(东莞市天一精密机电有限公司 广东东莞 523000)
摘要:随着科学技术的迅速发展,对电机的性能要求也越来越高,致使普通的低速的电机因技术落后而被创新性的高速电机而取代,这是科学技术发展的必然趋势。目前,高速电机已被作为高新技术来发展,对于高速电机的应用也逐渐广泛,对其他未知方面的应用,也被相关专家进行着不断探索,高速电机也在不断发展着。本文针对高速电机的发展与应用做出以下探讨。
关键词:高速电机 发展 应用
高速电机指的是高转速的电机,其转速可达一万转每分,相对于普通的电机而言,它体积小,传动效率高,转动惯量小而又具有动态响应快的特点。高速电机的性能远好于普通电机,所以在市场中,高速电机日益剧增。通过探讨高速电机的发展,可以了解高速电机的更新换代历程;探讨高速电机的应用,寻找高速电机的更多应用方面,从而共同促使高速电机更快的在市场中普遍化,推动我国科学技术更加迅速的发展。
一、高速电机的发展
(一)高速电机目前的发展状况
高速电机以其硬件上,性能上的优势而远远地先进于普通电机,在国际上也成为了电动领域内的研究热点。这些不仅得益于高速技术的优势,也得益于高速电机的主要优势,包括直接驱动负载,消除高速电机中间的齿轮转动,提高高速电机工作的可靠性。在目前,关于高速电机的很多研究领域都将高速电机的驱动器作为主导方向来进行研究,主要是为了促进高速电机能够在其他领域上起到辅助作用,推动高速电机的发展。而在我国的高速电机研究起步比较晚,技术上也没有足够的优势,所以,在我国,高速电机的应用并不广泛;而国外很多国家在这一方面的研究较早,也有自己技术上的优势,发展也相对成熟,所以在很多需要的方面都有着重要应用。
(二)高速电机未来的发展前景
高速电机虽然相较于其他普通电机来说,已经是性能好,体积小的先进的电机产品,但在未来它的发展将会更广阔的,这主要是针对高速电机目前尚不成熟的方面进行创新、改进和优化,使得高速电机拥有更优异的性能。这些主要体现在以下方面,第一个方面是体积,高速电机的体积已经远远小于普通电机了,但并不是没有变得更小的技术。相同性能的情况下,越小巧的电机,使用起来更加便利。所以,未来的高速电机将会在这一个方面改进。第二个方面是环保,电机的材料可以经过更新变得更环保,电机在用电方面可以通过一些改进,使得高速电机对电的使用效率提升,达到节约用电的实际效果,让高速电机变得更加环保。第三个方面是速度,高速电机已达到万转每分的速度,但是近几年又提出的超高速电机的发展性概念,据理论显示,它的速度将远高于高速电机的,速度这一方面是主要受限于轴承,目前市场上出现的轴承无法承受更高的转速,而新一代能满足的轴承还没研究出来,这都是亟待解决的问题,这也限制了高速电机的发展。第四方面是设计技术,目前高速电机上暴露的定转子损耗,电机的冷却方式等都存在一些问题,导致了高速电机的产业化目标还没能进一步实现。在未来,现阶段高速电机上存在的问题都是要被解决掉的,新一代的高速电机将会更加优越,性能更好,更能满足很多方面的需要,高速电机的产业化目标也会实现。
二、高速电机的应用
(一)高速电机的应用领域
高速电机作为机电领域中一种新兴的电机,在越来越多能够用到机电设备的领域中发挥着作用。这些领域大致有以下两个方面。第一个方面,家电上的离心式压缩机上,家电上用到离心式压缩机的,例如,空调和冰箱都需要用到高速电机,随着家电的更新换代过程,离心式压缩机将会对高速电机的需求日益增多,随之而来对高速电机的要求也会更高。第二个方面,汽车、航空及船舶领域,随着科学技术日新月异的发展,对汽车的外观和性能也会提出更高的要求,造就小体积,小重量汽车的技术也会越来越被重视,这也被称为造就混合动力汽车技术。这一混合动力汽车技术也被广泛的应用于航空,造船技术上,这也说明了高速电机在汽车,航空,船只方面应用广泛。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外,在燃气机驱动的高速发电机上,也应用着高速电机,主要是在高速方面起到效果。还有,高速电机可以根据需要变换成其他的结构形式,譬如,感应电机,永磁电机及磁阻电机,这些电机和高速电机一样都是为了满足不同情况下,对电机的不同需求。以上这些领域,都是对高速电机应用广泛的领域,并且由于高速电机优异的性能使得高速电机在这些领域起到了重要作用。
