---

3大傾角擋邊輸送帶.3　激光視盤

播放視頻和音頻信號的光驅有激光視盤（LD）分離機械、視頻壓縮光盤（VCD）和數(shù)字視頻光盤（DVD）。

激光視盤的典型工作原理框圖清理篩見圖19。

以應用于激光視盤VCD為例，一般需要3臺電動機作震動篩分機為機構系統(tǒng)的動力源：

（1）采用永磁式高頻振動旋流篩穩(wěn)速直流電動機

帶動VCD托盤和壓力機構動作，見圖19中項1制砂生產(chǎn)線設備（托盤電機）。

震動給料機（2）采用片狀無刷直流電動機

帶動項2（碟片）作旋轉運動，見圖19中項3（主軸電機）。這輸送機是一種軸向磁路、永磁激磁、呈薄片狀的新型電機。它的基本原理與傳統(tǒng)的永磁式直流電動機無本質差別，主要是追求小型化與薄形化。從圖20可見其結構示意。

應用于視聽設備中的片狀無刷直流電動機結構力求小型化、薄型化，可采用精密光刻工藝，在敷銅箔板上刻蝕出項4（電樞線圈），為確保既小又薄的電動機能產(chǎn)生足夠的轉矩，項3（永磁體）現(xiàn)均采用釹鐵硼永磁。由于沒有鐵心，因此齒槽效應引起的轉矩波動和振動以及噪聲都將降到最低。項6（印制板）一般可由分配器（CH250）、外同步電路（CP脈沖發(fā)生器）、反電勢檢測電路（LM324）和功率驅動組成，直接驅動片狀無刷直流電動機轉動。片狀無刷直流電動機主要性能指標為：額定電壓1.5～12V，額定轉矩0.294～4.9mNm，額定轉速2 200～7 000r／min，額定電流0.105～0.39A，外形尺寸有Φ25mm×4.1mm，Φ30mm×4.1mm，Φ62.7mm×10mm，40mm×40mm×5.8mm。重量15～300g。由于片狀久等諸多優(yōu)點，目前除已應用于激光視盤、耳機式立體聲收錄機、錄像機等信息電子領域，還可廣泛應用于家用空調器中作空氣凈化風扇驅動用。考慮到制造成本問題，目前VCD和DVD機中的主軸電管式皮帶輸送機機還大量采用普通的永磁式穩(wěn)速直流電動機。

3.4　圖像礦用膠帶輸送機輸入機

振篩機3.4.1　分類

圖像輸入機的分類有攝像機、掃描鼓、激光掃描器、紅外成像儀等。這些設備主要應用于工業(yè)（振動放礦機如機器人、材料檢查）、醫(yī)學（如X射線、超聲、CT圖像診斷）及遙感等領域。下面分類介紹電動機的主要選用。

3.4.2　攝振動給料裝置像機

攝像機的功能是將圖像變成視頻信號，其基顎式碎石機本原理見圖21。

以一體化攝錄機為例，機中共有6臺電動機，分別是：①主軸電動機。②鼓電機。③加載電動機（以上電動機的類型、功能、特點及指標參見“錄像機用電動機分類表”）。④聚焦電動機。⑤變焦電動機。⑥光圈電動機。在④—⑥中的驅動電動機采用永磁式直流穩(wěn)速電動機，基本要求是無論在負載變化或電源電對輥機壓變動的惡劣條件下，都能保證轉速和抖晃誤差小。從穩(wěn)速原理看，有離心穩(wěn)速、電子穩(wěn)速和伺服控制系統(tǒng)三種，前兩種用于中低檔機，后者主要用于高檔機中。

3.4.3　掃描鼓

原理結構示意見圖22。

將有圖像的紙卷繞在項13（讀取鼓）上，項10（驅動電路）控制項11（鼓電動機）帶動項13（讀取鼓）旋轉，實行行掃描。另一路項15（步進電動機）由項16（驅動器）帶動項14（讀取頭）平移，依此完成整幅圖像的掃描。

由項6（CPU）發(fā)出信號，經(jīng)過項7（接口）、D／A變換器，送入項5（逆對數(shù)電路）和項2（光調制放大管）及項3（反射鏡）后將圖像輸入到項12（寫入鼓）。
項11（鼓電動機）采用帶有穩(wěn)速要求的永磁式直流伺服電動機。項15（步進電動機）采用永磁式步進電動機結構，具有結構簡單、控制方便、斷電后還有定位轉矩等優(yōu)點，主要性能指標是：電壓5V，12V，24V，30V；最大靜轉矩4.9～140mNm，定位轉矩0.49～22mNm，空載起動頻率240～950脈沖／s，外形尺寸Φ20mm，25mm，42mm，55mm。

