Le micro-moteur fait référence au principe, à la structure, aux performances, aux fonctions, etc. sont différents du moteur conventionnel, et le volume et la puissance de sortie sont un très petit moteur. En général, le diamètre extérieur du micro-moteur n'est pas supérieur à 130 mm, et la puissance se situe entre des centaines de milliwatts et des centaines de watts. Il a été largement utilisé dans l'équipement moderne militaire et civil et son système de contrôle, tels que le contrôle de l'artillerie, les conseils de missiles, le pilotage automatique des avions, les machines-outils CNC, le contrôle du métier à tisser sans éléments, le contrôle des machines à coudre industrielle, la télémétrie et la télécommande, les équipements audio et vidéo, les instruments automatiques et les périphériques informatiques, etc., tous utilisent un grand nombre de micro-moteurs.
Aujourd'hui, dans les applications pratiques, les micro-moteurs ont été développés à partir du dernier contrôle de départ simple, le but de l'alimentation, au contrôle précis de sa vitesse, de sa position, de son couple, etc., en particulier dans l'automatisation industrielle, l'automatisation de l'Office et l'automatisation, presque tous utilisent la technologie moteur, la technologie des microélectrons et les technologies mécaniques combinées de technologies électroniques. L'électronisation est une tendance inévitable dans le développement de micro-moteurs.
2 Champ d'application du micro-moteur （moteur à tasse creuse )
La technologie Micro Motor moderne intègre un certain nombre de technologies élevées et nouvelles telles que les moteurs, les ordinateurs, la théorie du contrôle et les nouveaux matériaux, et passe de la vie militaire et industrielle à la vie quotidienne. Par conséquent, le développement de la technologie des micro-moteurs devrait être adapté aux besoins de développement des industries des piliers et des industries de haute technologie. Le micro-moteur est principalement utilisé dans les aspects suivants:
2.1 Micro Motors spéciaux pour les appareils électroménagers
Afin de répondre en permanence aux besoins des utilisateurs et de s'adapter aux besoins de l'ère de l'information, pour réaliser des économies d'énergie, le confort, la mise en réseau, l'intelligence et même les appareils de maison du réseau (appareils électroménagers d'informations), le cycle de remplacement des appareils électroménagers est très rapide et les exigences de l'efficacité élevée, de faible bruit, de faibles vibrations, de bas prix, de vitesse réglable et d'intelligence sont présentés pour le moteur de soutien. Les micro-moteurs pour les appareils électroménagers représentent 8% du nombre total de micro-moteurs: y compris les climatiseurs, les machines à laver, les réfrigérateurs, les fours à micro-ondes, les ventilateurs électriques, les aspirateurs, les machines d'assèchement, etc.
La demande annuelle du monde pour 450 à 500 millions d'unités (ensembles), une telle puissance motrice n'est pas grande, mais une grande variété. Les tendances de développement des micro-moteurs pour les appareils électroménagers sont les suivantes: ① Les moteurs sans balais de l'aimant permanent remplaceront progressivement les moteurs asynchrones monophasés; ② Optimiser la conception, améliorer la qualité et l'efficacité des produits; ③ Adoptez une nouvelle structure et de nouvelles technologies pour améliorer l'efficacité de la production.
2.2 Micro Motor pour l'équipement de traitement de l'information
L'équipement de traitement de l'information avec des micro-moteurs représentait 29%: y compris les entrées d'informations, le stockage, le traitement, la sortie, la conduction et d'autres liens, y compris l'équipement de communication. Le monde a besoin de 1,5 milliard (ensembles) par an, principalement des moteurs à courant continu d'aimant permanent, des moteurs CC sans balais, des moteurs pas à pas, des moteurs micro synchrones, etc. La production annuelle de micro-ordinateur (PC) d'environ 100 millions d'unités en 2000 2005 devrait être de 200 millions d'unités, pour ses principales composantes de la demande de micro-moteur, de plus en plus élevées. La plupart de ces moteurs sont des moteurs à aimant permanent de précision et des moteurs pas à pas de précision.
Leurs caractéristiques et orientations de développement sont:
(1) Produits d'investissement élevés Ce type de moteur a des exigences très élevées pour la stabilité de la vitesse et le ruissellement de l'arbre rotatif, de sorte que ce type de moteur est une combinaison de technologie de fabrication avancée et de technologie d'électronique de puissance émergente de produits de haute technologie et d'investissement élevés, généralement concentrés dans le développement international et la production de grandes entreprises.
(2) Miniaturisation et feuilleté afin de répondre aux besoins de la miniaturisation et de la portabilité des produits d'information, la miniaturisation et les exigences feuilletées sont proposées pour leurs moteurs de support.
