國內外特種電機的種類和使用

2021-03-04 09:36:02 字數 3463 閱讀 4317

(5)滾切式電動機:滾切式電動機是一種低轉動慣量、低轉速的交流電動機,它是利用擺線式行星傳動原理和氣隙中旋轉磁場所產生的磁拉力的巧妙組合而工作,無需齒輪減速就能獲得低轉速。

(6)諧波電動機:諧波電動機是利用旋轉磁場所產生的磁拉力與機械諧振波齒輪傳動相結合的原理工作的。

(7)光熱電機:光熱電機轉子為鐵鎳合金製成的圓環,永磁體和紅外光源固定隔光罩有一視窗以通過光線。

(8)微波電機與波導電機:環形天線接收的電磁波經二極體整流後,通過lc濾波器輸至微波電動機的轉子繞組,轉子繞組中的電流與定子的馬蹄形磁鐵的磁場作用而產生旋轉轉矩,使轉子帶動天線一起旋轉,直至天線與電磁波的發射方向平行,天線不再接受電磁波能量為止。如在轉子旋轉軸上安裝幾個不同角度的天線,電機就可以連續地旋轉。

2、直線電機

直線電機是一種將電能直接轉換成直線運動機械能,而不需要任何中間轉換機構的傳動裝置。它可以看成是一台旋轉電機按徑向剖開,並展成平面而成。直線電機按其工作原理可分為兩個大的方面,即直線電動機和直線驅動器,直線電動機包括交流直線感應電動機、交流直線同步電動機、直線直流電動機和直線步進(脈衝)電動機、混合式直線電動機等。

直線驅動器包括直線振盪電動機、直線電磁螺線管電動機、直線電磁幫浦、直線超聲波電動機等。

3、非電磁類電機

(1)超聲波電機:與傳統電機相比,它具有以下優點:低速大力矩輸出;功率密度高;起停控制性好;可實現直接驅動;可實現精確定位;容易製成直線移動型馬達;噪音小:

無電磁干擾亦不受電磁干擾;需使用耐磨材料(接觸型u**)和高頻電源等。超聲電機的兩個顯著特點是:(1)低速大力矩輸出。

(2)保持力矩大,巨集觀表現為起停控制性好。超聲電機能大力矩輸出是因為激振元件採用大功率密度的壓電陶瓷材料。

(2)形狀記憶合金驅動器:第乙個特點是小型,重量輕。這是因為驅動器本身是一種單一合金,動作機構簡單。

例如,已研製出6mm長的形狀記憶合金機械手,也可用於能動內視鏡。第二特點是動作柔性好。這是因為輸入電流直接輸出力,動作類似於身體肌肉。

可用於要求位置精度高的工作機械和操作軟物體的機械人。第三特點是不易受到周圍環境(溫度除外)的影響,即使在水中、海水中、化學物中也能直接使用。可以用於怕汙染的半導體製造裝置等。

(3)磁致伸縮驅動器:某些磁性體的外部一旦加上磁場則磁性體的外形尺寸會發生變化,利用這種現象製作的驅動器稱為磁致伸縮驅動器。磁致伸縮材料的伸縮效應變大,機電耦合的係數高,響應速度快,輸出力大等特點。

(4)靜電驅動器:利用電荷間的庫侖力作功。應用於除塵,靜電類,電子照相等。主要特點是小、微功率,簡單。

(5)光驅動器:利用光致伸縮、光吸收而產生磁化的材料。

(6)超導驅動器:採用鈮合金材料,分為盤形轉子、液態轉子、圓柱形轉子等結構。

三、特種電機的使用

電動機應用遍及資訊處理、音響裝置、汽車電氣裝置、國防、航空航天、工農業生產,日常生活的各個領域。下面為您揭曉目前電動機的七大應用領域:

1、電氣伺服傳動領域

在要求速度控制和位置控制(伺服)的場合,特種電機已在數控工具機、工業電氣自動化、自動生產線、工業機械人以及各種軍、民用裝備等領域獲得了廣泛應用。如交流伺服電機驅動系統應用在凹版印刷機中,以其高控制精度實現了極高的同步協調性,使這種印刷裝置具有自動化程度高、套準精度高、承印範圍大、生產成本低、節約能源、維修方便等優勢。在工業縫紉機中,隨著永磁交流伺服電動機控制系統、無刷直流電動機控制系統、混合式步進電動機控制系統的大量使用,使工業縫紉機向自動化、智慧型化、複合化、整合化、高效化、無油化、高速化、直接驅動化方向快速發展。

