Általános célú{0}}motorok osztályozása

Állandó mágneses kefe nélküli motorok

A kefe nélküli motorok az 1960-as évek végén keletkeztek, és az állandó mágneses anyagtechnológia, a mikroelektronika és teljesítményelektronikai technológia, valamint a motortechnológia mellett gyorsan fejlődtek. A kefe nélküli motor egy tipikus elektromechanikus integrált termék, amely főként a motortestből, helyzetérzékelőből és elektronikus kapcsolóáramkörből áll. Az állandó mágneses anyagból készült forgórészű kefe nélküli motort permanens mágneses kefe nélküli motornak is nevezik, és a kefe nélküli motorok túlnyomó többsége állandó mágneses rotort használ.

Az állandó mágneses kefe nélküli motorok két típusra oszthatók: négyszöghullámmal hajtott kefe nélküli egyenáramú motorokra (a motortest állórész tekercsébe négyszöghullám-áramot fecskendezve) és szinuszhullámmal hajtott állandó mágneses szinkronmotorokra (PMSM). A hagyományos kefés egyenáramú motorokhoz képest a BLDCM-ek a hagyományos egyenáramú motorok mechanikus kommutációját helyettesítik elektronikus kommutációval, és megfordítják az állórészt és a forgórészt (a forgórész állandó mágneseket használ), így nincs szükség mechanikus kommutátorra és kefékre. A PMSM-ek ezzel szemben a tekercselt-rotoros szinkronmotor forgórészében lévő gerjesztő tekercseket állandó mágnesekre cserélik, miközben az állórészt változatlanul hagyják, így nincs szükség gerjesztőtekercsekre, csúszógyűrűkre és kefékre. Mivel a BLDCM állórészáramát négyszöghullám hajtja, az inverternek sokkal könnyebb négyszöghullámot elérni ugyanolyan feltételek mellett, mint a PMSM szinuszos hajtásánál. Ezenkívül a vezérlése egyszerűbb, mint a PMSM-é (bár teljesítménye alacsony fordulatszámon rosszabb, mint a PMSM-é{5}}főként a pulzáló nyomaték hatására). Ezért a BLDCM-ek szélesebb körű figyelmet kaptak.

Az állandó mágneses kefe nélküli motorok kiemelkedő teljesítményük és pótolhatatlan technológiai előnyeik miatt egyre nagyobb figyelmet kapnak. Különösen az 1970-es évek vége óta az olyan támogató technológiák gyors fejlődése, mint a ritkaföldfém-hidromágneses anyagok, a teljesítményelektronika és a számítógépes vezérlés, valamint a mikro-motorok gyártási folyamatainak folyamatos fejlesztése, az állandó mágneses kefe nélküli motorok technológiájának és teljesítményének folyamatos fejlődéséhez vezetett. Eredetileg kis és közepes méretű{4}}szervohajtásokban használták a repülőgépekben, a robotikában és a háztartási gépekben, ma már széles körben alkalmazzák elektromos járművekben, elektromos motorvonatokban és elektromos hajókban. A jövőben az állandó mágneses kefe nélküli egyenáramú motortechnológia és a kapcsolódó támogató technológiák folyamatos fejlesztésével, valamint az emberi társadalom folyamatos fejlődésével az állandó mágneses kefe nélküli motorok még szélesebb körű alkalmazásra fognak találni.

Lineáris motorok

Jelentős előrelépés történt a motortervezés elméletében, elősegítve a lineáris motorok alkalmazását, és újra reflektorfénybe hozva azokat.

Az elmúlt években a lineáris motorokat gyakorlatilag ipari gépekben, vasúti közlekedésben, felvonókban, repülőgép-hordozó repülőgép-indítókban, elektromágneses ágyúkban, rakétavetőben és elektromágneses meghajtású tengeralattjárókban alkalmazták. Az Egyesült Államok és más országok által kutatott, úgynevezett „űrlift” során lineáris motorokat használnak űrsiklók vagy űrhajók űrbe juttatására.

A számítógépes lemezmeghajtókban létezik egy olyan motortípus, amely az író/olvasó fejet hajtja, az úgynevezett hangtekercs-motor, amely szintén lineáris motortípusnak tekinthető.

A lineáris motorok nem korlátozódnak az elektromos motorokra; vannak lineáris generátorok is. A 2-7. ábra egy hullámvezérelt lineáris generátort mutat be.

Léptetőmotorok
A léptetőmotorok az elektromos impulzusjeleket szögeltolódássá alakítják a rotor forgásának szabályozására, és működtetőelemként szolgálnak az automatikus vezérlőberendezésekben. Minden bemeneti impulzusjel a léptetőmotort egy lépéssel előremozgatja, ezért impulzusmotornak is nevezik. A mikroelektronika és a számítástechnika fejlődésével napról napra növekszik az igény a léptetőmotorok iránt, amelyeket a nemzetgazdaság minden ágazatában alkalmaznak.

A léptetőmotor meghajtó tápegysége egy frekvenciaváltó impulzusjelforrásból, egy impulzuselosztóból és egy impulzuserősítőből áll, amely impulzusáramot biztosít a motor tekercseinek. A léptetőmotor működési teljesítménye a motor és a hajtás tápegysége közötti jó koordinációtól függ.

A léptetőmotorokat motortípusuk alapján két alapvető típusra osztják: elektromechanikusra és magnetoelektromosra. Az elektromechanikus léptetőmotorok vasmagból, tekercsekből és hajtóművekből állnak. Amikor a mágnestekercs feszültség alá kerül, mágneses erőt hoz létre, amely működésbe hozza a vasmagot, és mozgást okoz. A fogaskerekes mechanizmus szögben elforgatja a kimenő tengelyt, és egy elfordulásgátló fogaskerék tartja a kimenő tengelyt az új munkahelyzetben. Amikor a tekercs ismét feszültség alá kerül, a tengely egy másik szögben elfordul, és így tovább, léptető mozgást végezve. Az elektromágneses léptetőmotorok főként három formában kaphatók: állandó mágneses, reaktív és állandó mágneses indukciós.

Szupravezető motorok A szupravezető motorok nem sokban különböznek a közönséges motoroktól az elektromechanikus energiaátalakítási elveket tekintve, kivéve, hogy tekercseik szupravezető anyagokat használnak, ami nagymértékben csökkentheti a méretet és energiát takaríthat meg. Mivel a szupravezetéshez hűtőberendezésekre van szükség, a szerkezet különösen összetett, ezért általában csak nagy generátorokban vagy motorokban (például hatalmas hajók hajtására) használják őket. A 2-9. ábra egy szupravezető DC motort mutat hajókhoz.

Ultrahangos piezoelektromos motorok Az ultrahangos piezoelektromos motorok az 1980-as évek közepén kifejlesztett új típusú meghajtóeszközök. Nincsenek mágneses terejük vagy tekercselésük, és elvük teljesen eltér a hagyományos elektromágneses motorokétól. A piezoelektromos anyagok fordított piezoelektromos hatását használja fel az elektromos energia átalakítására egy rugalmas test ultrahangos rezgésévé, majd a súrlódási átvitelt a mozgó test forgó vagy lineáris mozgásává alakítja. Ennek a motortípusnak olyan előnyei vannak, mint például az alacsony működési sebesség, a nagy teljesítmény, a kompakt szerkezet, a kis méret és az alacsony zajszint. Ezenkívül a környezet mágneses mezői nem befolyásolják, és olyan területeken alkalmazható, mint a biológiai élettudományok, az optikai műszerek és a nagy pontosságú gépek.