水素燃料電池スタックローターとエアコンプレッサーローター

水素燃料電池スタックやエアコンプレッサーの作動部品のうち、ローターは動力源の要であり、その各種指標は稼働時の機械の効率や安定性に直結します。

1. ローターの要件

速度要件

速度は ≥100,000RPM である必要があります。高速性は、動作中の水素燃料電池スタックとエアコンプレッサーのガス流量と圧力要件を満たすためです。水素燃料電池では、エアコンプレッサーは大量の空気を急速に圧縮し、スタックのカソードに供給する必要があります。高速ローターは、燃料電池の効率的な反応を確保するために、十分な流量と圧力で空気を反応領域に強制的に流入させることができます。このような高速回転では、ローターの材料強度、製造プロセス、動的バランスについて厳しい基準が設けられています。高速で回転する際、ローターは巨大な遠心力に耐える必要があり、わずかなアンバランスでも激しい振動や部品の損傷を引き起こす可能性があるためです。

動的バランスの要件

ダイナミックバランスはG2.5レベルに達する必要があります。高速回転中、ローターの質量分布は可能な限り均一でなければなりません。動バランスが悪いとローターに傾いた遠心力が発生し、装置の振動や騒音が発生するだけでなく、ベアリングなどの部品の摩耗が増加し、装置の寿命が短くなります。 G2.5 レベルのダイナミックバランスは、ローターのアンバランスを非常に低い範囲内に制御し、回転中のローターの安定性を確保することを意味します。

磁場の一貫性要件

磁場均一性 1% 以内の要件は、主に磁石を備えたローターに適用されます。水素燃料電池スタックに関連するモーター システムでは、磁場の均一性と安定性がモーターの性能に決定的な影響を与えます。正確な磁界の一貫性により、モーターの出力トルクの滑らかさが保証され、トルク変動が低減され、スタックシステム全体のエネルギー変換効率と動作の安定性が向上します。磁界の一貫性の偏差が大きすぎると、モーターの動作中にジョグルや発熱などの問題が発生し、システムの通常の動作に重大な影響を及ぼします。

材料要件

ローターの磁性材料は、サマリウムコバルト 、高磁気エネルギー積、高い保磁力、および良好な温度安定性の利点を備えた希土類永久磁石材料。水素燃料電池スタックの動作環境では、安定した磁場を提供でき、磁場強度に対する温度変化の影響にある程度耐えることができます。シース材質には高性能ニッケル基合金であるGH4169（インコネル718）を使用しています。高温強度、耐疲労性、耐食性に優れています。複雑な化学環境や水素燃料電池の高温作動条件において磁石を効果的に保護し、腐食や機械的損傷を防ぎ、ローターの長期安定した動作を保証します。

2. ローターの役割

ローターは機械の動作の中核となるコンポーネントの 1 つです。インペラを駆動して高速回転により外気を吸入・圧縮し、電気エネルギーと機械エネルギーの変換を実現し、スタックのカソードに十分な酸素を供給します。酸素は、燃料電池の電気化学反応における重要な反応物質です。十分な酸素の供給により電気化学反応の速度が向上し、それによってスタックの発電量が増加し、水素燃料スタック システム全体のエネルギー変換と出力のスムーズな進行が保証されます。

3. 生産と生産の厳格な管理品質検査

杭州マグネットパワーローター製造において高度な技術とプロセスを備えています。

SmCo磁石の組成や微細構造の制御において豊富な経験と技術蓄積を有しております。耐熱温度550℃の超高温SmCo磁石や磁場均一度1%以内の磁石、抗渦電流磁石など、磁石の性能を最大限に引き出すことができます。

ローターの加工・製造工程では、高精度CNC加工機を使用してマグネットの寸法精度とローターの寸法精度を正確に管理し、ローターの動的バランス性能と磁場均一性の要件を確保しています。さらに、スリーブの溶接および成形プロセスでは、GH4169 スリーブと磁石の緊密な組み合わせとスリーブの機械的特性を確保するために、高度な溶接技術と熱処理プロセスが使用されています。

品質の面では、同社はローターの形状や位置の公差を保証するためにCMMなどのさまざまな測定機器を使用する、完全かつ正確な一連の検査装置とプロセスを備えています。レーザー速度計はローターの速度検出に使用され、高速で回転するローターの速度データを正確に捕捉し、システムに信頼性の高い速度データを保証します。

動的バランシング検出機: ローターを検出機上に置き、回転中のローターの振動信号をセンサーを通じてリアルタイムに収集します。次に、これらの信号はデータ分析システムによって詳細に処理され、ローターのアンバランスと位相情報が計算されます。その検出精度は G2.5、さらには G1 に達します。不均衡の検出分解能はミリグラムレベルまで正確です。ロータのアンバランスが検出されると、検出データに基づいて正確に修正され、ロータの動的バランス性能が最良の状態に達することが保証されます。

磁界測定器：ロータの磁界強度、磁界分布、磁界一貫性を総合的に検出できます。測定器はローターの異なる位置で多点サンプリングを実行し、各点の磁場データを比較することで磁場一貫性偏差値を計算し、それが 1% 以内に制御されていることを確認します。

同社は経験豊富で熟練した生産チームだけでなく、絶えず変化する市場のニーズを満たすためにローターの設計と製造プロセスを継続的に最適化および革新できる研究開発チームも擁しています。第二に、Hangzhou Magnet Power Technology Co., Ltd. は、長年の業界経験、原材料の厳格な管理、技術革新と開発、品質検査を組み合わせて、さまざまなユーザーシナリオとニーズに基づいた独自のカスタマイズされたローターソリューションを顧客に提供できます。お客様にお届けするローターはどれも高品質な製品であること。