Les moteurs à grande vitesse-offrent de larges perspectives d'application dans les domaines suivants :
Les moteurs à grande vitesse-sont utilisés dans diverses applications, telles que les compresseurs centrifuges dans les climatiseurs ou les réfrigérateurs. Avec le développement de la science et de la technologie, le nombre croissant d’exigences particulières conduira à des applications encore plus larges.
Avec le développement des véhicules électriques hybrides dans l'industrie automobile, les générateurs-à grande vitesse compacts et légers recevront une attention considérable et auront des applications prometteuses dans les véhicules électriques hybrides, l'aviation et les navires.
Les générateurs à grande vitesse-entraînés par des turbines à gaz sont compacts et très mobiles. Ils peuvent être utilisés comme sources d'énergie de secours pour des installations importantes, ou comme sources d'énergie indépendantes ou petites centrales électriques, complétant ainsi les inconvénients de l'alimentation électrique centralisée et possédant une valeur pratique significative.
Étant donné que la force centrifuge sur le rotor d'un moteur à grande vitesse-est proportionnelle au carré de la vitesse linéaire, les moteurs à grande vitesse-exigent une résistance mécanique très élevée. De plus, en raison de la haute fréquence et des pertes de fer importantes des moteurs à grande vitesse -, la densité de flux magnétique dans le noyau de fer doit être réduite de manière appropriée et des matériaux de noyau à faibles pertes - doivent être utilisés dans la conception.
La recherche sur les roulements fait également partie intégrante des moteurs à grande vitesse-, car les roulements ordinaires ne peuvent pas résister à un fonctionnement prolongé dans des systèmes à grande vitesse- ; de nouveaux matériaux et structures pour les roulements doivent être utilisés.
Les moteurs à grande vitesse- peuvent avoir diverses formes structurelles, telles que des moteurs à induction, des moteurs à aimants permanents et des moteurs à réluctance. La force centrifuge lors d'une rotation à grande vitesse-est très importante. Lorsque la vitesse linéaire atteint plus de 200 m/s, les rotors stratifiés conventionnels ne peuvent pas résister à la force centrifuge générée par une rotation à grande vitesse-, nécessitant l'utilisation de rotors stratifiés ou solides spéciaux à haute résistance-.
Au cours des presque cent ans de développement de la dynamique du rotor, de nombreuses méthodes de calcul ont vu le jour. Les méthodes de calcul modernes peuvent être principalement divisées en deux catégories : la méthode matricielle de transfert et la méthode des éléments finis.
La méthode des éléments finis présente une expression concise et standardisée des équations de mouvement et présente de nombreux avantages dans la résolution de problèmes de dynamique du rotor ou de systèmes mécaniques complexes composés du rotor et des structures environnantes. La méthode des éléments finis implique un grand nombre d'éléments pour les systèmes de rotor complexes, et les résultats des calculs sont plus précis que la méthode de la matrice de transfert ; cependant, cela prend du temps-et nécessite une grande quantité de mémoire. Le développement de la technologie informatique moderne a fourni un excellent support matériel pour la méthode des éléments finis.