(3) Haute vitesse avec l'amélioration continue de la densité de stockage des périphériques informatiques, il est nécessaire que la vitesse du moteur de support soit supérieure à 8000r / min.
2.3 Micro Motor pour l'automobile
Les micro-moteurs d'automobiles représentaient 13%, y compris les générateurs de démarrage, les moteurs d'essuie-glace, les moteurs pour la climatisation et les ventilateurs de refroidissement, les speedomètres électriques, les poussoirs de fenêtre et les moteurs de verrouillage de porte. En 2000, la production automobile mondiale était d'environ 54 millions, avec une moyenne de 15 moteurs par véhicule, et 810 millions étaient nécessaires dans le monde.
Focus sur le développement de la technologie automobile Micro Motor:
(1) Économie à haute efficacité, haute force et énergie grâce à une sélection magnétique à haute vitesse et haute performance, à des moyennes de refroidissement à haute efficacité et à améliorer l'efficacité du contrôleur et d'autres mesures pour améliorer son efficacité de fonctionnement.
(2) Intelligent pour atteindre un moteur et un contrôleur intelligents de la voiture, afin que la voiture fonctionne dans le meilleur état, pour atteindre la consommation minimale d'énergie.
2.4 Micro Motor pour l'équipement audio
L'équipement audio avec Micro Motors a représenté 18%, y compris les joueurs d'enregistrement, les enregistreurs, les disques vidéo VCD et DVD. La demande mondiale représente plus d'un milliard d'unités par an. À l'heure actuelle, la production intérieure a représenté environ 60%, principalement un moteur enroulé imprimé, un moteur à disque d'enroulement, etc.
2,5 Micro Motor pour l'équipement vidéo
Les équipements vidéo avec micro-moteurs représentaient 7%, y compris les caméras, les caméras, etc. La demande annuelle du monde en 350 à 400 millions d'unités (ensembles), ces moteurs sont la précision, la fabrication et le traitement sont difficiles, surtout après être entré dans le numérique, le moteur a proposé des exigences plus exigeantes.
2.6 Micro Motor pour entraînement et contrôle électriques industriels
Ce type de micro-moteur représente 2%, y compris les machines-outils CNC, les manipulateurs, les robots, etc. Principalement pour le servomoteur AC, le moteur pas à pas, le moteur CC à grande vitesse, le moteur sans balais AC, etc. Ce type de moteur a de nombreuses variétés, des exigences techniques élevées et est une classe de moteur avec une demande intérieure plus rapide.
2.7 Micro Micro à usage spécial
Ce type de moteur représente environ 23%, y compris le vol aérospatial, divers avions, des armes et équipements automatisés, des équipements médicaux, 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 moteurs en principe, structure et opération. L'émergence et le développement de ces moteurs sont étroitement liés au développement de la technologie électronique et de la technologie de contrôle.
3 Micro Motor New Product Technology
Avec le progrès continu de la science et de la technologie et les nouvelles exigences des applications pratiques, il y a eu une variété de moteurs micro-spéciaux qui sont différents des moteurs électromagnétiques traditionnels. Ils adoptent de nouveaux concepts de conception, méthodes, structures et principes.
3.1 Moteur sans balais de l'aimant permanent
Le moteur sans balais est la direction de développement du micro-moteur, qui a été appliqué dans les domaines de l'information, des appareils électroménagers, de l'audio et de la vidéo, du transport, etc. Avec le développement rapide des matériaux aimants permanents et de la technologie de l'électronique de puissance, les performances continuent de s'améliorer, le prix continue de diminuer, le moteur sans balais sera développé, la demande sera de plus en plus importante, par rapport au moteur asynchrone général, la nouvelle consommation d'énergie moteur sans balais a diminué de 30% ~ 35%, pour répondre aux exigences d'une efficacité élevée, d'une économie d'énergie, de petit poids léger.
Bien que le prix de coût des moteurs sans balais soit supérieur à celui des moteurs asynchrones, en raison de la faible consommation d'énergie, de la grande efficacité et des coûts d'exploitation réduits, du point de vue de la conservation de l'énergie, la popularité des moteurs sans balais est forcément à la tendance du temps. Les grandes entreprises du monde ont lancé une concurrence féroce dans le domaine des moteurs sans balais. Par conséquent, avec l'amélioration des performances des composants et des matériaux, les performances des moteurs sans balais seront également considérablement améliorées et la concurrence de vitesse du développement de la technologie sera plus importante.
