淺談特種電機分類及應用

劉德明 魏穎* 沈陽工學院信息與控制學院

電機作為驅動的主要動力源，廣泛應用于工業、農業、國防、公共設施、家用電器等各個領域。特種電機指為了滿足各類機械設備對其拖動電機性能要求的不同，而專門針對某一類型的機械設備特殊需要而單獨設計、制造的特殊專用電機，國民經濟的增長為特種電機行業的持續快速發展奠定了良好的基礎。

1 特種電機分類

特種電機主要分為：新型旋轉電機、直線電機、非電磁類電機三類。下面為各種類型的主要種類。

1.1 新型旋轉電機

永磁無刷電機：無刷電機的定義：一切具有直流電機外部特性的采用電子換相的電機統稱為“無刷電機”。新型開關磁阻電機：開關磁阻電機是一種新型調速電機，調速系統兼具直流、交流兩類調速系統的優點，是繼變頻調速系統、無刷直流電動機調速系統的最新一代無極調速系統。它的結構簡單堅固，調速范圍寬，調速性能優異，且在整個調速范圍內都具有較高效率，系統可靠性高。磁浮電機：磁懸浮電動機是一種具有軸承支承功能的特殊電動機,它在運行時,不需要任何獨立的軸承支承,因此具有無摩擦和磨損,無潤滑油污染,壽命長等一系列優點。復式永磁電機：復式永磁同步電機將2個盤式電機的定子與外轉子電機的定子構成一體，3個轉子構成一個全封閉的筒形，將定子包圍在其內部，它充分地利用了外轉子式電機2個端面的空間。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。微波電機與波導電機：環形天線接收的電磁波經二極管整流后，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。

1.2 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。

1.3 非電磁類電機

超聲波電機：與傳統電機相比，它具有以下特點與優點：低速大力矩輸出；功率密度高；起?？刂菩院茫豢蓪崿F直接驅動；可實現精確定位；容易制成直線移動型馬達；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USM)和高頻電源等。形狀記憶合金驅動器：第一個特點是小型，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。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，利用這種現象制作的驅動器稱為磁致伸縮驅動器。靜電驅動器：利用電荷間的庫侖力作功。應用于除塵，靜電類，電子照相等。主要特點是小、微功率，簡單。光驅動器：利用光致伸縮、光吸收而產生磁化的材料。超導驅動器：采用鈮合金材料，分為盤形轉子、液態轉子、圓柱形轉子等結構。

2 特種電機的應用

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，特種電機已在數控機床、工業電氣自動化、自動生產線、工業機器人以及各種軍、民用裝備等領域獲得了廣泛應用。信息處理領域：信息技術和信息產業以微電子技術為核心，通信和網絡為先導，計算機和軟件為基礎。交通運輸領域：汽車電氣設備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。家用電器領域：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。消費電子領域：電唱機、錄音機、VCD 視盤和 DVD 視盤等影音設備以及高級智能玩具和娛樂健身設備配套電機主要為永磁直流電動機、印制繞組電動機、線繞盤式電動機、無刷直流電動機等。國防領域：軍用特種電機及組件產品門類繁多，規格各異，有近萬個品種，其基本功能有：機械位置傳感與指示，信號變換與計算，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。

結論：通過本文的分析可知，特種電機在有助于機電自動化控制的可持續發展，為人們的生產生活帶來了更多的便利，實現行業領域的智能化及自動化發展。