การจำแนกประเภท-มอเตอร์เอนกประสงค์

มอเตอร์ไร้แปรงแม่เหล็กถาวร

มอเตอร์ไร้แปรงถ่านถือกำเนิดขึ้นในปลายทศวรรษ 1960 และพัฒนาอย่างรวดเร็วควบคู่ไปกับเทคโนโลยีวัสดุแม่เหล็กถาวร เทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์และอิเล็กทรอนิกส์กำลัง และเทคโนโลยีมอเตอร์ มอเตอร์ไร้แปรงถ่านเป็นผลิตภัณฑ์บูรณาการระบบเครื่องกลไฟฟ้าทั่วไป โดยส่วนใหญ่ประกอบด้วยตัวมอเตอร์ เซ็นเซอร์ตำแหน่ง และวงจรสวิตชิ่งอิเล็กทรอนิกส์ มอเตอร์ไร้แปรงถ่านที่มีโรเตอร์ที่ทำจากวัสดุแม่เหล็กถาวรเรียกอีกอย่างว่ามอเตอร์แม่เหล็กถาวรไร้แปรงถ่าน และมอเตอร์ไร้แปรงถ่านส่วนใหญ่ใช้โรเตอร์แม่เหล็กถาวร

มอเตอร์แม่เหล็กถาวรไร้แปรงถ่านสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท ได้แก่ มอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่าน (BLDCM) ขับเคลื่อนด้วยคลื่นสี่เหลี่ยม (ฉีดด้วยกระแสคลื่นสี่เหลี่ยมเข้าไปในขดลวดสเตเตอร์ของตัวมอเตอร์) และมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร (PMSM) ขับเคลื่อนด้วยคลื่นไซน์ เมื่อเปรียบเทียบกับมอเตอร์ DC แบบมีแปรงถ่านแบบดั้งเดิม BLDCM จะแทนที่การเปลี่ยนทางกลของมอเตอร์ DC แบบเดิมด้วยการสับเปลี่ยนทางอิเล็กทรอนิกส์ และย้อนกลับสเตเตอร์และโรเตอร์ (โรเตอร์ใช้แม่เหล็กถาวร) จึงไม่จำเป็นต้องใช้ตัวสับเปลี่ยนทางกลและแปรง ในทางกลับกัน PMSM จะแทนที่ขดลวดกระตุ้นในโรเตอร์ของ-มอเตอร์ซิงโครนัสของโรเตอร์แบบพันแผลด้วยแม่เหล็กถาวร ขณะเดียวกันก็รักษาสเตเตอร์ไว้ไม่เปลี่ยนแปลง จึงไม่จำเป็นต้องใช้คอยล์กระตุ้น แหวนสลิป และแปรง เนื่องจากกระแสสเตเตอร์ของ BLDCM ถูกขับเคลื่อนด้วยคลื่นสี่เหลี่ยม จึงง่ายกว่ามากที่อินเวอร์เตอร์จะได้คลื่นสี่เหลี่ยมภายใต้สภาวะเดียวกัน เมื่อเปรียบเทียบกับการขับเคลื่อนไซนูซอยด์ของ PMSM นอกจากนี้ การควบคุมยังง่ายกว่า PMSM (แม้ว่าประสิทธิภาพที่ความเร็วต่ำจะแย่กว่า PMSM{5}} โดยมีสาเหตุหลักมาจากอิทธิพลของแรงบิดแบบเป็นจังหวะ) ดังนั้น BLDCM จึงได้รับความสนใจในวงกว้างมากขึ้น

