Mikromootor viitab põhimõttele, struktuur, jõudlus, funktsioon ja nii edasi, erinevad tavalisest mootorist ning maht ja väljundvõimsus on väga väike mootor. Üldiselt ei ole mikromootori välisläbimõõt suurem kui 130 mm ja võimsus on sadade millirandi ja sadade vattide vahel. Seda on laialdaselt kasutatud sõjaväelises ja tsiviil kaasaegses seadmes ning selle juhtimissüsteemis, näiteks suurtükiväe juhtimine, rakettide juhendamine, lennukite automaatne piloteerimine, CNC tööpinkide tööpinkide, süstikuteta kangaste juhtimine, tööstuslik õmblusmasina juhtimine, telemeetria ja kaugjuhtimispuldid, heli- ja videoseadmed, automaatsed instrumendid ja arvutite lisad jne.
Tänapäeval on praktilistes rakendustes välja töötatud mikromootorid varasemast lihtsast stardikontrollist, mis on elektrivõimsuse eesmärk, selle kiiruse, asendi, pöördemomendi jms täpseks juhtimiseks, eriti tööstusautomaatika, kontoriautomaatika ja koduautomaatika alal, peaaegu kõik kasutavad mootortehnoloogiat, mikroelektroonikatehnoloogiat ja energiaelektroonikatehnoloogiat kombineeritud mehhatoonika tooteid. Elektroniseerimine on mikromootorite väljatöötamisel vältimatu suundumus.
2 mikromootori rakendusväli （õõnes tassi mootor )
Kaasaegne mikromootoritehnoloogia integreerib mitmeid kõrgeid ja uusi tehnoloogiaid, näiteks mootorid, arvutid, juhtimisteooria ja uued materjalid, ning liigub sõjaväelisest ja tööstuslikust igapäevaelust. Seetõttu tuleks mikromootoritehnoloogia arendamist kohandada sambatööstuse ja kõrgtehnoloogiatööstuse arenguvajadustega. Mikromootorit kasutatakse peamiselt järgmistes aspektides:
2.1 Mikro spetsiaalsed mootorid koduseadmete jaoks
Kasutajanõuete pidevaks täitmiseks ja infoajastu vajadustega kohanemiseks, energiasäästu, mugavuse, võrgustike loomise, luure ja isegi võrgusiseste seadmete (teabe koduseadmete) saavutamiseks on koduseadmete asendamistsükkel väga kiire ning kõrge tõhususega, kõrge, madala müra, madala hinnaga, madala hinnaga ja intelligentsuse nõuded on esitatud tugimootori jaoks. Majapidamisseadmete mikromootorid moodustavad 8% mikromootorite koguarvust: sealhulgas kliimaseadmed, pesumasinad, külmkapid, mikrolaineahjud, elektrilised ventilaatorid, tolmuimejad, veetunde masinad jne.
Maailma aastane nõudlus 450–500 miljonit ühikut (komplektid), selline motoorne võimsus pole suur, vaid lai valik. Mikromootorite arengusuundumused koduseadmete jaoks on järgmised: ① Püsivate magnetharjadeta mootorid asendavad järk-järgult ühefaasilisi asünkroonmootoreid; ② optimeerige disaini, parandada toote kvaliteeti ja tõhusust; ③ Võtke kasutusele uus struktuur ja uus tehnoloogia tootmise tõhususe parandamiseks.
2.2 Mikromootor infotöötlusseadmete jaoks
Mikromootoritega infotöötluse seadmed moodustasid 29%: sealhulgas teabe sisestamine, ladustamine, töötlemine, väljund, juhtivus ja muud lingid, sealhulgas kommunikatsiooniseadmed. Maailm vajab 1,5 miljardit (komplekti) aastas, peamiselt püsimagnet -alalisvoolu mootoreid, harjadeta alalisvoolu mootoreid, astmelisi mootoreid, mikrosünkroonmootoreid ja nii edasi. Mikroarvuti (PC) aastane toodang umbes 100 miljonit ühikut 2000 2005-l on eeldatavasti 200 miljonit ühikut, mis toetavad mikromootor nõudluse võtmekomponente, üha kõrgeid nõudeid. Enamik neist mootoritest on püsiv magnetharjadeta mootorid ja täppismootorid.
