يشير Micro Motor إلى المبدأ والهيكل والأداء والوظيفة وما إلى ذلك يختلف عن المحرك التقليدي ، كما أن طاقة الحجم والإخراج محرك صغير جدًا. بشكل عام ، لا يزيد القطر الخارجي للمحرك الصغير عن 130 مم ، والقوة بين مئات الملليات ومئات واط. لقد تم استخدامه على نطاق واسع في المعدات العسكرية والحديثة المدنية ونظام التحكم الخاص به ، مثل التحكم في المدفعية ، وتوجيه الصواريخ ، والتجريب التلقائي للطائرات ، وأدوات الآلات CNC ، والتحكم في الأفق المكتوبة ، والتحكم في آلة الخياطة الصناعية ، والقياس عن بُعد ، ومراقبة عن بعد ، ومعدات الصوت والفيديو ، والأدوات التلقائية ، وأجهزة الكمبيوتر الحاسوبية ، وما إلى ذلك ، وكلها تستخدم موتورات كبيرة.
اليوم ، في التطبيقات العملية ، تم تطوير Micro Motors من السيطرة على البدء البسيط الماضي ، والغرض من توفير الطاقة ، والتحكم الدقيق في سرعتها ، وموقفها ، وعزم الدوران ، وخاصة في الأتمتة الصناعية ، وأتمتة المكاتب ، والأتمتة المنزلية ، وتستخدم جميع تقنية المحركات تقريبًا ، وتكنولوجيا الإلكترونات الدقيقة ، وتكنولوجيا الإلكترونيات الجمعية. الإلكترون هو اتجاه لا مفر منه في تطوير المحركات الصغيرة.
2 حقل التطبيق للمحرك الصغير （محرك كوب جوفاء )
تدمج تقنية المحركات الصغيرة الحديثة عددًا من التقنيات العالية والجديدة مثل المحركات وأجهزة الكمبيوتر ونظرية التحكم والمواد الجديدة ، وتنتقل من الحياة العسكرية والصناعية إلى الحياة اليومية. لذلك ، ينبغي تكييف تطوير تكنولوجيا المحركات الصغيرة مع احتياجات تنمية صناعات العمود والصناعات عالية التقنية. يستخدم المحرك الصغير بشكل أساسي في الجوانب التالية:
2.1 Micro Special Motors للأجهزة المنزلية
من أجل تلبية متطلبات المستخدم باستمرار والتكيف مع احتياجات عصر المعلومات ، لتحقيق توفير الطاقة ، الراحة ، الشبكات ، الذكاء ، وحتى الأجهزة المنزلية الشبكة (أجهزة المعلومات المنزلية) ، فإن دورة الاستبدال للأجهزة المنزلية سريعة للغاية ، ومتطلبات الكفاءة العالية ، وانخفاض الاهتزاز ، والاهتزاز المنخفض ، والأسعار المنخفضة ، والسرعة التي يتم ضبطها والذكاء المحركية. تمثل المحركات الصغيرة للأجهزة المنزلية 8 ٪ من إجمالي عدد المحركات الصغيرة: بما في ذلك مكيفات الهواء ، والغسالات ، والثلاجات ، وأفران الميكروويف ، والمراوح الكهربائية ، والمنظفات الفراغية ، وآلات إزالة المياه ، وما إلى ذلك ، إلخ.
الطلب السنوي في العالم من 450 إلى 500 مليون وحدة (مجموعات) ، مثل هذه القوة الحركية ليست كبيرة ، ولكنها مجموعة واسعة. اتجاهات تطوير المحركات الصغيرة للأجهزة المنزلية هي: ① سيحل المحركات الدائمة للمغناطيس بدون فرش محل محركات غير متزامنة أحادية الطور ؛ ② تحسين التصميم ، وتحسين جودة المنتج وكفاءته ؛ ③ اعتماد هيكل جديد وتكنولوجيا جديدة لتحسين كفاءة الإنتاج.
