Micro Motor refererer til prinsippet, strukturen, ytelsen, funksjonen og så videre er forskjellig fra den konvensjonelle motoren, og volum- og utgangseffekten er veldig liten motor. Generelt er ikke den ytre diameteren til mikromotoren større enn 130 mm, og kraften er mellom hundrevis av milliwatt og hundrevis av watt. Det har blitt mye brukt i militært og sivil moderne utstyr og dets kontrollsystem, for eksempel artillerikontroll, missilveiledning, fly automatisk pilotering, CNC -maskinverktøy, skytteløst vevstolkontroll, industriell symaskinkontroll, telemetri og fjernkontroll, lyd og videoutstyr, automatiske instrumenter og datamaskinerpersere, etc., alt sammen.
I dag, i praktiske anvendelser, er mikromotorer blitt utviklet fra den enkle startkontrollen, formålet med å gi strøm, til den nøyaktige kontrollen av hastigheten, posisjonen, dreiemomentet osv., Spesielt i industriell automatisering, kontorautomatisering og hjemmeautomatisering, nesten alle bruker motorisk teknologi, mikroelektronikkteknologi og strømelektronikkteknologi kombinerte megatronikkprodukter. Elektronisering er en uunngåelig trend i utviklingen av mikromotorer.
2 påføringsfelt av mikromotor （hul koppmotor )
Modern Micro Motor Technology integrerer en rekke høye og nye teknologier som motorer, datamaskiner, kontrollteori og nye materialer, og går fra militære og industrielle til dagliglivet. Derfor bør utviklingen av mikromotorteknologi tilpasses utviklingsbehovene til søyleindustrier og høyteknologiske næringer. Mikromotor brukes hovedsakelig i følgende aspekter:
2.1 Micro Special Motors for Home Appliances
For kontinuerlig å oppfylle brukerkravene og tilpasse seg behovene i informasjonsalderen, for å oppnå energisparing, komfort, nettverk, intelligens og til og med nettverkshjem -apparater (informasjonshjemmets apparater), er erstatningssyklusen for hjemmeapparater veldig raskt, og kravene til høy effektivitet, lav støy, lav vibrasjon, lav pris, justerbar hastighet og intelligens er fremmet for å støtte motoren. Mikromotorer for husholdningsapparater utgjør 8% av det totale antall mikromotorer: inkludert klimaanlegg, vaskemaskiner, kjøleskap, mikrobølgeovner, elektriske vifter, støvsugere, avvanningsmaskiner, etc.
Verdens årlige etterspørsel etter 450 til 500 millioner enheter (sett), slik motorisk kraft er ikke stor, men et bredt utvalg. Utviklingstrendene til mikromotorer for hvitevarer er: ① Permanente magnet børsteløse motorer vil gradvis erstatte enfase asynkrone motorer; ② Optimaliser design, forbedre produktkvaliteten og effektiviteten; ③ ta i bruk ny struktur og ny teknologi for å forbedre produksjonseffektiviteten.
2.2 Mikromotor for informasjonsbehandlingsutstyr
Informasjonsbehandlingsutstyr med mikromotorer utgjorde 29%: inkludert informasjonsinngang, lagring, prosessering, utgang, ledning og andre lenker, inkludert kommunikasjonsutstyr. Verden trenger 1,5 milliarder (sett) per år, hovedsakelig permanente magnet DC -motorer, børsteløse DC -motorer, trinnmotorer, mikrosynkrone motorer og så videre. Microcomputer (PC) årlig produksjon på rundt 100 millioner enheter i 2000.2005 forventes å være 200 millioner enheter, for sine støttende nøkkelkomponenter i den mikro-motoriske etterspørselen, i økende grad høye krav. De fleste av disse motorene er presisjon permanente magnetbørsteløse motorer og presisjon trinnmotorer.
