A mikro motor az elvre, a szerkezetre, a teljesítményre, a funkcióra és így tovább utal a hagyományos motortól, és a hangerő és a kimeneti teljesítmény nagyon kicsi a motor. Általánosságban elmondható, hogy a mikrotora külső átmérője nem haladja meg a 130 mm -et, és az energia több száz milliwatt és több száz watt között van. Széles körben használják a katonai és polgári modern felszerelésekben és annak ellenőrzési rendszerében, például tüzérség -ellenőrzésben, rakétavezetésben, repülőgépek automatikus kísérletében, CNC szerszámgépekben, shuttless szövőszék -vezérlés, ipari varrógép -vezérlés, telemetria és távirányító, audio- és videofelszerelések, automatikus műszerek és számítógépes perifériák stb.
Manapság a gyakorlati alkalmazásokban a mikrotorokat fejlesztették ki a múlt egyszerű indítóvezérléséből, az energia biztosításának céljából, a sebesség, helyzet, nyomaték stb. Pontos ellenőrzéséhez, különösen az ipari automatizálás, az irodai automatizálás és az otthoni automatizálás szempontjából, szinte mindegyik motoros technológiát, mikroelektronikai technológiát és energiaelektronikai technológiát kombinált a Mechatronics termékek. Az elektronizálás elkerülhetetlen tendenciát jelent a mikrotmotorok fejlesztésében.
2 A mikro motor alkalmazási mezője （Hollow csésze motor )
A modern mikrotor -technológia számos magas és új technológiát integrál, mint például a motorok, a számítógépek, a kontrollelmélet és az új anyagok, és a katonai és ipari és a mindennapi életbe mozog. Ezért a mikro motoros technológiák fejlesztését az oszlopipar és a csúcstechnológiai ipar fejlesztési igényeihez kell igazítani. A mikroamotort elsősorban a következő szempontokban használják:
2.1 MICRO speciális motorok otthoni készülékekhez
Annak érdekében, hogy folyamatosan megfeleljen a felhasználói igényeknek, és alkalmazkodjon az információs kor igényeihez, az energiamegtakarítás, a kényelem, a hálózatépítés, az intelligencia és akár a hálózati háztartási készülékek (információs otthoni készülékek) elérése érdekében a háztartási készülékek cseréje nagyon gyors, és a nagy hatékonyság, az alacsony zaj, az alacsony vibráció, az alacsony ár, az alacsony ár, az állítható sebesség és az intelligencia előállítása a támogató motor számára előállított. A háztartási készülékek mikro motorjai a mikro motorok teljes számának 8% -át teszik ki: Légkondicionálókat, mosógépeket, hűtőszekrényeket, mikrohullámú sütőt, elektromos ventilátort, porszívókat, víztelenítőgépeket stb.
A világ éves kereslete 450–500 millió egység (készlet) iránt, az ilyen motoros energia nem nagy, hanem sokféleség. A háztartási készülékek mikromotorok fejlesztési trendei a következők: ① Az állandó mágneses kefe nélküli motorok fokozatosan helyettesítik az egyfázisú aszinkron motorokat; ② A tervezés optimalizálása, a termékminőség és a hatékonyság javítása; ③ Új struktúrát és új technológiákat fogadjon el a termelés hatékonyságának javítása érdekében.
2.2 MICRO motor az információfeldolgozó berendezésekhez
A mikrotorokkal ellátott információfeldolgozó berendezések 29%-ot tesznek ki: beleértve az információbevitelt, a tárolást, a feldolgozást, a kimenetet, a vezetést és az egyéb linkeket, beleértve a kommunikációs berendezéseket. A világnak évente 1,5 milliárd (készlet), elsősorban állandó mágneses DC motorokra, kefe nélküli egyenáramú motorokra, léptetőmotorokra, mikro -szinkronmotorokra és így tovább. A 2000 2005-ben körülbelül 100 millió egység mikrokomputer (PC) éves termelése várhatóan 200 millió egység lesz, a mikrovalókigény támogató kulcsfontosságú elemei miatt, egyre nagyobb követelmények. Ezeknek a motoroknak a többsége precíziós, állandó mágnes nélküli kefe nélküli motorok és precíziós lépcsőmotorok.
