마이크로 모터는 원리, 구조, 성능, 기능 등을 기존 모터와 다르며 볼륨 및 출력 전력은 매우 작은 모터입니다. 일반적으로, 마이크로 모터의 외경은 130mm보다 크지 않으며 전력은 수백 밀리 와트와 수백 와트 사이입니다. 포병 제어, 미사일 안내, 항공기 자동 파일럿, CNC 공작 기계, 셔틀리스 직기 제어, 산업용 재봉틀 제어, 원격 제어 및 오디오 및 비디오 장비, 자동 기기 및 컴퓨터 주변 장치 등과 같은 군사 및 시민 현대 장비 및 제어 시스템에서 널리 사용되었습니다.
오늘날 실제 응용 분야에서 마이크로 모터는 과거의 간단한 시작 제어, 전력 제공, 속도, 위치, 토크 등의 정확한 제어, 특히 산업 자동화, 사무용 자동화 및 홈 자동화, 거의 모든 모터 기술, 마이크로 전자 기술 및 전력 전자 기술 결합 메카 닉 제품에 이르기까지 개발되었습니다. 전자화는 마이크로 모터 개발에서 불가피한 경향입니다.
2 마이크로 모터의 적용 필드 (중공 컵 모터 )
Modern Micro Motor Technology는 모터, 컴퓨터, 제어 이론 및 새로운 재료와 같은 여러 가지 높은 기술을 통합하며 군사 및 산업에서 일상 생활로 이동하고 있습니다. 따라서 마이크로 모터 기술의 개발은 기둥 산업 및 첨단 산업의 개발 요구에 적합해야합니다. 마이크로 모터는 주로 다음 측면에서 사용됩니다.
2.1 홈 가전 제품을위한 마이크로 특수 모터
사용자 요구 사항을 지속적으로 충족시키고 정보 시대의 요구에 맞게 에너지 절약, 안락함, 네트워킹, 인텔리전스 및 네트워크 홈 어플라이언스 (정보 홈 어플라이언스)를 달성하기 위해 가정 기기의 교체주기는 매우 빠르며, 고효율, 저렴한 진동, 저렴한 가격, 조절 가능한 속도 및 지능의 요구 사항은 지원 모터에 적용됩니다. 가정용 기기 용 마이크로 모터는 에어컨, 세탁기, 냉장고, 전자 레인지, 전기 팬, 진공 청소기, 탈수 기계 등의 총 마이크로 모터 수의 8%를 차지합니다.
4 억 5 천만 대에 대한 전 세계의 연간 수요 (세트), 이러한 자동차 전력은 크지 않고 다양합니다. 홈 기기를위한 마이크로 모터의 개발 경향은 다음과 같습니다. design 설계 최적화, 제품 품질 및 효율성 향상; ③ 생산 효율성을 향상시키기 위해 새로운 구조와 새로운 기술을 채택합니다.
2.2 정보 처리 장비를위한 마이크로 모터
마이크로 모터가있는 정보 처리 장비는 정보 입력, 저장, 처리, 출력, 전도 및 통신 장비를 포함한 기타 링크를 포함하여 29%를 차지했습니다. 세계는 연간 15 억 (세트), 주로 영구 자석 DC 모터, 브러시리스 DC 모터, 스테퍼 모터, 마이크로 동기 모터 등이 필요합니다. 2000,2005 년에 약 1 억 대의 마이크로 컴퓨터 (PC) 연간 생산량은 2 억 유닛 일 것으로 예상되며, 마이크로 모터 수요의 주요 구성 요소, 점점 더 높은 요구 사항이 높아질 것으로 예상됩니다. 이 모터의 대부분은 정밀 영구 자석 브러시리스 모터와 정밀 스테퍼 모터입니다.
그들의 특성과 개발 방향은 다음과 같습니다.
