Микро мотор се односи на принцип, структуру, перформансе, функцију и тако даље се разликују од конвенционалног мотора, а запремина и излазна снага су веома мали мотор. Генерално, спољни пречник микро мотора није већи од 130 мм, а снага је између стотина миливата и стотина вати. Широко се користи у војној и цивилној модерној опреми и њеном систему управљања, као што су контрола артиљерије, навођење пројектила, аутоматско пилотирање авиона, ЦНЦ алатне машине, контрола разбоја без шатла, контрола индустријске шиваће машине, телеметрија и даљинско управљање, аудио и видео опрема, аутоматски инструменти и компјутерске периферије, итд., Од којих сви користе велики број микро мотора.
Данас, у практичним применама, микро мотори су развијени од раније једноставне контроле покретања, у сврху обезбеђивања снаге, до прецизне контроле њене брзине, положаја, обртног момента, итд., Посебно у индустријској аутоматизацији, канцеларијској аутоматизацији и кућној аутоматизацији, скоро сви користе технологију мотора, технологију микроелектронике и технологију енергетске електронике комбиноване мехатроничке производе. Електронизација је неизбежан тренд у развоју микромотора.
2 Област примене микро мотора（мотор шупље чаше )
Модерна микромоторна технологија интегрише бројне високе и нове технологије као што су мотори, рачунари, теорија управљања и нови материјали, и прелази из војне и индустријске у свакодневни живот. Стога развој микромоторне технологије треба прилагодити развојним потребама стубних индустрија и високотехнолошких индустрија. Микро мотор се углавном користи у следећим аспектима:
2.1 Микро специјални мотори за кућне апарате
Да би се континуирано испуњавали захтеви корисника и прилагођавали потребама информационог доба, како би се постигла уштеда енергије, удобност, умрежавање, интелигенција, па чак и мрежни кућни апарати (информациони кућни апарати), циклус замене кућних апарата је веома брз, а постављају се захтеви високе ефикасности, ниске буке, ниске вибрације, ниске цене, подесиве брзине и интелигенције за подршку мотора. Микромотори за кућне апарате чине 8% од укупног броја микромотора: укључујући клима уређаје, машине за прање веша, фрижидере, микроталасне пећнице, електричне вентилаторе, усисиваче, машине за одводњавање итд.
Годишња светска потражња за 450 до 500 милиона јединица (комплета), таква снага мотора није велика, али је широка. Трендови развоја микро мотора за кућне апарате су: ① мотори без четкица са перманентним магнетом ће постепено заменити једнофазне асинхроне моторе; ② Оптимизујте дизајн, побољшајте квалитет и ефикасност производа; ③ Усвојити нову структуру и нову технологију за побољшање ефикасности производње.
2.2 Микро мотор за опрему за обраду информација
Опрема за обраду информација са микро моторима чини 29%: укључујући унос информација, складиштење, обраду, излаз, проводљивост и друге везе, укључујући комуникациону опрему. Свету је потребно 1,5 милијарди (комплета) годишње, углавном ДЦ мотори са сталним магнетом, ДЦ мотори без четкица, корачни мотори, микро синхрони мотори и тако даље. Очекује се да ће годишња производња микрорачунара (ПЦ) од око 100 милиона јединица у 2000., 2005. бити 200 милиона јединица, због подршке кључних компоненти потражње за микро-моторима, све виших захтева. Већина ових мотора су прецизни мотори без четкица са перманентним магнетом и прецизни корачни мотори.
Њихове карактеристике и правци развоја су:
(1) Високи инвестициони производи Овај тип мотора има веома високе захтеве за стабилност брзине и клизања ротирајућег вратила, тако да је овај тип мотора комбинација напредне производне технологије и нове технологије енергетске електронике високотехнолошких, високоинвестиционих производа, генерално концентрисаних у међународном развоју и производњи великих компанија.
(2) Минијатуризација и љуштење Да би се задовољиле потребе минијатуризације и преносивости информационих производа, постављени су захтеви за минијатуризацијом и љуштењем за њихове пратеће моторе.
(3) Велика брзина Уз континуирано побољшање густине складиштења периферних уређаја рачунара, потребно је да брзина мотора за подршку буде изнад 8000 о/мин.
