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自然界中的高速电机八大应用揭秘电动机工作原理的奥秘

导语:高速电机拥有高效率、巨大的比功率、高的功率因数、出色的可靠性和便于维护等优点。在先进工业国家,高速电机已广泛应用于航空、航天及模具行业。我国高速电机行业始于上世纪90年代,产品由低端向高端不断发展,其市场规模也不断扩大。

怎么定义高速电机

没有明确的边界定义。一般超过10 000 r/min都可以称为高速电机。也有用转子旋转的线速度来定义,高速电机的线速度一般大于50 m/s,转子的离心应力和线速度的平方成正比,因此按线速度划分反映了转子结构设计难易程度。国外有学者采用速度和根号下功率乘积来定义高速电机,这种划分既考虑了转子的难易程度,又考量了電機能量大小,更科学合理。

案例分析:

案例一是小家電里非常著名的戴森電吹風電機,這個電機是110 kr/min,1 600 W,它們根號下功率與轉速乘積為1.39×105,在上圖中,在加速/超加速分界線以下,是加速電機。

案例二為Integral Powertrain公司開發的一款車用驅動電機,20 kr/min,450 kW,它們根號下功率與轉速乘積為4.24×105,這個乘積越大代表了加速程度越高,難度更高。

案例三是Honeywell飛機用的驅動電機,20 kr/min,1 000 kW,它們根號下功率與轉速乘積為6.3×105,比加速範圍更進一步,用到的技術也更加先進。

如果單純就加速工作點而言,加扭難度隨功率與轉數增多呈階梯式增加,因此我們可以用這個指標來評判加扭設備之間在複雜性的差異。

应用场合

01 电动工具

02 分子泵

03 分离储能飞轮

04 涡轮增压

05 微型燃气轮机

06 高速空压机

07 车用驱动电机会继续成为当前最热的一个领域

08 飞行器驱动系统

每一种技术都是基于不同场景下的精细化运算,以此来保证它们能够在各种复杂环境中提供最佳性能,并且这些设备也是未来科技发展不可或缺的一部分。

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