Jellemzőik és fejlesztési irányaik:
(1) Magas befektetési termékek Az ilyen típusú motor nagyon magas követelményekkel rendelkezik a sebesség és a forgó tengely kiáramlásának stabilitására, tehát az ilyen típusú motor a fejlett gyártási technológiák és a csúcstechnológiájú, nagy befektetési termékek feltörekvő elektronikai technológiájának kombinációja, általában a nemzetközi fejlesztésbe és a nagyvállalatok termelésére koncentrálva.
(2) Miniatürizálás és pelyhes az információs termékek miniatürizációs és hordozhatóságának igényeinek kielégítése érdekében, a miniatürizálás és a pelyhes követelmények támogatják a támogató motorok számára.
(3) Nagy sebességgel, a számítógép perifériáinak tárolási sűrűségének folyamatos javításával, szükség van arra, hogy a tartó motor sebessége 8000R/ perc felett legyen.
2.3 MICRO MOTOR Autóhoz
A gépjárművek mikro motorjai 13%-ot tettek ki, beleértve az indítógenerátorokat, az ablaktörlő motorokat, a légkondicionáló motorokat és a hűtő ventilátorokat, az elektromos sebességmérővel, az ablakemelővel és az ajtózárral. 2000 -ben a világ autótermelése körülbelül 54 millió volt, járműnként átlagosan 15 motorral, és 810 millióra volt szükség világszerte.
Autóipari mikrotor technológia fejlesztése Fókusz:
(1) Nagy hatékonyság, nagy erő, energiamegtakarítás a nagysebességű, nagy teljesítményű mágneses anyagválasztékon, nagy hatékonyságú hűtési eszközökkel, és javítja a vezérlő hatékonyságát és egyéb intézkedéseket a működési hatékonyság javítása érdekében.
(2) Intelligens az autó intelligens motorja és vezérlőjének elérése érdekében, hogy az autó a legjobb állapotban működjön, a minimális energiafogyasztás elérése érdekében.
2.4 MICRO MOTOR audio berendezésekhez
A mikrotorokkal rendelkező audio berendezések 18%-ot tettek ki, beleértve a lemezlejátszókat, a felvevőket, a VCD és a DVD videó lemezeket. A világméretű kereslet évente több mint 1 milliárd egység. Jelenleg a hazai termelés mintegy 60%-ot tett ki, elsősorban a nyomtatott kanyargós motor, a kanyargós lemezmotor és így tovább.
2,5 mikro motor videofelszereléshez
A mikrotorokkal ellátott videofelszerelés 7%-ot tett ki, beleértve a kamerákat, a kamerákat és így tovább. A világ éves kereslete 350–400 millió egységben (készletekben), az ilyen motorok pontosság, a gyártás és a feldolgozás nehéz, különösen a digitális belépés után, a motor igényesebb követelményeket állít elő.
2.6 MICRO motor ipari elektromos meghajtóhoz és vezérléshez
Ez a fajta mikro motor 2%-ot tesz ki, beleértve a CNC szerszámgépeket, manipulátorokat, robotokat stb., Elsősorban az AC szervo motor, az energia léptetőmotor, a széles sebességű DC motor, az AC kefe nélküli motor és így tovább. Az ilyen típusú motornak számos fajtája van, magas műszaki követelmények, és egy olyan motor osztálya, amely gyorsabb belföldi igényt tartalmaz.
2,7 Különleges célú mikroamotor
Az ilyen típusú motoros motorok mintegy 23%-ot tesznek ki, beleértve a repülőgép -repülést, a különféle repülőgépeket, az automatizált fegyvereket és a berendezéseket, az orvosi berendezéseket és így tovább. Az ilyen motorok többnyire speciális motorok vagy új motorok, ideértve az általános elektromágneses elvtől eltérő motorokat, a szerkezet és az üzemmódot, elsősorban az alacsony sebességű szinkron motorok, a harmonikus motorok, a korlátozott szögű motorok, az ultrahangos motorok, a mikrohullámú motorok, a kapacitív motorok, az elektrosztatikus motorok stb. Alapelv, felépítés és működés. Ezen motorok kialakulása és fejlesztése szorosan kapcsolódik az elektronikus technológia és a kontroll technológia fejlesztéséhez.
