Bendrosios{0}}paskirties variklių klasifikacija

Nuolatinio magneto varikliai be šepetėlių

Varikliai be šepetėlių atsirado septintojo dešimtmečio pabaigoje ir sparčiai vystėsi kartu su nuolatinių magnetų medžiagų technologija, mikroelektronikos ir galios elektronikos technologijomis bei variklių technologijomis. Variklis be šepetėlių yra tipiškas elektromechaninis integruotas gaminys, daugiausia sudarytas iš variklio korpuso, padėties jutiklio ir elektroninės perjungimo grandinės. Variklis be šepetėlių su rotoriumi, pagamintu iš nuolatinio magneto medžiagos, taip pat vadinamas nuolatinio magneto varikliu be šepetėlių, o didžioji dauguma variklių be šepetėlių naudoja nuolatinio magneto rotorius.

Nuolatinio magneto bešepetėlius variklius galima suskirstyti į du tipus: bešepetinius nuolatinės srovės variklius (BLDCM), varomus kvadratine banga (į variklio korpuso statoriaus apvijas įleidžiama kvadratinės bangos srovė), ir nuolatinio magneto sinchroninius variklius (PMSM), varomus sinusine banga. Lyginant su tradiciniais šepetiniais nuolatinės srovės varikliais, BLDCM tradicinių nuolatinės srovės variklių mechaninį komutavimą pakeičia elektroniniu komutavimu ir apverčia statorių ir rotorių (rotoriuje naudojami nuolatiniai magnetai), todėl nebereikia mechaninio komutatoriaus ir šepečių. Kita vertus, PMSM pakeičia sužadinimo apvijas suvynioto-rotoriaus sinchroninio variklio rotoriuje nuolatiniais magnetais, o statorius nepakeičiamas, todėl nebereikia sužadinimo ritių, slydimo žiedų ir šepečių. Kadangi BLDCM statoriaus srovę varo kvadratinė banga, keitikliui daug lengviau gauti kvadratinę bangą tokiomis pačiomis sąlygomis, palyginti su sinusoidine PMSM pavara. Be to, jo valdymas yra paprastesnis nei PMSM (nors jo veikimas esant mažam greičiui yra blogesnis nei PMSM{5}}daugiausia dėl pulsuojančio sukimo momento). Todėl BLDCM sulaukė didesnio dėmesio.

Nuolatinio magneto bešepetėliai varikliai susilaukė vis daugiau dėmesio dėl savo geresnių našumo ir nepakeičiamų technologinių pranašumų. Ypač nuo XX a. aštuntojo dešimtmečio pabaigos sparčiai tobulėjant palaikomoms technologijoms, pvz., retųjų žemių hidromagnetinėms medžiagoms, galios elektronikai ir kompiuteriniam valdymui, kartu su nuolatiniu mikro-variklių gamybos procesų tobulėjimu, nuolat tobulinama nuolatinių magnetų bešepetėlių variklių technologija ir našumas. Iš pradžių jie buvo naudojami mažose ir vidutinėse erdvėlaivių, robotikos ir buitinės technikos servo pavarose, o dabar plačiai taikomi elektrinėse transporto priemonėse, elektriniuose junginiuose ir elektriniuose laivuose. Ateityje nuolat tobulinant nuolatinio magneto bešepetių nuolatinės srovės variklių technologiją ir susijusias pagalbines technologijas, taip pat nuolat tobulėjant žmonių visuomenei, nuolatinių magnetų bešepetiniai varikliai bus pritaikyti dar plačiau.

Linijiniai varikliai

Didelė pažanga padaryta variklių projektavimo teorijoje, skatinant linijinių variklių taikymą ir grąžinant juos į dėmesio centrą.

Pastaraisiais metais linijiniai varikliai buvo praktiškai naudojami pramoninėse mašinose, geležinkelių transporte, liftuose, lėktuvnešių orlaivių paleidimo įrenginiuose, elektromagnetiniuose pabūkluose, raketų paleidimo įrenginiuose ir elektromagnetinio varymo povandeniniuose laivuose. Jungtinių Valstijų ir kitų šalių tyrinėjamas vadinamasis „kosminis liftas“ apima linijinių variklių naudojimą erdvėlaiviams ar erdvėlaiviams paleisti į kosmosą.

