Üldotstarbeliste{0}}mootorite klassifikatsioon

Harjadeta püsimagnetmootorid

Harjadeta mootorid tekkisid 1960. aastate lõpus ja arenesid kiiresti koos püsimagnetmaterjalide tehnoloogia, mikroelektroonika ja jõuelektroonika tehnoloogia ning mootoritehnoloogiaga. Harjadeta mootor on tüüpiline elektromehaaniline integreeritud toode, mis koosneb peamiselt mootori korpusest, asendiandurist ja elektroonilisest lülitusahelast. Püsimagnetmaterjalist rootoriga harjadeta mootorit nimetatakse ka püsimagnetharjadeta mootoriks ja valdav enamus harjadeta mootoritest kasutavad püsimagnetrootoreid.

Püsimagnetitega harjadeta mootorid võib jagada kahte tüüpi: harjadeta alalisvoolumootorid (BLDCM), mida käitavad ruutlaine (sisestatakse mootori korpuse staatori mähistesse nelinurklaine vool) ja siinuslaine abil käitatavad püsimagnetitega sünkroonmootorid (PMSM). Võrreldes traditsiooniliste harjatud alalisvoolumootoritega asendavad BLDCM-id traditsiooniliste alalisvoolumootorite mehaanilise kommutatsiooni elektroonilise kommutatsiooniga ning pööravad staatori ja rootori ümber (rootor kasutab püsimagneteid), kaotades seega vajaduse mehaanilise kommutaatori ja harjade järele. PMSM-id seevastu asendavad ergutusmähised keritud-rootori sünkroonmootori rootoris püsimagnetitega, hoides staatori muutumatuna, välistades seega vajaduse ergutusmähiste, libisemisrõngaste ja harjade järele. Kuna BLDCM-i staatori voolu juhib ruutlaine, on inverteril palju lihtsam saada ruutlainet samadel tingimustel võrreldes PMSM-i siinusajamiga. Lisaks on selle juhtimine lihtsam kui PMSM-il (kuigi selle jõudlus madalatel kiirustel on halvem kui PMSM-il{5}}peamiselt pulseeriva pöördemomendi mõju tõttu). Seetõttu on BLDCM-id pälvinud laiemat tähelepanu.

Püsimagnetiga harjadeta mootorid on pälvinud üha suuremat tähelepanu tänu oma suurepärasele jõudlusele ja asendamatutele tehnoloogilistele eelistele. Eriti alates 1970. aastate lõpust on kiired edusammud sellistes tugitehnoloogiates nagu haruldaste muldmetallide hüdromagnetilised materjalid, jõuelektroonika ja arvutijuhtimine koos mikro-mootorite tootmisprotsesside pideva täiustamisega viinud püsimagnetiharjadeta mootorite tehnoloogia ja jõudluse pideva paranemiseni. Algselt kasutati neid väikestes ja keskmise suurusega -lennunduses, robootikas ja kodumasinates kasutatavates servoajamites, kuid nüüd kasutatakse neid laialdaselt elektrisõidukites, elektrimootorrongides ja elektrilaevades. Tulevikus koos püsimagnetiharjadeta alalisvoolumootorite tehnoloogia ja sellega seotud tugitehnoloogiate pideva arendamisega ning inimühiskonna jätkuva arenguga leiavad püsimagnetharjadeta mootorid veelgi laiemaid rakendusi.

Lineaarmootorid

Märkimisväärseid edusamme on tehtud mootori disaini teoorias, edendades lineaarmootorite rakendamist ja tuues need tagasi tähelepanu keskpunkti.

Viimastel aastatel on lineaarmootoreid praktiliselt kasutatud tööstusmasinates, raudteetranspordis, liftides, lennukikandjate lennukikandjates, elektromagnetrelvades, raketiheitjates ja elektromagnetilise tõukejõu allveelaevades. Ameerika Ühendriikides ja teistes riikides uuritud nn kosmoselift hõlmab lineaarmootorite kasutamist kosmosesüstikute või kosmoselaevade kosmosesse saatmiseks.

Arvutite kettaseadmetes on lugemis-/kirjutuspead käivitav mootor, mida nimetatakse häälmähismootoriks, mida võib samuti pidada lineaarmootori tüübiks.

Lineaarmootorid ei piirdu ainult elektrimootoritega; on ka lineaargeneraatoreid. Joonisel 2-7 on näidatud lainepõhine lineaargeneraator.

Sammmootorid
Sammmootorid muudavad elektrilised impulsssignaalid nurknihkeks, et juhtida rootori pöörlemist, toimides automaatjuhtimisseadmetes ajamitena. Iga sisendimpulsssignaal paneb samm-mootori ühe sammu edasi liikuma, seetõttu nimetatakse seda ka impulssmootoriks. Mikroelektroonika ja arvutitehnoloogia arenguga kasvab nõudlus samm-mootorite järele iga päev ning neid kasutatakse kõigis rahvamajanduse sektorites.

Sammmootori ajami toiteallikas koosneb sagedusmuunduri impulsssignaali allikast, impulssijaoturist ja impulssvõimendist, mis annab mootori mähistele impulsivoolu. Sammmootori töövõime sõltub mootori ja ajami toiteallika vahelisest heast koordineerimisest.

Sammmootorid jagunevad mootoritüübi järgi kahte põhitüüpi: elektromehaanilised ja magnetoelektrilised. Elektromehaanilised samm-mootorid koosnevad raudsüdamikust, mähistest ja ülekandemehhanismidest. Kui solenoidmähis on pingestatud, tekitab see magnetjõu, mis käivitab rauasüdamiku, pannes selle liikuma. Hammasmehhanism pöörab väljundvõlli nurga võrra ja pöörlemisvastane-hammasratas hoiab väljundvõlli uues tööasendis. Kui mähis on uuesti pingestatud, pöörleb võll teise nurga võrra ja nii edasi, sooritades astmelist liikumist. Elektromagnetilisi samm-mootoreid on peamiselt kolmel kujul: püsimagnet-, reaktiiv- ja püsimagnet-induktsioon.

Ülijuhtivad mootorid Ülijuhtivad mootorid ei erine elektromehaanilise energia muundamise põhimõtete poolest tavalistest mootoritest palju, välja arvatud see, et nende mähised kasutavad ülijuhtivaid materjale, mis võivad oluliselt vähendada suurust ja säästa energiat. Kuna ülijuhtivus eeldab külmutusseadmeid, on konstruktsioon eriti keeruline ja seetõttu kasutatakse neid üldiselt ainult suurtes generaatorites või mootorites (nagu need, mida kasutatakse massiivsete laevade tõukamiseks). Joonisel 2-9 on kujutatud ülijuhtiv alalisvoolumootor laevadele.

Ultraheli piesoelektrilised mootorid Ultraheli piesoelektrilised mootorid on uut tüüpi ajam, mis töötati välja 1980. aastate keskel. Neil puudub magnetväli ega mähised ning nende põhimõte on täiesti erinev traditsioonilistest elektromagnetmootoritest. See kasutab piesoelektriliste materjalide pöördvõrdelist piesoelektrilist efekti elektrienergia muundamiseks elastse keha ultrahelivibratsiooniks ja seejärel hõõrdeülekande liikuva keha pöörlevaks või lineaarseks liikumiseks. Seda tüüpi mootoritel on eelised, nagu madal töökiirus, suur võimsus, kompaktne struktuur, väiksus ja madal müratase. Lisaks sellele ei mõjuta seda keskkonna magnetväljad ja seda saab kasutada sellistes valdkondades nagu bioteadused, optilised instrumendid ja ülitäpsed masinad.