(1) 높은 투자 제품이 유형의 모터는 속도의 안정성과 회전 샤프트의 런아웃에 대한 요구 사항이 매우 높으므로,이 유형의 모터는 일반적으로 대기업의 국제 개발 및 생산에 집중된 첨단 제조 기술과 신흥 전력 전자 기술의 조합입니다.
(2) 정보 제품의 소형화 및 이식성의 요구를 충족시키기 위해 소형화 및 벗겨지기, 소형화 및 플라크 요구 사항은 지원 모터를 위해 제시됩니다.
(3) 컴퓨터 주변 장치의 저장 밀도의 지속적인 개선으로 고속,지지 운동 속도는 8000R/ 분 이상이어야합니다.
2.3 자동차 용 마이크로 모터
자동차의 마이크로 모터는 스타터 발전기, 와이퍼 모터, 에어컨을위한 모터 및 냉각 팬, 전기 스피드 도미터, 윈도우 리프터 및 도어 잠금 모터를 포함하여 13%를 차지했습니다. 2000 년에 세계 자동차 생산량은 약 5,400 만 명으로 차량 당 평균 15 개의 모터가 있으며 전 세계적으로 8 억 8 천만이 필요했습니다.
자동차 마이크로 모터 기술 개발 초점 :
(1) 고속, 고성능 자기 재료 선택을 통한 고효율, 고 힘, 에너지 절약, 고효율 냉각 수단은 컨트롤러의 효율을 향상시키고 운영 효율을 향상시킵니다.
(2) 자동차의 지능형 모터와 컨트롤러를 달성하여 자동차가 최상의 상태로 작동하여 최소 에너지 소비를 달성하기 위해 지능적입니다.
2.4 오디오 장비 용 마이크로 모터
마이크로 모터가있는 오디오 장비는 레코드 플레이어, 레코더, VCD 및 DVD 비디오 디스크를 포함하여 18%를 차지했습니다. 전세계 수요는 연간 10 억 단위 이상입니다. 현재 국내 생산은 주로 인쇄 된 권선 모터, 와인딩 디스크 모터 등 약 60%를 차지했습니다.
2.5 비디오 장비 용 마이크로 모터
마이크로 모터가있는 비디오 장비는 카메라, 카메라 등을 포함하여 7%를 차지했습니다. 세트 (세트)의 전 세계 연간 수요는 정밀하고 제조 및 가공은 정밀하며, 특히 디지털에 들어간 후에는 모터가 더 까다로운 요구 사항을 제시하는 것이 어렵습니다.
2.6 산업용 전기 구동 및 제어 용 마이크로 모터
이러한 종류의 마이크로 모터는 CNC 공작 기계, 조작기, 로봇 등을 포함하여 2%를 차지합니다. 이러한 종류의 모터에는 많은 품종, 높은 기술적 요구 사항이 있으며 국내 수요가 더 빠른 모터 클래스입니다.
2.7 특수 목적 마이크로 모터
이 유형의 모터는 항공 우주 비행, 다양한 항공기, 자동 무기 및 장비, 의료 장비 등을 포함하여 약 23%를 차지합니다. 이러한 모터는 주로 특수 모터 또는 새로운 모터, 원칙적으로 일반 전자기 원리, 원칙적으로 구조 및 작동 모드, 주로 저속 동기 모터, 하모니 모터, 제한된 각도 모터, 초음파 모터, 전자 레인지, 전자 모터, 전자 모터, 전자 모터, 일반 모터, 전자 모터 및 전자 메모의 전자 모터 사이의 전자 모터 간의 전자 모터 등의 모터와 다른 모터를 포함하여 주로 특별한 모터입니다. 원칙적으로 모터, 구조 및 작동. 이 모터의 출현과 개발은 전자 기술 및 제어 기술의 개발과 밀접한 관련이 있습니다.
3 마이크로 모터 신제품 기술
과학 기술의 지속적인 진보와 실제 응용의 새로운 요구 사항으로 인해 전통적인 전자기 모터와 다른 다양한 미시적 모터가있었습니다. 그들은 새로운 디자인 개념, 방법, 구조 및 원리를 채택합니다.