3.4.4　激光掃描器

工作原理示意圖見圖23。

將待輸入的圖像文字放在項1（平板）工作面上，項2（直流電動機1）帶動項1正向勻速直線運動。激光束由項6（激光器）發(fā)出，經(jīng)項5（分色鏡）→項4（校正掃描鏡）→項7（聚焦透鏡）→項8（掃描鏡）后沿光線箭頭方向到達圖像，形成掃描線。而項3（直流電動機2）完成逆向運轉。項2和項3直流電動機要求帶有穩(wěn)速功能。

3.4.5　紅外成像儀

這是一種高科技的信息傳遞產(chǎn)品，可根據(jù)被測物體發(fā)出的能量，通過帶增量碼盤鎖相的低速直流力矩電動機及光電控制系統(tǒng)轉換成清晰的圖像，已應用在航空、航海及醫(yī)療診斷等領域。低速直流力矩電動機的主要指標：連堵轉速60r／min，轉矩波動≤±5％，外形尺寸Φ40mm×20mm。

4　辦公設備

4.1　打印機

打印機是計算機系統(tǒng)輸出設備中很重要且常用的工具。

4.1.1　打印機及電動機分類

按打印機分類有擊打式（針式點陣）和非擊打式。前者有24針漢字、9針字符及微型式；后者有激光、噴墨及熱傳式。驅動電機有：在9針字符及微型式打印機中較多采用BY型步進電動機，其外徑有Φ20mm，25mm，35mm，42mm，四相驅動，其步矩角為7.5°／15°，電壓5～28V，最大靜轉矩7.35—78.4mNm。在24針打印機中較多采用BH型步進電機，其外形尺寸40mm×36mm，42mm×36.5mm，57mm×52mm，步矩角1.8°，激磁電壓12V，最大靜轉矩70～280mNm。

4.1.2　串式點陣式打印機

以串式點陣式打印機為例，介紹步進電動機的具體應用，見圖24。

由項3（字車步進電動機）通過項6（同步帶）驅動項8（字車）沿項7（導軌）作往復直線運動；由項5（輸紙步進電動機）通過項2（輸紙輥）驅動項1（打印紙）按垂直方向移動；由項6（同步帶）驅動齒輪和換向機構，從而帶動項9（色帶驅動軸）傳動。項4（光棚盤）檢出每個光信號后從而確定項8（字車）的位置。項3與項5均采用四相步進電機。

彩色激光打印機中進紙和出紙傳動采用無刷直流電動機，其指標為：額定電壓25.5V，額定轉速為2 100r／min，額定轉矩88.2mNm，外徑尺寸Φ60mm，控制板與外轉子電機組合裝配成一體。

4.2　激光式印字機

在具有最高印字速度和分辨率的激光式印字機中，穩(wěn)速驅動采用無刷直流電動機的工作原理見圖25。

由計算機輸出的2進制信息字符點陣調制的光源通過項2（半導體激光器）發(fā)出激光束，又經(jīng)項3（準直透鏡）整形為準直光束進入項5（多面轉鏡）后由項6（無刷直流穩(wěn)速電動機）帶動項5一起旋轉，從而形成激光束的掃描，再經(jīng)過項9（聚焦鏡）投射到項1（光導鼓）上，形成一行點陣。當完成以上的預掃描后，由控制器產(chǎn)生頁同步信號及由頁面存儲器的控制板發(fā)出視頻信號，對項1進行文字或圖像掃描曝光，以形成文字或圖像的靜電潛像。再經(jīng)過項8（顯影器）的顯影、項10—項14的轉印、分離和定影等過程，可以完成文字或圖象的印制。因此對項6的轉速穩(wěn)定要求很高，無刷電動機的額定電壓有12、24V，輸出功率0.2～18W，轉速400～4000r／min，電流0.15～2A，起動時間0.1～3s。

