Micro Motor henviser til princippet, strukturen, ydelsen, funktionen og så videre er forskellig fra den konventionelle motor, og volumen- og udgangseffekten er meget lille motor. Generelt er den ydre diameter af mikromotoren ikke større end 130 mm, og strømmen er mellem hundreder af milliwatt og hundreder af watt. Det er blevet vidt brugt i militært og civilt moderne udstyr og dets kontrolsystem, såsom artillerikontrol, missilvejledning, automatisk pilotering af fly, CNC -værktøjsmaskiner, skytteløse vævekontrol, industriel symaskinkontrol, telemetri og fjernbetjening, lyd- og videoudstyr, automatiske instrumenter og computerperifere enheder, osv., Der alle bruger et stort antal af mikromotorer.
I dag, i praktiske anvendelser, er mikromotorer blevet udviklet fra fortiden enkel startkontrol, formålet med at levere strøm, til den nøjagtige kontrol af dens hastighed, position, drejningsmoment osv., Især inden for industrielle automatisering, kontorautomation og hjemmeautomatisering, bruger næsten al motorisk teknologi, mikroelektronik teknologi og effekt elektronik teknologi kombinerede mechatronics -produkter. Elektronisering er en uundgåelig tendens i udviklingen af mikromotorer.
2 Anvendelsesfelt for mikromotor （Hollow Cup Motor )
Moderne mikro -motorisk teknologi integrerer en række høje og nye teknologier såsom motorer, computere, kontrolteori og nye materialer og bevæger sig fra militær og industriel til dagligdag. Derfor bør udviklingen af mikro-motorisk teknologi tilpasses til udviklingsbehovet for søjleindustrier og højteknologiske industrier. Mikromotor bruges hovedsageligt i følgende aspekter:
2.1 Micro Special Motors til husholdningsapparater
For kontinuerligt at imødekomme brugerkrav og tilpasse sig informationsalderens behov for at opnå energibesparelse, komfort, netværk, intelligens og endda netværkshusapparater (informationshjemmelige apparater), er udskiftningscyklussen for hjemmeapparater meget hurtige, og kravene til høj effektivitet, lav støj, lav vibration, lav pris, justerbar hastighed og efterretning er fremsat til den understøttende motor. Mikromotorer til husholdningsapparater tegner sig for 8% af det samlede antal mikromotorer: inklusive klimaanlæg, vaskemaskiner, køleskabe, mikrobølgeovne, elektriske ventilatorer, støvsugere, afvandingsmaskiner osv.
Verdens årlige efterspørgsel efter 450 til 500 millioner enheder (sæt), en sådan motorisk strøm er ikke stor, men en bred vifte. Udviklingstendenser for mikromotorer til husholdningsapparater er: ① Permanente magnetbørsteløse motorer vil gradvist erstatte enfaset asynkrone motorer; ② Optimer design, forbedring af produktkvalitet og effektivitet; ③ Vedtage ny struktur og ny teknologi for at forbedre produktionseffektiviteten.
2.2 Micro Motor til informationsbehandlingsudstyr
Informationsbehandlingsudstyr med mikromotorer tegnede sig for 29%: inklusive informationsinput, opbevaring, behandling, output, ledning og andre links, herunder kommunikationsudstyr. Verden har brug for 1,5 milliarder (sæt) om året, hovedsageligt permanente Magnet DC -motorer, børsteløse DC -motorer, steppermotorer, mikrosynkrone motorer og så videre. Microcomputer (PC) årlig output på ca. 100 millioner enheder i 2000.2005 forventes at være 200 millioner enheder for sine understøttende nøglekomponenter i mikro-motorisk efterspørgsel, stadig større krav. De fleste af disse motorer er præcision permanent magnetbørsteløse motorer og præcisions trinmotorer.
Deres egenskaber og udviklingsretninger er:
(1) Høje investeringsprodukter Denne type motorisk har meget høje krav til stabiliteten af hastigheden og runout af den roterende skaft, så denne type motor er en kombination af avanceret fremstillingsteknologi og voksende kraftelektronik-teknologi til højteknologiske, høje investeringsprodukter, der generelt er koncentreret i den internationale udvikling og produktion af store virksomheder.
(2) Miniaturisering og flassende for at imødekomme behovene for miniaturisering og portabilitet af informationsprodukter, miniaturisering og flassende krav fremsættes for deres understøttende motorer.
(3) Høj hastighed med den kontinuerlige forbedring af opbevaringstætheden af computerperifere enheder, det kræves, at den understøttende motorhastighed skal være over 8000R/ min.
2.3 Mikromotor til bil
Mikromotorer til biler tegnede sig for 13%, inklusive startgeneratorer, viskermotorer, motorer til aircondition og køleventilatorer, elektriske speedometre, vinduesløftere og dørlåsemotorer. I 2000 var verdens bilproduktion omkring 54 millioner, med et gennemsnit på 15 motorer pr. Køretøj, og 810 millioner var nødvendige over hele verden.
