Двигуни, розроблені спеціально для вакуумних середовищ, в основному використовуються для приводів і трансмісії, і принципи їх конструкції значно відрізняються від принципів стандартних двигунів. У вакуумі, де повітря надзвичайно розріджене або його практично немає, тепло, що утворюється під час роботи, не може розсіюватися за допомогою звичайної повітряної конвекції; отже, розсіювання тепла є критичним фактором конструкції. Щоб забезпечити тривалу стабільну роботу, структура обмотки, матеріали та методи охолодження повинні бути ретельно підібрані на основі потужності двигуна, швидкості обертання та робочого циклу. Крім того, необхідно звести до мінімуму виділення газів із внутрішніх матеріалів, щоб запобігти забрудненню вакуумного середовища.
Що стосується конструкції конструкції, необхідно зробити особливий вибір щодо підшипників, ізоляційних матеріалів, методів змащування та ущільнювальних конструкцій на основі передбачуваного робочого середовища. Стандартні мастила та певні ізоляційні матеріали, поширені у звичайних двигунах, можуть випаровуватися або випаровуватися у вакуумі; це не тільки погіршує продуктивність двигуна, але й створює ризик зараження іншого обладнання у вакуумній камері. Таким чином, конструкції зазвичай віддають перевагу матеріалам з низьким газоутворенням і вакуумно-сумісним схемам змащування, водночас спрощуючи внутрішні структури, щоб зменшити зони захоплення газу. Крім того, конструктивні розміри ротора та статора оптимізовані для балансування продуктивності з високою надійністю та стабільністю роботи.
На характеристики ізоляції двигуна, підвищення температури та електромагнітні параметри впливають умови роботи у вакуумі, що вимагає всебічного аналізу конструкції. Ізоляційні матеріали обмотки повинні демонструвати відмінну термостійкість і низькі характеристики виділення газів, тоді як електромагнітна конструкція повинна збалансувати ефективність, крутний момент і підвищення температури. Для вакуумних двигунів, призначених для тривалої безперервної роботи, повинні бути встановлені ефективні шляхи теплопередачі з використанням механізмів, таких як теплопровідність і структурне розсіювання тепла, а показники продуктивності (включаючи підвищення температури, цілісність ізоляції та робочу стабільність) повинні бути перевірені шляхом випробувань. Завдяки узгодженню вибору матеріалів, структурного дизайну, електромагнітних характеристик і теплового керування двигун можна ефективно адаптувати до унікальних робочих вимог у вакуумному середовищі.
