Klasifikace-motorů pro všeobecné použití

Bezkomutátorové motory s permanentními magnety

Bezkomutátorové motory vznikly koncem 60. let 20. století a rychle se rozvíjely spolu s technologií materiálů s permanentními magnety, mikroelektronikou a technologií výkonové elektroniky a technologií motorů. Bezkomutátorový motor je typický elektromechanický integrovaný produkt, který se skládá hlavně z těla motoru, snímače polohy a elektronických spínacích obvodů. Bezkomutátorový motor s rotorem vyrobeným z materiálu s permanentními magnety se také nazývá bezkomutátorový motor s permanentními magnety a naprostá většina bezkomutátorových motorů používá rotory s permanentními magnety.

Střídavé motory s permanentními magnety lze rozdělit do dvou typů: bezkomutátorové stejnosměrné motory (BLDCM) poháněné obdélníkovou vlnou (vstřikované obdélníkovým proudem do vinutí statoru tělesa motoru) a synchronní motory s permanentními magnety (PMSM) poháněné sinusovou vlnou. Ve srovnání s tradičními kartáčovanými stejnosměrnými motory nahrazují BLDCM mechanickou komutaci tradičních stejnosměrných motorů elektronickou komutací a reverzují stator a rotor (rotor používá permanentní magnety), čímž eliminuje potřebu mechanického komutátoru a kartáčů. Na druhou stranu PMSM nahrazují budicí vinutí v rotoru synchronního motoru s vinutým-rotorem permanentními magnety, zatímco stator zůstává beze změny, čímž odpadá potřeba budicích cívek, sběracích kroužků a kartáčů. Protože statorový proud BLDCM je řízen obdélníkovou vlnou, je pro měnič mnohem jednodušší získat obdélníkovou vlnu za stejných podmínek ve srovnání se sinusovým pohonem PMSM. Navíc je jeho ovládání jednodušší než u PMSM (ačkoli jeho výkon při nízkých otáčkách je horší než u PMSM-hlavně kvůli vlivu pulzujícího točivého momentu). Proto si BLDCM získaly širší pozornost.

Střídavé motory s permanentními magnety si získaly stále větší pozornost díky svému vynikajícímu výkonu a nenahraditelným technologickým výhodám. Zejména od konce 70. let vedl rychlý pokrok v podpůrných technologiích, jako jsou hydromagnetické materiály vzácných zemin, výkonová elektronika a počítačové řízení, spolu s neustálým zlepšováním procesů výroby mikro-motorů k neustálému zlepšování technologie a výkonu bezkomutátorových motorů s permanentními magnety. Původně se používaly v malých a středních-servopohonech v letectví, robotice a domácích spotřebičích, nyní se široce používají v elektrických vozidlech, elektrických jednotkách a elektrických lodích. V budoucnu, s neustálým vývojem technologie bezkomutátorových stejnosměrných motorů s permanentními magnety a souvisejících podpůrných technologií, stejně jako s neustálým pokrokem lidské společnosti, najdou bezkomutátorové motory s permanentními magnety ještě širší uplatnění.

Lineární motory

Významného pokroku bylo dosaženo v teorii návrhu motoru, která podporuje aplikaci lineárních motorů a vrací je zpět do centra pozornosti.

V posledních letech se lineární motory prakticky používají v průmyslových strojích, železniční dopravě, výtazích, odpalovacích zařízeních letadel na letadlových lodích, elektromagnetických dělech, odpalovačích raket a ponorkách s elektromagnetickým pohonem. Tak-takzvaný „vesmírný výtah“, který zkoumají Spojené státy a další země, zahrnuje použití lineárních motorů k vypouštění raketoplánů nebo kosmických lodí do vesmíru.

U počítačových diskových jednotek existuje typ motoru, který pohání čtecí/zapisovací hlavu, nazývaný motor kmitací cívky, který lze také považovat za typ lineárního motoru.

Lineární motory nejsou omezeny na elektromotory; existují také lineární generátory. Obrázek 2-7 ukazuje vlnou řízený lineární generátor.

Krokové motory
Krokové motory převádějí elektrické impulsní signály na úhlové přemístění pro řízení rotace rotoru, které slouží jako akční členy v automatických řídicích zařízeních. Každý vstupní pulzní signál způsobí, že se krokový motor posune o jeden krok vpřed, proto se také nazývá pulzní motor. S rozvojem mikroelektroniky a výpočetní techniky se denně zvyšuje poptávka po krokových motorech, které nacházejí uplatnění ve všech odvětvích národního hospodářství.

Napájecí zdroj pohonu pro krokový motor se skládá ze zdroje impulsního signálu frekvenčního měniče, rozdělovače impulsů a zesilovače impulsů, který dodává impulsní proud do vinutí motoru. Provozní výkon krokového motoru závisí na dobré koordinaci mezi motorem a napájecím zdrojem měniče.

Krokové motory jsou rozděleny do dvou základních typů podle typu motoru: elektromechanické a magnetoelektrické. Elektromechanické krokové motory se skládají z železného jádra, cívek a převodových mechanismů. Když je cívka elektromagnetu pod napětím, generuje magnetickou sílu, která ovládá železné jádro a způsobuje jeho pohyb. Převodový mechanismus otáčí výstupní hřídel o úhel a anti{3}}převodovka udržuje výstupní hřídel v nové pracovní poloze. Když je cívka znovu nabuzena, hřídel se otočí o další úhel a tak dále a provádí krokový pohyb. Elektromagnetické krokové motory přicházejí hlavně ve třech formách: permanentní magnet, reaktivní a permanentní magnet indukce.

Supravodivé motory Supravodivé motory se příliš neliší od běžných motorů, pokud jde o principy elektromechanické přeměny energie, kromě toho, že jejich vinutí používá supravodivé materiály, které mohou značně zmenšit velikost a šetřit energii. Protože supravodivost vyžaduje chladicí zařízení, struktura je obzvláště složitá, a proto se obecně používají pouze ve velkých generátorech nebo motorech (jako jsou ty, které se používají pro pohon masivních lodí). Obrázek 2-9 ukazuje supravodivý stejnosměrný motor pro lodě.

Ultrazvukové piezoelektrické motory Ultrazvukové piezoelektrické motory jsou novým typem hnacího zařízení vyvinutého v polovině-80. let 20. století. Nemají magnetické pole ani vinutí a jejich princip je zcela odlišný od tradičních elektromagnetických motorů. Využívá inverzního piezoelektrického jevu piezoelektrických materiálů k přeměně elektrické energie na ultrazvukové vibrace pružného tělesa a poté převádí přenos tření na rotační nebo lineární pohyb pohybujícího se tělesa. Tento typ motoru má výhody, jako je nízká provozní rychlost, vysoký výkon, kompaktní konstrukce, malá velikost a nízká hlučnost. Navíc není ovlivněn magnetickými poli okolního prostředí a lze jej použít v oborech, jako jsou biologické biologické vědy, optické přístroje a vysoce přesné stroje.