電機(jī)是非常重要的一種器械，依據(jù)用途不同，電機(jī)也具備諸多同的分類，比如高速電機(jī)、低速電機(jī)等。為增進(jìn)大家對(duì)電機(jī)的認(rèn)識(shí)，本文將對(duì)高速電機(jī)的應(yīng)用前景以及高速電機(jī)不采用燒結(jié)鋁鐵硼的原因予以介紹。如果你對(duì)電機(jī)具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、高速電機(jī)不建議采用燒結(jié)鋁鐵棚

高速電機(jī)具有體積小、功率密度大、可與高速負(fù)載直接相連、省去傳統(tǒng)的機(jī)械增速裝置、減小系統(tǒng)噪音和提高系統(tǒng)傳動(dòng)效率等特點(diǎn)，在高速磨床、空氣循環(huán)制冷系統(tǒng)、儲(chǔ)能飛輪、燃料電池、天然氣輸送高速離心壓縮機(jī)以及作為飛機(jī)或艦載供電設(shè)備的分布高速電機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行與軸承可靠性密不可分。目前在高速電機(jī)中應(yīng)用的軸承主要有滾珠軸承、充油軸承、空氣軸承和磁懸浮軸承。

高速電機(jī)多采用磁懸浮軸承和滾球軸承，其中磁懸浮軸承可實(shí)現(xiàn)主動(dòng)控制，可在整個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)調(diào)節(jié)軸系的動(dòng)態(tài)性能，完全無接觸，不需要潤(rùn)滑，使用壽命長(zhǎng)，這些優(yōu)點(diǎn)使磁懸浮軸承在高速電機(jī)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

高速電機(jī)的轉(zhuǎn)子速度通常高于10 000 r/min，在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，常規(guī)疊片轉(zhuǎn)子難以承受巨大的離心力，需要采用特殊的高強(qiáng)度疊片或?qū)嵭霓D(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。

對(duì)于永磁電機(jī)來說，轉(zhuǎn)子強(qiáng)度問題更為突出，因?yàn)闊Y(jié)而成的永磁材料不能承受轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的拉應(yīng)力，必須對(duì)永磁體采取保護(hù)措施;轉(zhuǎn)子與氣隙高速摩擦，在轉(zhuǎn)子表面造成的摩擦損耗遠(yuǎn)大于常速電機(jī)，給轉(zhuǎn)子散熱帶來很大困難。

為了保證轉(zhuǎn)子有足夠的強(qiáng)度，高速電機(jī)轉(zhuǎn)子多為細(xì)長(zhǎng)型，因此與常速電機(jī)相比，高速電機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)接近臨界轉(zhuǎn)速的可能性大大增加，為了避免發(fā)生彎曲共振，必須準(zhǔn)確預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速;普通電機(jī)軸承無法在高速下可靠運(yùn)行，必須采用高速軸承系統(tǒng)。

二、高速電機(jī)應(yīng)用前景

通過上面的介紹，想必大家對(duì)高速電機(jī)不采用鋁鐵硼的原因已經(jīng)具備了初步的認(rèn)識(shí)。在這部分，我們主要來了解下高速電機(jī)的應(yīng)用前景。

高速電機(jī)在以下各方面具有廣闊的應(yīng)用前景：

(1) 高速電機(jī)在空調(diào)或冰箱的離心式壓縮機(jī)等各種場(chǎng)合得到應(yīng)用，而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特殊要求越來越多，它的應(yīng)用也會(huì)越來越廣泛。

(2) 隨著汽車工業(yè)混合動(dòng)力汽車的發(fā)展，體積小，重量輕的高速發(fā)電機(jī)將會(huì)得到充分的重視，并在混合動(dòng)力汽車，航空，船舶等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。

(3)由燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng)的高速發(fā)電機(jī)體積小，具有較高的機(jī)動(dòng)性，可用于一些重要設(shè)施的備用電源，也可作為獨(dú)立電源或小型電站，彌補(bǔ)集中式供電的不足，具有重要的實(shí)用價(jià)值。

由于高速電機(jī)轉(zhuǎn)子上的離心力與線速度的平方成正比，高速電機(jī)要求具有很高的機(jī)械強(qiáng)度;又由于高速電機(jī)頻率高，鐵耗大，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)適當(dāng)降低鐵心中的磁密，采用低損耗的鐵心材料。

軸承的研究也是與高速電機(jī)密不可分的內(nèi)容，因?yàn)槠胀ㄝS承難以承受在高速系統(tǒng)中承受長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，必須采用新材料和新結(jié)構(gòu)的軸承。

高速電機(jī)可以有多種結(jié)構(gòu)形式，如感應(yīng)電機(jī)、永磁電機(jī)和磁阻電機(jī)等。電機(jī)在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力很大，當(dāng)線速度達(dá)到200m/s以上時(shí)，常規(guī)疊片轉(zhuǎn)子難以承受高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，需要采用特殊的高強(qiáng)度疊片或?qū)嵭霓D(zhuǎn)子。

在轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)發(fā)展的近百年的歷史中，出現(xiàn)過很多計(jì)算方法，現(xiàn)代的計(jì)算方法主要可以分為兩大類：傳遞矩陣法和有限元法。

有限元法的運(yùn)動(dòng)方程表達(dá)方式簡(jiǎn)潔，規(guī)范，在求解轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)問題或轉(zhuǎn)子和周圍結(jié)構(gòu)一起組成的復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的問題時(shí)，有很多優(yōu)點(diǎn)。有限元法對(duì)復(fù)雜轉(zhuǎn)子系統(tǒng)剖分龐大，計(jì)算結(jié)果比傳遞矩陣法準(zhǔn)確，然而計(jì)算耗時(shí)長(zhǎng)，占用內(nèi)存大。現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，給有限元法提供了良好的硬件技術(shù)。

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