2.2 محرك صغير لمعدات معالجة المعلومات
تمثل معدات معالجة المعلومات مع Micro Motors 29 ٪: بما في ذلك إدخال المعلومات والتخزين والمعالجة والإخراج والتوصيل والروابط الأخرى ، بما في ذلك معدات الاتصالات. يحتاج العالم إلى 1.5 مليار (مجموعات) سنويًا ، وخاصة محركات Magnet DC الدائمة ، ومحركات DC بدون فرش ، ومحركات السائر ، والمحركات المتزامنة الدقيقة وما إلى ذلك. من المتوقع أن يكون الناتج السنوي لحواسيب الحواسيب الدقيقة (PC) حوالي 100 مليون وحدة في عام 2000،2005 200 مليون وحدة ، لمكوناتها الرئيسية الداعمة للطلب على الحركية الدقيقة ، ومتطلبات عالية بشكل متزايد. معظم هذه المحركات هي محركات دائمة للمغناطيس بدون فرش ومحركات السائر الدقيقة.
خصائصهم واتجاهات التطوير هي:
(1) المنتجات الاستثمارية العالية هذا النوع من المحرك لديه متطلبات عالية للغاية لاستقرار السرعة وهمية العمود الدوار ، لذلك هذا النوع من المحركات هو مزيج من تكنولوجيا التصنيع المتقدمة وتكنولوجيا إلكترونيات الطاقة الناشئة للتكنولوجيا العالية والاستثمارية ، يتركز عمومًا في التطوير الدولي وإنتاج الشركات الكبيرة.
(2) التصغير والفخامة من أجل تلبية احتياجات التصغير وقابلية منتجات المعلومات ، يتم تقديم التصغير والمتطلبات الفخمة لمحركاتها الداعمة.
(3) السرعة العالية مع التحسين المستمر لكثافة التخزين للأجهزة الطرفية للكمبيوتر ، يجب أن تكون سرعة المحرك الداعمة أعلى من 8000R/ دقيقة.
2.3 محرك صغير للسيارات
تمثل المحركات الصغيرة للسيارات 13 ٪ ، بما في ذلك مولدات المبتدئين ومحركات المساحات والمحركات لتكييف الهواء ومراوح التبريد ومقاييس السرعة الكهربائية ورافعات النوافذ ومحركات قفل الأبواب. في عام 2000 ، كان إنتاج السيارات في العالم حوالي 54 مليون ، بمعدل 15 محركًا لكل مركبة ، و 810 مليون محتاجة في جميع أنحاء العالم.
التركيز على تطوير تكنولوجيا المحركات الصغيرة للسيارات:
(1) الكفاءة العالية ، والقوة العالية ، وتوفير الطاقة من خلال اختيار المواد المغناطيسية عالية السرعة وعالية الأداء ، وتبريد عالية الكفاءة ، وتحسين كفاءة وحدة التحكم وغيرها من التدابير لتحسين كفاءة التشغيل.
(2) ذكي لتحقيق محرك ووحدة تحكم ذكي للسيارة ، بحيث تعمل السيارة في أفضل حالة ، لتحقيق الحد الأدنى من استهلاك الطاقة.
2.4 محرك صغير للمعدات الصوتية
شكلت المعدات الصوتية مع Micro Motors 18 ٪ ، بما في ذلك مشغلات التسجيلات ، المسجلات ، أقراص الفيديو VCD و DVD. الطلب في جميع أنحاء العالم أكثر من مليار وحدة في السنة. في الوقت الحاضر ، شكل الإنتاج المحلي حوالي 60 ٪ ، وخاصة محرك متعرج مطبوع ، ومحرك قرص متعرج وما إلى ذلك.
2.5 محرك صغير لمعدات الفيديو
شكلت معدات الفيديو مع Micro Motors 7 ٪ ، بما في ذلك الكاميرات والكاميرات وما إلى ذلك. إن الطلب السنوي في العالم من 350 إلى 400 مليون وحدة (مجموعات) ، مثل هذه المحركات هي الدقة ، والتصنيع والمعالجة أمر صعب ، خاصة بعد الدخول إلى الرقمية ، يقدم المحرك متطلبات أكثر تطلبًا.
