Zlepšení elektromotorů v automatizovaných systémech elektrického pohonu

Vývoj elektromotorů se v současnosti ubírá těmito směry:

• zlepšená energie a výkon;

• zvýšení účinnosti, snížení spotřeby materiálů a hluku, zvýšení spolehlivosti a životnosti práce;

• lepší přizpůsobení motorů a jejich výkonových polovodičových měničů;

• rozšíření flotily elektromotorů o specializovanou konstrukci, objektově orientovanou pro konkrétní podmínky použití.

Moderní stejnosměrné motory jsou vylepšeny díky použití kovových vláken a kovokeramických materiálů v bloku kartáčového kolektoru, což může výrazně zvýšit obvodovou rychlost kolektorů těchto motorů. Nutnost použití kartáčové sběrné jednotky a s tím spojené nevýhody tradičních stejnosměrných motorů vedly v následujících letech ke snížení jejich výkonového podílu oproti střídavým motorům.

Asynchronní motory s kotvou nakrátko jsou konstrukčně nejjednodušší a nejspolehlivější, proto se v poslední době rozšířily do frekvenčně řízených elektrických pohonů s autonomními měniči (frekvenčními měniči), které pulzně šířková modulace (PWM)… Zlepšení těchto motorů je způsobeno použitím nových materiálů a účinnějších metod intenzivního chlazení.

Perspektivy použití asynchronních elektromotorů s fázovým rotorem jsou spojeny s jejich použitím v systémech se stroji s dvojitým výkonem.

Synchronní elektromotory se tradičně používají ve výkonovém rozsahu stovek kilowattů a více. Jejich zlepšení je způsobeno odstraněním kontaktů přechodem na rotační usměrňovače a použitím permanentních magnetů.

Absolutní perspektivou jsou ventilové motory, které jako v podstatě synchronní motory bývají často považovány za stejnosměrné motory, protože jsou napájeny ze stejnosměrné sítě přes autonomní měnič řízený signály ze snímačů polohy rotoru.

Ventilové motory s vysoce vynucenými rotorovými magnety mají ze všech strojů nejnižší specifickou hmotnost. Proto jsou s jejich použitím efektivně řešeny konstrukční problémy mechatronických modulů.

V současné době prošly intenzivním vývojem ventilové indukční elektromotory a elektromotory s kuželovými póly. Takové elektromotory mají nejjednodušší rotor vyrobený z měkkého magnetického jádra. Umožňují tedy vysoké otáčky rotoru a jsou velmi spolehlivé.

V nízkovýkonové řadě se tradičně nadále vyvíjejí krokové motory, které svými konstrukčními vlastnostmi zajišťují vytvoření kompaktních víceosých mechatronických modulů s diskrétním charakterem pohybů.

Technický stav elektromotorů v moderních variabilních elektrických pohonných systémech je neustále monitorován a diagnostikován.V tomto ohledu jsou v motorech zabudovány kromě snímačů otáček, polohy rotoru, Hallových snímačů, teplotní a vibrační snímače, což umožňuje zvýšení provozní spolehlivosti elektromotorů.

Dalším směrem ke zvýšení spolehlivosti provozu elektromotorů v průmyslových podmínkách je přechod na konstruktivně uzavřené verze jejich realizace s využitím metod intenzivního povrchového chlazení. To umožňuje eliminovat nevyváženost rotujících částí motorů v důsledku elektrostatického usazování průmyslového prachu na nich při vlastní ventilaci a eliminovat předčasnou destrukci ložiskových sestav a podpěr v důsledku jejich vibrací.