Nende omadused ja arengusuunad on:
(1) Kõrged investeerimistooted on seda tüüpi mootoril väga kõrged nõuded kiiruse stabiilsuse ja pöörleva võlli väljalangemise jaoks, nii et seda tüüpi mootor on kõrgtehnoloogia täiustatud tootmistehnoloogia ja tekkiva jõuelektroonika tehnoloogia kombinatsioon, mis on kõrged investeerimistooted, mis on üldiselt koondunud suurte ettevõtete rahvusvahelisse arengusse ja tootmisele.
(2) Miniaturiseerimine ja helves, et rahuldada infotoodete miniaturiseerimise ja teisaldatavuse vajadusi, esitatakse nende toetavate mootorite jaoks miniaturiseerimise ja helveste nõuded.
(3) Suure kiirusega arvuti välisseadmete hoidmistiheduse pideva täiustamise korral on vaja, et toetav mootori kiirus peaks olema üle 8000R/ min.
2.3 Mikromootor auto jaoks
Automootorite mikromootorid moodustasid 13%, sealhulgas stardigeneraatorid, klaasipuhastimootorid, kliimaseadmete mootorid ja jahutusventilaatorid, elektrilise kiirusemeetrid, aknatõstjad ja ukselukumootorid. 2000. aastal oli maailma autotootmine umbes 54 miljonit, keskmiselt 15 mootorit sõiduki kohta ja kogu maailmas oli vaja 810 miljonit.
Autotööstus mikromootoritehnoloogia arenduse fookus:
(1) Kõrge efektiivsus, kõrge jõud, energiasääst kiire, suure jõudlusega magnetilise materjali valimise kaudu, suure efektiivsusega jahutusvahendid ning parandavad kontrolleri tõhusust ja muid meetmeid selle töö efektiivsuse parandamiseks.
(2) Intelligentne auto intelligentse mootori ja kontrolleri saavutamiseks, nii et auto töötab kõige paremas olekus, et saavutada minimaalne energiatarbimine.
2.4 Mikromootor heliseadmete jaoks
Mikromootoritega heliseadmed moodustasid 18%, sealhulgas plaadimängijad, salvestised, riskikapitaliettevõtted ja DVD videokettad. Ülemaailmne nõudlus on rohkem kui miljard ühikut aastas. Praegu on kodumaine toodang moodustanud umbes 60%, peamiselt trükitud mähisemootor, kettamootor jne.
2,5 Mikromootor videoseadmete jaoks
Mikromootoritega videoseadmed moodustasid 7%, sealhulgas kaamerad, kaamerad ja nii edasi. Maailma aastane nõudlus 350–400 miljoni ühiku (komplektide) korral on sellised mootorid täpsed, tootmine ja töötlemine keeruline, eriti pärast digitaalse sisenemist esitas mootor nõudlikumad nõuded.
2.6 Mikromootor tööstusliku elektrivedu ja juhtimise jaoks
Selline mikromootor moodustab 2%, sealhulgas CNC tööpinkide, manipulaatorite, robotite jms peamiselt vahelduvvoolu servomootori, toitesastme mootori, laia kiirusega alalisvoolu mootori, vahelduvvoolu harjadeta mootori jne. Sellisel mootoril on palju sorte, kõrged tehnilised nõuded ja see on mootoriklass, millel on kiirem kodumaine nõudlus.
2.7 Eriotstarbeline mikromootor
Seda tüüpi mootor moodustab umbes 23%, sealhulgas kosmose lend, erinevad lennukid, automatiseeritud relvad ja seadmed, meditsiiniseadmed ja nii edasi. Sellised mootorid on enamasti spetsiaalsed mootorid või uued mootorid, sealhulgas mootorid, mis erinevad põhimõttest, struktuurist ja töörežiimist üldisest elektromagnetilisest põhimõttest, peamiselt madala kiirusega sünkroonmootorid, harmoonilised mootorid, piiratud nurga all olevad mootorid, ultrahelimootorid, mikrolainemootorid, mahtuvuslikud mootorid, e-mootorid jne. Motorsiviil jne. General Motors põhimõtteliselt, struktuur ja töö. Nende mootorite tekkimine ja arendamine on tihedalt seotud elektroonilise tehnoloogia ja juhtimistehnoloogia arendamisega.
