Micro motor inahusu kanuni, muundo, utendaji, kazi na kadhalika ni tofauti na motor ya kawaida, na kiasi na nguvu pato ni ndogo sana motor. Kwa ujumla, kipenyo cha nje cha motor ndogo sio zaidi ya 130mm, na nguvu ni kati ya mamia ya milliwatts na mamia ya wati. Imetumika sana katika vifaa vya kisasa vya kijeshi na vya kiraia na mfumo wake wa udhibiti, kama vile udhibiti wa ufundi, mwongozo wa kombora, majaribio ya kiotomatiki ya ndege, zana za mashine ya CNC, udhibiti wa mashine ya kushona, udhibiti wa mashine ya cherehani, telemetry na udhibiti wa kijijini, vifaa vya sauti na video, vyombo vya otomatiki na vifaa vya pembeni vya kompyuta, nk.
Leo, katika matumizi ya vitendo, motors ndogo zimetengenezwa kutoka kwa udhibiti rahisi wa awali wa kuanza, madhumuni ya kutoa nguvu, kwa udhibiti sahihi wa kasi yake, nafasi, torque, nk, hasa katika automatisering ya viwanda, automatisering ya ofisi na automatisering ya nyumbani, karibu wote hutumia teknolojia ya magari, teknolojia ya microelectronics na teknolojia ya umeme ya umeme pamoja na bidhaa za mechatronics. Umeme ni mwenendo usioepukika katika maendeleo ya motors ndogo.
2 Sehemu ya maombi ya motor ndogo.injini ya kikombe tupu )
Teknolojia ya kisasa ya injini ndogo huunganisha idadi ya teknolojia ya juu na mpya kama vile injini, kompyuta, nadharia ya udhibiti, na nyenzo mpya, na inahama kutoka kijeshi na viwanda hadi maisha ya kila siku. Kwa hiyo, maendeleo ya teknolojia ndogo ya motor inapaswa kubadilishwa kwa mahitaji ya maendeleo ya viwanda vya nguzo na viwanda vya juu. Micro motor hutumiwa hasa katika nyanja zifuatazo:
2.1 Motors ndogo maalum kwa vifaa vya nyumbani
Ili kuendelea kukidhi mahitaji ya mtumiaji na kuzoea mahitaji ya enzi ya habari, kufikia kuokoa nishati, faraja, mitandao, akili, na hata vifaa vya nyumbani vya mtandao (vyombo vya habari vya nyumbani), mzunguko wa uingizwaji wa vifaa vya nyumbani ni haraka sana, na mahitaji ya ufanisi wa juu, kelele ya chini, vibration ya chini, bei ya chini, kasi inayoweza kubadilishwa na akili huwekwa mbele. Motors ndogo za vifaa vya nyumbani huchukua 8% ya jumla ya idadi ya motors ndogo: pamoja na viyoyozi, mashine za kuosha, jokofu, oveni za microwave, feni za umeme, visafishaji vya utupu, mashine za kuondoa maji, nk.
Mahitaji ya kila mwaka ya dunia ya vitengo milioni 450 hadi 500 (seti), nguvu hizo za magari si kubwa, lakini aina mbalimbali. Mitindo ya ukuzaji wa injini ndogo za vifaa vya nyumbani ni: ① motors zisizo na sumaku za kudumu zitachukua nafasi ya mota za awamu moja zisizolingana; ② Kuboresha muundo, kuboresha ubora wa bidhaa na ufanisi; ③ Tumia muundo mpya na teknolojia mpya ili kuboresha ufanisi wa uzalishaji.
2.2 Injini ndogo kwa vifaa vya usindikaji wa habari
Vifaa vya usindikaji wa habari na motors ndogo waliendelea kwa 29%: ikiwa ni pamoja na pembejeo ya habari, kuhifadhi, usindikaji, pato, conduction na viungo vingine, ikiwa ni pamoja na vifaa vya mawasiliano. Dunia inahitaji bilioni 1.5 (seti) kwa mwaka, hasa motors za kudumu za sumaku za DC, motors za DC zisizo na brashi, motors za stepper, motors micro synchronous na kadhalika. Pato la kila mwaka la kompyuta ndogo (PC) la takriban vitengo milioni 100 mnamo 2000,2005 linatarajiwa kuwa vitengo milioni 200, kwa sehemu zake kuu za mahitaji ya motor-motor, mahitaji ya juu zaidi. Nyingi za motors hizi ni motors za usahihi za kudumu za sumaku zisizo na kasi na motors za stepper za usahihi.
