação do rotor. A velocidade linear neste contexto significa a velocidade na qual qualquer ponto do rotor viaja no espaço. Para motores de alta velocidade, isso é mais do que 50 metros por segundo. Este é novamente um parâmetro importante porque influencia o desempenho do motor e as tensões dentro do rotor.
Relação entre Tensão Centrífuga e Velocidade Linear:
Estresse centrífugo, ou a relação dele com a velocidade linear, forma uma teoria básica no projeto de motores de alta velocidade. A força centrífuga ou, melhor dizendo, a resultante produzida atua em uma direção externa do rotor giratório, e suas magnitudes variam com o quadrado da velocidade linear. Com isso, significa que se um valor dobrado de velocidade linear aumenta o estresse centrífugo, o aumento resultante é exponencial; a duplicação da velocidade linear, por exemplo, dá tensões centrífugas quádruplas. Essa relação destaca os desafios de engenharia envolvidos no projeto de motores de alta velocidade, pois os materiais e a integridade estrutural devem suportar essas tensões elevadas sem comprometer o desempenho ou a segurança.
Na prática, tais tensões em motores de alta velocidade são normalmente dominadas pelo uso de materiais e técnicas de construção avançados. Por exemplo, rotores podem ser fabricados a partir de ligas de alta resistência ou materiais compostos capazes de sustentar tais forças altas em velocidades muito altas. Além disso, o balanceamento e o alinhamento de precisão tornam-se cruciais para manter as vibrações o mais baixas possível e diminuir a possibilidade de falha mecânica.
Considerações de design e materiais:
Os materiais de construção no rotor e no estator de um motor de alta velocidade devem ser capazes de suportar alta força centrífuga e ser resistentes às suas forças de deformação. As escolhas de materiais padrão incluem aço de alta resistência, liga de titânio e compostos de fibra de carbono. Eles fornecem boa resistência com peso mínimo, algo muito importante para ajudar a manter a alta velocidade de rotação.
O projeto de motor de alta velocidade também considera mecanismos de resfriamento avançado para dissipar o calor gerado pelo atrito e perdas elétricas em altas velocidades. Os métodos de resfriamento podem incluir resfriamento forçado a ar, resfriamento líquido ou até mesmo o uso de jaquetas de resfriamento especiais ao redor de componentes críticos.
Aplicações e implicações:
Motores de alta velocidade encontram suas aplicações em muitas áreas onde suas peculiaridades são de grande benefício. As aplicações na indústria aeroespacial vão em direção à implementação de alta densidade de potência e confiabilidade em sistemas. Dentro do campo médico, esses motores de alta velocidade servem para acionar ferramentas cirúrgicas precisas e dispositivos de imagem. Outras aplicações incluem usinagem industrial de alta velocidade e fabricação de precisão onde sua eficiência e exatidão aumentam a produtividade.
Motores de alta velocidade são definidos por critérios como velocidades lineares e rotacionais extremamente altas, altas tensões centrífugas resultantes delas e a engenharia avançada envolvida em manter esses fatores sob controle. Motores de alta velocidade vão além de 10,000 r/min e velocidade linear maior que 50 m/s, expandem os limites em aplicações avançadas e ressaltam a necessidade de design inovador e ciência de materiais em seu desenvolvimento.
Aplicações de motores de alta velocidade
As aplicações de motores de alta velocidade estão aumentando explosivamente. Em ordem de alta velocidade, há as seguintes aplicações.
A ferramenta elétrica usa um processo de enrolamento de PCB sem núcleo e integra-se com o chip de controle. É muito compacto. Esse tipo de conversor elétrico também pode ser usado em alguns equipamentos médicos, como odontologia.
Alto vácuo normalmente pode ser obtido pela bomba molecular, que é um tipo de dispositivo físico. Ele também pode ser utilizado para separação de ar e ar limpo com alta qualidade. A velocidade do motor para tais aplicações pode atingir 32 kr/min, 500 W. Ele pode ser projetado por um motor de indução ou por um motor de ímã permanente de enrolamento concentrado. Ele pode ser projetado usando um motor de indução ou um motor de ímã permanente de enrolamento concentrado.
Existem muitas subdivisões no armazenamento de energia, como armazenamento de energia de volante usado em aeronaves, armazenamento de energia de volante usado em estações de energia e assim por diante. O exemplo a seguir é um produto de armazenamento de energia de volante para um veículo em movimento. O conceito que ele contém é o mesmo do armazenamento de energia de bateria de veículo híbrido ou armazenamento de energia de supercapacitor. Em tal situação, quando o automóvel precisa de um aumento de energia, o motor de armazenamento de energia do volante pode se comportar como um gerador para fornecer eletricidade. O seguinte é um motor de armazenamento de energia com 30 kW de potência e 50 kr/min de velocidade de rotação. Ele usa um esquema de motor de indução e seu rotor é um bloco de ferro sólido.
