Введение:
Для аэрокосмической, автомобильной или промышленной автоматизации эффективность высокоскоростных двигателей очень важна. Однако высокая скорость всегда приводит к высокимвихревые токиа затем приводят к потерям энергии и перегреву, что со временем влияет на производительность двигателя.
Вот почемуантивихревой токовый магнитsстали важными. Эти магниты помогают контролировать вихревые токи, сохраняя тепло двигателей и повышая их эффективность, особенно в двигателях с магнитными подшипниками и двигателях с воздушными подшипниками. В этой статье мы объясним, как работает эта технология и почему продукция«Магнитная мощность»особенно хорошо подходят благодаря своему высокому удельному сопротивлению и низкому тепловыделению.
1. Вихревые токи
Вихревые токи были введены «Магнитная мощность»в прошлых новостях).
В высокоскоростных двигателях, например, используемых в аэрокосмической отрасли или компрессорах (линейная скорость ≥ 200 м/с), вихревые токи могут стать большой проблемой. Они образуются внутри роторов и статоров из-за быстрого изменения магнитного поля.
Вихревые токи — это не просто незначительное неудобство; они могут снизить эффективность двигателя и со временем даже привести к его повреждению. Показано следующее:
- Избыточное тепло: Вихревые токи выделяют тепло, что создает дополнительную нагрузку на детали двигателя. Например, необратимые магнитные потери постоянных магнитов NdFeB или SmCo всегда происходят из-за высокой температуры.
- Потеря энергии: эффективность двигателя снизилась, поскольку энергия, которая могла бы привести в действие двигатель, тратится на создание вихревых токов.
2. Как помогают противовихревые магниты
Противовихревые магнитыпредназначены для решения этой проблемы в лоб. Ограничивая то, как и где образуются вихревые токи, они обеспечивают более эффективную работу двигателя и его охлаждение. Одним из эффективных способов блокировки вихревых токов является изготовление магнитов в слоистой структуре. Этот метод может разорвать путь вихревых токов, а затем предотвратить образование больших циркулирующих токов.
3. Почему сборки MagnetPower Tech идеальны для высокоскоростных двигателей
Теперь давайте углубимся в конкретные преимуществаMagnetPower 'sпротивовихревые токовые сборки. Эти сборки идеально подходят для двигателей с магнитными подшипниками и двигателей с воздушными подшипниками, предлагая сочетание высокого удельного сопротивления, низкого тепловыделения и увеличенного срока службы двигателя.
3.1 Высокое сопротивление = максимальная эффективность
Противовихревые магниты, разработанные компанией «Magnet Power», заключаются в использовании изолирующего клея между слоями разделенных магнитов, которые увеличивают электрическое сопротивление выше 2 МОм·см. Это эффективно для разрушения пути вихревых токов. Поэтому генерировать тепло непросто. Это особенно важно для двигателей с магнитными подшипниками. Снижая тепловыделение, магниты MagnetPower обеспечивают плавную работу двигателей на высоких скоростях без риска перегрева. То же самое длядвигатели с воздушным подшипником— более низкий нагрев сохраняет стабильность воздушного зазора между ротором и статором, что является ключевым моментом для точности.
Рис.1. Магниты с защитой от вихревых токов производства Magnet Power.
3.2 Высокий магнитный поток
Магниты изготавливаются толщиной 1 мм и имеют очень тонкий изоляционный слой толщиной 0,03 мм. Благодаря этому объем клея будет небольшим, а объем магнитов — максимально большим.
3.3 низкая стоимость
Этот процесс также снижает требования и затраты на коэрцитивную силу, одновременно повышая термическую стабильность, особенно для магнитов NdFeB. Если температуру ротора можно снизить со 180 ℃ до 100 ℃, класс магнитов можно изменить с EH на SH. Это означает, что стоимость магнитов может быть снижена вдвое.
4. Как магниты MagnetPower работают в высокоскоростных двигателях
Давайте посмотрим на поведение антивихревых токовых магнитов MagnetPower в двигателях с магнитными подшипниками и двигателях с воздушными подшипниками.
4.1 Двигатели с магнитными подшипниками: стабильность на высокой скорости
В двигателях с магнитными подшипниками магнитный подшипник удерживает ротор в подвешенном состоянии, позволяя ему вращаться, не касаясь других частей. Но из-за высокой мощности (более 200 кВт) и высокой скорости (более 150 м/с или более 25 000 об/мин) вихревыми токами нелегко управлять. На рис.2 показан ротор со скоростью 30000 об/мин. Из-за чрезмерных потерь на вихревые токи выделялось огромное количество тепла, в результате чего ротор нагревался до температуры более 500°C.
Магниты MagnetPower помогают предотвратить это, сводя к минимуму образование вихревых токов. Температура улучшенного ротора не превышала 200℃ в том же рабочем состоянии.3
Рис.2 ротор после испытания на скорости 30000 об/мин.
4.2 Двигатели с воздушными подшипниками: точность на высокой скорости
В двигателях с воздушными подшипниками для поддержки ротора используется тонкая воздушная пленка, образующаяся при высокоскоростном вращении. Эти двигатели предназначены для работы на очень высоких скоростях, вплоть до 200 000 об/мин, с невероятной точностью. Однако вихревые токи могут нарушить эту точность, выделяя избыточное тепло и мешая воздушному зазору.
Благодаря магнитам MagnetPower вихревые токи уменьшаются, что означает, что двигатель остается более холодным и поддерживает точный воздушный зазор, необходимый для высокопроизводительных применений, таких как компрессор и нагнетатель водородных топливных элементов.
Заключение
Когда дело доходит до высокоскоростных двигателей, снижение потерь энергии и контроль тепловыделения являются ключом к повышению производительности и продлению срока службы вашего оборудования. Вот тут-то и приходят на помощь противовихревые магниты MagnetPower.
Благодаря использованию материалов с высоким удельным сопротивлением, продуманным конструкциям, таким как сегментация и ламинирование, а также вниманию к уменьшению вихревых токов, эти сборки помогают двигателям работать холоднее, эффективнее и дольше. Будь то двигатели с магнитными подшипниками, двигатели с воздушными подшипниками или другие высокоскоростные устройства, MagnetPower расширяет границы возможного в области эффективности и надежности двигателей.
Время публикации: 30 сентября 2024 г.