มอเตอร์แบบแม่เหล็กถาวรแบบไร้แปรงถ่านได้รับความสนใจเพิ่มขึ้นเนื่องจากประสิทธิภาพที่เหนือกว่าและข้อได้เปรียบทางเทคโนโลยีที่ไม่อาจทดแทนได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งนับตั้งแต่ช่วงปลายทศวรรษ 1970 ความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในเทคโนโลยีสนับสนุน เช่น วัสดุแม่เหล็กไฟฟ้าหายาก อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง และการควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ พร้อมด้วยการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องในกระบวนการผลิตมอเตอร์ขนาดเล็ก- ได้นำไปสู่การปรับปรุงอย่างต่อเนื่องในเทคโนโลยีและประสิทธิภาพของมอเตอร์แม่เหล็กถาวรแบบไร้แปรงถ่าน เริ่มแรกใช้ในเซอร์โวไดรฟ์ขนาดเล็กและขนาดกลาง-ในการบินและอวกาศ หุ่นยนต์ และเครื่องใช้ในบ้าน ปัจจุบันมีการนำไปใช้อย่างแพร่หลายในยานพาหนะไฟฟ้า หน่วยไฟฟ้าหลายหน่วย และเรือไฟฟ้า ในอนาคต ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีมอเตอร์แม่เหล็กถาวรไร้แปรงถ่านและเทคโนโลยีสนับสนุนที่เกี่ยวข้อง ตลอดจนความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของสังคมมนุษย์ มอเตอร์แม่เหล็กถาวรไร้แปรงถ่านจะพบกับการใช้งานที่กว้างขึ้น

มอเตอร์เชิงเส้น

มีความก้าวหน้าอย่างมากในทฤษฎีการออกแบบมอเตอร์ โดยส่งเสริมการประยุกต์ใช้มอเตอร์เชิงเส้นตรงและนำมอเตอร์เหล่านั้นกลับมาโดดเด่นอีกครั้ง

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มอเตอร์เชิงเส้นได้ถูกนำมาใช้จริงในเครื่องจักรอุตสาหกรรม การขนส่งทางรถไฟ ลิฟต์ เรือบรรทุกเครื่องบิน เครื่องยิงเครื่องบิน ปืนแม่เหล็กไฟฟ้า เครื่องยิงขีปนาวุธ และเรือดำน้ำขับเคลื่อนด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า สิ่งที่-เรียกว่า "ลิฟต์อวกาศ" ที่กำลังวิจัยโดยสหรัฐอเมริกาและประเทศอื่นๆ เกี่ยวข้องกับการใช้มอเตอร์แนวราบเพื่อส่งกระสวยอวกาศหรือยานอวกาศขึ้นสู่อวกาศ

ในดิสก์ไดรฟ์ของคอมพิวเตอร์ มีมอเตอร์ชนิดหนึ่งที่ขับเคลื่อนหัวอ่าน/เขียนที่เรียกว่ามอเตอร์คอยล์เสียง ซึ่งถือได้ว่าเป็นมอเตอร์เชิงเส้นประเภทหนึ่งด้วย

มอเตอร์เชิงเส้นไม่จำกัดเฉพาะมอเตอร์ไฟฟ้า นอกจากนี้ยังมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเชิงเส้น รูปที่ 2-7 แสดงเครื่องกำเนิดเชิงเส้นที่ขับเคลื่อนด้วยคลื่น

สเต็ปเปอร์มอเตอร์
สเต็ปเปอร์มอเตอร์แปลงสัญญาณพัลส์ไฟฟ้าเป็นการกระจัดเชิงมุมเพื่อควบคุมการหมุนของโรเตอร์ โดยทำหน้าที่เป็นแอคชูเอเตอร์ในอุปกรณ์ควบคุมอัตโนมัติ สัญญาณพัลส์อินพุตแต่ละตัวทำให้สเต็ปเปอร์มอเตอร์เคลื่อนที่ไปข้างหน้าหนึ่งก้าว ดังนั้นจึงเรียกว่าพัลส์มอเตอร์ ด้วยการพัฒนาไมโครอิเล็กทรอนิกส์และเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ความต้องการสเต็ปเปอร์มอเตอร์จึงเพิ่มขึ้นทุกวัน และมีการใช้ในทุกภาคส่วนของเศรษฐกิจของประเทศ

แหล่งจ่ายไฟของไดรฟ์สำหรับสเต็ปเปอร์มอเตอร์ประกอบด้วยแหล่งสัญญาณพัลส์ของตัวแปลงความถี่ ตัวจ่ายพัลส์ และเครื่องขยายสัญญาณพัลส์ ซึ่งจ่ายกระแสพัลส์ให้กับขดลวดมอเตอร์ ประสิทธิภาพการทำงานของสเต็ปเปอร์มอเตอร์ขึ้นอยู่กับการทำงานร่วมกันที่ดีระหว่างมอเตอร์และแหล่งจ่ายไฟของไดรฟ์