3 mikromootori uut toodetehnoloogiat
Teaduse ja tehnoloogia pideva edusammude ning praktiliste rakenduste uute nõuetega on olnud mitmesuguseid mikrospetsiaalseid mootoreid, mis erinevad traditsioonilistest elektromagnetilistest mootoritest. Nad võtavad kasutusele uudsed disainikontseptsioonid, meetodid, struktuurid ja põhimõtted.
3.1 Püsiv magnetharjadeta mootor
Harjadeta mootor on mikromootori arendussuund, mida on rakendatud teabe, koduseadmete, heli ja video, transpordi jms valdkonnas. Püsimagnetmaterjalide ja energiaelektroonika tehnoloogia kiire arendamise korral paraneb jõudlus jätkuvalt, hind jätkub, harjadeta mootor arendatakse edasi, nõudlus on üha suurem, võrreldes üldise asünkroonse mootoriga, uus harjadeta mootori energiatarve väheneb 30% ~ 35%, et täita kõrge efektiivsuse, energiasäästliku, väikese, kerge, kerge kaalu.
Ehkki harjadeta mootorite maksumus on kõrgem kui asünkroonsete mootorite oma väikese energiatarbimise, kõrge efektiivsuse ja vähenenud töökulude tõttu energiasäästu seisukohast, on harjadeta mootorite populaarsus kindlasti aegade trend. Maailma suuremad ettevõtted on käivitanud ägeda võistluse harjadeta mootorite valdkonnas. Seetõttu paraneb komponentide ja materjalide toimimisega ka harjadeta mootorite jõudlus märkimisväärselt ning tehnoloogia arendamise kiire konkurents on silmatorkavam.
3.2 Ultraheli mootor
Ultrasonicmotor (ultrahelimotoor, ultrahelimootor, lühend USM) on piesoelektriliste materjalide pöördvõrdelise piesoelektrilise mõju kasutamine, nii et elastne keha (staaliks) ultraheli sagedusribal (OL -i roltan), mis tekitaks rolti) (VIBRAME MEHAANILISE VIBRATIOONI),, Vibratsiooni sagedus 20 -st),, 20KHITSIOON),, 20KHITSIOONI), VORM 20KHIMINE), VORM 20KHIMINE), WORT 20KHZ), WOR -i 20KHZ), 20KHITUD), WORT 20KHZ),, 20KHITSIOONI), WORT 20KHZ), WORT 20KHZ), 20 -st vibratsiooni sagedus. Staatori mikroskoopiline vibratsioon rootorisse (või teisaldatavasse) makro ühesuunalise pöörde (või lineaarse liikumise). See rikub traditsioonilise mootori kontseptsiooni, et kiirus ja pöördemoment saadakse elektromagnetilise efekti abil ning see on veel üks tähelepanuväärne uus tehnoloogia mikromootoritehnoloogia arendamisel.
Võrreldes traditsioonilise mootoriga on ultrahelimootoril rea eeliseid: (1) lihtne struktuur, see koosneb kahest põhikomponendist: vibratsiooniosad ja liikuvad osad; (2) ühiku mahumoment on suur, mis on 10 -kordne sama mahuga traditsiooniline mootor; (3) Madal kiiruse jõudlus on hea, kiirust saab reguleerida nullini, võib otse suure pöördemomendi madalal kiirusel välja anda; (4) suur pidurdusmoment, täiendavat pidurit pole vaja; (5) väike mehaaniline ajakonstant, hea kiire jõudlus; (6) Ei mingeid magnetilisi ja elektrivälju ega elektromagnetilisi häireid ja elektromagnetilist müra.
Praegu on paljud mõnes välisriigis, näiteks Jaapanis ettevõtted, omandanud ärilise praktilise rakenduse. Canoni, Panasonicu, Hitachi ja teiste ettevõtete ultrahelimootorite uusi tooteid on kasutatud täiustatud kaamerate, videokaamerate ja optiliste instrumentides. Ultraheli motoorse tehnoloogia arendussuund on tõhususe veelgi parandamine.
Ultrahelimootor võtab kasutusele uue põhimõtte ja struktuuri, ei vaja magneteid ja mähiseid, vaid kasutab piesoelektriliste materjalide pöördvõrdelist piesoelektrilist mõju ja ultraheli vibratsiooni, et otse liikumist ja jõudu (hetk) otseseks saada. See rikub mootori kontseptsiooni, et kiirus ja pöördemoment saadakse seni elektromagnetilise efekti abil ning see on kõrgtehnoloogia tehnoloogia praeguse maailmateaduse esirinnas. Ultraheli tõttu on mootoril palju omadusi, mida elektromagnetilisel mootoril pole, ehkki selle leiutamine ja areng on vaid 20 -aastane ajalugu, kuid kosmosetes on edukalt rakendatud kosmose, robootika, autode, täpsuse positsioneerimise, meditsiiniseadmete, mikromasinate ja muude põldude puhul.