2.6 محرك صغير للسيارة الكهربائية الصناعية والتحكم
يمثل هذا النوع من المحركات الصغيرة 2 ٪ ، بما في ذلك أدوات آلات CNC ، والمعالجة ، والروبوتات ، وما إلى ذلك بشكل رئيسي لمحرك AC المؤازم ، ومحرك السائر المتقلع ، ومحرك DC عريض السرعة ، ومحرك AC بدون فرش وما إلى ذلك. يحتوي هذا النوع من المحركات على العديد من الأصناف والمتطلبات التقنية العالية ، وهو فئة من المحركات ذات الطلب المحلي بشكل أسرع.
2.7 محرك صغير للأغراض الصغيرة
يمثل هذا النوع من المحركات حوالي 23 ٪ ، بما في ذلك رحلة الطيران ، والطائرات المختلفة ، والأسلحة والمعدات الآلية ، والمعدات الطبية وما إلى ذلك. مثل هذه المحركات هي في الغالب محركات خاصة أو محركات جديدة ، بما في ذلك المحركات التي تختلف عن المبدأ الكهرومغناطيسي العام من حيث المبدأ ، والهيكل ووضع التشغيل ، وخاصة المحركات المتزامنة منخفضة السرعة ، والمحركات التوافقية ، ومحركات الزاوية المحدودة ، والمحركات المميزة ، والموسيقى الدقيقة ، وهي محركات microwave ، وهي محركات microwave ، وهي محركات microwave. جنرال موتورز من حيث المبدأ والهيكل والتشغيل. يرتبط ظهور هذه المحركات وتطويرها ارتباطًا وثيقًا بتطوير تكنولوجيا التكنولوجيا الإلكترونية والتحكم.
3 تقنية منتجات جديدة للمحرك الجديد
مع التقدم المستمر في العلوم والتكنولوجيا والمتطلبات الجديدة للتطبيقات العملية ، كانت هناك مجموعة متنوعة من المحركات المتخصصة الصغيرة التي تختلف عن المحركات الكهرومغناطيسية التقليدية. أنها تتبنى مفاهيم التصميم الجديدة والأساليب والهياكل والمبادئ.
3.1 محرك مغناطيس دائم
محرك Brushless هو اتجاه تطوير Micro Motor ، الذي تم تطبيقه في مجالات المعلومات والأجهزة المنزلية والصوت والفيديو والنقل وما إلى ذلك. مع التطور السريع للمواد المغناطيسية الدائمة وتكنولوجيا إلكترونيات الطاقة ، يستمر الأداء في التحسن ، ويستمر السعر في الانخفاض ، وسيتم تطوير المحرك بدون فرش ، وسيكون الطلب أكبر وأكثر ، مقارنةً بمحرك غير متزامن عام ، انخفض استهلاك الطاقة الحركي الجديد بنسبة 30 ٪ ~ 35 ٪ ، لتلبية متطلبات الكفاءة العالية ، وتوفير الطاقة ، والوزن الصغير.
على الرغم من أن سعر التكلفة للمحركات بدون فرش أعلى من سعر المحركات غير المتزامنة ، نظرًا لوجود استهلاك الطاقة البسيط ، والكفاءة العالية وتكاليف التشغيل المنخفضة ، من وجهة نظر الحفاظ على الطاقة ، فإن شعبية المحركات بدون فرش لا بد أن تكون اتجاه العصر. أطلقت الشركات الكبرى في العالم مسابقة شرسة في مجال المحركات بدون فرش. لذلك ، مع تحسين أداء المكونات والمواد ، سيتم أيضًا تحسين أداء المحركات بدون فرش ، وستكون المنافسة السريعة لتطوير التكنولوجيا أكثر بروزًا.
3.2 محرك بالموجات فوق الصوتية
UltrasonicMotor (الموجات فوق الصوتية ، الموجات فوق الصوتية ، الاختصار USM) هو استخدام التأثير الكهروضوئي العكسي للمواد الكهروإجهادية ، بحيث يكون الجسم المرن (المؤلف) في النطاق المدوي (أو الترددات المدورة (أو التردد المدوي (أو التردد المدوي (أو الترددات المدورة (أو الترددات المدورة (أو الفاكسة). الاهتزاز المجهري لثابت في دوران التوجيه الماكرو الدوار (أو التحرك) (أو الحركة الخطية). إنه يكسر مفهوم المحرك التقليدي الذي يتم الحصول عليه من السرعة والعزم من خلال التأثير الكهرومغناطيسي ، وهي تقنية جديدة رائعة أخرى في تطوير تكنولوجيا المحركات الصغيرة.