Turbocompressão eletrônica é uma nova tecnologia desenvolvida nos últimos anos. Sua função é sobrecarregar o motor do automóvel em baixas velocidades para atrasar o atraso do vórtice e aumentar o torque explosivo. Um produto de 10 kW, 100 kr/min desenvolvido pela BorgWarner usa uma estrutura de motor de ímã permanente de 2 polos e 24 slots. Devido à alta temperatura do ambiente de trabalho, além da alta velocidade, o design desse tipo de motor também deve assumir o controle do campo magnético. Perda de aço e aumento da temperatura.
Este deve ser um daqueles produtos "lendários" de um laboratório universitário – uma máquina do tamanho de um lápis pode explodir em 50 kW. Com certeza, ele poderia levar um motor de automóvel com isso, como ele supostamente afirma, "encolhendo em 95% e muitos dispositivos dependem deste pequeno motor – então "
Até hoje, o compressor de ar de alta velocidade pode ser visto como uma das aplicações mais comuns do motor de alta velocidade e alta potência. Sua velocidade de rotação pode atingir dezenas de milhares de rpm com potência entre 100-700 kW, e geralmente usa rolamentos magnéticos, turbinas de acionamento ou lâminas através do motor para comprimir o ar. O motor de acionamento direto de alta velocidade cancela o sistema original de motor de baixa velocidade + aumentador de velocidade, que tem uma estrutura compacta e alta confiabilidade. Dois tipos de comumente usados são motores síncronos de ímã permanente montados na superfície e motores de indução.
O motor de tração veicular é o campo mais aquecido atualmente, e a velocidade média dos carros de passeio está dentro de 16,000 r/min e motores de velocidade mais alta já estão sendo desenvolvidos.
Para melhorar ainda mais a densidade de potência, a Integral Powertrain projetou e desenvolveu um sistema de motor de ímã permanente operando a 20,000 r/min e 450 kW com um torque máximo de 900 N·m com uma massa de apenas 28 kg. Ele usa tecnologias avançadas, incluindo resfriamento por injeção de óleo de enrolamento, estator radial, resfriamento axial do rotor e assim por diante.
Com a aceleração da eletrificação e da semieletricidade em aeronaves, motores de alta potência e alta velocidade têm se tornado cada vez mais procurados. Motores de aviação de maior potência são usados em aeronaves híbridas. Como tal, eles formam o núcleo de arquiteturas híbridas de alcance estendido semelhantes. Elas geralmente usam estruturas de resfriamento de ar forçado para aproveitar o alto fluxo de ar em altas velocidades. Motores de ímã permanente são mais usados do que motores de indução para aumentar a eficiência.
ENNENG é especializada em pesquisa e desenvolvimento de todos os tipos de motores de alta velocidade. Esses motores serão eficientes e confiáveis com alta velocidade.
ENNENGOs motores de alta velocidade são amplamente utilizados em indústrias como usinas de energia, metalurgia, produtos químicos, tratamento de água, mineração de carvão, têxteis, borracha, petróleo, medicamentos, papel, torres de resfriamento e processamento de alimentos. Estes motores ajudam as empresas a reduzir emissões, poupar energia, reduzir o consumo e minimizar o ruído, promovendo práticas de produção verdes.
Motores de alta velocidade são famosos por sua eficiência e desempenho de economia de energia do fabricante ENNENG. Esses motores têm fatores de potência de mais de 98%, o que significa eficiências de mais de 95%, tornando a capacidade do equipamento de recebimento de energia pequena e economizando muita energia. Eles devem ser facilmente substituíveis para aqueles com o mesmo tamanho de instalação que os motores assíncronos.
Além disso, o controle vetorial PG garante a alta precisão das velocidades necessárias para algumas aplicações específicas, graças aos motores de alta velocidade que a ENNENG produz. Todos os compactadores e impressoras precisam desse motor.
Geralmente, os motores de alta velocidade ENNENG são projetados para garantir excelente desempenho e confiabilidade em velocidades mais altas. Com as vantagens adicionais de economia de energia, fácil substituição e controle de velocidade variável, a série de motores é uma escolha ideal para clientes industriais que valorizam desempenho ideal e baixo consumo de energia.
