Klasifikácia-motorov na všeobecné použitie

Bezuhlíkové motory s permanentným magnetom

Bezuhlíkové motory vznikli koncom 60. rokov 20. storočia a rýchlo sa rozvíjali spolu s technológiou materiálov s permanentnými magnetmi, mikroelektronikou a technológiou výkonovej elektroniky a technológiou motorov. Bezkomutátorový motor je typický elektromechanický integrovaný produkt, ktorý pozostáva hlavne z tela motora, snímača polohy a elektronických spínacích obvodov. Bezkomutátorový motor s rotorom vyrobeným z materiálu s permanentným magnetom sa tiež nazýva bezkomutátorový motor s permanentným magnetom a prevažná väčšina bezkomutátorových motorov používa rotory s permanentnými magnetmi.

Bezkomutátorové motory s permanentnými magnetmi možno rozdeliť do dvoch typov: bezkomutátorové jednosmerné motory (BLDCM) poháňané pravouhlou vlnou (vháňané pravouhlým prúdom do vinutí statora telesa motora) a synchrónne motory s permanentnými magnetmi (PMSM) poháňané sínusoidou. V porovnaní s tradičnými kartáčovanými jednosmernými motormi nahrádzajú BLDCM mechanickú komutáciu tradičných jednosmerných motorov elektronickou komutáciou a obracajú stator a rotor (rotor používa permanentné magnety), čím eliminujú potrebu mechanického komutátora a kief. Na druhej strane PMSM nahrádzajú budiace vinutia v rotore synchrónneho motora s vinutým-rotorom permanentnými magnetmi, pričom zachovávajú stator nezmenený, čím eliminujú potrebu budiacich cievok, zberacích krúžkov a kief. Pretože statorový prúd BLDCM je poháňaný pravouhlou vlnou, je pre menič oveľa jednoduchšie získať štvorcovú vlnu za rovnakých podmienok v porovnaní so sínusovým pohonom PMSM. Okrem toho je jeho ovládanie jednoduchšie ako pri PMSM (hoci jeho výkon pri nízkych rýchlostiach je horší ako u PMSM-hlavne v dôsledku vplyvu pulzujúceho krútiaceho momentu). Preto BLDCM získali širšiu pozornosť.

Bezkomutátorové motory s permanentnými magnetmi si získali čoraz väčšiu pozornosť vďaka svojmu vynikajúcemu výkonu a nenahraditeľným technologickým výhodám. Najmä od konca 70. rokov 20. storočia rýchly pokrok v podporných technológiách, ako sú hydromagnetické materiály vzácnych zemín, výkonová elektronika a počítačové riadenie, spolu s neustálym zdokonaľovaním procesov výroby mikro-motorov viedli k neustálemu zlepšovaniu technológie a výkonu bezkomutátorových motorov s permanentnými magnetmi. Spočiatku sa používali v malých a stredných-servopohonoch v leteckom a kozmickom priemysle, robotike a domácich spotrebičoch, teraz sa široko používajú v elektrických vozidlách, elektrických jednotkách a elektrických lodiach. V budúcnosti, s neustálym vývojom technológie bezkomutátorových jednosmerných motorov s permanentnými magnetmi a súvisiacich podporných technológií, ako aj s neustálym pokrokom ľudskej spoločnosti, nájdu bezkomutátorové motory s permanentnými magnetmi ešte širšie uplatnenie.

Lineárne motory

Významný pokrok sa dosiahol v teórii konštrukcie motorov, ktorá podporuje aplikáciu lineárnych motorov a vracia ich späť do centra pozornosti.

V posledných rokoch sa lineárne motory prakticky používajú v priemyselných strojoch, železničnej doprave, výťahoch, odpaľovacích zariadeniach lietadiel na lietadlových lodiach, elektromagnetických delách, odpaľovačoch rakiet a ponorkách s elektromagnetickým pohonom. Tak-takzvaný „vesmírny výťah“, ktorý skúmajú Spojené štáty a ďalšie krajiny, zahŕňa použitie lineárnych motorov na vypustenie raketoplánov alebo kozmických lodí do vesmíru.