Automotive Micro Motor Technology Development Focus:
(1) Høj effektivitet, høj kraft, energibesparelse gennem højhastighed, højtydende magnetisk materialeudvælgelse, højeffektivitetskølingsmidler og forbedring af effektiviteten af controlleren og andre foranstaltninger til at forbedre dens driftseffektivitet.
(2) Intelligent til at opnå intelligent motor og controller af bilen, så bilen kører i den bedste tilstand for at opnå det mindste energiforbrug.
2.4 Micro Motor til lydudstyr
Lydudstyr med mikromotorer tegnede sig for 18%, inklusive pladeafspillere, optagere, VCD og DVD -videoskiver. Verdensomspændende efterspørgsel er mere end 1 milliard enheder om året. På nuværende tidspunkt har den indenlandske produktion tegnet sig for ca. 60%, hovedsageligt trykt viklingsmotor, snoet diskmotor og så videre.
2,5 mikrototor til videoudstyr
Videoudstyr med mikromotorer tegnede sig for 7%, inklusive kameraer, kameraer og så videre. Verdens årlige efterspørgsel i 350 til 400 millioner enheder (sæt), sådanne motorer er præcision, fremstilling og forarbejdning er vanskelig, især efter at de er kommet ind i det digitale, fremsatte motoren mere krævende krav.
2.6 Micro Motor til Industrial Electric Drive and Control
Denne type mikromotor tegner sig for 2%, inklusive CNC -værktøjsmaskiner, manipulatorer, robotter osv. Hovedsageligt til AC -servo -motor, kraftinjettermotor, bred hastighed DC -motor, AC -børsteløs motor og så videre. Denne form for motor har mange sorter, høje tekniske krav og er en klasse af motor med hurtigere indenlandsk efterspørgsel.
2.7 Mikromotor i speciel formål
Denne type motor tegner sig for ca. 23%, inklusive luftfartsflyvning, forskellige fly, automatiserede våben og udstyr, medicinsk udstyr og så videre. Sådanne motorer er for det meste specielle motorer eller nye motorer, herunder motorer, der er forskellige fra det generelle elektromagnetiske princip i princippet, struktur og driftstilstand, hovedsageligt synkronmotorer med lav hastighed, harmoniske motorer, begrænset vinkelmotorer, ultralydmotor, mikrobølgemotorer, kapacitive motorer, elektrostatiske motorer osv. Blandt dem, ultrasoniske motoriske motor, mikrobølgebølgemotoriske motoriske og elektriske motorer Motorer, der er forskellige fra General Motors i princippet, struktur og drift. Fremkomsten og udviklingen af disse motorer er tæt knyttet til udviklingen af elektronisk teknologi og kontrolteknologi.
3 Micro Motor Ny produktteknologi
Med den kontinuerlige fremskridt inden for videnskab og teknologi og de nye krav til praktiske anvendelser har der været en række mikrospeciale motorer, der er forskellige fra traditionelle elektromagnetiske motorer. De vedtager nye designkoncepter, metoder, strukturer og principper.
3.1 Permanent magnetbørsteløs motor
Brushless -motor er udviklingsretningen for mikrototor, der er blevet anvendt inden for informationsområder, hjemmeapparater, lyd og video, transport og så videre. Med den hurtige udvikling af permanente magnetmaterialer og effektelektronik teknologi forbedres ydelsen fortsat, at prisen fortsætter med at falde, børsteløs motor vil blive videreudviklet, efterspørgslen vil være mere og mere stor sammenlignet med den generelle asynkrone motor, den nye børsteløse motoriske strømforbrug faldt med 30% ~ 35%, for at imødekomme kravene til høj effektivitet, energibesparende, lille, let vægt.
Selvom omkostningsprisen for børsteløse motorer er højere end for asynkrone motorer på grund af et lille strømforbrug, høj effektivitet og reducerede driftsomkostninger, set fra energibesparelsen, er populariteten af børsteløse motorer bestemt til at være tidens tendens. Verdens største virksomheder har lanceret en hård konkurrence inden for børsteløse motorer. Derfor, med forbedring af komponenternes og materialernes ydeevne, vil ydelsen af børsteløse motorer også blive forbedret meget, og hastighedskonkurrencen for teknologiudvikling vil være mere fremtrædende.
