Micro Motor se refiere al principio, la estructura, el rendimiento, la función, etc., son diferentes del motor convencional, y el volumen y la potencia de salida son un motor muy pequeño. En general, el diámetro exterior del micro motor no es superior a 130 mm, y la potencia es entre cientos de miliwatios y cientos de vatios. Se ha utilizado ampliamente en equipos modernos militares y civiles y su sistema de control, como control de artillería, orientación de misiles, pilotaje automático de aeronaves, máquinas herramientas de CNC, control de telar sin transbordadores, control de la máquina de coser industrial, telemetría y control remoto, equipos de audio y video, instrumentos automáticos y periféricos informáticos, etc., etc., todos los cuales utilizan un gran número de micro motores.
Hoy, en aplicaciones prácticas, se han desarrollado micro motores a partir del control inicial simple del pasado, el propósito de proporcionar energía, al control preciso de su velocidad, posición, torque, etc., especialmente en automatización industrial, automatización de oficinas y automatización del hogar, casi todos usan tecnología de motor, tecnología de microelectrónica y tecnología de electrones de potencia productos combinados de Mechatronics. La electronización es una tendencia inevitable en el desarrollo de micro motores.
2 Campo de aplicación de micro motor （motor de taza hueca )
Modern Micro Motor Technology integra una serie de tecnologías altas y nuevas, como motores, computadoras, teoría de control y nuevos materiales, y se está moviendo de la vida militar e industrial a la noche. Por lo tanto, el desarrollo de la tecnología micro motora debe adaptarse a las necesidades de desarrollo de las industrias pilares y las industrias de alta tecnología. Micro Motor se usa principalmente en los siguientes aspectos:
2.1 Micro Motores especiales para electrodomésticos
Para cumplir continuamente con los requisitos del usuario y adaptarse a las necesidades de la edad de la información, para lograr el ahorro de energía, comodidad, redes, inteligencia e incluso electrodomésticos de redes (electrodomésticos de información), el ciclo de reemplazo de los electrodomésticos es muy rápido y los requisitos de alta eficiencia, ruido bajo, baja vibración, bajo precio, velocidad ajustable e inteligencia se presentan para el motor de apoyo. Los micro motores para electrodomésticos representan el 8% del número total de micro motores: incluyendo aires acondicionados, lavadoras, refrigeradores, hornos de microondas, ventiladores eléctricos, aspiradoras, máquinas de desagüe, etc.
La demanda anual del mundo de 450 a 500 millones de unidades (conjuntos), dicha energía motor no es grande, sino una gran variedad. Las tendencias de desarrollo de los micro motores para electrodomésticos son: ① Los motores permanentes del imán sin escobillas reemplazarán gradualmente a los motores asincrónicos monofásicos; ② Optimizar el diseño, mejorar la calidad y la eficiencia del producto; ③ Adoptar una nueva estructura y nueva tecnología para mejorar la eficiencia de producción.
2.2 Motor Micro para equipos de procesamiento de información
El equipo de procesamiento de información con micro motores representaron el 29%: incluyendo información de información, almacenamiento, procesamiento, salida, conducción y otros enlaces, incluido el equipo de comunicación. El mundo necesita 1,5 mil millones (conjuntos) por año, principalmente motores de CC Magnet permanente, motores de CC sin escobillas, motores paso a paso, motores micro sincrónicos, etc. Se espera que la salida anual de microcomputador (PC) de aproximadamente 100 millones de unidades en 2000,2005 sea 200 millones de unidades, por sus componentes clave de soporte de la demanda micromotora, requisitos cada vez más altos. La mayoría de estos motores son motores de cepillo imán permanentes de precisión y motores paso a paso de precisión.
Sus características y direcciones de desarrollo son:
(1) Productos de alta inversión Este tipo de motor tiene requisitos muy altos para la estabilidad de la velocidad y la agotamiento del eje giratorio, por lo que este tipo de motor es una combinación de tecnología de fabricación avanzada y tecnología emergente electrónica de energía electrónica de productos de alta tecnología y alta inversión, generalmente concentrado en el desarrollo internacional y la producción de grandes empresas.
(2) Miniaturización y escamosa para satisfacer las necesidades de miniaturización y portabilidad de productos de información, se presentan miniaturización y requisitos escamosos para sus motores de apoyo.
(3) Alta velocidad con la mejora continua de la densidad de almacenamiento de los periféricos de la computadora, se requiere que la velocidad del motor de soporte sea superior a 8000R/ min.