3.3 Kiire dünaamiline survelaagri mootor
Infotoodete väljatöötamisega suure efektiivsuse, suure tihedusega ja mikrokeste õhukeste suunas, seda toetab täpne püsiv magnetharjadeta mootor kiirusega kuni 8000 ~ 50000r/ min. Kiiremootorite laagrid asendavad ka traditsioonilisi tavalisi laagreid dünaamiliste rõhulaagritega, et ületada paljude tehniliste probleemidega, mis on põhjustatud suurest kiirusest. Võrreldes kuullaagriga ja tavalise laagriga, on dünaamilisel rõhulaagril palju eeliseid. See võib pärssida ebaregulaarset võlli kiikumist, parandada löögikindlust, pika eluea, madalat müra ja nii edasi.
Dünaamilise rõhulaagri mootoril on kahte tüüpi vedelikku ja õhku, üldkiirus on madal, vedeliku dünaamilise rõhulaagriga, suur kiirus õhu dünaamilise rõhulaagriga. Ehkki veel on olemas tehnilisi probleeme, tuleb veelgi lahendada, on üldiselt kinnitatud kiire dünaamilise rõhu kandvate mootorite arengusuund.
3,4 Lineaarne mootor
Automaatse juhtimistehnoloogia kiire arendamise korral on erinevate automaatsete juhtimissüsteemide positsioneerimise täpsuse nõuded üha suurenenud ning traditsiooniline pöörlemismootor koos teisendusmehhanismi komplektiga, mis koosneb lineaarsetest liikumisseadmetest, ei suuda täita täpsusnõudeid, otsene lineaarne draiv on üks kaasaegse Servo Drive'i tehnoloogiauuringute sisu, lineaarne mootor on peamine tehnoloog. Ka lineaarse mootori rakendusväli on lai, seadme lineaarse liikumise vajaduse korral on otsese ajami lineaarmootori kasutamine pöörleva mootoriga parem. Kontrolli täpsust saab parandada, kuna liikumise muundamise mehhanism jäetakse välja.
3.5 Supermikromootor
Mikromootoritehnoloogia on viimase 20 aasta jooksul välja töötatud mikroelektromehaaniliste süsteemide tehnoloogia (MEMS) uus kõrgtehnoloogia väli, mida iseloomustab mikrotöötlemistehnoloogia, mis põhineb pooljuhtide materjalil, mida kasutatakse seadmete valmistamiseks, mille suurus ja ülekandefunktsioon on millimeetrist MICRONini. MEMS -tehnoloogia tekkimine on teinud revolutsioonilise hüppe traditsioonilises mehaanilises tootmistehnoloogias.
Ultramikromotoor on ultramikromotoorse ja elektromagnetilise ultramikromotootori elektrostaatiline põhimõte, kuna elektromagnetiline ultramikromotoor on suurem kui elektrostaatiline ultramikromotoorne pöördemoment, kõrge muundamise efektiivsus, pikk eluiga, seda on rakendatud paljudes põlides nagu endoskoobid, Microrobots ja nii. Praegu on Ameerika Ühendriigid, Jaapan, Venemaa, Saksamaa ja teised riigid investeerinud palju tööjõudu, materiaalseid ja rahalisi ressursse selle tehnoloogia uurimistöö ja rakendamise teostamiseks ning teinud suuri edusamme ning mõned on jõudnud praktiliselt. Näiteks töötas Jaapani Toshiba ettevõttel välja 40 mg, kiirus 60 ~ 1000r/ min, pinge 1,7 V, läbimõõt ainult 0,8 mm maailma väikseima mikromootori korral, näiteks Shanghai Jiao Tongi ülikool, välja töötab ka 1 mm mikromootor. Võib eeldada, et nanofabriseerimise tehnoloogia väljatöötamisel ja rakendamisel arendatakse ka Supermicro Motorsi suuresti, nii et neil oleks rohkem rakendusvälju.