3.2 Ultralydsmotor
UltrasonicMotor (UltrasonicMotor, UltrasonicMotor, Forkortelse USM) er brugen af den inverse piezoelektriske virkning af piezoelektriske materialer, så den elastiske krop (stator) i den ultrasoniske frekvensbånd til at producere mikroskopisk mekanisk vibration (vibrationsfrekvens over 20KHz), gennem frictionen mellem stator Bevægelig), statorens mikroskopiske vibration i rotoren (eller bevægelig) makro-enkeltretningsrotation (eller lineær bevægelse). Det bryder begrebet den traditionelle motor, at hastigheden og drejningsmomentet opnås ved den elektromagnetiske effekt, og er en anden bemærkelsesværdig ny teknologi i udviklingen af mikroteknologi.
Sammenlignet med den traditionelle motor har ultralydsmotor en række fordele: (1) enkel struktur, den er sammensat af to basale komponenter: vibrationsdele og bevægelige dele; (2) enhedens volumenmoment er stort, som er 10 gange den af den traditionelle motor i samme volumen; (3) ydelse med lav hastighed er god, hastigheden kan justeres til nul, kan direkte udsende stort drejningsmoment ved lav hastighed; (4) stort bremsemoment, der kræves ingen yderligere bremse; (5) lille mekanisk tidskonstant, god hurtig ydelse; (6) Ingen magnetiske og elektriske felter, ingen elektromagnetisk interferens og elektromagnetisk støj.
På nuværende tidspunkt har mange virksomheder i nogle fremmede lande som Japan opnået kommerciel praktisk anvendelse. Nye produkter af ultralydsmotorer fra Canon, Panasonic, Hitachi og andre virksomheder er blevet brugt i avancerede kameraer, videokameraer og optiske instrumenter. Udviklingsretningen for ultralydsmotorisk teknologi er at forbedre effektiviteten yderligere.
Ultralydsmotor vedtager et nyt princip og struktur har ikke brug for magneter og spoler, men bruger den inverse piezoelektriske virkning af piezoelektriske materialer og ultralydsvibrationer til direkte at opnå bevægelse og kraft (øjeblik). Det bryder konceptet med motoren, at hastigheden og drejningsmomentet opnås ved den elektromagnetiske effekt indtil videre og er en højteknologisk teknologi i spidsen for den nuværende verdensvidenskab. På grund af ultralyd har motoren mange egenskaber, som den elektromagnetiske motor ikke har, selvom dens opfindelse og udvikling kun er 20 års historie, men i rumfart er robotik, biler, præcisionspositionering, medicinsk udstyr, mikro -maskiner og andre felter med succes anvendt.
3.3 Højhastigheds dynamisk trykbærende motor
Med udviklingen af informationsprodukter i retning af høj effektivitet, høj densitet og mikrotynd, har den præcision permanente magnet børsteløse motor, der understøtter den, en hastighed på op til 8000 ~ 50000R/ min. Lejerne af højhastighedsmotorer erstatter også traditionelle almindelige lejer med dynamiske tryklejer for at overvinde mange tekniske problemer forårsaget af høj hastighed. Sammenlignet med kugleleje og almindeligt leje har dynamisk trykleje mange fordele. Det kan hæmme uregelmæssig skaftsving, forbedre påvirkningsmodstanden, lang levetid, lav støj og så videre.
Dynamisk trykbærende motor har to typer væske og luft, den generelle hastighed er lav med væskedynamisk trykleje, høj hastighed med luftdynamisk trykleje. Selvom der stadig er nogle tekniske problemer, der skal løses yderligere, er udviklingsretningen for højhastighedsdynamisk trykbærende motorer generelt bekræftet.
3.4 Lineær motor
Med den hurtige udvikling af automatisk kontrolteknologi bliver placeringsnøjagtighedskravene til forskellige automatiske kontrolsystemer højere og højere, og den traditionelle roterende motoriske kombineret med et sæt transformationsmekanisme sammensat af lineære bevægelsesenheder kan ikke opfylde nøjagtighedskravene, Direct Linear Drive er et af indholdet af moderne Servo Drive -teknologiforskning, Linear Motor er en af de vigtigste teknologier. Applikationsfeltet for lineær motor er også bredt, i behovet for lineær bevægelse af enheden, brugen af direkte drev lineær motor vil være bedre end den roterende motor. Kontrolpræcisionen kan forbedres, fordi bevægelsestransformationsmekanismen udelades.
3.5 Supermicro Motor
Micro Motor Technology er et nyt højteknologisk felt af mikroelektromekanisk systemteknologi (MEMS) udviklet i de sidste 20 år, som er kendetegnet ved mikro-machineteknologi baseret på halvledermateriale silicium, der bruges til at fremstille enheder med energikonvertering og transmissionsfunktioner i størrelsesområdet fra mølle til mikron. Fremkomsten af MEMS -teknologi har gjort et revolutionerende spring inden for traditionel mekanisk fremstillingsteknologi.
