Klassificering af motorer til generelle-formål

Permanent magnet børsteløse motorer

Børsteløse motorer opstod i slutningen af ​​1960'erne og udviklede sig hurtigt sammen med permanentmagnetmaterialeteknologi, mikroelektronik og kraftelektronikteknologi og motorteknologi. En børsteløs motor er et typisk elektromekanisk integreret produkt, hovedsageligt sammensat af motorhuset, positionssensoren og det elektroniske koblingskredsløb. En børsteløs motor med en rotor af permanentmagnetmateriale kaldes også en børsteløs permanentmagnetmotor, og langt de fleste børsteløse motorer anvender permanentmagnetrotorer.

Permanent magnet børsteløse motorer kan opdeles i to typer: børsteløse jævnstrømsmotorer (BLDCM) drevet af firkantbølge (injiceret med firkantbølgestrøm ind i motorlegemets statorviklinger) og permanentmagnet synkronmotorer (PMSM) drevet af sinusbølge. Sammenlignet med traditionelle børstede DC-motorer, erstatter BLDCM'er den mekaniske kommutering af traditionelle DC-motorer med elektronisk kommutering og vender statoren og rotoren om (rotoren bruger permanente magneter), hvilket eliminerer behovet for en mekanisk kommutator og børster. PMSM'er erstatter på den anden side excitationsviklingerne i rotoren på en viklet -rotorsynkronmotor med permanente magneter, mens statoren holdes uændret, hvilket eliminerer behovet for excitationsspoler, slæberinge og børster. Fordi statorstrømmen af ​​en BLDCM drives af en firkantbølge, er det meget lettere for inverteren at opnå en firkantbølge under de samme forhold sammenlignet med det sinusformede drev af en PMSM. Desuden er dens styring enklere end en PMSM (selvom dens ydeevne ved lave hastigheder er dårligere end en PMSM-hovedsageligt på grund af påvirkningen af ​​pulserende drejningsmoment). Derfor har BLDCM'er fået større opmærksomhed.

Permanent magnet børsteløse motorer har fået stigende opmærksomhed på grund af deres overlegne ydeevne og uerstattelige teknologiske fordele. Især siden slutningen af ​​1970'erne har hurtige fremskridt inden for understøttende teknologier såsom sjældne jordarters hydromagnetiske materialer, kraftelektronik og computerstyring sammen med kontinuerlige forbedringer i mikro-motorfremstillingsprocesser ført til kontinuerlige forbedringer i teknologien og ydeevnen af ​​børsteløse permanentmagneter. De blev oprindeligt brugt i små og mellemstore-servodrev i rumfart, robotteknologi og husholdningsapparater, og de anvendes nu bredt i elektriske køretøjer, elektriske multienheder og elektriske skibe. I fremtiden, med den kontinuerlige udvikling af permanent magnet børsteløs jævnstrømsmotorteknologi og relaterede understøttende teknologier, såvel som de igangværende fremskridt i det menneskelige samfund, vil permanente magnet børsteløse motorer finde endnu bredere anvendelser.

Lineære motorer

Der er gjort betydelige fremskridt inden for motordesignteori, der fremmer anvendelsen af ​​lineære motorer og bringer dem tilbage i rampelyset.

I de senere år er lineære motorer praktisk talt blevet anvendt i industrimaskiner, jernbanetransport, elevatorer, hangarskibe, affyringsramper, elektromagnetiske kanoner, missilaffyringsramper og elektromagnetiske fremdriftsubåde. Den så-"rumelevator", der forskes i af USA og andre lande, involverer brug af lineære motorer til at opsende rumfærger eller rumfartøjer ud i rummet.

I computerdiskdrev er der en type motor, der driver læse-/skrivehovedet kaldet en svingspolemotor, som også kan betragtes som en type lineær motor.

Lineære motorer er ikke begrænset til elektriske motorer; der er også lineære generatorer. Figur 2-7 viser en bølgedrevet lineær generator.

Stepmotorer
Stepmotorer konverterer elektriske impulssignaler til vinkelforskydning for at styre rotorrotation, der tjener som aktuatorer i automatiske styreenheder. Hvert inputpulssignal får stepmotoren til at bevæge sig et skridt fremad, derfor kaldes det også en pulsmotor. Med udviklingen af ​​mikroelektronik og computerteknologi stiger efterspørgslen efter stepmotorer dagligt, og de bruges i alle sektorer af den nationale økonomi.

Drevets strømforsyning til en stepmotor består af en frekvensomformerpulssignalkilde, en pulsfordeler og en pulsforstærker, som leverer pulsstrøm til motorviklingerne. En stepmotors driftsydelse afhænger af den gode koordination mellem motoren og drevets strømforsyning.

Stepmotorer er klassificeret i to grundlæggende typer baseret på deres motortype: elektromekaniske og magnetoelektriske. Elektromekaniske stepmotorer består af en jernkerne, spoler og gearmekanismer. Når magnetspolen aktiveres, genererer den magnetisk kraft, som aktiverer jernkernen, hvilket får den til at bevæge sig. Gearmekanismen roterer udgangsakslen i en vinkel, og et anti-rotationsgear holder udgangsakslen i den nye arbejdsposition. Når spolen aktiveres igen, roterer akslen med en anden vinkel, og så videre, og udfører trinbevægelse. Elektromagnetiske stepmotorer kommer hovedsageligt i tre former: permanent magnet, reaktiv og permanent magnet induktion.

Superledende motorer Superledende motorer adskiller sig ikke meget fra almindelige motorer med hensyn til elektromekaniske energiomdannelsesprincipper, bortset fra at deres viklinger bruger superledende materialer, som i høj grad kan reducere størrelsen og spare energi. Fordi superledning kræver køleudstyr, er strukturen særlig kompleks, og derfor bruges de generelt kun i store generatorer eller motorer (såsom dem, der bruges til at fremdrive massive skibe). Figur 2-9 viser en superledende jævnstrømsmotor til skibe.

Ultralyds piezoelektriske motorer Ultralyds piezoelektriske motorer er en ny type drivenhed udviklet i midten af ​​-1980'erne. De har intet magnetfelt eller viklinger, og deres princip er helt anderledes end traditionelle elektromagnetiske motorer. Den udnytter den omvendte piezoelektriske effekt af piezoelektriske materialer til at konvertere elektrisk energi til ultralydsvibrationer af et elastisk legeme og konverterer derefter friktionstransmission til roterende eller lineær bevægelse af det bevægelige legeme. Denne type motor har fordele såsom lav driftshastighed, høj effekt, kompakt struktur, lille størrelse og lav støj. Desuden er det upåvirket af miljømagnetiske felter og kan anvendes inden for områder som biologisk biovidenskab, optiske instrumenter og højpræcisionsmaskiner.