Deres egenskaper og utviklingsretninger er:
(1) Høye investeringsprodukter Denne typen motor har svært høye krav til stabiliteten i hastigheten og runout av den roterende akselen, så denne typen motor er en kombinasjon av avansert produksjonsteknologi og fremvoksende kraftelektronikkteknologi for høyteknologiske, høye investeringsprodukter, generelt konsentrert i den internasjonale utviklingen og produksjonen av store selskaper.
(2) Miniatyrisering og flassende for å imøtekomme behovene for miniatyrisering og portabilitet av informasjonsprodukter, miniatyrisering og flassende krav blir fremmet for deres støttemotorer.
(3) Høy hastighet med kontinuerlig forbedring av lagringstettheten til periferiutstyr for datamaskiner, er det påkrevd at den bærende motorhastigheten skal være over 8000r/ min.
2,3 mikromotor for bil
Mikromotorer for biler utgjorde 13%, inkludert startgeneratorer, viskermotorer, motorer for klimaanlegg og kjølevifter, elektriske speedometre, vindusløftere og dørlåsmotorer. I 2000 var verdens bilproduksjon omtrent 54 millioner, med et gjennomsnitt på 15 motorer per kjøretøy, og 810 millioner var nødvendig over hele verden.
Automotive Micro Motor Technology Development Focus:
(1) Høy effektivitet, høy kraft, energisparing gjennom høyhastighets, høyytelsesmagnetisk materialvalg, høyeffektivitetskjøling betyr og forbedre effektiviteten til kontrolleren og andre tiltak for å forbedre driftseffektiviteten.
(2) Intelligent for å oppnå intelligent motor og kontroller av bilen, slik at bilen går i beste tilstand, for å oppnå minimum energiforbruk.
2,4 mikromotor for lydutstyr
Lydutstyr med Micro Motors utgjorde 18%, inkludert platespillere, opptakere, VCD og DVD -videosplater. Verdensomspennende etterspørsel er mer enn 1 milliard enheter per år. For tiden har den innenlandske produksjonen utgjort rundt 60%, hovedsakelig trykt svingete motor, svingete diskmotor og så videre.
2,5 mikromotor for videoutstyr
Videoutstyr med mikromotorer utgjorde 7%, inkludert kameraer, kameraer og så videre. Verdens årlige etterspørsel i 350 til 400 millioner enheter (sett), slike motorer er presisjon, produksjon og prosessering er vanskelig, spesielt etter å ha kommet inn i det digitale, fremmet motoren mer krevende krav.
2,6 mikromotor for industriell elektrisk driv og kontroll
Denne typen mikromotor utgjør 2%, inkludert CNC -maskinverktøy, manipulatorer, roboter, etc. Hovedsakelig for AC Servo Motor, strømtrinnmotor, bred hastighet DC -motor, AC børsteløs motor og så videre. Denne typen motor har mange varianter, høye tekniske krav, og er en klasse av motor med raskere innenlandsk etterspørsel.
2.7 Mikromotor for spesiell formål
Denne typen motorer utgjør omtrent 23%, inkludert luftfartsfly, forskjellige fly, automatiserte våpen og utstyr, medisinsk utstyr og så videre. Slike motorer er for det meste spesielle motorer eller nye motorer, inkludert motorer som er forskjellige fra det generelle elektromagnetiske prinsippet i prinsipp, struktur og driftsmodus, hovedsakelig synkrone motorer med lav hastighet, harmoniske motorer, begrensede vinkelmotorer, Kapasmotorer og ultrason-motorer, en annen motorisk motorisk motorisk motorisk motorisk motorisk motorisk motorisk motorisk motorisk motorisk motorisk motorisk motorisk motorisk motorisk motorisk motorisk motorisk motor, Spesielle motorer som er forskjellige fra generelle motorer i prinsipp, struktur og drift. Fremveksten og utviklingen av disse motorene er nært knyttet til utviklingen av elektronisk teknologi og kontrollteknologi.