4.3　傳真機

4.3.1　主要功能
傳真機是一種高科技的信息傳送設備，能迅速地將文字和圖像信息進行有紙化傳遞。以噴墨臺式—84—傳真接受發(fā)送機為例，具有以下主要功能：

（1）在普通紙上噴墨打印。（2）14.4kB／s的高速傳真。（3）可存儲80頁稿件。（4）具有7種語言顯示和報告功能（英，德，法，意，西班牙，葡萄牙和荷蘭）。（5）具有電話，復印，傳真，自動應答功能。

4.3.2　應用

在傳真機內進行光掃描的發(fā)送和接受電動機，采用交流同步電動機，而傳送記錄紙均采用步進電機帶動尼龍齒輪傳動的方法，步進電機的電壓有12V，24V；步矩角3.75°，7.5°；驅動方式1—2，2—2相；外形尺寸一般采用Φ35mm×15mm，功率大些的采用Φ42mm×22mm。目前傳真機用電動機的類型均采用步進電機，還可完成切紙等功能。

4.4　復印機

4.4.1　工作原理

復印機屬光機電化學一體化產(chǎn)品，在有紙化的信息辦公領域中得到廣泛的應用。利用靜電原理制成的復印機是一種用途普遍的辦公用具，目前正向彩色靜電復印方向發(fā)展。

各種靜電復印機的基本原理是相同的，但其工作過程比較復雜，國產(chǎn)復印機采用硒作為導電層，復印的最大幅面2 797mm×420mm，復印速度每分鐘10～16張。需要幾臺微特電動機完成不同的功能，其結構示意見圖26。

4.4.2　應用

在圖26中，項4（硒鼓組件）由4極單相異步電動機驅動，其功率120W，工作電流2A，起動電流12.5A，起動轉矩／額定轉矩倍數(shù)1.7；項5（毛刷組件）的擦毛部分與項4接觸，刷粉用的4極單相電容式異步電動機，工作電流0.4A，起動轉矩／額定轉矩倍數(shù)0.5；項6（吸塵室）的氣泵由2極單相電容式異步電動機驅動，功率60W、起動轉矩／額定轉矩倍數(shù)0.35；項8（送絲輪）由齒形帶輪和單向輪組成搓紙器，為保持輸紙速度與項4運轉同步，采用單相反應式同步電動機，其電壓127V、輸入功率10W，工作電流0.1A，工作轉速1 500r／min；項3（光學系統(tǒng)）的通風降溫采用單相軸流風機，風葉直徑125mm、轉速3 000r／min、風量2.5m3／min；項7（紅外顯影器）的通風降溫也采用單相軸流風機，風葉直徑100mm、轉速3 000r／min、風量1.4m3／min。

4.4.3　電動機類型

新一代的復印機由于改進了結構、增加了功能，主要采用以下5種類型電動機：

（1）主軸電機

驅動復印機構作往復運動。采用單相交流電容電動機，電壓為110／220V，功率30～40W，2極，電機出軸端帶1∶20—1∶40的齒輪減速機構，噪聲＜55dB，外徑Φ80～90mm。

（2）縮放機構驅動電機

驅動透鏡移動，調節(jié)縮小、放大倍數(shù)。采用HB型感應子式步進電機和PM型永磁式步進電機。電動機均采用2相繞組，步距角采用0.9°，1.8°，3.6°，7.5°不等，HB型電機外形尺寸為Φ40mm，Φ41mm，而PM型電機外形尺寸集中在Φ55mm和Φ57mm。

（3）掃描系統(tǒng)拖動電機

用于對硒鼓（或硫化鼓）的掃描控制。采用帶有編碼器的齒輪減速、穩(wěn)速式永磁直流盤式伺服電動機，功率10～12W，轉速2800～5000r／min，外形尺寸Φ95mm。

（4）走紙及撒油墨粉電機

走紙電機采用穩(wěn)速式永磁直流伺服電動機，其功率5W、減速比1∶20，1∶26，壽命要求連續(xù)送紙50萬次，外形尺寸Φ45～70mm。

撒油墨粉電機采用交流同步電動機，其轉速10r／min，外形尺寸Φ48～55mm。

（5）通風電機

作復印機內部冷卻用。風機結構有軸流式和離心式，電源有交、直流兩種，交流220／110V，直流24V，功率9～15W、轉速2 100～2 300r／min，噪聲≤45dB。