2.3 Микро мотор за аутомобиле
Микро мотори за аутомобиле чинили су 13%, укључујући генераторе за покретање, моторе брисача, моторе за климатизацију и вентилаторе за хлађење, електричне брзиномјере, подизаче прозора и моторе за закључавање врата. Године 2000. светска производња аутомобила износила је око 54 милиона, са просечно 15 мотора по возилу, а широм света је било потребно 810 милиона.
Фокус развоја технологије микро мотора аутомобила:
(1) Висока ефикасност, велика сила, уштеда енергије кроз избор магнетног материјала велике брзине, високих перформанси, средства за хлађење високе ефикасности и побољшање ефикасности контролера и друге мере за побољшање његове ефикасности рада.
(2) Интелигентан за постизање интелигентног мотора и контролера аутомобила, тако да аутомобил ради у најбољем стању, како би се постигла минимална потрошња енергије.
2.4 Микро мотор за аудио опрему
Аудио опрема са микро моторима чини 18%, укључујући грамофоне, рекордере, ВЦД и ДВД видео дискове. Светска потражња је више од милијарду јединица годишње. Тренутно, домаћа производња чини око 60%, углавном штампани мотор за намотавање, мотор са диском за намотавање и тако даље.
2.5 Микро мотор за видео опрему
Видео опрема са микро моторима чини 7%, укључујући камере, камере и тако даље. Годишња светска потражња у 350 до 400 милиона јединица (комплета), такви мотори су прецизни, производња и обрада је отежана, посебно након уласка у дигитални, мотор поставља захтевније захтеве.
2.6 Микро мотор за индустријски електрични погон и управљање
Ова врста микро мотора чини 2%, укључујући ЦНЦ алатне машине, манипулаторе, роботе, итд. Углавном за АЦ серво мотор, корачни мотор, ДЦ мотор широке брзине, мотор без четкица и тако даље. Овај мотор има много варијанти, високе техничке захтеве и спада у класу мотора са бржом домаћом потражњом.
2.7 Микро мотор посебне намене
Овај тип мотора чини око 23%, укључујући летове у ваздухопловству, разне летелице, аутоматизовано оружје и опрему, медицинску опрему и тако даље. Такви мотори су углавном специјални мотори или нови мотори, укључујући моторе који се разликују од општег електромагнетног принципа у принципу, структури и режиму рада, углавном синхрони мотори мале брзине, хармонијски мотори, мотори са ограниченим углом, ултразвучни мотори, микроталасни мотори, капацитивни мотори, електростатички мотори, итд. специјални мотори који се по принципу, структури и раду разликују од општих мотора. Појава и развој ових мотора уско је повезана са развојем електронске технологије и технологије управљања.
3 Мицро мотор нова технологија производа
Са континуираним напретком науке и технологије и новим захтевима практичне примене, постојао је низ микро-специјалних мотора који се разликују од традиционалних електромагнетних мотора. Они усвајају нове концепте дизајна, методе, структуре и принципе.
3.1 Мотор без четкица са трајним магнетом
Мотор без четкица је правац развоја микро мотора, који је примењен у областима информација, кућних апарата, аудио и видео, транспорта и тако даље. Са брзим развојем материјала перманентних магнета и технологије енергетске електронике, перформансе настављају да се побољшавају, цена наставља да опада, мотор без четкица ће се даље развијати, потражња ће бити све већа, у поређењу са општим асинхроним мотором, потрошња енергије новог мотора без четкица смањена је за 30% ~ 35%, како би се задовољили захтеви високе ефикасности, уштеде енергије, мале, мале тежине.
Иако је цена коштања мотора без четкица већа од цене асинхроних мотора, због мале потрошње енергије, високе ефикасности и смањених оперативних трошкова, са становишта уштеде енергије, популарност мотора без четкица је свакако тренд Тхе Тимеса. Највеће светске компаније покренуле су жестоку конкуренцију у области мотора без четкица. Стога, са побољшањем перформанси компоненти и материјала, перформансе мотора без четкица ће такође бити знатно побољшане, а конкуренција у брзини развоја технологије ће бити истакнутија.
