自然界中的高速电机有刷与无刷的应用差异
导语:高速电机具有有效率高、比功率较大、功率因数高、可靠性高和便于维护的优点。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,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,又考量了电机的能量大小,更科学合理。
案例一:戴森110 kr/min,1 600 W,小家用;案例二:Integral Powertrain公司开发20 kr/min,450 kW车用驱动;案例三:Honeywell飞行器用的20 kr/min,1 000 kW超级飞轮储能。
如果单纯就工作点而言,随着功率和转速乘积呈阶梯上升,我们可以用这个指标来评判高度度越大的难度。
应用场合:
电动工具
分子泵
分离储能飞轮
涡轮增压
微型燃气轮機
高速空压機(如涡轮风扇)
车用驱动電機(如 Integral Powertrain公司开发25 000 r/min,225 kW感應電機)
08 飞行器用的驱动電機(如300 kW35 kr/min永磁電機)
每一种应用场景中,无刷与有刷技术各自展现出其独特优势,为不同需求提供灵活选择。