2.3 micro motor para automóviles
Los micro motores para automóviles representaron el 13%, incluidos los generadores de arranque, los motores de limpiaparabrisas, los motores para ventiladores de aire acondicionado y enfriamiento, velocímetros eléctricos, levantadores de ventanas y motores de bloqueo de puertas. En 2000, la producción mundial de automóviles era de aproximadamente 54 millones, con un promedio de 15 motores por vehículo, y se necesitaban 810 millones en todo el mundo.
Enfoque automotriz de desarrollo de la tecnología micro motor:
(1) Alta eficiencia, alta fuerza, ahorro de energía a través de la selección de material magnético de alta velocidad y alta rendimiento, medias de enfriamiento de alta eficiencia y mejorar la eficiencia del controlador y otras medidas para mejorar su eficiencia de operación.
(2) inteligente para lograr un motor y controlador inteligente del automóvil, de modo que el automóvil funcione en el mejor estado, para lograr el consumo mínimo de energía.
2.4 Micro motor para equipos de audio
El equipo de audio con micro motores representaron el 18%, incluidos los reproductores de discos, las grabadoras, los discos de video VCD y DVD. La demanda mundial es de más de mil millones de unidades por año. En la actualidad, la producción nacional ha representado aproximadamente el 60%, principalmente motor de devanado impreso, motor de disco de bobinado, etc.
2.5 micro motor para equipos de video
El equipo de video con micro motores representaron el 7%, incluidas las cámaras, las cámaras, etc. La demanda anual del mundo en 350 a 400 millones de unidades (conjuntos), tales motores son precisión, fabricación y procesamiento es difícil, especialmente después de ingresar lo digital, el motor presentó requisitos más exigentes.
2.6 Micro motor para accionamiento eléctrico industrial y control
Este tipo de micro motor representa el 2%, incluidas las máquinas herramientas CNC, los manipuladores, los robots, etc., principalmente para el servomotor de aire acondicionado, el motor paso a paso de la transmisión, el motor de CC de velocidad ancha, el motor sin escobillas de CA, etc. Este tipo de motor tiene muchas variedades, altos requisitos técnicos y es una clase de motor con una demanda interna más rápida.
2.7 Micro motor de propósito especial
Este tipo de motor representa alrededor del 23%, incluyendo vuelo aeroespacial, varios aviones, armas y equipos automatizados, equipos médicos, etc. Such motors are mostly special motors or new motors, including motors that are different from the general electromagnetic principle in principle, structure and operation mode, mainly low-speed synchronous motors, harmonic motors, limited Angle motors, ultrasonic motors, microwave motors, capacitive motors, electrostatic motors, etc. Among them, ultrasonic motor, microwave motor, capacitive motor and electrostatic motor are special motors which are different from general motores en principio, estructura y operación. La aparición y el desarrollo de estos motores están estrechamente relacionados con el desarrollo de la tecnología electrónica y la tecnología de control.
3 Micro Motor Technología de nuevos productos
Con el progreso continuo de la ciencia y la tecnología y los nuevos requisitos de las aplicaciones prácticas, ha habido una variedad de motores microespeciales que son diferentes de los motores electromagnéticos tradicionales. Adoptan nuevos conceptos, métodos, estructuras y principios de diseño.
3.1 Motor de cepillo imán permanente
El motor sin escobillas es la dirección de desarrollo de Micro Motor, que se ha aplicado en los campos de información, electrodomésticos, audio y video, transporte, etc. Con el rápido desarrollo de materiales de magnet permanente y tecnología de electrónica de energía, el rendimiento continúa mejorando, el precio continúa disminuyendo, se desarrollará aún más el motor sin escobillas, la demanda será cada vez más grande, en comparación con el motor asíncrono general, el nuevo consumo de energía del motor sin escobillas disminuyó en un 30% ~ 35%, para cumplir con los requisitos de alta eficiencia, ahorro de energía, pequeño, peso ligero.
Aunque el precio de costo de los motores sin escobillas es más alto que el de los motores asincrónicos, debido al pequeño consumo de energía, la alta eficiencia y los costos operativos reducidos, desde el punto de vista de la conservación de la energía, la popularidad de los motores sin escobillas será la tendencia de los tiempos. Las principales compañías del mundo han lanzado una feroz competencia en el campo de los motores sin escobillas. Por lo tanto, con la mejora del rendimiento de los componentes y los materiales, el rendimiento de los motores sin escobillas también mejorará en gran medida, y la competencia de velocidad del desarrollo de la tecnología será más prominente.