3.1 영구 자석 브러시리스 모터
브러시리스 모터는 마이크로 모터의 개발 방향으로, 정보, 홈 어플라이언스, 오디오 및 비디오, 교통 등의 분야에 적용되었습니다. 영구 자석 재료 및 전력 전자 기술의 빠른 개발로 성능이 계속 향상되고 가격이 계속 감소하고 브러시리스 모터가 더욱 발전 할 것이며, 수요는 일반적인 비동기 모터와 비교할 때 점점 더 커질 것이며, 새로운 브러시리스 모터 파워 소비는 30% ~ 35% 감소하여 높은 효율성, 에너지, 가벼운 중량의 요구 사항을 충족시킵니다.
브러시리스 모터의 비용이 비동기 모터의 비용보다 높지만, 에너지 절약의 관점에서 소량의 전력 소비, 고효율 및 운영 비용 감소로 인해 브러시리스 모터의 인기는 시대의 경향이 될 것입니다. 세계의 주요 기업들은 브러시리스 모터 분야에서 치열한 경쟁을 시작했습니다. 따라서 구성 요소 및 재료의 성능 향상으로 브러시리스 모터의 성능도 크게 향상 될 것이며 기술 개발의 속도 경쟁이 더욱 두드러 질 것입니다.
3.2 초음파 모터
초음파 장전 (초음파 미 모터, 초음파 미 모터, 약어 USM)은 압전 재료의 역 압전 효과를 사용하여 초음파 주파수 밴드에서 탄성 신체 (스테이터)가 미세한 기계적 진동 (20kHz 이상의 진동 주파수)을 생성하기 위해 스티터 (스테이터) (스테이터)의 마찰)를 생성합니다. 로터 (또는 움직일 수있는) 매크로 단일 방향 회전 (또는 선형 운동)으로의 미세한 진동. 전자기 효과에 의해 속도와 토크가 얻어지는 전통적인 모터의 개념을 깨뜨리고, 마이크로 모터 기술 개발에서 또 다른 놀라운 새로운 기술입니다.
전통적인 모터와 비교할 때 초음파 모터는 일련의 장점이 있습니다. (1) 간단한 구조는 두 가지 기본 구성 요소의 진동 부품 및 이동 부품; (2) 단위 볼륨 토크는 크며, 이는 같은 볼륨의 기존 모터의 10 배입니다. (3) 저속 성능이 좋고 속도를 0으로 조정할 수 있으며 저속으로 큰 토크를 직접 출력 할 수 있습니다. (4) 큰 제동 토크, 추가 브레이크가 필요하지 않습니다. (5) 작은 기계적 시간 상수, 우수한 빠른 성능; (6) 자기 및 전기장, 전자기 간섭 및 전자기 소음 없음.
현재 일본과 같은 일부 외국의 많은 회사들이 상업적 실용적 응용 프로그램을 얻었습니다. Canon, Panasonic, Hitachi 및 기타 회사의 초음파 모터의 새로운 제품은 고급 카메라, 캠코더 및 광학 기기에 사용되었습니다. 초음파 운동 기술의 개발 방향은 효율성을 더욱 향상시키는 것입니다.
초음파 모터는 새로운 원리와 구조를 채택하고 자석과 코일이 필요하지 않지만 압전 재료와 초음파 진동의 역 압전 효과를 사용하여 운동과 힘 (모멘트)을 직접 얻습니다. 그것은 지금까지 전자기 효과에 의해 속도와 토크가 얻어 진 모터의 개념을 깨뜨리고, 현재 세계 과학의 최전선에서 첨단 기술입니다. 초음파로 인해 모터는 전자기 모터가 가지고 있지 않은 많은 특성을 가지고 있지만, 발명과 개발은 20 년의 역사에 불과하지만 항공 우주, 로봇 공학, 자동차, 정밀 포지셔닝, 의료 장비, 마이크로 기계 및 기타 분야가 성공적으로 적용되었습니다.