بالمقارنة مع المحرك التقليدي ، يحتوي المحرك بالموجات فوق الصوتية على سلسلة من المزايا: (1) بنية بسيطة ، ويتكون من مكونين أساسيين: أجزاء الاهتزاز والأجزاء المتحركة ؛ (2) عزم الدوران حجم الوحدة كبير ، وهو 10 أضعاف محرك المحرك التقليدي من نفس الحجم ؛ (3) أداء السرعة المنخفض أمر جيد ، ويمكن ضبط السرعة إلى الصفر ، يمكن أن يخرج عزم دوران كبير بشكل مباشر بسرعة منخفضة ؛ (4) عزم دوران كبير ، لا يلزم وجود فرامل إضافية ؛ (5) وقت ميكانيكي صغير ثابت ، أداء سريع جيد ؛ (6) لا توجد حقول مغناطيسية وكهربائية ، لا تداخل كهرومغناطيسي وضوضاء كهرومغناطيسية.
في الوقت الحالي ، حصلت العديد من الشركات في بعض البلدان الأجنبية مثل اليابان على تطبيق عملي تجاري. تم استخدام منتجات جديدة من المحركات بالموجات فوق الصوتية من Canon و Panasonic و Hitachi وشركات أخرى في الكاميرات المتقدمة ، camcorders ، والأدوات البصرية. إن اتجاه تطوير تكنولوجيا المحركات بالموجات فوق الصوتية هو زيادة الكفاءة.
يتبنى المحرك بالموجات فوق الصوتية مبدأً جديدًا وهيكلًا جديدًا ، لا يحتاج إلى مغناطيسات وملفات ، ولكنها تستخدم التأثير الكهروضوئي العكسي للمواد الكهروإجهادية والاهتزاز بالموجات فوق الصوتية للحصول على الحركة والقوة مباشرة (لحظة). إنه يكسر مفهوم المحرك الذي يتم الحصول على السرعة والعزم من خلال التأثير الكهرومغناطيسي حتى الآن ، وهي تقنية عالية التقنية في طليعة العلوم العالمية الحالية. بسبب الموجات فوق الصوتية ، يحتوي المحرك على العديد من الخصائص التي لا يتمتع بها المحرك الكهرومغناطيسي ، على الرغم من أن اختراعه وتطوره لا يتجاوز 20 عامًا ، ولكن في الطيران ، تم تطبيق الروبوتات والسيارات وتحديد المواقع الدقيقة والمعدات الطبية والآلات الدقيقة وغيرها من المجالات.
3.3 محرك الضغط الديناميكي عالي السرعة
مع تطوير منتجات المعلومات في اتجاه الكفاءة العالية ، والكثافة العالية والرقيقة الدقيقة ، فإن المحرك الدائم الدائم للمغناطيس بدون فرش يدعمه يصل إلى 8000 ~ 50000r/ دقيقة. ستحل محامل المحركات عالية السرعة أيضًا محل المحامل العادية التقليدية بمحامل ضغط ديناميكية للتغلب على العديد من المشكلات التقنية الناجمة عن السرعة العالية. بالمقارنة مع محمل الكرة والمحمل العادي ، فإن حمل الضغط الديناميكي له العديد من المزايا. يمكن أن تمنع أرجوحة العمود غير المنتظم ، وتحسين مقاومة التأثير ، والحياة الطويلة ، والضوضاء المنخفضة وما إلى ذلك.