3.2 Motor ultrasónico
ultrasonicmotor (ultrasonicmotor, ultrasonicmotor, Abbreviation USM) is the use of the inverse piezoelectric effect of piezoelectric materials, so that the elastic body (stator) in the ultrasonic frequency band to produce microscopic mechanical vibration (vibration frequency above 20kHz), through the friction between the stator and the rotor (or movable), the stator's Vibración microscópica en la rotación macro de dirección macro (o movimiento lineal). Rompe el concepto del motor tradicional de que la velocidad y el par se obtienen por el efecto electromagnético, y es otra tecnología nueva y notable en el desarrollo de la tecnología micro motor.
En comparación con el motor tradicional, el motor ultrasónico tiene una serie de ventajas: (1) estructura simple, se compone de dos componentes básicos: piezas de vibración y piezas móviles; (2) El par de volumen de la unidad es grande, que es 10 veces mayor que el del motor tradicional del mismo volumen; (3) El rendimiento de baja velocidad es bueno, la velocidad se puede ajustar a cero, puede generar directamente un par grande a baja velocidad; (4) Gran torque de frenado, no se requiere freno adicional; (5) Pequeño tiempo mecánico constante, buen rendimiento rápido; (6) Sin campos magnéticos y eléctricos, sin interferencia electromagnética y ruido electromagnético.
En la actualidad, muchas empresas en algunos países extranjeros, como Japón, han obtenido una aplicación práctica comercial. Se han utilizado nuevos productos de motores ultrasónicos de Canon, Panasonic, Hitachi y otras compañías en cámaras avanzadas, videocámaras e instrumentos ópticos. La dirección de desarrollo de la tecnología motora ultrasónica es mejorar aún más la eficiencia.
El motor ultrasónico adopta un nuevo principio y estructura, no necesita imanes y bobinas, pero utiliza el efecto piezoeléctrico inverso de los materiales piezoeléctricos y la vibración ultrasónica para obtener directamente el movimiento y la fuerza (momento). Rompe el concepto del motor de que la velocidad y el par se obtienen por el efecto electromagnético hasta ahora, y es una tecnología de alta tecnología a la vanguardia de la ciencia mundial actual. Debido al ultrasonido, el motor tiene muchas características que el motor electromagnético no tiene, aunque su invención y desarrollo son solo 20 años de historia, pero en aeroespacial, robótica, automóviles, posicionamiento de precisión, equipos médicos, micro maquinaria y otros campos se han aplicado con éxito.
3.3 Motor de rodamiento de presión dinámica de alta velocidad
Con el desarrollo de productos de información en la dirección de alta eficiencia, alta densidad y micro delgada, el motor de cepillo imán permanente de precisión que soporta tiene una velocidad de hasta 8000 ~ 50000R/ min. Los rodamientos de motores de alta velocidad también reemplazarán los rodamientos lisos tradicionales con rodamientos de presión dinámica para superar muchos problemas técnicos causados por la alta velocidad. En comparación con el rodamiento de bolas y el rodamiento simple, el cojinete de presión dinámica tiene muchas ventajas. Puede inhibir el balanceo del eje irregular, mejorar la resistencia al impacto, la larga vida útil, el bajo ruido, etc.
El motor dinámico de soporte de presión tiene dos tipos de fluido y aire, la velocidad general es baja con el rodamiento de presión dinámica de fluido, alta velocidad con el rodamiento de presión dinámica del aire. Aunque todavía hay algunos problemas técnicos para resolver más, generalmente se ha confirmado la dirección de desarrollo de los motores de presión dinámica de alta velocidad.
3.4 Motor lineal
Con el rápido desarrollo de la tecnología de control automático, los requisitos de precisión de posicionamiento de varios sistemas de control automático son cada vez más altos, y el motor rotativo tradicional junto con un conjunto de mecanismo de transformación compuesto por dispositivos de movimiento lineal no puede cumplir con los requisitos de precisión, el disco lineal directo es uno de los contenidos de la investigación moderna de tecnología de accionamiento de servo, Linear Motor es una de las tecnologías clave. El campo de aplicación del motor lineal también es amplio, en la necesidad de un movimiento lineal del dispositivo, el uso del motor lineal de accionamiento directo será superior al motor giratorio. La precisión de control se puede mejorar porque se omite el mecanismo de transformación del movimiento.
3.5 Motor Supermicro
Micro Motor Technology es un nuevo campo de alta tecnología de tecnología del sistema microelectromecánico (MEMS) desarrollado en los últimos 20 años, que se caracteriza por la tecnología de micro-mecanizado basada en el silicio de material semiconductor, utilizado para fabricar dispositivos con conversión de energía y funciones de transmisión en el rango de tamaño desde un milímetro hasta micron. La aparición de la tecnología MEMS ha dado un salto revolucionario en la tecnología de fabricación mecánica tradicional.
