现代先进驱动技术及其应用VIP免费

收稿日期:2003-12-20作者简介:叶云岳(1952-),男,浙江衢州人,教授,研究方向:新型驱动装置与智能化系统,微特电机、直线电机等。o综述o现代先进驱动技术及其应用叶云岳(浙江大学,浙江杭州310027)摘要:全面综述了现代先进驱动技术的类型、特点,国内外的发展情况。详细阐述了现代先进驱动技术在工业设备、信息技术与自动化、交通、军事、航天、医学等领域的具体应用,以及国内外应用现代驱动技术的情况。关键词:驱动技术;直线电机;综述;应用中图分类号:TP276;TM35文献标识码:A文章编号:1001-4551(2004)01-0001-041前言随着现代社会科学技术的日益发展,驱动技术正在朝着现代化的方向发展,形成了现代先进的驱动技术。现代先进的驱动技术主要分为两大类:一类为电磁式;另一类则为非电磁式。其中的部分先进驱动技术是从传统驱动技术中进一步发展而来,而另一部分先进驱动技术则往往是全新的原理或概念,是原始创新性的驱动技术。这些驱动技术给人们展示了一片全新的领域与天地。现代先进驱动技术及其应用将进一步有力地促进人类社会的不断发展和进步。2现代先进的电磁驱动技术2.1传统改进型在传统改进型现代驱动技术中,以原有的电磁驱动技术为基础,进行部分改进,获得了新的结构或机理变化型式。(1)高、低速电机技术。现在世界上有一些国家已研制出转速达2@105r/min以上的高速电机,这种电机是一种系统技术,包括电机本体结构、材料以及控制系统等。低速电机则可达到10r/min以下。(2)不同型式转子电机技术。诸如实心转子、外转子、双转子、盘式、杯式、锥形等。(3)各种新型步进式电机等。2.2新发展型除了以电磁原理的通用电机技术基础上改进获得的电机技术外,还有更多的是在通用电机技术基础上进一步发展的新型电机技术。如直线电机技术、无刷直流电机技术、开关磁阻电机技术,各种新型永磁电机技术等。2.2.1直线电机技术直线电机技术是一种将电能直接转换成直线运动机械能,而不需通过中间任何转换装置的新颖电机。它具有系统结构简单、磨损少、噪音低、组合性强、维护方便等优点。旋转电机所具有的品种,直线电机技术几乎都有相对应的品种,可谓门类齐全,品种繁多。其应用范围正在不断扩大,在一些它所能独特发挥作用的地方,取得了非常令人满意的效果。2.2.2无刷直流电机技术无刷直流电机集有刷直流电机和交流异步电机优点于一体,具有效率高、调速方便、结构简单的特点。在电力电子技术、交流伺服驱动技术及光机电一体化技术的日趋快速发展的今天,无刷直流电机的得到了快速的发展。2.2.3开关磁阻电机技术开关磁阻电机具有结构简单,性能优越,可靠性高的特点。该电机制造成本低,在宽调速范围内均具有高的效率。在许多需要调速和高效的场合,从小功率到大功率范围,均能提供所需性能要求。随着电子技术的发展和开关磁阻电机的进一步研究,其应用领域在得到更大的拓展。#1#机电工程2004年第21卷第1期Mechanical&ElectricalEngineeringMagazineVol.21No.120042.2.4各种永磁电机技术我国稀土资源丰富,永磁电机所具有的一些特性及优点,使得永磁电机成为一种专门研究的种类而被业内人士所重视。其应用也在不断扩大,效果明显。2.2.5磁悬浮驱动技术高速电机的轴承已无法承受高速所带来的机械磨擦,并产生发热、振动、噪音等。目前,采用磁悬浮来支承电机转轴,并将磁浮系统与电机定子绕组系统的磁场合成一体进行控制,组成了一种新型的高速电机。同样,在直线运动速度超过500km/h时,也必须采用磁浮驱动。驱动根据不同材料的组合以及不同驱动方式分,磁悬浮有许多种型式,但总体上归结为两大类,即相吸型与相斥型。在一些需要高速运动的场合,磁悬浮驱动技术将会得到很好的应用。2.2.6电磁发射驱动技术由于受到推力或推力/质量比的限制,以火药为发射能源进行军用和航天物体发射成本高,技术复杂。而电磁能直接转变为动能,(实际上是直线电机技术的一种),电磁力作功,其速度高,结构相对简单,控制相对方便,易于达到人们期望的要求。国外已在军事上尝试应用该技术发射飞机。虽然目前尚未到产业化程度,但前景诱人。3其它现代先进驱动技术近年来,除电磁驱动技术以外,其它各种非电磁类(所谓非电磁类,指的是该类装置不按通常的电磁定律来...