Obecnie przestrzeń rozmieszczenia silnika napędowego w nowej konstrukcji pojazdu energetycznego jest ograniczona, pod warunkiem spełnienia układu przestrzennego pojazdu, ale także kompleksowego systemu sterowania silnikiem naobrót silnikawymagania dotyczące czasu reakcji, które wymagają rozsądnego wyboru stosunku średnicy długości elektrycznej, w połączeniu z obecnym trendem lekkości i integracji, bardzo ważna stała się racjonalna i wydajna miniaturyzacja silnika. Rozmiar silnika to określone wymagania dotyczące wielkości, podobne do „wzrostu” człowieka, długość osiowa silnika L jest podobna do „wzrostu” człowieka, średnica silnika D jest podobna do „obwodu” człowieka, stosunek tych dwóch jest stosunkiem długości do średnicy, aby określić stosunek długości do średnicy silnika, musimy najpierw określić szereg kluczowych parametrów silnika. Jak wszyscy wiemy moc silnika = prędkość * moment obrotowy. Objętość i moc silnika nie są ze sobą zbyt bezpośrednią zależnością, silnik chce się zminiaturyzować, należy rozważyć zwiększenie mocy wyjściowej w przypadku stałej objętości (moc wyjściowa = obciążenie magnetyczne × obciążenie elektryczne × prędkość), co oznacza, że głośność może być mniejsza w przypadku stałej mocy wyjściowej.
Jak poprawić ogólną moc wyjściową i zmniejszyć straty przy założeniu tej samej objętości, to główna trudność w zmniejszaniu się silnika. Dwa główne czynniki wpływające na moc wyjściową silnika, jeden to prędkość, drugi to moment obrotowy, iloczyn obu jest wysoki, moc wyjściowa jest duża, oprócz konieczności uwzględnienia obciążenia elektrycznego silnika A (efektywny strumień magnetyczny obwodu magnetycznego silnika) i obciążenie magnetyczne B (liczba amperozwojów, gdy cewka jest zasilana).
Tylko silnik ma duży prąd lub wysoką gęstość magnetyczną, można użyć mniejszego silnika do wytworzenia większego momentu obrotowego, a silnik przepuszcza duży prąd, spowoduje to utratę rezystancji i ciepło, co doprowadzi do nieproporcjonalnych kosztów i korzyści, więc może jedynie poprawić gęstość magnetyczną, to znaczy intensywność indukcji magnetycznej. Energia silnika z magnesami trwałymi jest przenoszona przez szczelinę powietrzną pomiędzy elementem stałym a wirnikiem w postaci energii elektromagnetycznej, dlatego konstrukcja silnika musi uwzględniać różne gęstości magnetyczne, takie jak gęstość magnetyczna szczeliny powietrznej, gęstość magnetyczna zębów, gęstość magnetyczna jarzma, średnia gęstość magnetyczna i maksymalna gęstość magnetyczna.
Aby zwiększyć obciążenie magnetyczne B, konieczne jest zastosowanie materiałów dobrze przewodzących magnetycznie. Ze względu na efekt nasycenia maksymalna gęstość magnetyczna w elektrotechnicznej blasze stalowej może osiągnąć jedynie około 2T ze względu na istnienie szczelin w zębach, więc gęstość magnetyczna szczeliny powietrznej jest mniejsza niż 2T, zwykle około 1T, w celu osiągnięcia wyższej gęstość magnetyczna, potrzeba wzbudzenia cewki elektromagnetycznej o wysokim natężeniu lub wzbudzenia magnesem trwałym o wysokiej remanencji.
Cewka elektromagnetyczna o wysokim natężeniu sama się nagrzeje, istnieje ograniczenie prądu, magnesy trwałe o wysokiej remanencji to rzadkie metale, bardzo drogie, więc obciążenie magnetyczne również ma swoje granice.
Dodatkowo istnieje sposób na zmniejszenie objętości silnika, czyli w przypadku stałej mocy, jeśli chcemy zmniejszyć głośność silnika, można zmniejszyć moment obrotowy silnika, co zwiększy prędkość silnika, i na koniec użyj reduktora, aby osiągnąć cel redukcji objętości.
Czas publikacji: 22 maja 2024 r