3.3 고속 동적 압력 베어링 모터
고효율, 고밀도 및 마이크로 얇은 방향으로 정보 제품의 개발을 통해 정밀 영구 자석 브러시리스 모터를지지하는 정밀 영구 자석이없는 모터는 최대 8000 ~ 50000r/ 분의 속도를 갖습니다. 고속 모터의 베어링은 전통적인 일반 베어링을 동적 압력 베어링으로 대체하여 고속으로 인한 많은 기술적 문제를 극복 할 것입니다. 볼 베어링 및 일반 베어링과 비교하여 동적 압력 베어링에는 많은 장점이 있습니다. 불규칙한 샤프트 스윙을 억제하고 충격 저항, 장수, 저음 등을 향상시킬 수 있습니다.
동적 압력 베어링 모터는 두 가지 유형의 유체와 공기를 가지고 있으며, 일반 속도는 유체 동적 압력 베어링으로 낮고 공기 동적 압력 베어링으로 고속입니다. 여전히 더 해결해야 할 기술적 문제가 여전히 있지만 고속 동적 압력 베어링 모터의 개발 방향이 일반적으로 확인되었습니다.
3.4 선형 모터
자동 제어 기술의 빠른 개발로 다양한 자동 제어 시스템의 위치 정확도 요구 사항이 점점 높아지고 있으며 선형 모션 장치로 구성된 일련의 변환 메커니즘과 결합 된 전통적인 회전 모터는 정확도 요구 사항을 충족 할 수 없으며 직접 선형 구동은 현대적인 서보 드라이브 기술 연구의 내용 중 하나입니다. 선형 모터 중 하나입니다. 선형 모터의 적용 필드도 넓습니다. 장치의 선형 운동이 필요하기 때문에 직접 드라이브 선형 모터의 사용은 로터리 모터보다 우수합니다. 모션 변환 메커니즘이 생략되므로 제어 정밀도가 향상 될 수 있습니다.
3.5 슈퍼 마이크로 모터
Micro Motor Technology는 지난 20 년 동안 개발 된 MEM (Micro-Electromechanical System Technology)의 새로운 첨단 기술 분야로, 에너지 변환 및 변속기 기능을 사용하여 밀리미터에서 미크론까지 크기 범위의 장치를 제조하는 데 사용되는 반도체 재료 실리콘을 기반으로 한 마이크로 매킹 기술을 특징으로합니다. MEMS 기술의 출현은 전통적인 기계 제조 기술에서 혁신적인 도약을 만들었습니다.
Ultricamromotor는 초기 마법 및 전자기 초마 모터의 정전기 원리를 가지고 있습니다. 전자기 초 강성 토크보다 더 크기 때문에 endoscopes, 마이크로 로봇 등과 같은 많은 분야에 적용되었습니다. 현재 미국, 일본, 러시아, 독일 및 기타 국가는이 기술의 연구 및 적용을 수행하기 위해 많은 인력, 재료 및 재정 자원을 투자했으며 큰 진전을 이루었으며 일부는 실용적으로 도달했습니다. 예를 들어, Japan Toshiba Company는 Shanghai Jiao Tong University와 같은 세계에서 가장 작은 마이크로 모터에서 단지 0.8mm의 직경을 1mm 마이크로 모터의 직경을 개발하고있는 40mg의 속도 60 ~ 1000r/ min, 전압 1.7V의 무게를 개발했습니다. Nanofabrication 기술의 개발 및 적용으로 Supermicro Motors도 크게 개발되어 더 많은 응용 분야를 갖추게 될 것으로 예상됩니다.
