آشنایی با اصل کار موتورهای خرد و ویژه

موتورهای میکرو و ویژه ، که اغلب از آن به عنوان میکروموتور یا موتورهای دقیق یاد می شوند ، دسته ای از موتورهای برقی هستند که برای برنامه های خاص طراحی شده اند که نیاز به دقت بالا ، اندازه جمع و جور و ویژگی های تخصصی دارند. این موتورها به طور گسترده در صنایع مختلف از جمله روباتیک ، دستگاههای پزشکی ، هوافضا ، خودرو و الکترونیک مصرف کننده مورد استفاده قرار می گیرند. اصول کار موتورهای خرد و ویژه مبتنی بر قوانین اساسی الکترومغناطیسی است ، اما طراحی و عملکرد آنها متناسب با خواسته های منحصر به فرد برنامه های آنها است.

** 1. اصل اساسی کار **

در هسته آنها ، موتورهای خرد و ویژه بر اساس همان اصول اساسی مانند موتورهای الکتریکی معمولی عمل می کنند. آنها انرژی الکتریکی را از طریق تعامل میدان های مغناطیسی به انرژی مکانیکی تبدیل می کنند. هنگامی که یک جریان الکتریکی از یک سیم پیچ (یا سیم پیچ) که در یک میدان مغناطیسی قرار می گیرد عبور می کند ، نیرویی روی سیم پیچ اعمال می شود و باعث چرخش آن می شود. این چرخش حرکت اساسی است که موتور را هدایت می کند.

اجزای اصلی یک موتور میکرو معمولی شامل موارد زیر است:

- ** استاتور **: قسمت ثابت موتور که یک میدان مغناطیسی تولید می کند. معمولاً از آهنرباهای دائمی یا الکترومغناطیسی تشکیل شده است.

- ** روتور **: قسمت چرخشی موتور که توسط میدان مغناطیسی هدایت می شود. به طور معمول حاوی سیم پیچ یا آهنرباهای دائمی است.

- ** رفت و آمد و برس (در موتورهای DC) **: از این مؤلفه ها برای معکوس کردن جهت جریان در سیم پیچ های روتور استفاده می شود و از چرخش مداوم اطمینان می یابد.

- ** شافت **: خروجی مکانیکی موتور ، که حرکت چرخشی را به بار خارجی منتقل می کند.

** 2. انواع موتورهای میکرو و ویژه **

موتورهای خرد و ویژه در انواع مختلفی قرار می گیرند که هر کدام دارای اصل و کاربرد خود هستند. برخی از رایج ترین انواع عبارتند از:

- ** DC Motors **: این موتورها بر روی جریان مستقیم (DC) کار می کنند و به طور گسترده در برنامه هایی که نیاز به کنترل سرعت دقیق دارند ، استفاده می شوند. روتور از سیم پیچ ها تشکیل شده است و استاتور حاوی آهنرباهای دائمی یا الکترومغناطیسی است. رفت و آمد و برس ها اطمینان حاصل می کنند که جریان در سیم پیچ روتور در زمان مناسب معکوس می شود و چرخش مداوم را حفظ می کند.

- ** Motors DC بدون برس (Bldc) **: برخلاف موتورهای سنتی DC ، موتورهای BLDC برس یا کمتری ندارند. در عوض ، آنها از کنترلرهای الکترونیکی برای تغییر جریان در سیم پیچ های استاتور استفاده می کنند و یک میدان مغناطیسی چرخان ایجاد می کنند که روتور را هدایت می کند. موتورهای BLDC به دلیل راندمان ، قابلیت اطمینان و طول عمر طولانی خود شناخته شده اند.

- ** موتورهای پله ای **: موتورهای استپر در مراحل گسسته حرکت می کنند و آنها را برای برنامه های کاربردی که نیاز به موقعیت یابی دقیق دارند ، ایده آل می کند. آنها با انرژی بخشیدن به سیم پیچ های استاتور خاص در یک دنباله کار می کنند و باعث می شوند روتور در افزایش های کوچک و دقیق حرکت کند. موتورهای پله ای معمولاً در چاپگرهای سه بعدی ، دستگاه های CNC و روباتیک استفاده می شوند.

- ** موتورهای سروو **: موتورهای سروو در برنامه هایی که نیاز به کنترل دقیق موقعیت زاویه ای یا خطی ، سرعت و شتاب دارند استفاده می شود. آنها به طور معمول شامل یک مکانیسم بازخورد (مانند رمزگذار) هستند که اطلاعاتی در مورد موقعیت موتور در یک کنترلر ارائه می دهد و امکان تنظیم دقیق را فراهم می کند. موتورهای سروو به طور گسترده در روباتیک ، اتوماسیون صنعتی و هوافضا مورد استفاده قرار می گیرند.

- ** موتورهای پیزو الکتریک **: این موتورها از اثر پیزوالکتریک استفاده می کنند ، جایی که مواد خاص هنگام قرار گرفتن در یک میدان الکتریکی حرکت مکانیکی ایجاد می کنند. موتورهای پیزوالکتریک به دلیل دقت و اندازه جمع و جور خود شناخته شده اند و باعث می شوند آنها برای برنامه هایی مانند مکانیسم های فوکوس خودکار دوربین و وسایل پزشکی مناسب باشند.

** 3. برنامه ها و مزایا **

موتورهای خرد و ویژه به دلیل مزایای منحصر به فرد از جمله اندازه جمع و جور ، دقت بالا و امکان فعالیت در محیط های چالش برانگیز ، در بسیاری از فناوری های مدرن ضروری هستند. برخی از برنامه های متداول عبارتند از:

- ** روباتیک **: میکرو موتورهای در بازوهای رباتیک ، هواپیماهای بدون سرنشین و سایر سیستم های رباتیک برای ارائه حرکت و کنترل دقیق استفاده می شود.

- ** وسایل پزشکی **: در تجهیزات پزشکی مانند روبات های جراحی ، پمپ های تزریق و دستگاه های تشخیصی ، میکرو موتورها دقت و قابلیت اطمینان مورد نیاز برای عملیات مهم را ارائه می دهند.

- ** لوازم الکترونیکی مصرفی **: میکرو موتورها در تلفن های هوشمند ، دوربین ها و دستگاه های پوشیدنی یافت می شوند که در آنجا ویژگی هایی مانند بازخورد لرزش ، فوکوس خودکار و بازخورد هاپتیک را فعال می کنند.

- ** هوافضا **: در برنامه های هوافضا ، موتورهای میکرو در محرک ها ، سنسورها و سایر سیستم هایی که در شرایط شدید به قابلیت اطمینان و عملکرد بالا نیاز دارند ، استفاده می شود.

** نتیجه گیری **

موتورهای خرد و ویژه یک مؤلفه حیاتی در بسیاری از فناوری های پیشرفته هستند و کنترل دقیق و عملکرد کارآمد در طیف گسترده ای از برنامه ها را امکان پذیر می کنند. اصول کاری آنها ، بر اساس الکترومغناطیسی ، برای تأمین نیازهای خاص هر برنامه سازگار است و در نتیجه موتورهایی جمع و جور ، قابل اعتماد و بسیار کارآمد می شوند. با پیشرفت فناوری ، انتظار می رود تقاضا برای موتورهای خرد و ویژه رشد کند و باعث نوآوری بیشتر در این زمینه شود.