3.6 molekulaarne mootor
Ilmus MEMS -i arendamisel, nano elektrisüsteemil (Na2NoelectromechanicalSyms, NEMS), funktsioonisuurused võivad olla mõnesajast kuni mõne nanomeetrini, millest mõnel on olulised potentsiaalsed rakendused biomeditsiinivaldkonnas. Rickyk. Soong jt. Ameerika Ühendriikide Cornelli ülikoolist integreeris nanoskaala anorgaanilise süsteemiga ühe biomolekulaarse mootori, et moodustada hübriidne nanomehaaniline seade, mida ajendab molekulaarne mootor. ATP (adenosiin trifosfaat) hüdrolüüsides aktiivses süsteemis on biomolekulaarne (läbimõõduga alla 8nm ja pikkusega 14 nm) mootor suudab genereerida maksimaalse pöördemomendi 80–100 pn · nm, mis on ühilduvad nanomehaaniliste struktuuride suuruse ja mehaaniliste konstantidega, mis tänapäeval saab. Eeldatakse, et see uus tehnoloogia mängib rolli veresoonte puhastamisel.
4 Mikromootori arendamise trend
Pärast 21. sajandisse sisenemist seisab maailmamajanduse säästva arenguga silmitsi kahe võtmeküsimusega - - energia ja keskkonnakaitsega, ühelt poolt, inimühiskonna areng, inimestel on elukvaliteedi jaoks kõrgemad ja kõrgemad nõuded ning keskkonnakaitse teadlikkus muutub tugevamaks ja tugevamaks, kuna mikromootorit ei kasutataks mitte ainult tööstuses ja kaevanduses, vaid ka tööstuses, vaid ka tööstuses, vaid ka tööstuses. Ohustab otseselt isikliku vara ohutust; Mootori vibratsioon, müra ja elektromagnetilised häired muutuvad keskkonna saastamise avalikuks ohuks. Mootori tõhusus on otseselt seotud energiatarbimise ja kahjulike gaasiheitidega, seega on nende tehniliste näitajate rahvusvahelised nõuded üha rangemad, on pälvinud motoorse tööstuse tähelepanu kodu- ja välismaal, mootori struktuurist, protsessist, materjalidest, elektroonilistest komponentidest, kontrollliinidest ja elektromagnetilistest disainilahendustest ja muudest energiakaitsealastesse uuringutest, mis on vajalikud, et tehakse muid tehnilisi tooteid, mis on mõeldud muutlikele tehnilistele toodetele, mis on vajalikud. Kaitse ja soodustage asjakohaseid tehnoloogilisi arenguid, näiteks uus mootorite tembeldamine, mähise kujundamine, ventilatsioonistruktuuri parandamine ja madala kadu ning kõrge läbilaskvuse magnetilised materjalid, haruldaste muldmetallide püsimagnetmaterjalid, müra ja vibratsiooni vähendamise tehnoloogia, elektrienergia tehnoloogia, kontrolltehnoloogia, vähendavad elektromagnetilisi häiretehnoloogiat ja muid rakendusuuringuid.
Majandusliku globaliseerumise suundumuse kiirendamise eeldusel pööravad riigid suuremat tähelepanu kahele peamisele energiasäästliku ja keskkonnakaitse küsimusele, tugevdada rahvusvahelisi tehnilisi vahetusi ja koostööd ning kiirendada tehnoloogiliste innovatsiooni tempot, mikromootoritehnoloogia arengusuund on: (1) kasutusele võtta kõrge ja uus tehnoloogia ning areneda elektroonilisele ning areneda elektroonilisele; 2) kõrge tõhusus, energiasääst ja roheline areng; (3) suure töökindluse, elektromagnetilise ühilduvuse areng; (4) madala müra, madal vibratsioon, odavad, hinna arendamine; (5) Spetsialiseeritud, mitmekesistatud ja intelligentse arengu jaoks.
Lisaks on mikromootor modulariseerimine, kombinatsioon, intelligentne mehhatroonika suund ja harjadeta, raua südamikuta, püsiv magnetiseerimissuund, eriti tähelepanuväärne on see, et mikromootori rakendamisel muutub keskkond mootori traditsioonilist elektromagnetilist põhimõtet täielikult rahuldada. Seotud erialade uute saavutuste, sealhulgas uute põhimõtete ja uute materjalide abil on mitteelektromagnetiliste põhimõtetega mikro-spetsiifiliste mootorite areng muutunud motoorse arengu oluliseks suunaks.