3.6 분자 운동
MEMS, NANO 전기 시스템 (NA2NoElectromechanicalSystems, NEM)의 개발과 함께 등장하여 기능 크기는 수백에서 몇 나노 미터 일 수 있으며, 그 중 일부는 생의학 분야에서 중요한 잠재적 응용을 가지고 있습니다. 리키 크. Soong et al. 미국의 코넬 대학 (Cornell University)은 나노 스케일 무기 시스템과 단일 생체 분자 운동을 통합하여 분자 운동에 의해 구동되는 하이브리드 나노 역학 장치를 형성했습니다. 활성 시스템에서 ATP (아데노신 트리 포스페이트)를 가수 분해함으로써, 생체 분자 (직경 8nm 미만 및 14nm) 모터는 오늘날 생산할 수있는 나노 기계적 구조의 크기 및 기계적 상수와 호환되는 최대 토크를 생성 할 수있다. 이 새로운 기술은 혈관 청소에 중요한 역할을 할 것으로 예상됩니다.
4 마이크로 모터 개발 추세
21 세기에 들어간 후 세계 경제의 지속 가능한 발전은 두 가지 주요 문제에 직면하고 있습니다. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 에너지와 환경 보호, 한편으로, 인간 사회의 진보, 사람들은 삶의 질에 대한 더 높은 요구 사항을 가지고 있으며, 환경 보호에 대한 인식은 더 강력하고 강력 해지고 있습니다. 왜냐하면 마이크로 자동차는 산업과 광업에만 사용되는 것이 아니라, 더 많은 제품이 산업과 서비스에 사용되기 때문입니다. 모터는 직접 개인 재산의 안전을 위협합니다. 모터의 진동, 소음 및 전자기 간섭은 환경 오염의 대중의 위험이됩니다. 모터의 효율성은 에너지 소비 및 유해한 가스 배출과 직접적으로 관련되어 있으므로 이러한 기술 지표에 대한 국제적 요구 사항은 점점 더 엄격하며, 모터 구조, 프로세스, 재료, 전자 구성 요소, 제어 라인 및 전자기 설계 및 에너지 보존 연구의 기본적으로 새로운 성능을 구현할 수있는 에너지 보존 연구의 다른 측면에서 모터 구조, 프로세스, 재료, 전자 구성 요소, 제어 라인 및 전자기 설계 및 전자기의 다른 측면에서 자동차 및 해외에서 자동차 산업의 관심을 끌었습니다. 저축 및 환경 보호 및 새로운 모터 스탬핑, 와인딩 설계, 환기 구조 개선 및 낮은 손실 및 높은 투과성 자기 재료, 희토류 영구 자석 재료, 소음 및 진동 감소 기술, 전력 전자 기술, 제어 기술, 전자기 간섭 기술 및 기타 응용 연구 연구와 같은 관련 기술 발전을 촉진합니다.
경제 세계화의 추세를 가속화하는 전제에 따라 국가는 에너지 절약 및 환경 보호의 두 가지 주요 문제에 더 많은 관심을 기울이고 국제 기술 교류 및 협력을 강화하며 기술 혁신의 속도를 가속화하면서 미세 운동 기술의 개발 추세는 다음과 같습니다. (2) 고효율, 에너지 절약 및 녹색 개발; (3) 높은 신뢰성, 전자기 호환성 개발; (4) 저음, 낮은 진동, 저렴한 비용, 가격 개발; (5) 전문적이고 다각화 된 지능적인 개발.
또한, 마이크로 모터는 모듈화, 조합, 지능형 메카 트로닉스 방향 및 브러시리스, 철 코어, 영구 자화 방향, 특히 주목할만한 것은 마이크로 모터를 적용하면 환경 변화가 있으면 모터의 전통적인 전자기 원리를 완전히 만족시킬 수 없다는 것입니다. 새로운 원칙과 새로운 재료를 포함한 관련 분야의 새로운 성과를 통해 비 전자기 원칙을 가진 미세 분해 모터의 개발은 운동 개발의 중요한 방향이되었습니다.