Tabia zao na mwelekeo wa maendeleo ni:
(1) Bidhaa za uwekezaji wa juu Aina hii ya gari ina mahitaji ya juu sana kwa utulivu wa kasi na kukimbia kwa shimoni inayozunguka, kwa hivyo aina hii ya gari ni mchanganyiko wa teknolojia ya hali ya juu ya utengenezaji na teknolojia ya umeme inayoibuka ya teknolojia ya hali ya juu, bidhaa za uwekezaji wa juu, ambazo kwa ujumla hujikita katika maendeleo ya kimataifa na uzalishaji wa kampuni kubwa.
(2) Miniaturization na dhaifu Ili kukidhi mahitaji ya miniaturization na kubebeka kwa bidhaa za habari, mahitaji ya miniaturization na dhaifu huwekwa mbele kwa injini zao zinazounga mkono.
(3) Kasi ya juu Kwa uboreshaji unaoendelea wa wiani wa uhifadhi wa vifaa vya pembeni vya kompyuta, inahitajika kwamba kasi ya gari inayounga mkono iwe juu ya 8000r/min.
2.3 motor ndogo kwa gari
Motors ndogo za magari zilichangia 13%, ikiwa ni pamoja na jenereta za starter, injini za wiper, motors za kiyoyozi na feni za kupoeza, vipima mwendo vya umeme, viinua madirisha na injini za kufuli milango. Mnamo 2000, utengenezaji wa magari ulimwenguni ulikuwa karibu milioni 54, na wastani wa injini 15 kwa kila gari, na milioni 810 zilihitajika ulimwenguni kote.
Mtazamo wa ukuzaji wa teknolojia ya gari ndogo ya gari:
(1) Ufanisi wa juu, nguvu ya juu, kuokoa nishati kwa njia ya kasi ya juu, uteuzi wa nyenzo za magnetic za utendaji wa juu, njia za baridi za ufanisi na kuboresha ufanisi wa mtawala na hatua nyingine ili kuboresha ufanisi wa uendeshaji wake.
(2) Intelligent kufikia motor akili na mtawala wa gari, ili gari anaendesha katika hali bora, kufikia kiwango cha chini cha matumizi ya nishati.
2.4 Mota ndogo ya vifaa vya sauti
Vifaa vya sauti vilivyo na injini ndogo vilichangia 18%, ikijumuisha vicheza rekodi, virekodi, VCD na diski za video za DVD. Mahitaji ya ulimwengu ni zaidi ya vitengo bilioni 1 kwa mwaka. Kwa sasa, uzalishaji wa ndani umechangia karibu 60%, hasa kuchapishwa vilima vya motor, vilima disk motor na kadhalika.
2.5 motor ndogo kwa vifaa vya video
Vifaa vya video na motors ndogo waliendelea kwa 7%, ikiwa ni pamoja na kamera, kamera na kadhalika. mahitaji ya dunia ya kila mwaka katika vitengo 350 hadi 400 milioni (seti), motors vile ni usahihi, viwanda na usindikaji ni vigumu, hasa baada ya kuingia digital, motor kuweka mbele mahitaji zaidi wanadai.
2.6 motor ndogo kwa gari la umeme la viwandani na udhibiti
Aina hii ya motor ndogo huchangia 2%, ikijumuisha zana za mashine za CNC, vidhibiti, roboti, n.k. Hasa kwa AC servo motor, power stepper motor, wide speed DC motor, AC brushless motor na kadhalika. Aina hii ya injini ina aina nyingi, mahitaji ya juu ya kiufundi, na ni darasa la injini yenye mahitaji ya haraka ya ndani.
2.7 Madhumuni maalum ya motor ndogo
Aina hii ya gari inachukua takriban 23%, ikijumuisha safari ya anga, ndege anuwai, silaha na vifaa vya kiotomatiki, vifaa vya matibabu na kadhalika. Motors hizo ni zaidi ya motors maalum au motors mpya, ikiwa ni pamoja na motors ambayo ni tofauti na kanuni ya jumla ya sumakuumeme katika kanuni, muundo na uendeshaji mode, hasa kasi ya chini synchronous motors, harmonic motors, mdogo Angle motors, motors ultrasonic, motors microwave, motors capacitive, motors electrostatic, nk Miongoni mwao, ultrasonic motor, motors tuli, ni motors maalum za microwave na motors maalum za microwave, capacitive motors za jumla kanuni, muundo na uendeshaji. Kuibuka na maendeleo ya motors hizi ni karibu kuhusiana na maendeleo ya teknolojia ya elektroniki na kudhibiti teknolojia.
