Einsatz von Anti-Wirbelstrom-Magneten zur Verbesserung der Hochgeschwindigkeitsmotoren

Einführung:

Für die Luft- und Raumfahrt, die Automobilindustrie oder die industrielle Automatisierung ist die Effizienz von Hochgeschwindigkeitsmotoren sehr wichtig. Hohe Geschwindigkeit führt jedoch immer zu HochWirbelströmeDies führt dann zu Energieverlusten und Überhitzung, was sich im Laufe der Zeit auf die Motorleistung auswirkt.

DeshalbAnti-Wirbelstrom-Magnetssind wichtig geworden. Diese Magnete helfen dabei, Wirbelströme zu kontrollieren, die Motoren warm zu halten und effizienter zu laufen – insbesondere bei Motoren mit Magnetlager und Motoren mit Luftlager. In diesem Artikel erklären wir, wie diese Technologie funktioniert und warum die Produkte von„MagnetPower”sind aufgrund ihres hohen spezifischen Widerstands und der geringen Wärmeentwicklung besonders gut geeignet.

1. Die Wirbelströme

Wirbelströme wurden eingeführt durch „MagnetPower”in früheren Nachrichten ).

Bei Hochgeschwindigkeitsmotoren, wie sie in der Luft- und Raumfahrt oder in Kompressoren verwendet werden (Liniengeschwindigkeit ≥ 200 m/s), können Wirbelströme zu einem großen Problem werden. Sie bilden sich im Inneren der Rotoren und Statoren, wenn sich das Magnetfeld schnell ändert.

Wirbelströme sind nicht nur eine kleine Unannehmlichkeit; Sie können die Effizienz des Motors verringern und mit der Zeit sogar Schäden verursachen. Nachfolgend wird Folgendes angezeigt:

• Überschüssige Hitze: Wirbelströme erzeugen Wärme, die die Motorteile zusätzlich belastet. Beispielsweise kommt es bei den Permanentmagneten NdFeB oder SmCo immer zu irreversiblen magnetischen Verlusten aufgrund hoher Temperaturen.
• Energieverlust: Der Wirkungsgrad des Motors wurde verringert, da die Energie, die den Motor antreiben könnte, durch die Erzeugung dieser Wirbelströme verschwendet wird.

2. Wie Anti-Wirbelstrom-Magnete helfen

Anti-Wirbelstrom-Magnetesind darauf ausgelegt, dieses Problem direkt anzugehen. Indem sie begrenzen, wie und wo sich Wirbelströme bilden, sorgen sie dafür, dass der Motor effizienter läuft und kühler bleibt. Eine wirksame Möglichkeit, Wirbelströme zu blockieren, besteht darin, die Magnete in einer Schichtstruktur herzustellen. Diese Methode kann den Wirbelstrompfad unterbrechen und verhindert so die Bildung großer, zirkulierender Ströme.

3. Warum die Baugruppen von MagnetPower Tech ideal für Hochgeschwindigkeitsmotoren sind

Lassen Sie uns nun auf die spezifischen Vorteile eingehenMagnetPower'sAnti-Wirbelstrom-Baugruppen. Diese Baugruppen eignen sich perfekt für Magnetlagermotoren und Luftlagermotoren und bieten eine Kombination aus hohem spezifischem Widerstand, geringer Wärmeentwicklung und längerer Motorlebensdauer.

3.1 Hoher spezifischer Widerstand = maximale Effizienz

Die von „Magnet Power“ entwickelten Anti-Wirbelstrom-Magnete verwenden isolierenden Kleber zwischen Schichten geteilter Magnete und erhöhen den elektrischen Widerstand auf über 2 MΩ·cm. Es ist effizient, den Wirbelstrompfad zu unterbrechen. Daher ist es nicht einfach, Wärme zu erzeugen. Dies ist besonders wichtig bei magnetgelagerten Motoren. Durch die Reduzierung der Wärmeentwicklung sorgen die Magnete von MagnetPower dafür, dass die Motoren auch bei hohen Drehzahlen reibungslos laufen, ohne dass die Gefahr einer Überhitzung besteht. Das Gleiche gilt fürLuftlagermotoren– Durch die geringere Hitze bleibt der Luftspalt zwischen Rotor und Stator stabil, was für die Präzision von entscheidender Bedeutung ist.