3 Micro Motor Nyproduktteknologi
Med kontinuerlig fremgang av vitenskap og teknologi og de nye kravene til praktiske anvendelser, har det vært en rekke mikrospesielle motorer som er forskjellige fra tradisjonelle elektromagnetiske motorer. De tar i bruk nye designkonsepter, metoder, strukturer og prinsipper.
3.1 Permanent magnet børsteløs motor
Børsteløs motor er utviklingsretningen til mikromotor, som har blitt brukt innen informasjon, hjemmeapparater, lyd og video, transport og så videre. Med den raske utviklingen av permanente magnetmaterialer og kraftelektronikkteknologi fortsetter ytelsen å forbedre seg, prisen fortsetter å avta, børsteløs motor vil bli videreutviklet, etterspørselen vil være mer og mer stor, sammenlignet med den generelle asynkronmotoren, den nye børsteløse motoriske strømforbruket reduserte med 30% ~ 35%.
Selv om kostnadsprisen på børsteløse motorer er høyere enn for asynkrone motorer, på grunn av lite strømforbruk, høy effektivitet og reduserte driftskostnader, fra energibesparelsen, er populariteten til børsteløse motorer bundet til å være tidenes trend. Verdens store selskaper har lansert en voldsom konkurranse innen børsteløse motorer. Derfor, med forbedring av ytelsen til komponenter og materialer, vil ytelsen til børsteløse motorer også bli kraftig forbedret, og hastighetskonkurransen for teknologiutvikling vil være mer fremtredende.
3.2 Ultralydmotor
Ultrasonicmotor (ultrasonicmotor, ultrasonicmotor, forkortelse USM) er bruken av den omvendte piezoelektriske effekten av piezoelektriske materialer, slik at den elastiske kroppen (stator) i den ultrasoniske frekvensen for å produsere den elastiske vibasjonen i den rotten i den rotten (viften (viften (viften (viften (viften (viften) bevegelig), statorens mikroskopiske vibrasjon i rotoren (eller bevegelig) makro-en-retningsrotasjon (eller lineær bevegelse). Det bryter konseptet med den tradisjonelle motoren at hastigheten og dreiemomentet oppnås ved den elektromagnetiske effekten, og er en annen bemerkelsesverdig ny teknologi i utviklingen av mikromotorteknologi.
Sammenlignet med den tradisjonelle motoren, har ultralydmotor en rekke fordeler: (1) enkel struktur, er den sammensatt av to grunnleggende komponenter: vibrasjonsdeler og bevegelige deler; (2) enhetsvolummomentet er stort, som er 10 ganger den tradisjonelle motoren med samme volum; (3) ytelsen med lav hastighet er god, hastigheten kan justeres til null, kan direkte sende ut stort dreiemoment ved lav hastighet; (4) stort bremsemoment, ingen ekstra brems er nødvendig; (5) liten mekanisk tidskonstant, god rask ytelse; (6) Ingen magnetiske og elektriske felt, ingen elektromagnetisk interferens og elektromagnetisk støy.
For tiden har mange selskaper i noen fremmede land som Japan fått kommersiell praktisk anvendelse. Nye produkter fra Ultrasonic Motors fra Canon, Panasonic, Hitachi og andre selskaper har blitt brukt i avanserte kameraer, videokameraer og optiske instrumenter. Utviklingsretningen til ultralydmotorisk teknologi er å forbedre effektiviteten ytterligere.
Ultralydmotor vedtar et nytt prinsipp og struktur, trenger ikke magneter og spoler, men bruker den omvendte piezoelektriske effekten av piezoelektriske materialer og ultralydvibrasjoner for å direkte oppnå bevegelse og kraft (øyeblikk). Det bryter motorens konsept at hastigheten og dreiemomentet oppnås ved den elektromagnetiske effekten så langt, og er en høyteknologisk teknologi i forkant av den nåværende verdensvitenskapen. På grunn av ultralyd har motoren mange egenskaper som den elektromagnetiske motoren ikke har, selv om dens oppfinnelse og utvikling bare er 20 års historie, men innen luftfart, robotikk, biler, presisjonsposisjonering, medisinsk utstyr, mikromaskiner og andre felt har blitt vellykket brukt.