3 mikro motor új terméktechnika
A tudomány és a technológia folyamatos fejlődésével, valamint a gyakorlati alkalmazások új követelményeivel számos olyan mikrotermékű motor volt, amelyek különböznek a hagyományos elektromágneses motoroktól. Új tervezési koncepciókat, módszereket, struktúrákat és alapelveket fogadnak el.
3.1 állandó mágneskefe nélküli motor
A kefe nélküli motor a mikro motor fejlesztési iránya, amelyet az információ, az otthoni készülékek, a hang- és video, a szállítás stb. Feltételeiben alkalmaztak. Az állandó mágneses anyagok és az energiaelektronikai technológiák gyors fejlesztésével a teljesítmény tovább javul, az ár tovább csökken, a kefe nélküli motor tovább fejlődik, a kereslet egyre nagyobb lesz, összehasonlítva az általános aszinkron motorral, az új, ecset nélküli motoros energiafogyasztás 30% -kal ~ 35% -kal csökkent, hogy megfeleljen a nagy hatékonyság, az energiatakarékos, kicsi könnyű súly.
Noha a kefe nélküli motorok költsége magasabb, mint az aszinkron motoroké, a kis energiafogyasztás, a magas hatékonyság és a csökkentett működési költségek miatt az energiatakarékosság szempontjából a kefe nélküli motorok népszerűsége az idő trendje. A világ legnagyobb vállalata heves versenyt indított a kefe nélküli motorok területén. Ezért az alkatrészek és anyagok teljesítményének javításával a kefe nélküli motorok teljesítménye szintén jelentősen javul, és a technológiai fejlesztés sebességversenye is kiemelkedőbb lesz.
3.2 ultrahangos motor
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 microscopic vibration a forgórészbe (vagy mozgatható) makró egyirányú forgás (vagy lineáris mozgás). Megszakítja a hagyományos motor fogalmát, hogy a sebességet és a nyomatékot az elektromágneses hatás útján kapják meg, és ez egy másik figyelemre méltó új technológia a mikrotor -technológia fejlesztésében.
A hagyományos motorhoz képest az ultrahangos motornak számos előnye van: (1) egyszerű szerkezet, két alapvető alkatrészből áll: rezgési alkatrészek és mozgó alkatrészek; (2) az egység térfogat -nyomatéka nagy, amely tízszeresére növekszik az azonos hangerő hagyományos motorjának; (3) Az alacsony sebességű teljesítmény jó, a sebesség nullára beállítható, közvetlenül a nagy nyomatékot alacsony sebességgel képes kijuttatni; (4) nagy féknyomaték, további fékre nincs szükség; (5) kicsi mechanikai időállandó, jó gyors teljesítmény; (6) Nincs mágneses és elektromos mezők, nincs elektromágneses interferencia és elektromágneses zaj.
Jelenleg néhány külföldi országban, például Japánban sok vállalat megszerezte a kereskedelmi gyakorlati kérelmet. A Canon, a Panasonic, a Hitachi és más cégek ultrahangos motorjainak új termékeit használták fejlett kamerákban, videokamerákban és optikai műszerekben. Az ultrahangos motoros technológia fejlesztési iránya a hatékonyság további javítása.
Az ultrahangos motor új alapelvet és szerkezetet alkalmaz, nincs szüksége mágnesekre és tekercsekre, de a piezoelektromos anyagok és az ultrahangos rezgés inverz piezoelektromos hatását használja a mozgás és az erő (pillanat) közvetlen eléréséhez. Megszakítja a motor fogalmát, hogy a sebességet és a nyomatékot az eddigi elektromágneses hatás révén kapja meg, és a jelenlegi világtudomány élvonalában csúcstechnológiai technológia. Az ultrahang miatt a motornak számos olyan jellemzője van, hogy az elektromágneses motornak nincs, bár találmánya és fejlődése csak 20 éves történelemmel rendelkezik, de az űrben, a robotikában, az autókban, a precíziós pozicionálásban, az orvosi berendezésekben, a mikro -gépekben és más mezőkben sikeresen alkalmazták.