3.2 Moteur à ultrasons
UltrasonicMotor (ultrasonicmotor, ultrasonicmotor, abréviation USM) est l'utilisation de l'effet piézoélectrique inverse des matériaux piézoélectriques, de sorte que le corps élastique (stator) dans la bande de fréquence ultrasonique pour produire des vibrations mécaniques microscopiques (fréquence des vibrations), par la frotteur (le rotateur), le stage), le stator), le stator), le stator), le stator), le stator), par le stage), le stator), le stator), le stator), le stator), le stator), le stage), le stator), le stator), le stage) Vibration microscopique dans le rotor (ou mobile) rotation macro unique (ou mouvement linéaire). Il brise le concept du moteur traditionnel que la vitesse et le couple sont obtenus par l'effet électromagnétique, et est une autre nouvelle technologie remarquable dans le développement de la technologie micro-motrice.
Par rapport au moteur traditionnel, le moteur ultrasonique a une série d'avantages: (1) structure simple, il est composé de deux composants de base: pièces de vibration et pièces mobiles; (2) Le couple de volume unitaire est grand, ce qui est 10 fois celui du moteur traditionnel du même volume; (3) les performances à basse vitesse sont bonnes, la vitesse peut être ajustée à zéro, peut dire directement le couple important à basse vitesse; (4) grand couple de freinage, aucun frein supplémentaire n'est requis; (5) petite constante de temps mécanique, bonne performance rapide; (6) Pas de champs magnétiques et électriques, pas d'interférence électromagnétique et de bruit électromagnétique.
À l'heure actuelle, de nombreuses entreprises de certains pays étrangers comme le Japon ont obtenu une application pratique commerciale. De nouveaux produits de moteurs à ultrasons de Canon, Panasonic, Hitachi et d'autres sociétés ont été utilisés dans des caméras avancées, des caméscopes et des instruments optiques. La direction de développement de la technologie motrice à ultrasons est d'améliorer encore l'efficacité.
Le moteur à ultrasons adopte un nouveau principe et une nouvelle structure, n'a pas besoin d'aimants et de bobines, mais utilise l'effet piézoélectrique inverse des matériaux piézoélectriques et des vibrations ultrasoniques pour obtenir directement le mouvement et la force (moment). Il brise le concept du moteur que la vitesse et le couple sont obtenus jusqu'à présent par l'effet électromagnétique, et est une technologie de haute technologie à l'avant-garde de la science mondiale actuelle. En raison de l'échographie, le moteur a de nombreuses caractéristiques que le moteur électromagnétique n'a pas, bien que son invention et son développement ne soient que de 20 ans d'histoire, mais en aérospatiale, la robotique, les automobiles, le positionnement de précision, l'équipement médical, les micro-machines et d'autres champs ont été appliqués avec succès.
3,3 Moteur de roulement à pression dynamique à grande vitesse
Avec le développement de produits d'information dans le sens de la haute efficacité, de haute densité et de micro mince, le moteur permanent de précision permanent sans balais a une vitesse allant jusqu'à 8000 ~ 50000r / min. Les roulements des moteurs à grande vitesse remplaceront également les roulements simples traditionnels par des roulements de pression dynamique pour surmonter de nombreux problèmes techniques causés par une vitesse élevée. Comparé au roulement à billes et au roulement ordinaire, le roulement de pression dynamique présente de nombreux avantages. Il peut inhiber le swing irrégulier de l'arbre, améliorer la résistance à l'impact, la longue durée de vie, un faible bruit, etc.
Le moteur à pression de pression dynamique a deux types de liquide et d'air, la vitesse générale est faible avec un roulement de pression dynamique du fluide, une vitesse élevée avec un roulement de pression dynamique de l'air. Bien qu'il y ait encore des problèmes techniques à résoudre, la direction de développement des moteurs à roulement de pression dynamique à grande vitesse a été généralement confirmée.
3,4 moteur linéaire
Avec le développement rapide de la technologie de contrôle automatique, les exigences de précision de positionnement de divers systèmes de contrôle automatiques augmentent de plus en plus, et le moteur rotatif traditionnel couplé à un ensemble de mécanismes de transformation composés de dispositifs de mouvement linéaire ne peut pas répondre aux exigences de précision, le lecteur linéaire direct est l'un des contenus de la recherche sur la technologie des servantes modernes, le moteur linéaire est l'une des technologies clés. Le champ d'application du moteur linéaire est également large, dans la nécessité d'un mouvement linéaire de l'appareil, l'utilisation du moteur linéaire à variateur direct sera supérieure au moteur rotatif. La précision de contrôle peut être améliorée car le mécanisme de transformation de mouvement est omis.
3,5 Motor Supermicro
La technologie Micro Motor est un nouveau champ de haute technologie de la technologie du système micro-électromécanique (MEMS) développé au cours des 20 dernières années, caractérisé par une technologie de micro-machine basée sur le silicium de matériaux semi-conducteurs, utilisé pour fabriquer des dispositifs avec des fonctions de conversion et de transmission d'énergie dans la gamme de taille du millimètre. L'émergence de la technologie MEMS a fait un saut révolutionnaire dans la technologie de fabrication mécanique traditionnelle.