يحتوي محرك تحمل الضغط الديناميكي على نوعين من السوائل والهواء ، والسرعة العامة منخفضة مع تحمل الضغط الديناميكي السائل ، وسرعة عالية مع تحمل الضغط الديناميكي. على الرغم من أنه لا يزال هناك بعض المشكلات الفنية التي يجب حلها ، إلا أن اتجاه تطوير محركات تحمل الضغط الديناميكي عالي السرعة قد تم تأكيده بشكل عام.
3.4 محرك خطي
من خلال التطور السريع لتكنولوجيا التحكم التلقائي ، تزداد متطلبات دقة تحديد المواقع لأنظمة التحكم التلقائية المختلفة وأعلى ، والمحرك الدوار التقليدي المقترن بمجموعة من آلية التحول المكونة من أجهزة الحركة الخطية لا يمكن أن تلبي متطلبات الدقة ، والسيارة الخطية المباشرة هي واحدة من محتويات أبحاث تقنية محرك الأقراص الحديثة ، وهي واحدة من التقنيات الرئيسية. يعد حقل التطبيق للمحرك الخطي واسعًا أيضًا ، في الحاجة إلى الحركة الخطية للجهاز ، وسيكون استخدام المحرك الخطي Direct Drive Direct متفوقًا على المحرك الدوار. يمكن تحسين دقة التحكم لأن آلية تحويل الحركة قد تم حذفها.
3.5 Supermicro Motor
تقنية Micro Motor هي حقل جديد عالي التقنية لتكنولوجيا النظام الكهروميكانيكي الدقيق (MEMS) تم تطويره في السنوات العشرين الماضية ، والذي يتميز بتكنولوجيا Micro-Machining استنادًا إلى سيليكون مواد أشباه الموصلات ، وتستخدم في تصنيع الأجهزة ذات وظائف تحويل الطاقة ونقلها في نطاق الحجم من الميكرون إلى الميكرون. حقق ظهور تقنية MEMS قفزة ثورية في تكنولوجيا التصنيع الميكانيكية التقليدية.
يمتلك الفائق الدرجات المبدأ الإلكتروستاتيكي المتمثل في الفطريات الفائق الكهرومغناطيسي ، لأن الفطريات الكهرومغناطيسية أكبر من عزم الدوران الإلكتروستاتيكي ، وكفاءة تحويل عالية ، وعمر طويل ، تم تطبيقه في العديد من الحمولة مثل الدراسات الطرفية ، والسيارات الدقيقة. في الوقت الحاضر ، استثمرت الولايات المتحدة واليابان وروسيا وألمانيا ودول أخرى الكثير من القوى العاملة والموارد المادية والمالية لتنفيذ هذه التكنولوجيا وتطبيقها ، وقد حققت تقدمًا كبيرًا ، وقد وصل البعض إلى عملي. على سبيل المثال ، طورت شركة اليابان Toshiba Company وزنًا قدرها 40 ملغ ، السرعة 60 ~ 1000r/ دقيقة ، الجهد 1.7 فولت ، يبلغ قطرها 0.8 ملم فقط في أصغر محرك صغير في العالم ، مثل جامعة شنغهاي جياو تونغ ، كما يطور قطرًا من محرك صغير 1 مم. يمكن توقع أنه من خلال تطوير وتطبيق تكنولوجيا التصنيع النانوي ، سيتم أيضًا تطوير Supermicro Motors بشكل كبير ، بحيث يكون لديهم المزيد من حقول التطبيق.
3.6 المحرك الجزيئي
ظهرت مع تطور MEMS ، النظام الكهربائي النانو (NA2Noelectromechanicalsy Systems ، NEMS) ، قد تكون أحجام الميزات من بضع مئات إلى عدد قليل من المقاييس النانوية ، بعضها لديها تطبيقات محتملة مهمة في مجال الطب الحيوي. ريكي. Soong et al. من جامعة كورنيل في الولايات المتحدة ، دمج محرك واحد للجزيئات الحيوية مع نظام غير عضوي نانوي لتشكيل جهاز ميكانيكي نانوي هجين يقوده محرك جزيئي. عن طريق التحلل ATP (الأدينوزين ثلاثي الفوسفات) في نظام نشط ، فإن الجزيئات الحيوية (أقل من 8nm في الطول و 14 نانومتر في الطول) قادر على توليد عزم دوران أقصى من 80 إلى 100 نقطة · نانومتر ، متوافق مع الحجم والثبات الميكانيكي للهياكل النانوية التي يمكن إنتاجها اليوم. من المتوقع أن تلعب هذه التكنولوجيا الجديدة دورًا في تنظيف الأوعية الدموية.