3.3 nagysebességű dinamikus nyomáscsapágy motor
Az információs termékek fejlesztésével a nagy hatékonyság, a nagy sűrűség és a mikro vékony irányban a Precíziós, állandó mágneses kefe nélküli motor, amely támogatja, akár 8000 ~ 50000R/ perc sebessége lehet. A nagysebességű motorok csapágyai a hagyományos sima csapágyakat is dinamikus nyomású csapágyakkal cserélik, hogy legyőzzék a nagy sebesség által okozott sok technikai problémát. A gömbcsapágyhoz és a sima csapágyhoz képest a dinamikus nyomáscsapágynak számos előnye van. Ez gátolhatja a szabálytalan tengelyhintát, javíthatja az ütésállóságot, a hosszú élettartamot, az alacsony zajt és így tovább.
A dinamikus nyomáscsapágy motornak kétféle folyadék és levegő van, az általános sebesség alacsony a folyadékdinamikus nyomáscsapágyakkal, nagy sebességgel, levegődinamikus nyomáscsapással. Noha továbbra is vannak bizonyos technikai problémák, amelyeket tovább kell oldani, a nagysebességű dinamikus nyomáscsapó motorok fejlesztési irányát általában megerősítették.
3.4 Lineáris motor
Az automatikus vezérlési technológia gyors fejlesztésével a különféle automatikus vezérlőrendszerek pozicionálási pontossági követelményei egyre magasabbak, és a hagyományos forgómotor és a lineáris mozgási eszközökből álló transzformációs mechanizmus halmazával nem felel meg a pontossági követelményeknek. A lineáris motor alkalmazási mezője szintén széles, az eszköz lineáris mozgásának szükségessége esetén a közvetlen meghajtó lineáris motor használata jobb, mint a forgó motor. A vezérlő pontosság javítható, mivel a mozgásátalakítási mechanizmust kihagyják.
3.5 Supermicro motor
A mikro motoros technológia az elmúlt 20 évben kifejlesztett mikroelektromechanikus rendszer technológiájának (MEMS) új, csúcstechnológiájú, csúcstechnológiájú mezője, amelyet a félvezető anyag-szilíciumon alapuló mikro-gépelési technológia jellemez, amelyet energiakonverzióval és átviteli funkciókkal rendelkező eszközök gyártására használnak, a millimétertől a mikronig. A MEMS technológia kialakulása forradalmian új ugrást tett a hagyományos mechanikus gyártási technológiában.
Az Ultrammromotor elektrosztatikus elvével rendelkezik az ultrámaromotor és az elektromágneses ultrámaromotor, mivel az elektromágneses ultramikromotor nagyobb, mint az elektrosztatikus ultrama -klíma nyomaték, a magas konverziós hatékonyság, a hosszú élettartam, sok területen alkalmazzák, például endoszkópokat, mikrorobotokat és így. Jelenleg az Egyesült Államok, Japán, Oroszország, Németország és más országok sok munkaerőt, anyagi és pénzügyi forrásokat fektettek be e technológia kutatásának és alkalmazásának elvégzéséhez, és nagy előrelépést tettek, és néhányuk gyakorlatilag elérte. Például a Japan Toshiba Company 40 mg súlyú, 60 ~ 1000R/ perc sebességet fejlesztett ki, 1,7 V -os feszültség, a világ legkisebb mikrotermelőjében mindössze 0,8 mm átmérő, például a Shanghai Jiao Tong University szintén kialakul 1 mm -es mikroamotor átmérőjével. Várható, hogy a nanofabribrózációs technológia fejlesztésével és alkalmazásával a Supermicro Motors szintén nagymértékben fejlődik, így több alkalmazási pályával rendelkeznek.