V počítačových diskových jednotkách existuje typ motora, ktorý poháňa čítaciu/zapisovaciu hlavu nazývaný motor s kmitacou cievkou, ktorý možno tiež považovať za typ lineárneho motora.

Lineárne motory sa neobmedzujú len na elektromotory; existujú aj lineárne generátory. Obrázok 2-7 zobrazuje vlnou poháňaný lineárny generátor.

Krokové motory
Krokové motory premieňajú elektrické impulzné signály na uhlové posunutie na riadenie rotácie rotora, ktoré slúžia ako ovládače v automatických riadiacich zariadeniach. Každý vstupný impulzný signál spôsobí, že sa krokový motor posunie o jeden krok dopredu, preto sa nazýva aj impulzný motor. S rozvojom mikroelektroniky a výpočtovej techniky sa dopyt po krokových motoroch denne zvyšuje a využívajú sa vo všetkých odvetviach národného hospodárstva.

Napájací zdroj pohonu pre krokový motor pozostáva zo zdroja impulzného signálu frekvenčného meniča, rozdeľovača impulzov a zosilňovača impulzov, ktorý dodáva impulzný prúd vinutiu motora. Prevádzkový výkon krokového motora závisí od dobrej koordinácie medzi motorom a napájaním pohonu.

Krokové motory sú rozdelené do dvoch základných typov podľa typu motora: elektromechanické a magnetoelektrické. Elektromechanické krokové motory pozostávajú zo železného jadra, cievok a prevodových mechanizmov. Keď je cievka solenoidu pod napätím, generuje magnetickú silu, ktorá poháňa železné jadro a spôsobuje jeho pohyb. Prevodový mechanizmus otáča výstupný hriadeľ o uhol a anti{3}}prevodové koleso udržuje výstupný hriadeľ v novej pracovnej polohe. Keď je cievka opäť napájaná, hriadeľ sa otočí o ďalší uhol atď., čím sa vykonáva krokový pohyb. Elektromagnetické krokové motory prichádzajú hlavne v troch formách: permanentný magnet, reaktívny a permanentný magnet indukcia.

Supravodivé motory Supravodivé motory sa veľmi nelíšia od bežných motorov, pokiaľ ide o princípy elektromechanickej premeny energie, okrem toho, že ich vinutia používajú supravodivé materiály, ktoré môžu výrazne zmenšiť veľkosť a šetriť energiu. Pretože supravodivosť vyžaduje chladiace zariadenie, štruktúra je obzvlášť zložitá, a preto sa vo všeobecnosti používajú iba vo veľkých generátoroch alebo motoroch (ako sú tie, ktoré sa používajú na pohon masívnych lodí). Obrázok 2-9 znázorňuje supravodivý jednosmerný motor pre lode.

Ultrazvukové piezoelektrické motory Ultrazvukové piezoelektrické motory sú novým typom hnacieho zariadenia vyvinutého v polovici-80. rokov 20. storočia. Nemajú magnetické pole ani vinutia a ich princíp je úplne odlišný od tradičných elektromagnetických motorov. Využíva inverzný piezoelektrický efekt piezoelektrických materiálov na premenu elektrickej energie na ultrazvukové vibrácie elastického telesa a potom premení prenos trenia na rotačný alebo lineárny pohyb pohybujúceho sa telesa. Tento typ motora má výhody ako nízka prevádzková rýchlosť, vysoký výkon, kompaktná konštrukcia, malé rozmery a nízka hlučnosť. Okrem toho nie je ovplyvnený magnetickými poľami prostredia a možno ho použiť v oblastiach, ako sú biologické biologické vedy, optické prístroje a vysoko presné stroje.