สเต็ปเปอร์มอเตอร์แบ่งออกเป็นสองประเภทพื้นฐานตามประเภทของมอเตอร์: ระบบเครื่องกลไฟฟ้าและแมกนีโตอิเล็กทริก สเต็ปเปอร์มอเตอร์ระบบเครื่องกลไฟฟ้าประกอบด้วยแกนเหล็ก คอยล์ และกลไกเกียร์ เมื่อขดลวดโซลินอยด์ถูกกระตุ้น มันจะสร้างแรงแม่เหล็กซึ่งกระตุ้นแกนเหล็ก ทำให้มันเคลื่อนที่ กลไกเฟืองจะหมุนเพลาเอาท์พุตเป็นมุม และเฟืองป้องกัน-การหมุนจะทำให้เพลาเอาท์พุตอยู่ในตำแหน่งการทำงานใหม่ เมื่อขดลวดได้รับพลังงานอีกครั้ง เพลาจะหมุนอีกมุมหนึ่ง และทำการเคลื่อนที่แบบก้าวต่อไป สเต็ปเปอร์มอเตอร์แม่เหล็กไฟฟ้าส่วนใหญ่มีสามรูปแบบ: แม่เหล็กถาวร, ปฏิกิริยาและการเหนี่ยวนำแม่เหล็กถาวร

มอเตอร์ตัวนำยิ่งยวด มอเตอร์ตัวนำยิ่งยวดไม่แตกต่างจากมอเตอร์ทั่วไปมากนักในแง่ของหลักการแปลงพลังงานไฟฟ้าเครื่องกล ยกเว้นว่าขดลวดของมอเตอร์ใช้วัสดุตัวนำยิ่งยวด ซึ่งสามารถลดขนาดและประหยัดพลังงานได้อย่างมาก เนื่องจากตัวนำยิ่งยวดต้องใช้อุปกรณ์ทำความเย็น โครงสร้างจึงซับซ้อนเป็นพิเศษ ดังนั้นโดยทั่วไปจึงใช้เฉพาะในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือมอเตอร์ขนาดใหญ่เท่านั้น (เช่น ที่ใช้ขับเคลื่อนเรือขนาดใหญ่) รูปที่ 2-9 แสดงมอเตอร์กระแสตรงตัวนำยิ่งยวดสำหรับเรือ

มอเตอร์เพียโซอิเล็กทริกแบบอัลตราโซนิก มอเตอร์เพียโซอิเล็กทริกแบบอัลตราโซนิกเป็นอุปกรณ์ขับเคลื่อนรูปแบบใหม่ที่พัฒนาขึ้นในช่วงกลาง-ทศวรรษ 1980 ไม่มีสนามแม่เหล็กหรือขดลวด และหลักการของพวกมันแตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากมอเตอร์แม่เหล็กไฟฟ้าแบบเดิม โดยจะใช้เอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริกผกผันของวัสดุเพียโซอิเล็กทริกเพื่อแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นการสั่นสะเทือนอัลตราโซนิกของตัวยางยืด จากนั้นแปลงการส่งผ่านแรงเสียดทานเป็นการเคลื่อนที่แบบหมุนหรือเชิงเส้นของตัวที่เคลื่อนไหว มอเตอร์ประเภทนี้มีข้อดี เช่น ความเร็วในการทำงานต่ำ กำลังขับสูง โครงสร้างกะทัดรัด ขนาดเล็ก และเสียงรบกวนต่ำ นอกจากนี้ มันไม่ได้รับผลกระทบจากสนามแม่เหล็กสิ่งแวดล้อม และสามารถนำไปใช้ในสาขาต่างๆ เช่น วิทยาศาสตร์ชีวภาพทางชีวภาพ อุปกรณ์เกี่ยวกับการมองเห็น และเครื่องจักรที่มีความแม่นยำสูง