Klasifikacija motora{0}}opće namjene

Motori bez četkica sa trajnim magnetom

Motori bez četkica nastali su kasnih 1960-ih i brzo su se razvijali zajedno s tehnologijom materijala permanentnih magneta, tehnologijom mikroelektronike i energetske elektronike i tehnologijom motora. Motor bez četkica je tipičan elektromehanički integrirani proizvod, koji se uglavnom sastoji od tijela motora, senzora položaja i elektronskog sklopnog kola. Motor bez četkica s rotorom napravljenim od materijala trajnog magneta naziva se i motor bez četkica s permanentnim magnetom, a velika većina motora bez četkica koristi rotore s permanentnim magnetom.

Motori bez četkica s trajnim magnetom mogu se podijeliti u dva tipa: motori jednosmjerne struje bez četkica (BLDCM) pokretani kvadratnim valom (ubrizgani strujom pravokutnog vala u namotaje statora na tijelu motora) i sinhroni motori s permanentnim magnetom (PMSM) pokretani sinusnim valom. U poređenju s tradicionalnim brušenim DC motorima, BLDCM zamjenjuju mehaničku komutaciju tradicionalnih DC motora elektronskom komutacijom i obrću stator i rotor (rotor koristi trajne magnete), čime se eliminira potreba za mehaničkim komutatorom i četkama. PMSM-ovi, s druge strane, zamjenjuju pobudne namote u rotoru sinhronog motora sa namotanim-rotorom trajnim magnetima, dok stator ostaju nepromijenjeni, čime se eliminira potreba za pobudnim zavojnicama, kliznim prstenovima i četkicama. Budući da se struja statora BLDCM-a pokreće kvadratnim valom, inverteru je mnogo lakše da dobije kvadratni val pod istim uvjetima u poređenju sa sinusoidnim pogonom PMSM-a. Štaviše, njegova kontrola je jednostavnija nego kod PMSM-a (iako su njegove performanse pri malim brzinama lošije od onih kod PMSM-a-uglavnom zbog utjecaja pulsirajućeg momenta). Stoga su BLDCM-ovi dobili širu pažnju.

Motori bez četkica s trajnim magnetom privukli su sve veću pažnju zbog svojih vrhunskih performansi i nezamjenjivih tehnoloških prednosti. Naročito od kasnih 1970-ih, brzi napredak u tehnologijama podrške kao što su hidromagnetni materijali rijetkih zemalja, energetska elektronika i kompjutersko upravljanje, zajedno sa stalnim poboljšanjima u procesima proizvodnje mikro-motora, doveli su do kontinuiranog poboljšanja tehnologije i performansi motora bez četkica s permanentnim magnetom. Prvobitno korišteni u malim i srednjim-servo pogonima u zrakoplovstvu, robotici i kućnim aparatima, sada se široko primjenjuju u električnim vozilima, električnim višestrukim jedinicama i električnim brodovima. U budućnosti, uz kontinuirani razvoj tehnologije jednosmjernih motora bez četkica s trajnim magnetom i pratećih tehnologija, kao i kontinuiranog napretka ljudskog društva, motori bez četkica s permanentnim magnetom naći će još širu primjenu.

Linearni motori

Značajan napredak je napravljen u teoriji dizajna motora, promovirajući primjenu linearnih motora i vraćajući ih u središte pažnje.

Posljednjih godina, linearni motori se praktično primjenjuju u industrijskim mašinama, željezničkom transportu, liftovima, lanserima aviona nosača aviona, elektromagnetnim topovima, raketnim bacačima i podmornicama s elektromagnetnim pogonom. Takozvani "svemirski lift" koji istražuju Sjedinjene Države i druge zemlje uključuje korištenje linearnih motora za lansiranje svemirskih šatlova ili svemirskih letjelica u svemir.

U kompjuterskim disk jedinicama postoji tip motora koji pokreće glavu za čitanje/pisanje koji se naziva motor zavojnice, koji se takođe može smatrati vrstom linearnog motora.

Linearni motori nisu ograničeni na elektromotore; postoje i linearni generatori. Slika 2-7 prikazuje linearni generator vođen talasima.

Koračni motori
Koračni motori pretvaraju električne impulsne signale u ugaoni pomak za kontrolu rotacije rotora, služeći kao aktuatori u uređajima za automatsko upravljanje. Svaki ulazni impulsni signal uzrokuje da se koračni motor pomakne jedan korak naprijed, pa se stoga naziva i pulsni motor. Sa razvojem mikroelektronike i kompjuterske tehnologije, potražnja za koračnim motorima svakodnevno je sve veća, a koriste se u svim sektorima nacionalne privrede.

Napajanje pogona za koračni motor sastoji se od izvora impulsnog signala pretvarača frekvencije, razdjelnika impulsa i pojačivača impulsa, koji namotajima motora daje impulsnu struju. Radne performanse koračnog motora zavise od dobre koordinacije između motora i napajanja pogona.

Koračni motori su klasifikovani u dva osnovna tipa na osnovu tipa motora: elektromehanički i magnetoelektrični. Elektromehanički koračni motori sastoje se od željeznog jezgra, zavojnica i zupčanika. Kada je solenoidni kalem pod naponom, on stvara magnetnu silu, koja pokreće gvozdeno jezgro, uzrokujući njegovo pomeranje. Mehanizam zupčanika zakreće izlaznu osovinu za ugao, a zupčanik protiv -okretanja drži izlazno vratilo u novom radnom položaju. Kada se zavojnica ponovo uključi, osovina se rotira za drugi ugao, i tako dalje, izvodeći korak. Elektromagnetski koračni motori uglavnom dolaze u tri oblika: permanentni magnet, reaktivni i indukcijski permanentni magnet.

Superprovodni motori Superprovodljivi motori se ne razlikuju mnogo od običnih motora u smislu principa elektromehaničke konverzije energije, osim što njihovi namotaji koriste supravodljive materijale, koji mogu značajno smanjiti veličinu i uštedeti energiju. Budući da je za supravodljivost potrebna rashladna oprema, struktura je posebno složena i stoga se općenito koriste samo u velikim generatorima ili motorima (kao što su oni koji se koriste za pogon masivnih brodova). Slika 2-9 prikazuje supravodljivi DC motor za brodove.

Ultrazvučni piezoelektrični motori Ultrazvučni piezoelektrični motori su novi tip pogonskog uređaja razvijen sredinom -1980-ih. Nemaju magnetsko polje ili namotaje, a njihov princip je potpuno drugačiji od tradicionalnih elektromagnetnih motora. Koristi inverzni piezoelektrični efekat piezoelektričnih materijala za pretvaranje električne energije u ultrazvučnu vibraciju elastičnog tijela, a zatim pretvara prijenos trenja u rotacijsko ili linearno kretanje tijela koje se kreće. Ovaj tip motora ima prednosti kao što su mala radna brzina, visoka izlazna snaga, kompaktna struktura, mala veličina i niska buka. Štaviše, na njega ne utiču magnetna polja okoline i može se primeniti u oblastima kao što su biološke nauke o životu, optički instrumenti i mašine visoke preciznosti.