浅谈特种电机分类及应用

刘德明 魏颖* 沈阳工学院信息与控制学院

电机作为驱动的主要动力源，广泛应用于工业、农业、国防、公共设施、家用电器等各个领域。特种电机指为了满足各类机械设备对其拖动电机性能要求的不同，而专门针对某一类型的机械设备特殊需要而单独设计、制造的特殊专用电机，国民经济的增长为特种电机行业的持续快速发展奠定了良好的基础。

1 特种电机分类

特种电机主要分为：新型旋转电机、直线电机、非电磁类电机三类。下面为各种类型的主要种类。

1.1 新型旋转电机

永磁无刷电机：无刷电机的定义：一切具有直流电机外部特性的采用电子换相的电机统称为“无刷电机”。新型开关磁阻电机：开关磁阻电机是一种新型调速电机，调速系统兼具直流、交流两类调速系统的优点，是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统的最新一代无极调速系统。它的结构简单坚固，调速范围宽，调速性能优异，且在整个调速范围内都具有较高效率，系统可靠性高。磁浮电机：磁悬浮电动机是一种具有轴承支承功能的特殊电动机,它在运行时,不需要任何独立的轴承支承,因此具有无摩擦和磨损,无润滑油污染,寿命长等一系列优点。复式永磁电机：复式永磁同步电机将2个盘式电机的定子与外转子电机的定子构成一体，3个转子构成一个全封闭的筒形，将定子包围在其内部，它充分地利用了外转子式电机2个端面的空间。滚切式电动机：滚切式电动机是一种低转动惯量、低转速的交流电动机，它是利用摆线式行星传动原理和气隙中旋转磁场所产生的磁拉力的巧妙组合而工作，无需齿轮减速就能获得低转速。微波电机与波导电机：环形天线接收的电磁波经二极管整流后，通过LC滤波器输至微波电动机的转子绕组，转子绕组中的电流与定子的马蹄形磁铁的磁场作用而产生旋转转矩，使转子带动天线一起旋转，直至天线与电磁波的发射方向平行，天线不再接受电磁波能量为止。

1.2 直线电机

直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置。

1.3 非电磁类电机

超声波电机：与传统电机相比，它具有以下特点与优点：低速大力矩输出；功率密度高；起停控制性好；可实现直接驱动；可实现精确定位；容易制成直线移动型马达；噪音小：无电磁干扰亦不受电磁干扰；需使用耐磨材料(接触型USM)和高频电源等。形状记忆合金驱动器：第一个特点是小型，重量轻。这是因为驱动器本身是一种单一合金，动作机构简单。磁致伸缩驱动器：某些磁性体的外部一旦加上磁场则磁性体的外形尺寸会发生变化，利用这种现象制作的驱动器称为磁致伸缩驱动器。静电驱动器：利用电荷间的库仑力作功。应用于除尘，静电类，电子照相等。主要特点是小、微功率，简单。光驱动器：利用光致伸缩、光吸收而产生磁化的材料。超导驱动器：采用铌合金材料，分为盘形转子、液态转子、圆柱形转子等结构。

2 特种电机的应用

电气伺服传动领域：在要求速度控制和位置控制(伺服)的场合，特种电机已在数控机床、工业电气自动化、自动生产线、工业机器人以及各种军、民用装备等领域获得了广泛应用。信息处理领域：信息技术和信息产业以微电子技术为核心，通信和网络为先导，计算机和软件为基础。交通运输领域：汽车电气设备配套电机主要为永磁直流电动机、永磁步进电动机、无刷直流电动机等。家用电器领域：电机主要品种为：永磁直流电动机、单相感应电动机、串励电动机、步进电动机、无刷直流电动机、交流伺服电动机等。消费电子领域：电唱机、录音机、VCD 视盘和 DVD 视盘等影音设备以及高级智能玩具和娱乐健身设备配套电机主要为永磁直流电动机、印制绕组电动机、线绕盘式电动机、无刷直流电动机等。国防领域：军用特种电机及组件产品门类繁多，规格各异，有近万个品种，其基本功能有：机械位置传感与指示，信号变换与计算，运动速度检测与反馈，运动装置驱动与定位，速度、加速度、位置精确伺服控制，计时标准及小功率电源等。

结论：通过本文的分析可知，特种电机在有助于机电自动化控制的可持续发展，为人们的生产生活带来了更多的便利，实现行业领域的智能化及自动化发展。