4 اتجاه تطوير المحرك الصغير
بعد دخول القرن الحادي والعشرين ، يواجه التنمية المستدامة للاقتصاد العالمي قضيتين رئيسيتين - - - - - حماية الطاقة والبيئة ، من ناحية ، تقدم المجتمع البشري ، والأشخاص لديهم متطلبات أعلى وأعلى لنوعية الحياة ، ووعودًا في مجال حماية البيئة ، لا سيما ، فإن الإدخال الأكثر قوة في مجال الإدخال ، لا سيما أن يتمتعون بالمرطات في مجال الإدخال ، وذلك بشكل خاص. يعرض مباشرة سلامة الممتلكات الشخصية ؛ سيصبح الاهتزاز والضوضاء والتدخل الكهرومغناطيسي للمحرك الخطر العام لتلويث البيئة. ترتبط كفاءة المحرك مباشرة باستهلاك الطاقة وانبعاثات الغاز الضارة ، وبالتالي فإن المتطلبات الدولية لهذه المؤشرات التقنية أكثر وأكثر صرامة ، جذبت انتباه صناعة السيارات في المنزل والخارج ، من بنية المحرك ، والعملية ، والمواد ، والمكونات الإلكترونية ، والمكونات الإلكترونية ، والخطوط الإلكترونية ، والتصميم المغنطيسي ، وجوانب أخرى في مجال الحفاظ على الطاقة ، وجولة صغيرة من المنتجات في الأساس ، على أساس الأداء الفني المتميز ، إنقاذ وحماية البيئة ، وتعزيز التقدم التكنولوجي ذي الصلة ، مثل ختم المحركات الجديد ، وتصميم التعويذة ، وتحسين بنية التهوية وفقدان منخفض ومواد مغناطيسية عالية النفاذية ، ومواد مغناطيس دائمة أرضية نادرة ، وتكنولوجيا ضوضاء الحد من الضوضاء ، وتكنولوجيا إلكترونيات الطاقة ، وتكنولوجيا التحكم ، وتقليل تقنية التداخل الكهرومغناطيسي وغيرها من أبحاث التطبيق.
بموجب فرضية تسريع اتجاه العولمة الاقتصادية ، تولي البلدان اهتمامًا أكبر للمسألتين الرئيسيتين لتوفير الطاقة وحماية البيئة ، وتعزيز التبادلات التقنية الدولية والتعاون ، وتسريع وتيرة الابتكار التكنولوجي ، واتجاه التطوير لتكنولوجيا المحركات الصغيرة: (1) تبني تكنولوجيا عالية وجديدة وتطوير في اتجاه الإلكترونية ؛ (2) الكفاءة العالية ، وتوفير الطاقة والتطوير الأخضر ؛ (3) إلى موثوقية عالية ، تطور التوافق الكهرومغناطيسي ؛ (4) إلى انخفاض الضوضاء ، انخفاض الاهتزاز ، التكلفة المنخفضة ، تطوير الأسعار ؛ (5) للتنمية المتخصصة ، المتنوعة ، الذكية.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن المحرك الدقيق هو modularization ، الجمع ، اتجاه الميكاترونيك الذكي ، بدون فرش ، لا يوجد جوهر حديدي ، واتجاه المغنطة الدائم ، لا سيما الجدير بالملاحظة هو أنه مع تطبيق المحرك الصغير ، لا يمكن أن يكون المبدأ الكهرومغناطيسي التقليدي للمحرك راضياً تمامًا. من خلال الإنجازات الجديدة للتخصصات ذات الصلة ، بما في ذلك المبادئ الجديدة والمواد الجديدة ، أصبح تطوير المحركات المتخصصة الصغيرة ذات المبادئ غير المغناطيسية اتجاهًا مهمًا للتطور الحركي.