Abb. 1: die von Magnet Power hergestellten Anti-Wirbelstrom-Magnete

3.2 Hoher magnetischer Fluss

Die Magnete werden mit einer Dicke von 1 mm hergestellt und verfügen über eine sehr dünne Isolationsschicht von 0,03 mm. Dadurch bleibt das Leimvolumen klein und das Magnetvolumen möglichst groß.

3,3 niedrige Kosten

Dieser Prozess senkt auch die Anforderungen und Kosten an die Koerzitivfeldstärke und verbessert gleichzeitig die thermische Stabilität, insbesondere für NdFeB-Magnete. Wenn die Temperatur des Rotors von 180 °C auf 100 °C gesenkt werden kann, kann die Magnetsorte von EH auf SH geändert werden. Dadurch können die Kosten für die Magnete um die Hälfte reduziert werden.

4. Wie die Magnete von MagnetPower in Hochgeschwindigkeitsmotoren funktionieren

Schauen wir uns das Verhalten der Anti-Wirbelstrom-Magnete von MagnetPower in Magnetlagermotoren und Luftlagermotoren an.

4.1 Magnetlagermotoren: Stabilität bei hoher Geschwindigkeit

Bei Magnetlagermotoren halten Magnetlager den Rotor in der Schwebe, sodass er sich drehen kann, ohne andere Teile zu berühren. Aufgrund der hohen Leistung (über 200 kW) und der hohen Geschwindigkeit (über 150 m/s oder über 25.000 U/min) ist der Wirbelstrom jedoch nicht leicht zu kontrollieren. Abb.2 zeigt einen Rotor mit einer Drehzahl von 30000 U/min. Aufgrund der übermäßigen Wirbelstromverluste entstand große Hitze, wodurch der Rotor einer hohen Temperatur von über 500 °C ausgesetzt war.

Die Magnete von MagnetPower helfen, dies zu verhindern, indem sie die Wirbelstrombildung minimieren. Die Temperatur des verbesserten Rotors überstieg im gleichen Betriebszustand nicht 200℃.3

Abb.2 ein Rotor nach dem Test mit einer Drehzahl von 30000 U/min.

4.2 Luftlagermotoren: Präzision bei hoher Geschwindigkeit

Luftgelagerte Motoren nutzen einen dünnen Luftfilm, der durch Hochgeschwindigkeitsrotation erzeugt wird, um den Rotor zu stützen. Diese Motoren sind für den Betrieb mit sehr hohen Drehzahlen, sogar bis zu 200.000 U/min, und unglaublicher Präzision ausgelegt. Allerdings können Wirbelströme diese Präzision beeinträchtigen, indem sie übermäßige Wärme erzeugen und den Luftspalt beeinträchtigen.

Mit den Magneten von MagnetPower werden Wirbelströme reduziert, was bedeutet, dass der Motor kühler bleibt und den präzisen Luftspalt aufrechterhält, der für Hochleistungsanwendungen wie Wasserstoff-Brennstoffzellenkompressoren und -Gebläse erforderlich ist.

Abschluss

Wenn es um Hochgeschwindigkeitsmotoren geht, sind die Reduzierung von Energieverlusten und die Kontrolle der Wärmeerzeugung der Schlüssel zur Verbesserung der Leistung und zur Verlängerung der Lebensdauer Ihrer Geräte. Hier kommen die Anti-Wirbelstrom-Magnete von MagnetPower ins Spiel.

Dank der Verwendung hochohmiger Materialien, intelligenter Designs wie Segmentierung und Laminierung und einem Fokus auf die Reduzierung von Wirbelströmen tragen diese Baugruppen dazu bei, dass Motoren kühler, effizienter und länger laufen. Ob in Magnetlagermotoren, Luftlagermotoren oder anderen Hochgeschwindigkeitsanwendungen, MagnetPower verschiebt die Grenzen des Möglichen in Bezug auf Motoreffizienz und Zuverlässigkeit.