2、資訊處理領域

資訊科技和資訊產業以微電子技術為核心,通訊和網路為先導,計算機和軟體為基礎。資訊產品和支撐資訊時代的半導體製造裝置、電子裝置(包括資訊輸入、儲存、處理、輸出、傳遞等環節)以及通訊裝置(如硬碟驅動器、光碟驅動器、軟盤驅動器、印表機、傳真機、影印機、手機等)使用著大量各種各樣的特種電機。資訊產業在國內外都受到高度重視,並獲得高速發展,資訊領域配套的特種電機全世界年需求量約為 15 億台(套),這類電機絕大部分是永磁直流電動機、無刷直流電動機、步進電動機、單相感應電動機、同步電動機、直線電動機等。

3、交通運輸領域

目前,在高階汽車中,為了控制燃料和改善乘車舒適感以及顯示裝置狀態的需要,要使用 40~50 臺電動機,而豪華轎車上的電機可達 80 多台,汽車電氣裝置配套電機主要為永磁直流電動機、永磁步進電動機、無刷直流電動機等。作為 21 世紀的綠色交通工具,電動汽車在各國受到普遍重視,電動車輛驅動用電機主要是大功率永磁無刷直流電動機、永磁同步電動機、開關磁阻電動機等,這類電機的發展趨勢是高效率、高出力、智慧型化。國內電動自行車近年來發展迅猛,電動自行車主要使用線繞盤式永磁直流電動機和永磁無刷直流電動機驅動;此外,特種電機在機車驅動、艦船推進中也得到了廣泛應用,如直線電動機用於磁懸浮列車、地鐵列車的驅動。

4、家用電器領域

目前,工業化國家一般家庭中約使用 50~100 臺特種電機,電機主要品種為:永磁直流電動機、單相感應電動機、串勵電動機、步進電動機、無刷直流電動機、交流伺服電動機等。為了滿足使用者越來越高的要求和適應資訊時代發展的需要,實現家用電器產品節能化、舒適化、網路化、智慧型化,家用電器的更新換代週期很快,對配套的電機提出了高效率、低雜訊、低振動、低**、可調速和智慧型化的要求。

家用電器行業用電機正進行著更新,以高效永磁無刷直流電動機為驅動的家用電器正代表著家用電器業發展的方向。如目前流行的高效節能變頻空調和冰箱就採用永磁無刷直流電動機驅動其壓縮機及風扇。洗衣機採用低雜訊多極扁平永磁無刷直流電動機,可省去原有的機械減速器而直接驅動滾筒,實現無級調速,是目前洗衣機中的高檔產品。

吸塵器中採用永磁無刷直流電動機替代原用的單相串勵電動機,具有體積小、效率高、雜訊低、壽命長等優點。

5、消費電子領域

電唱機、錄音機、vcd 視盤和 *** 視盤等影音裝置以及高階智慧型玩具和娛樂健身裝置配套電機主要為永磁直流電動機、印製繞組電動機、線繞盤式電動機、無刷直流電動機等。錄影機、攝像機、數碼照相機等電子消費品需要量大,產品更新換代快,這類產品所配電機屬精密型,製造加工難度大,尤其是進入數位化後,對電機提出了更新、更高的要求。

6、國防領域

軍用特種電機及元件產品門類繁多,規格各異,有近萬個品種,其基本功能有:機械位置感測與指示,訊號變換與計算,運動速度檢測與反饋,運動裝置驅動與定位,速度、加速度、位置精確伺服控制,計時標準及小功率電源等。基於其特殊效能、特殊功能和特殊工作環境的要求,大量吸收相關學科的最新技術成就,特別是新技術、新材料和新工藝的應用,催生了許多新結構、新原理電機,具有鮮明的微型化、數位化、多功能化、智慧型化、系統化和網路化特徵。

如傳統魚雷舵機均採用液壓機械式驅動系統驅動舵面,為魚雷提供三軸動力以控制航向、深度與橫滾,實現所設計的魚雷彈道;目前國內外新型魚雷已經採用電舵機,早期電舵機多使用有刷直流伺服電動機,但有刷伺服電動機固有的缺點給電舵機系統的可靠執行帶來了諸多問題。而應用體積小、質量輕、功率密度大、。

7、特殊用途領域

一些特殊領域應用的各種飛行器、探測器、自動化裝備、醫療裝置等使用的電機多為特種電機或新型電機,包括從原理上、結構上和執行方式上都不同於一般電磁原理的電機,主要為低速同步電動機、諧波電動機、有限轉角電動機、超聲波電動機、微波電動機、電容式電動機、靜電電動機等。如將一種厚度為0.4 mm 的超薄型超聲波電動機應用於微型***;將微型超聲波電動機應用於手機的照相系統中等。

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