4.5　辦公粉碎機

4.5.1　文件粉碎機特點

辦公用文件粉碎機主要應用于粉碎文件紙、信用卡、身份證、釘書針等，碎紙速度快，效果佳，保密性強。其性能指標為：

（1）進紙寬度：130mm，220mm，230mm，260mm，400mm。
（2）碎紙厚度：4、6、8、14、16層，70g／m2。
（3）碎紙效果：mm：2×2，2×9，2.5×9，2.5×16，3×16，3.3×18，4×32，4×50。
（4）碎紙速度：3 000，3 500，4 000，4 500，6 000mm／min。
（5）整機功率：150W，200W，350W，750W。
（6）空載噪聲：60～68dB。

4.5.2　電動機類型及指標

4.5.2.1　采用單相齒輪減速式異步電動機

出軸與特制刀具配合，可根據(jù)需要將各類物品粉碎成粒狀、條狀及碎沫狀。整機在過熱及超載時可自動停機。采用這種具有低速、大扭矩特點的電動機，可以承受短時堵轉和完成多達6層70g／m2辦公用紙的粉碎工作。

主要指標：額定電壓110／220V，額定轉矩20Nm，額定轉速70±5r／min，額定電流1.5A，外形尺寸80mm×80mm×180mm。

4.5.2.2　采用單相串激式電動機

（1）主要指標

電壓110／220V，功率50～150W，轉速16 000～24 000r／min，外形尺寸Φ52mm（扁向45）×30mm。

（2）特點

a.轉速高，可以快速粉碎辦公用紙。
b.具有較軟的機械特性，并在電機內部按裝有用硅酮纖維玻璃套殼保護的恒溫器，因此可以承受各種堅硬異物的長時堵轉而不會燒壞。
c.噪聲（300mm處）≤70dB。
d.具有較小的體積和較低的價格，在國外辦公用粉碎機中得到大量應用。

5　移動式通訊及BP機

5.1　工作原理

在信息通訊日益發(fā)展的領域中，帶有偏振頭的空芯杯式直流電動機廣泛應用于移動式大哥大手機和BP傳呼機。以超薄型大哥大和手表型BP傳呼機為例，目前已采用外徑尺寸4mm的空芯杯式直流電動機作振動用。其結構示意圖見圖27。

當接受到傳呼信號后，項1（空芯杯式直流電動機）通電高速旋轉，帶動項2（偏振頭）產(chǎn)生偏心振動，也可傳遞給蜂鳴器發(fā)出聲音，提醒使用者接受回電。

5.2　電動機特征

微電機的外徑有Φ4mm、6mm、7mm、10mm，額定電壓1.3V，額定轉速4 800～10 000r／min，額定電流0.055～0.08A，啟動電流0.17A，始動電壓為0.6V。
由于通訊接受機的體積與重量愈來愈小和輕，所以項1的重量也做得愈發(fā)輕巧，重量僅1.2～5.4g；壽命要求在1.3VDC時，循環(huán)周期開8s，關1s，總循環(huán)次數(shù)確保20 000次。

6　應用與發(fā)展的特點

6.1　需求數(shù)量

由于信息電子類產(chǎn)品作為新的經(jīng)濟增長點，已形成為支柱性產(chǎn)業(yè)，使電機及電控得以迅猛發(fā)展。據(jù)資料統(tǒng)計，信息技術領域中電動機需求數(shù)量占電機總量的54％，其中信息處理機（含通訊機器）約占29％，音像設備約占18％，視像設備約占7％。

6.2　增長速度

年增長率高達20％，集中在VCD、DVD、CD－ROM、CD－RAM、個人電腦等場合，電動機的品種以永磁式直流電動機、步進電動機、空芯杯（CORELESS）直流電動機為多。

6.3　新材料的應用

釹鐵硼稀土永磁取代鐵氧體或鋁鎳鈷永磁，耐磨性陶瓷取代軸承的金屬結構材料，耐高溫、耐高壓的工程塑料取代鑄造鋁或結構鋼。

6.4　機電一體化

采用集成電路的電控和精密機械將電動機有機地集合起來，有利于向“微、輕、薄”的機電一體化方向發(fā)展。

6.5　超微型化

隨著信息技術類產(chǎn)品的微型化發(fā)展，電動機也向“輕、薄、短、小、高效、低噪、低價”方向發(fā)展，在微型視頻視聽設備、OA、HA等領域有十分廣闊的應用前景。

6.6　產(chǎn)業(yè)化

采用CAD、CAT、CAM專業(yè)化設計，樣機一次性成功后即可投入批產(chǎn)，而采用成套的自動化設備制造，可確保生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量。 (