3.2 Ултразвучни мотор
ултразвучни мотор (ултразвучни мотор, ултразвучни мотор, скраћеница УСМ) је употреба инверзног пиезоелектричног ефекта пиезоелектричних материјала, тако да еластично тело (статор) у ултразвучном фреквентном опсегу производи микроскопске механичке вибрације (фреквенција вибрација изнад 20 кХз), кроз трење између статора и микроскопског статора. вибрација у ротор (или покретни) макро једносмерна ротација (или линеарно кретање). Разбија концепт традиционалног мотора да се брзина и обртни момент добијају електромагнетним ефектом, и представља још једну изванредну нову технологију у развоју технологије микро мотора.
У поређењу са традиционалним мотором, ултразвучни мотор има низ предности: (1) једноставна структура, састоји се од две основне компоненте: вибрационих делова и покретних делова; (2) обртни момент јединице запремине је велики, што је 10 пута више од традиционалног мотора исте запремине; (3) Перформансе ниске брзине су добре, брзина се може подесити на нулу, може директно произвести велики обртни момент при малој брзини; (4) Велики кочиони момент, није потребна додатна кочница; (5) Мала механичка временска константа, добре брзе перформансе; (6) Нема магнетних и електричних поља, нема електромагнетних сметњи и електромагнетног шума.
Тренутно су многе компаније у неким страним земљама, као што је Јапан, добиле комерцијалну практичну примену. Нови производи ултразвучних мотора Цанон, Панасониц, Хитацхи и других компанија коришћени су у напредним фотоапаратима, камкордерима и оптичким инструментима. Правац развоја ултразвучне моторне технологије је даље побољшање ефикасности.
Ултразвучни мотор усваја нови принцип и структуру, не требају магнети и калемови, али користи инверзни пиезоелектрични ефекат пиезоелектричних материјала и ултразвучне вибрације да директно добије кретање и силу (момент). Разбија концепт мотора да се брзина и обртни момент добијају досадашњим електромагнетним ефектом, и представља високотехнолошку технологију на челу тренутне светске науке. Због ултразвука, мотор има многе карактеристике које електромагнетни мотор нема, иако његов проналазак и развој има само 20 година историје, али се успешно примењују у ваздухопловству, роботици, аутомобилима, прецизном позиционирању, медицинској опреми, микро машинама и другим областима.
3.3 Брзи мотор са динамичким притиском
Са развојем информационих производа у правцу високе ефикасности, високе густине и микро танкости, прецизни мотор без четкица са перманентним магнетом који га подржава има брзину до 8000 ~ 50000 о/мин. Лежајеви брзих мотора ће такође заменити традиционалне клизне лежајеве са динамичким лежајевима под притиском како би се превазишли многи технички проблеми узроковани великом брзином. У поређењу са кугличним лежајем и клизним лежајем, динамички притисак има много предности. Може инхибирати неправилан замах осовине, побољшати отпорност на ударце, дуг живот, ниску буку и тако даље.
Мотор са динамичким притиском има две врсте течности и ваздуха, општа брзина је ниска са флуидним динамичким притиском, велика брзина са ваздушним динамичким притиском. Иако још увек постоје неки технички проблеми које треба даље решити, смер развоја брзих мотора са динамичким притиском је генерално потврђен.
3.4 Линеарни мотор
Са брзим развојем технологије аутоматске контроле, захтеви за тачност позиционирања различитих система аутоматског управљања постају све већи и већи, а традиционални ротациони мотор у комбинацији са сетом трансформационог механизма састављеног од уређаја за линеарно кретање не може испунити захтеве за тачност, директни линеарни погон је један од садржаја истраживања модерне технологије серво погона, линеарни мотор је једна од кључних технологија. Поље примене линеарног мотора је такође широко, у потреби за линеарним кретањем уређаја, употреба линеарног мотора са директним погоном ће бити супериорнија од ротационог мотора. Прецизност контроле се може побољшати јер је механизам трансформације кретања изостављен.
3.5 Супермикро мотор
Технологија микро мотора је нова високотехнолошка област технологије микро-електромеханичких система (МЕМС) развијена у последњих 20 година, коју карактерише технологија микро машинске обраде засноване на полупроводничком материјалу силицијум, који се користи за производњу уређаја са функцијама конверзије и преноса енергије у опсегу величина од милиметра до микрона. Појава МЕМС технологије направила је револуционарни скок у традиционалној технологији механичке производње.