Ultramicromotor har det elektrostatiske princip for ultramiskromotor og elektromagnetisk ultramiskromotor, fordi den elektromagnetiske ultramiske romotor er større end de elektrostatiske ultramiske momentmoment, høj konverteringseffektivitet, lang levetid, det er blevet anvendt på mange felter, såsom endoskoper, mikrorobots og så på. På nuværende tidspunkt har De Forenede Stater, Japan, Rusland, Tyskland og andre lande investeret en masse arbejdskraft, materielle og økonomiske ressourcer til at udføre forskningen og anvendelsen af denne teknologi og har gjort store fremskridt, og nogle har nået praktiske. For eksempel udviklede Japan Toshiba Company en vægt på 40 mg, hastighed 60 ~ 1000R/ min, spænding 1,7V, diameter på kun 0,8 mm i verdens mindste mikromotor, såsom Shanghai Jiao Tong University, udvikler også en diameter på 1 mm mikromotor. Det kan forventes, at Supermicro Motors med udvikling og anvendelse af nanofabrikation -teknologi også vil blive meget udviklet, så de har flere applikationsfelter.
3.6 Molekylær motor
Optrådte med udviklingen af MEMS, Nano Electrical System (Na2Noelectromechanicalsystems, NEMS), funktionsstørrelser kan være fra et par hundrede til et par nanometer, hvoraf nogle har vigtige potentielle anvendelser inden for biomedicinsk felt. Rickyk. Soong et al. Fra Cornell University i USA integrerede en enkelt biomolekylær motor med et nanoskala uorganisk system til dannelse af en hybrid nanomekanisk enhed drevet af en molekylær motor. Ved hydrolysering af ATP (adenosintriphosphat) i et aktivt system er den biomolekylære (mindre end 8 nm i diameter og 14nm i længde) motoren i stand til at generere et maksimalt drejningsmoment på 80 til 100 pn · nm, kompatibelt med størrelsen og mekaniske konstanterne i nanomechaniske strukturer, der kan produceres i dag. Denne nye teknologi forventes at spille en rolle i rengøring af blodkar.
4 mikro motorisk udviklingstrend
After entering the 21st century, the sustainable development of the world economy is facing two key issues ———— energy and environmental protection, on the one hand, the progress of human society, people have higher and higher requirements for the quality of life, and the awareness of environmental protection is becoming stronger and stronger, because the micro motor is not only used in industrial and mining enterprises, but also used in commercial and service industries, especially more products have entered the family In the live, so Motorens sikkerhed bringer direkte sikkerheden ved personlig ejendom; Motorens vibration, støj og elektromagnetisk interferens vil blive den offentlige fare for at forurene miljøet. Motorens effektivitet er direkte relateret til energiforbrug og skadelige gasemissioner, så de internationale krav til disse tekniske indikatorer er mere og strengere, har tiltrukket sig opmærksomheden fra motorindustrien i ind -og udlandet, fra motorstrukturen, processen, materialer, elektroniske komponenter, kontrollinjer og elektromagnetisk design og andre aspekter af energibesparelsesundersøgelser, mikrofilmotor, mikrofilm Formålet med energibesparelse og miljøbeskyttelse og fremmer relevante teknologiske fremskridt, såsom ny motorstempling, snoet design, forbedring af ventilationsstrukturen og lavt tab og magnetisk materialer med høj permeabilitet, sjælden jordfaglige magnetmaterialer, støj og vibrationsreduktionsteknologi, kraftelektronik teknologi, kontrolteknologi, reducerer elektromagnetisk interferenssteknologi og anden applikationsundersøgelse.
I henhold til forudsætningen for at fremskynde tendensen med økonomisk globalisering er lande mere opmærksomme på de to vigtigste spørgsmål om energibesparelse og miljøbeskyttelse, styrke internationale tekniske udvekslinger og samarbejde og fremskynde tempoet i teknologisk innovation, udviklingstendensen for mikroteknologi er: (1) vedtage højt og ny teknologi og udvikler sig i retning af elektronisk; (2) høj effektivitet, energibesparelse og grøn udvikling; (3) til høj pålidelighed, elektromagnetisk kompatibilitetsudvikling; (4) til lav støj, lav vibration, lave omkostninger, prisudvikling; (5) Til specialiseret, diversificeret, intelligent udvikling.
Derudover er mikromotor modularisering, kombination, intelligent mechatronics -retning og børsteløs, ingen jernkerne, permanent magnetiseringsretning, især bemærkelsesværdigt er, at med anvendelsen af mikrototor ændres miljøet, det traditionelle elektromagnetiske princip for motoren ikke kan være fuldt tilfreds. Med de nye resultater af relaterede discipliner, herunder nye principper og nye materialer, er udviklingen af mikrospeciale motorer med ikke-elektromagnetiske principper blevet en vigtig retning for motorisk udvikling.