3.3 Høyhastighets dynamisk trykkbærende motor
Med utviklingen av informasjonsprodukter i retning av høy effektivitet, høy tetthet og mikrotynn, har den presisjon permanente magnetbørstefri motor som støtter den en hastighet på opptil 8000 ~ 50000R/ min. Lagrene til høyhastighetsmotorer vil også erstatte tradisjonelle vanlige lagre med dynamiske trykklager for å overvinne mange tekniske problemer forårsaket av høy hastighet. Sammenlignet med kulelager og vanlig lager, har dynamisk trykklager mange fordeler. Det kan hemme uregelmessig skaftsving, forbedre påvirkningsmotstanden, lang levetid, lav støy og så videre.
Dynamisk trykkbærende motor har to typer væske og luft, den generelle hastigheten er lav med væskedynamisk trykkbæring, høy hastighet med luftdynamisk trykkbæring. Selv om det fremdeles er noen tekniske problemer som skal løses videre, har utviklingsretningen for høyhastighets dynamisk trykkbærende motorer generelt blitt bekreftet.
3.4 Lineær motor
Med den raske utviklingen av automatisk kontrollteknologi, blir kravene til nøyaktighetens nøyaktighet i forskjellige automatiske kontrollsystemer høyere og høyere, og den tradisjonelle roterende motoren kombinert med et sett med transformasjonsmekanisme sammensatt av lineære bevegelsesapparater kan ikke oppfylle nøyaktighetskravene, direkte lineær drivkraft er en av innholdet i moderne servo -drive -teknologiforskning, lineær motor er en av nøkkelteknologien. Påføringsfeltet for lineær motor er også bredt, i behovet for lineær bevegelse av enheten, vil bruken av direkte drivlinær motor være overlegen enn rotasjonsmotoren. Kontrollpresisjonen kan forbedres fordi bevegelsestransformasjonsmekanismen er utelatt.
3.5 Supermicro motor
Micro Motor Technology er et nytt høyteknologisk felt av mikroelektromekanisk systemteknologi (MEMS) utviklet de siste 20 årene, som er preget av mikro-maskinende teknologi basert på halvledermateriale silisium, brukt til å produsere enheter med energikonvertering og overføringsfunksjoner i størrelsesområdet fra millimeter til mikron. Fremveksten av MEMS -teknologi har gjort et revolusjonerende sprang i tradisjonell mekanisk produksjonsteknologi.
Ultramicromotor har det elektrostatiske prinsippet om ultramicromotorisk og elektromagnetisk ultramicromotor, fordi den elektromagnetiske ultramicromotoren er større enn den elektrostatiske ultramicromotoriske dreiemomentet, høykonvertering, lang levetid, det har blitt brukt i mange felt som endoscopes. For tiden har USA, Japan, Russland, Tyskland og andre land investert mye arbeidskraft, materielle og økonomiske ressurser for å utføre forskning og anvendelse av denne teknologien, og har gjort store fremskritt, og noen har nådd praktisk. For eksempel utviklet Japan Toshiba Company en vekt på 40 mg, hastighet 60 ~ 1000r/ min, spenning 1,7V, diameter på bare 0,8 mm i verdens minste mikromotor, for eksempel Shanghai Jiao Tong University utvikler også en diameter på 1 mm mikromotor. Det kan forventes at med utvikling og anvendelse av nanofabrikasjonsteknologi vil SuperMicro Motors også være sterkt utviklet, slik at de har flere applikasjonsfelt.