Ultramicromotor a le principe électrostatique de l'ultramicromotrice et ultromagnétique ultramicromotrice, car l'ultromagnétique ultramicromotrice est plus grand que le couple ultramicromotrice électrostatique, l'efficacité élevée de conversion, la longue durée de vie, il a été appliqué dans de nombreux champs tels que les endoscopes, les microrobots et ainsi de suite. À l'heure actuelle, les États-Unis, le Japon, la Russie, l'Allemagne et d'autres pays ont investi beaucoup de ressources de main-d'œuvre, de matériel et financière pour effectuer la recherche et l'application de cette technologie, et ont fait de grands progrès, et certains ont atteint pratique. Par exemple, Japan Toshiba Company a développé un poids de 40 mg, vitesse 60 ~ 1000r / min, tension 1,7 V, diamètre de seulement 0,8 mm dans le plus petit micro-moteur du monde, comme la Shanghai Jiao Tong University développe également un diamètre de micro-moteur de 1 mm. On peut s'attendre à ce qu'avec le développement et l'application de la technologie de nanofabrication, les moteurs Supermicro seront également considérablement développés, afin qu'ils aient plus de champs d'application.
3,6 moteur moléculaire
Apparu avec le développement de MEMS, Nano Electrical System (Na2NoelectromEcanicalSystems, NEMS), les tailles de caractéristiques peuvent être de quelques centaines à quelques nanomètres, dont certaines ont des applications potentielles importantes dans le domaine biomédical. Rickyk. Soong et al. De l'Université Cornell aux États-Unis, a intégré un seul moteur biomoléculaire avec un système inorganique nanométrique pour former un dispositif nanomécanique hybride entraîné par un moteur moléculaire. En hydrolysant l'ATP (adénosine triphosphate) dans un système actif, le moteur biomoléculaire (moins de 8 nm de diamètre et 14 nm de longueur) est capable de générer un couple maximal de 80 à 100pn · nm, compatible avec la taille et les constantes mécaniques des structures nanomécaniques qui peuvent être produites aujourd'hui. Cette nouvelle technologie devrait jouer un rôle dans le nettoyage des vaisseaux sanguins.
4 Micro Motor Development Trend
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 met directement en danger la sécurité des biens personnels; Les vibrations, le bruit et l'interférence électromagnétique du moteur deviendront le risque public de polluer l'environnement. The efficiency of the motor is directly related to energy consumption and harmful gas emissions, so the international requirements for these technical indicators are more and more stringent, has attracted the attention of the motor industry at home and abroad, from the motor structure, process, materials, electronic components, control lines and electromagnetic design and other aspects of energy conservation research, micro motor new round of products in the basis of excellent technical performance On the other hand, it will implement relevant international standards for the purpose of energy Économie et protection de l'environnement, et favorise les progrès technologiques pertinents, tels que l'estampage moteur, la conception de l'enroulement, l'amélioration de la structure de ventilation et les pertes faibles et les matériaux magnétiques à haute perméabilité, les matériaux d'aimant permanent des terres rares, la technologie de réduction du bruit et des vibrations, la technologie de l'électronique de puissance, la technologie de contrôle, la technologie des interférences électromagnétiques et les autres recherches sur les applications.
Sous la prémisse d'accélérer la tendance de la mondialisation économique, les pays accordent plus d'attention aux deux principaux problèmes d'économie d'énergie et de protection de l'environnement, de renforcer les échanges techniques internationaux et la coopération, et d'accélérer le rythme de l'innovation technologique, la tendance de développement de la technologie micro-motrice est: (1) adopter des technologies élevées et nouvelles et se développer dans la direction de l'électronique; (2) une efficacité élevée, une économie d'énergie et un développement vert; (3) à une forte fiabilité, développement de compatibilité électromagnétique; (4) à faible bruit, vibration faible, faible coût, développement des prix; (5) Développement spécialisé, diversifié et intelligent.
De plus, le micro-moteur est la modularisation, la combinaison, la direction mécatronique intelligente et la direction sans balais, pas de noyau de fer, la direction de magnétisation permanente, en particulier à noter qu'avec l'application de micro-moteur, l'environnement change, le principe électromagnétique traditionnel du moteur ne peut pas être entièrement satisfait. Avec les nouvelles réalisations des disciplines connexes, y compris de nouveaux principes et de nouveaux matériaux, le développement de moteurs micro-spéciaux avec des principes non électromagnétiques est devenu une direction importante du développement moteur.