Kompiuterių diskų įrenginiuose yra variklis, varantis skaitymo / rašymo galvutę, vadinamas balso ritės varikliu, kuris taip pat gali būti laikomas linijinio variklio tipu.

Tiesiniai varikliai neapsiriboja elektros varikliais; taip pat yra linijinių generatorių. 2-7 paveiksle pavaizduotas bangomis valdomas tiesinis generatorius.

Stepper varikliai
Žingsniniai varikliai paverčia elektros impulsų signalus į kampinį poslinkį, kad valdytų rotoriaus sukimąsi, o tai yra automatinio valdymo įtaisų pavaros. Kiekvienas įvesties impulsinis signalas priverčia žingsninį variklį pajudėti vienu žingsniu į priekį, todėl jis taip pat vadinamas impulsiniu varikliu. Tobulėjant mikroelektronikai ir kompiuterinėms technologijoms, žingsninių variklių paklausa kasdien didėja, jie naudojami visuose šalies ūkio sektoriuose.

Žingsninio variklio pavaros maitinimo šaltinis susideda iš dažnio keitiklio impulsinio signalo šaltinio, impulsų skirstytuvo ir impulsų stiprintuvo, kuris tiekia impulsinę srovę į variklio apvijas. Žingsninio variklio veikimas priklauso nuo gero variklio ir pavaros maitinimo šaltinio koordinavimo.

Žingsniniai varikliai pagal variklio tipą skirstomi į du pagrindinius tipus: elektromechaninius ir magnetoelektrinius. Elektromechaninius žingsninius variklius sudaro geležinė šerdis, ritės ir pavarų mechanizmai. Kai solenoido ritė yra įjungta, ji sukuria magnetinę jėgą, kuri suaktyvina geležies šerdį, todėl ji juda. Pavarų mechanizmas pasuka išėjimo veleną kampu, o anti-sukimosi pavara išlaiko išėjimo veleną naujoje darbinėje padėtyje. Kai ritė vėl įjungiama, velenas sukasi kitu kampu ir taip toliau, atlikdamas žingsninį judesį. Elektromagnetiniai žingsniniai varikliai dažniausiai būna trijų formų: nuolatinio magneto, reaktyvaus ir nuolatinio magneto indukcinio.

Superlaidieji varikliai Elektromechaninės energijos konversijos principais superlaidūs varikliai nedaug skiriasi nuo įprastų variklių, išskyrus tai, kad jų apvijose naudojamos superlaidžios medžiagos, kurios gali labai sumažinti dydį ir sutaupyti energijos. Kadangi superlaidumui užtikrinti reikalinga šaldymo įranga, konstrukcija yra ypač sudėtinga, todėl jie dažniausiai naudojami tik dideliuose generatoriuose arba varikliuose (pavyzdžiui, naudojamuose masyvių laivų varymui). 2-9 paveiksle parodytas superlaidus nuolatinės srovės variklis laivams.

Ultragarsiniai pjezoelektriniai varikliai Ultragarsiniai pjezoelektriniai varikliai yra naujo tipo pavaros įtaisas, sukurtas devintojo dešimtmečio viduryje. Jie neturi magnetinio lauko ar apvijų, o jų veikimo principas visiškai skiriasi nuo tradicinių elektromagnetinių variklių. Jis naudoja atvirkštinį pjezoelektrinių medžiagų pjezoelektrinį efektą, kad elektros energiją paverstų elastingo kūno ultragarsine vibracija, o tada trinties perdavimą paverčia sukamuoju arba linijiniu judančio kūno judesiu. Šio tipo varikliai turi tokius privalumus kaip mažas veikimo greitis, didelė galia, kompaktiška konstrukcija, mažas dydis ir mažas triukšmas. Be to, jo neveikia aplinkos magnetiniai laukai ir jis gali būti taikomas tokiose srityse kaip biologiniai gyvybės mokslai, optiniai instrumentai ir didelio tikslumo mašinos.