Ултрамикромотор има електростатички принцип ултрамикромотора и електромагнетног ултрамикромотора, јер је електромагнетни ултрамикромотор већи од обртног момента електростатичког ултрамикромотора, висока ефикасност конверзије, дуг животни век, примењен је у многим областима као што су ендоскопи, микророботи и тако даље. Тренутно су Сједињене Државе, Јапан, Русија, Немачка и друге земље уложиле много радне снаге, материјалних и финансијских ресурса да спроведу истраживање и примену ове технологије и постигле су велики напредак, а неке су достигле и практичну. На пример, јапанска компанија Тосхиба развила је тежину од 40 мг, брзину 60 ~ 1000 о/мин, напон 1,7 В, пречник од само 0,8 мм у најмањем микромотору на свету, као што је Шангајски Јиао Тонг Универзитет такође развија микро мотор пречника 1 мм. Може се очекивати да ће развојем и применом технологије нанофабрикације и супермикро мотори бити у великој мери развијени, тако да имају више поља примене.
3.6 Молекуларни мотор
Појавио се развојем МЕМС-а, наноелектричног система (на2ноелецтромецханицалсистемс, НЕМС), величине карактеристика могу бити од неколико стотина до неколико нанометара, од којих неке имају важне потенцијалне примене у биомедицинском пољу. РицкиК. Соонг и др. са Универзитета Корнел у Сједињеним Државама интегрисао је један биомолекуларни мотор са неорганским системом наноразмера да би се формирао хибридни наномеханички уређај који покреће молекуларни мотор. Хидролизом АТП (аденозин трифосфата) у активном систему, биомолекуларни (мање од 8 нм у пречнику и 14 нм дужине) мотор је способан да генерише максимални обртни момент од 80 до 100 пН·нм, компатибилан са величином и механичким константама наномеханичких структура које се данас могу произвести. Очекује се да ће ова нова технологија играти улогу у чишћењу крвних судова.
4 тренд развоја микро мотора
Након уласка у 21. век, одрживи развој светске привреде суочава се са два кључна питања ———— енергетика и заштита животне средине, с једне стране, напредак људског друштва, људи имају све веће захтеве за квалитетом живота, а свест о заштити животне средине постаје све јача и јача, јер се микромотор не користи само у индустријским и рударским предузећима, већ се користи и у индустрији, а посебно у комерцијалним и комерцијалним услугама. мотора директно угрожава безбедност личне имовине; Вибрације, бука и електромагнетне сметње мотора постаће јавна опасност од загађивања животне средине. Ефикасност мотора је у директној вези са потрошњом енергије и емисијом штетних гасова, тако да су међународни захтеви за ове техничке показатеље све строжи, привукли су пажњу аутомобилске индустрије у земљи и иностранству, од структуре мотора, процеса, материјала, електронских компоненти, контролних линија и електромагнетног дизајна и других аспеката истраживања уштеде енергије, микро мотора нова рука техничких перформанси, имплементираће нову рунду техничких перформанси у другу сврху. уштеда енергије и заштита животне средине, и промовишу релевантан технолошки напредак, као што су нови штанцање мотора, дизајн намотаја, побољшање структуре вентилације и магнетни материјали са малим губицима и високом пермеабилности, материјали са сталним магнетима ретких земаља, технологија смањења буке и вибрација, технологија енергетске електронике, контролна технологија, технологија смањења електромагнетних сметњи и друга истраживања примене.
Под претпоставком убрзања тренда економске глобализације, земље посвећују више пажње на два главна питања уштеде енергије и заштите животне средине, јачају међународну техничку размену и сарадњу и убрзавају темпо технолошких иновација, тренд развоја технологије микро мотора је: (1) усвајање високе и нове технологије и развој у правцу електронике; (2) Висока ефикасност, уштеда енергије и зелени развој; (3) За високу поузданост, развој електромагнетне компатибилности; (4) До ниске буке, ниске вибрације, ниске цене, развој цена; (5) Специјализованом, разноврсном, интелигентном развоју.
Поред тога, микро мотор је модуларни, комбиновани, интелигентни мехатронички правац и без четкица, без гвозденог језгра, смер трајне магнетизације, посебно вреди напоменути да се применом микро мотора мења окружење, традиционални електромагнетни принцип мотора не може бити у потпуности задовољан. Са новим достигнућима сродних дисциплина, укључујући нове принципе и нове материјале, развој микро-специјалних мотора са неелектромагнетним принципима постао је важан правац развоја мотора.