Ultramicomotor tiene el principio electrostático del ultramicromotor ultramicomotor y electromagnético, debido a que el ultramicomotor electromagnético es más grande que el torque ultramicomotor electrostático, alta eficiencia de conversión, larga vida, se ha aplicado en muchos campos como endoscopios, microrobots y así. En la actualidad, los Estados Unidos, Japón, Rusia, Alemania y otros países han invertido una gran cantidad de mano de obra, material y recursos financieros para llevar a cabo la investigación y aplicación de esta tecnología, y han progresado mucho, y algunos han alcanzado la práctica. Por ejemplo, Japan Toshiba Company desarrolló un peso de 40 mg, velocidad 60 ~ 1000R/ min, voltaje 1.7V, diámetro de solo 0.8 mm en el micro motor más pequeño del mundo, como la Universidad Shanghai Jiao Tong también está desarrollando un diámetro de micro motor de 1 mm. Se puede esperar que con el desarrollo y la aplicación de la tecnología de nanofabricación, Supermicro Motors también se desarrollará en gran medida, para que tengan más campos de aplicación.
3.6 motor molecular
Apareció con el desarrollo de MEMS, el sistema nano eléctrico (NA2NoelectromechanicalSystems, NEM), los tamaños de características pueden ser de unos pocos cientos a unos pocos nanómetros, algunos de los cuales tienen importantes aplicaciones potenciales en campo biomédico. Rickyk. Soong et al. de la Universidad de Cornell en los Estados Unidos integró un solo motor biomolecular con un sistema inorgánico a nanoescala para formar un dispositivo nanomecánico híbrido impulsado por un motor molecular. Al hidrolizar el ATP (trifosfato de adenosina) en un sistema activo, el motor biomolecular (menos de 8 nm de diámetro y 14 nm de longitud) es capaz de generar un torque máximo de 80 a 100pn · nm, compatible con el tamaño y las constantes mecánicas de las estructuras nanomecánicas que se pueden producir hoy. Se espera que esta nueva tecnología juegue un papel en la limpieza de los vasos sanguíneos.
4 tendencia de desarrollo micro motor
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 the safety of the motor directly En peligro la seguridad de la propiedad personal; La vibración, el ruido y la interferencia electromagnética del motor se convertirán en el peligro público de contaminar el medio ambiente. La eficiencia del motor está directamente relacionada con el consumo de energía y las emisiones de gases nocivos, por lo que los requisitos internacionales para estos indicadores técnicos son cada vez más estrictos, ha atraído la atención de la industria automotriz en el hogar y en el extranjero, desde la estructura del motor, el proceso, los materiales, los componentes electrónicos, las líneas de control y el diseño electromagnético y otros aspectos de la investigación de conservación de energía, los micro motor nuevo y los nuevos productos en la base de los excelentes desempeños técnicos en el desempeño técnico de otras maneras, lo que implementará el nivel internacional relevante para los modales relevantes para los modales de la energía. Protección del medio ambiente y promover el progreso tecnológico relevante, como el nuevo estampado de motores, el diseño de devanado, la mejora de la estructura de ventilación y la baja pérdida y los materiales magnéticos de alta permeabilidad, los materiales de imán permanentes de tierras raras, la tecnología de reducción de ruido y vibraciones, tecnología de electrónica de potencia, tecnología de control, reduce la tecnología de interferencias electromagnéticas y otras investigaciones de aplicaciones.
Según la premisa de acelerar la tendencia de la globalización económica, los países prestan más atención a los dos principales problemas de ahorro de energía y protección del medio ambiente, fortalecen los intercambios técnicos y la cooperación internacionales, y aceleran el ritmo de la innovación tecnológica, la tendencia de desarrollo de la tecnología micro motora es: (1) adoptar tecnología alta y nueva y desarrollar en la dirección de electrónica; (2) alta eficiencia, ahorro de energía y desarrollo verde; (3) a alta fiabilidad, desarrollo de compatibilidad electromagnética; (4) a bajo ruido, bajo vibración, bajo costo, desarrollo de precios; (5) Para desarrollo especializado, diversificado e inteligente.
Además, Micro Motor es modularización, combinación, dirección de mecatrónica inteligente y sin escobillas, sin núcleo de hierro, dirección de magnetización permanente, especialmente notable es que con la aplicación de micro motor, el entorno cambia, el principio electromagnético tradicional del motor no puede satisfacerse completamente. Con los nuevos logros de las disciplinas relacionadas, incluidos los nuevos principios y los nuevos materiales, el desarrollo de motores microespeciales con principios no electromagnéticos se ha convertido en una dirección importante del desarrollo motor.