3,6 molekuláris motor
Megjelent a MEMS, a Nano Elektromos Rendszer fejlesztésével (Na2NoelectromechicalySystems, NEMS), a funkciók méretei néhány száz és néhány nanométer között lehetnek, amelyek közül néhány fontos potenciális alkalmazásokkal rendelkezik az orvosbiológiai területen. Rickyk. Soong et al. Az Egyesült Államokban található Cornell Egyetemen egy biomolekuláris motort integrált egy nanoméretű szervetlen rendszerrel, hogy hibrid nanomechanikus eszközt képezzen, amelyet egy molekuláris motor vezet. Az ATP (adenozin -trifoszfát) hidrolizálásával egy aktív rendszerben a biomolekuláris (kevesebb, mint 8 nm átmérőjű és 14 nm hosszú) motor képes maximális nyomatékot generálni, amely 80–100pn · nm, kompatibilis a ma előállító nanomechanikai szerkezetek méretével és mechanikus állandóságaival. Ez az új technológia várhatóan szerepet játszik az erek tisztításában.
4 mikro motoros fejlesztési trend
A 21. századba való belépés után a világgazdaság fenntartható fejlődése két kulcsfontosságú kérdéssel szembesül --—— Az energia és a környezetvédelem egyrészt az emberi társadalom fejlődése, az emberek magasabb és magasabb követelményekkel rendelkeznek az életminőségre, és a környezetvédelem tudatossága egyre erősebbé válik, mivel a mikrotermelő nemcsak az ipari és a bányászati vállalkozásokban használja az élőket, hanem az élők számára, hanem az élők számára, hanem az élők számára, hanem az élők számára, hanem az élők számára, hanem az élők számára, hanem az élők számára, hanem az élők számára, hanem az élők számára, hanem az élők számára, hanem az élők számára, hanem az élők számára, hanem a családok számára, hanem a családok számára, hanem a családok számára, hanem a családi vállalkozásokban is. A motor közvetlenül veszélyezteti a személyes vagyon biztonságát; A motor rezgése, zaja és elektromágneses interferenciája a környezet szennyezésének nyilvános veszélyévé válik. A motor hatékonysága közvetlenül kapcsolódik az energiafogyasztáshoz és a káros gázkibocsátáshoz, így ezeknek a műszaki mutatóknak a nemzetközi követelményei egyre szigorúbbak, a motoros és külföldi motoros gépjármű figyelmét felhívta a motoros szerkezetből, a folyamatból, az anyagokból, az elektronikus alkatrészekből, az elektromágneses tervezésből, valamint az energiamegőrzés egyéb aspektusait, és az energiamegőrzés más aspektusait. Környezetvédelem és elősegíti a releváns technológiai fejlődést, például az új motoros bélyegzés, a kanyargós tervezés, a szellőztetési struktúra javítása, valamint az alacsony veszteség és a nagy permeabilitás mágneses anyagok, a ritkaföldfémek állandó mágneses anyagok, a zaj- és rezgéscsökkentési technológia, az energiaelektronika technológiája, a vezérlő technológia, az elektromágneses interferencia technológiák és egyéb alkalmazási kutatások csökkentése.
A gazdasági globalizáció tendenciájának felgyorsításának feltevése alatt az országok nagyobb figyelmet fordítanak az energiamegtakarítás és a környezetvédelem két fő kérdésére, a nemzetközi műszaki cserék és az együttműködés megerősítésére, és felgyorsítják a technológiai innováció ütemét, a mikroamotor technológia fejlődési trendje: (1) magas és új technológiát alkalmaznak, és fejlődik az elektronikus irányba; (2) nagy hatékonyságú, energiamegtakarítás és zöld fejlődés; (3) a nagy megbízhatósághoz, az elektromágneses kompatibilitási fejlesztéshez; (4) alacsony zaj, alacsony rezgés, alacsony költség, árfejlesztés; (5) speciális, diverzifikált, intelligens fejlesztéshez.
Ezenkívül a mikro motor modularizáció, kombináció, intelligens mechatronics irány és kefe nélküli, nincs vasmag, állandó mágnesezési irány, különösen figyelemre méltó, hogy a mikroamotor alkalmazásával a környezet megváltozik, a motor hagyományos elektromágneses alapelve nem lehet teljes mértékben elégedett. A kapcsolódó tudományágak új eredményeivel, beleértve az új alapelveket és az új anyagokat, a nem elektromágneses alapelvekkel rendelkező mikropecifikus motorok fejlesztése a motorfejlesztés fontos irányává vált.