3.6 Molekylmotor
Dukket opp med utviklingen av MEMS, Nano Electrical System (Na2NoelectromechanicalSystems, NEMS), kan funksjonsstørrelser være fra noen hundre til noen få nanometer, hvorav noen har viktige potensielle anvendelser innen biomedisinsk felt. Rickyk. Soong et al. Fra Cornell University i USA integrerte en enkelt biomolekylær motor med et nanoskala uorganisk system for å danne en hybrid nanomekanisk enhet drevet av en molekylmotor. Ved å hydrolysere ATP (adenosintrifosfat) I et aktivt system er biomolekylær (mindre enn 8nm i diameter og 14 nm i lengde) motoren i stand til å generere et maksimalt dreiemoment på 80 til 100pn · nm, kompatibel med størrelsen og mekaniske konstanter av nanomekaniske strukturer som kan bli produsert i dag. Denne nye teknologien forventes å spille en rolle i blodkarrensing.
4 mikromotorutviklingstrend
Etter å ha kommet inn i det 21. århundre, står den bærekraftige utviklingen av verdensøkonomien overfor to sentrale spørsmål --——— Energi og miljøvern, på den ene siden, fremdriften i det menneskelige samfunn, har folk høyere og høyere krav til livskvaliteten, og bevisstheten om miljøbeskyttelse er å bli sterkere, men at mikromotoren ikke bare brukes i industriell og gruvedrift, men også brukt i å komme inn i Comm Commesial, men også brukes i å komme inn i Motorens sikkerhet setter direkte sikkerheten for personlig eiendom; Vibrasjonen, støyen og elektromagnetisk interferens av motoren vil bli den offentlige faren for å forurense miljøet. Effektiviteten til motoren er direkte relatert til energiforbruk og skadelige gassutslipp, så de internasjonale kravene til disse tekniske indikatorene er mer og strengere, har tiltrukket seg oppmerksomheten til motorindustrien hjemme og i utlandet, fra motorstrukturen, prosessen, materialene, det elektroniske komponentene, Micro -stammer og elektromagnetisk design og andre aspekter av energiforskningsundersøkelser, Micro Motor -stammer og elektroniske. For energisparing og miljøvern, og fremme relevant teknologisk fremgang, for eksempel ny motorstempling, viklingsdesign, ventilasjonsstrukturforbedring og lavt tap og høy permeabilitet magnetiske materialer, sjeldne jordens permanente magnetmaterialer, støy og vibrasjonsreduksjonsteknologi, kraftelektronikkteknologi, kontrollteknologi, reduserer elektromagnetisk interferensteknologi og annen applikasjonsforskning.
Under forutsetningen om å akselerere trenden med økonomisk globalisering, legger land mer oppmerksomhet til de to store spørsmålene om energisparing og miljøvern, styrker internasjonale tekniske utvekslinger og samarbeid, og akselererer tempoet i teknologisk innovasjon, er utviklingstrenden for mikromotorteknologi: (1) vedta høy og ny teknologi og utvikle seg i retning av elektronisk; (2) høy effektivitet, energisparing og grønn utvikling; (3) til høy pålitelighet, elektromagnetisk kompatibilitetsutvikling; (4) til lav støy, lav vibrasjon, lave kostnader, prisutvikling; (5) til spesialisert, diversifisert, intelligent utvikling.
I tillegg er mikromotor modularisering, kombinasjon, intelligent mekatronikkretning og børsteløs, ingen jernkjerne, permanent magnetiseringsretning, spesielt bemerkelsesverdig er at med anvendelse av mikromotor endres miljøet, det tradisjonelle elektromagnetiske prinsippet til motoren ikke kan være fullt fornøyd. Med de nye prestasjonene av relaterte fagområder, inkludert nye prinsipper og nye materialer, har utvikling av mikrospesielle motorer med ikke-elektromagnetiske prinsipper blitt en viktig retning for motorisk utvikling.