(二)高速电机的实际应用
2.1在电动引擎上高速电机的应用
在这一方面的应用主要是针对汽车领域内热门的混合动力汽车,混合动力汽车的先进性体现在将高性能的高速电机与燃油发动机相结合,从而达到提高汽车的燃油效率的目的,与此同时,还能减少燃气的排放,达到环保的效果。高速电机在这一方面相较于普通的电机而言,它将电动引擎的能量速度节点扩大了范围,提高了汽车对发电机的应用效率,有利于电动引擎更广泛的发展。
2.2在气体压缩机上高速电机的应用
气体压缩机主要应用于石油、化工领域。其主要作用是对气体进行收集、传输和处理,在此过程中会用到燃气发动机及燃气轮机,这两者都是较为传统的压缩机驱动器,由于传统的压缩机驱动器在使用过程中会发生有害气体泄漏,不仅会污染环境,也对工作人员的生命安全造成了威胁。而在较为先进的研究中发现,电动式驱动器可以有效地缓解传统压缩机驱动器所带来的弊端,由此而提出的更为有效的解决办法是将高速电机与磁力轴承相结合的电动高速驱动器运用到对气体的收集、传输及处理过程中,这样不仅可以提高整个压缩系统的处理效率,还能有效减少有害气体的泄露与排放,也在一定程度上也达到了增强整个系统的稳定性的效果。
2.3在涡轮分子泵上高速电机的应用
还使得高速电机具有很高的转速与涡轮分子泵的性能提升需求相适应,所以在涡轮分子泵上应用了高速电机。实现在这一方面的的应用主要是这两者能相互配合和满足。涡轮分子泵需要高的旋转速度来完成气体分子进行反复碰撞,获取所需要的动能的工作,这一点,高速电机正好能满足涡轮分子泵;而涡轮分子泵的工作环境是很纯的真空环境,这样的负载也是高速电机所需要的。总的来说,高速电机与涡轮分子泵相结合来工作,极大的提高了涡轮分子泵的工作效率,也让高速电机发挥了它的真实能力,不仅推动了涡轮分子泵的广泛应用,高速电机拥有更广阔的发展前景。
2.4在高速主轴上高速电机的应用
机电领域中机床的发展,极大的促进了高速电机的应用。这样的机床不同于传统的机床,传统的机床是一种低成本,低效效率的皮带传动,而现代的机床结合了高速电机的特点,创造出高速转轴,这一应用高速电机的技术在很大程度上提高了机床传动速度,扩大了高速电机主轴的功率范围,有效的促进了机床的发展,同时也带动了高速电机的发展。
三、结语
在现阶段,高速电机相对于普通的电机已经展现了它的优越性,并且在各方面领域都有着应用,这些应用不仅促进了这些领域的进步,也促进了高速电机的发展。而目前,国外在高速电机方面起步较早,而且发展迅速,取得了很多先进的应用研究成果,我国在这方面发展较缓,理应加大投入力度,促进高速电机发展,让取得的成果为人们带来更多的便利。
参考文献：
[1] 董建宁，黄允凯，金龙.高速永磁电机设计与分析技术综述.[J].中国电机工程学报，2014,34（27）：4640-4653.
[2] 宗鸣，吴桐，王大朋.高速电机用混合式径向磁轴承前馈解控制.[J].电工技术学报，2015,30（14）：539-544.
[3] 姚阳，方攸同，董凡.飞轮储能系统中高速电机转子的分析设计.[J].机电工程，2014,31（10）：1306-1310.
论文作者:张树坤
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/11
标签：电机论文; 涡轮论文; 领域论文; 分子论文; 性能论文; 都是论文; 驱动器论文; 《电力设备》2018年第17期论文;