Classificação de motores-de uso geral

Motores sem escova de ímã permanente

Os motores sem escova tiveram origem no final da década de 1960 e desenvolveram-se rapidamente juntamente com a tecnologia de materiais de ímã permanente, a tecnologia de microeletrônica e eletrônica de potência e a tecnologia de motores. Um motor sem escova é um produto eletromecânico integrado típico, composto principalmente pelo corpo do motor, sensor de posição e circuito de comutação eletrônica. Um motor sem escova com um rotor feito de material de ímã permanente também é chamado de motor sem escova de ímã permanente, e a grande maioria dos motores sem escova usa rotores de ímã permanente.

Os motores sem escova de ímã permanente podem ser divididos em dois tipos: motores CC sem escova (BLDCM) acionados por onda quadrada (injetados com corrente de onda quadrada nos enrolamentos do estator do corpo do motor) e motores síncronos de ímã permanente (PMSM) acionados por onda senoidal. Em comparação com os motores CC com escovas tradicionais, os BLDCMs substituem a comutação mecânica dos motores CC tradicionais por comutação eletrônica e invertem o estator e o rotor (o rotor usa ímãs permanentes), eliminando assim a necessidade de um comutador mecânico e escovas. Os PMSMs, por outro lado, substituem os enrolamentos de excitação no rotor de um motor síncrono de rotor enrolado por ímãs permanentes, mantendo o estator inalterado, eliminando assim a necessidade de bobinas de excitação, anéis coletores e escovas. Como a corrente do estator de um BLDCM é acionada por uma onda quadrada, é muito mais fácil para o inversor obter uma onda quadrada nas mesmas condições em comparação com o acionamento senoidal de um PMSM. Além disso, seu controle é mais simples que o de um PMSM (embora seu desempenho em baixas velocidades seja pior que o de um PMSM-principalmente devido à influência do torque pulsante). Portanto, os BLDCMs ganharam maior atenção.

Os motores sem escova de ímã permanente têm atraído cada vez mais atenção devido ao seu desempenho superior e vantagens tecnológicas insubstituíveis. Especialmente desde o final da década de 1970, os rápidos avanços nas tecnologias de suporte, como materiais hidromagnéticos de terras raras, eletrônica de potência e controle de computador, juntamente com melhorias contínuas nos processos de fabricação de micro-motores, levaram a melhorias contínuas na tecnologia e no desempenho de motores sem escovas de ímã permanente. Inicialmente usados ​​em servoacionamentos de pequeno e médio- porte nos setores aeroespacial, robótico e eletrodomésticos, eles agora são amplamente aplicados em veículos elétricos, unidades múltiplas elétricas e navios elétricos. No futuro, com o desenvolvimento contínuo da tecnologia de motores DC sem escovas de ímã permanente e tecnologias de suporte relacionadas, bem como o progresso contínuo da sociedade humana, os motores sem escovas de ímã permanente encontrarão aplicações ainda mais amplas.

Motores Lineares

Progressos significativos foram feitos na teoria do projeto de motores, promovendo a aplicação de motores lineares e trazendo-os de volta ao centro das atenções.

Nos últimos anos, os motores lineares têm sido praticamente aplicados em máquinas industriais, transporte ferroviário, elevadores, lançadores de aviões porta-aviões, canhões eletromagnéticos, lançadores de mísseis e submarinos de propulsão eletromagnética. O chamado-"elevador espacial" que está sendo pesquisado pelos Estados Unidos e outros países envolve o uso de motores lineares para lançar ônibus espaciais ou naves espaciais ao espaço.

Nas unidades de disco de computador, existe um tipo de motor que aciona o cabeçote de leitura/gravação, denominado motor de bobina de voz, que também pode ser considerado um tipo de motor linear.

Os motores lineares não se limitam aos motores elétricos; também existem geradores lineares. A Figura 2-7 mostra um gerador linear acionado por ondas.

Motores de passo
Os motores de passo convertem sinais de pulso elétrico em deslocamento angular para controlar a rotação do rotor, servindo como atuadores em dispositivos de controle automático. Cada sinal de pulso de entrada faz com que o motor de passo avance um passo, por isso também é chamado de motor de pulso. Com o desenvolvimento da microeletrônica e da informática, a demanda por motores de passo aumenta a cada dia, sendo utilizados em todos os setores da economia nacional.

A fonte de alimentação de um motor de passo consiste em uma fonte de sinal de pulso do conversor de frequência, um distribuidor de pulso e um amplificador de pulso, que fornece corrente de pulso aos enrolamentos do motor. O desempenho operacional de um motor de passo depende da boa coordenação entre o motor e a fonte de alimentação do inversor.

Os motores de passo são classificados em dois tipos básicos com base no tipo de motor: eletromecânico e magnetoelétrico. Os motores de passo eletromecânicos consistem em um núcleo de ferro, bobinas e mecanismos de engrenagem. Quando a bobina solenóide é energizada, ela gera uma força magnética, que aciona o núcleo de ferro, fazendo com que ele se mova. O mecanismo de engrenagem gira o eixo de saída em um ângulo e uma engrenagem anti{3}}rotação mantém o eixo de saída na nova posição de trabalho. Quando a bobina é energizada novamente, o eixo gira em outro ângulo e assim por diante, realizando um movimento de passo. Os motores de passo eletromagnéticos vêm principalmente em três formas: ímã permanente, reativo e indução de ímã permanente.

Motores Supercondutores Os motores supercondutores não são muito diferentes dos motores comuns em termos de princípios eletromecânicos de conversão de energia, exceto que seus enrolamentos usam materiais supercondutores, o que pode reduzir bastante o tamanho e economizar energia. Como a supercondutividade requer equipamentos de refrigeração, a estrutura é particularmente complexa e, portanto, geralmente só é usada em grandes geradores ou motores (como aqueles usados ​​para impulsionar navios enormes). A Figura 2-9 mostra um motor DC supercondutor para navios.

Motores piezoelétricos ultrassônicos Os motores piezoelétricos ultrassônicos são um novo tipo de dispositivo de acionamento desenvolvido em meados-da década de 1980. Eles não possuem campo magnético ou enrolamentos e seu princípio é completamente diferente dos motores eletromagnéticos tradicionais. Ele utiliza o efeito piezoelétrico inverso de materiais piezoelétricos para converter energia elétrica em vibração ultrassônica de um corpo elástico e, em seguida, converte a transmissão de fricção em movimento rotacional ou linear do corpo em movimento. Este tipo de motor apresenta vantagens como baixa velocidade de operação, alto rendimento, estrutura compacta, tamanho pequeno e baixo ruído. Além disso, não é afetado por campos magnéticos ambientais e pode ser aplicado em áreas como ciências biológicas da vida, instrumentos ópticos e máquinas de alta precisão.