3 Teknolojia ya bidhaa mpya ya injini
Pamoja na maendeleo endelevu ya sayansi na teknolojia na mahitaji mapya ya matumizi ya vitendo, kumekuwa na aina mbalimbali za motors ndogo maalum ambazo ni tofauti na motors za jadi za sumakuumeme. Wanachukua dhana za muundo wa riwaya, mbinu, miundo na kanuni.
3.1 Injini ya sumaku ya kudumu isiyo na brashi
Brushless motor ni mwelekeo wa maendeleo ya motor ndogo, ambayo imetumika katika nyanja za habari, vifaa vya nyumbani, sauti na video, usafiri na kadhalika. Pamoja na maendeleo ya haraka ya vifaa vya kudumu vya sumaku na teknolojia ya umeme wa nguvu, utendaji unaendelea kuboreshwa, bei inaendelea kupungua, motor isiyo na brashi itaendelezwa zaidi, mahitaji yatakuwa makubwa zaidi na zaidi, ikilinganishwa na motor ya kawaida ya asynchronous, matumizi ya nguvu mpya ya brushless yalipungua kwa 30% ~ 35%, ili kukidhi mahitaji ya ufanisi wa juu, kuokoa nishati, ndogo, uzito mdogo.
Ingawa bei ya gharama ya motors zisizo na brashi ni kubwa zaidi kuliko ile ya motors asynchronous, kutokana na matumizi madogo ya nguvu, ufanisi wa juu na kupunguza gharama za uendeshaji, kutoka kwa mtazamo wa uhifadhi wa nishati, umaarufu wa motors brushless ni lazima kuwa mwenendo wa The Times. Makampuni makubwa duniani yameanzisha ushindani mkali katika uwanja wa magari yasiyo na brashi. Kwa hiyo, pamoja na uboreshaji wa utendaji wa vipengele na vifaa, utendaji wa motors brushless pia utaboreshwa sana, na ushindani wa kasi wa maendeleo ya teknolojia utakuwa maarufu zaidi.
3.2 Injini ya ultrasonic
ultrasonicmotor (ultrasonicmotor, ultrasonicmotor, Ufupisho USM) ni matumizi ya athari ya piezoelectric inverse ya vifaa vya piezoelectric, ili mwili elastic (stator) katika bendi ya mzunguko wa ultrasonic kuzalisha vibration ya mitambo ya microscopic (mzunguko wa vibration zaidi ya 20kHz), kwa njia ya msuguano kati ya stator na rotor ya rotor (au rotor ya rotor) zinazohamishika) mzunguko mkubwa wa mwelekeo mmoja (au mwendo wa mstari). Inavunja dhana ya motor ya jadi kwamba kasi na torque hupatikana kwa athari ya umeme, na ni teknolojia nyingine ya ajabu katika maendeleo ya teknolojia ndogo ya motor.
Ikilinganishwa na motor ya jadi, motor ya ultrasonic ina mfululizo wa faida: (1) muundo rahisi, unajumuisha vipengele viwili vya msingi: sehemu za vibration na sehemu zinazohamia; (2) torque ya kiasi cha kitengo ni kubwa, ambayo ni mara 10 ya motor ya jadi ya kiasi sawa; (3) Utendaji wa kasi ya chini ni nzuri, kasi inaweza kubadilishwa hadi sifuri, inaweza moja kwa moja pato torque kubwa kwa kasi ya chini; (4) Torque kubwa ya kusimama, hakuna breki ya ziada inahitajika; (5) Ndogo mitambo wakati mara kwa mara, nzuri ya utendaji haraka; (6) Hakuna sehemu za sumaku na umeme, hakuna mwingiliano wa sumakuumeme na kelele za sumakuumeme.
Kwa sasa, makampuni mengi katika baadhi ya nchi za kigeni kama vile Japani yamepata matumizi ya vitendo ya kibiashara. Bidhaa mpya za motors za ultrasonic kutoka Canon, Panasonic, Hitachi na makampuni mengine zimetumika katika kamera za juu, camcorders, na vyombo vya macho. Mwelekeo wa maendeleo ya teknolojia ya magari ya ultrasonic ni kuboresha zaidi ufanisi.
Motor ya ultrasonic inachukua kanuni na muundo mpya, hauhitaji sumaku na coil, lakini hutumia athari ya piezoelectric inverse ya vifaa vya piezoelectric na vibration ya ultrasonic ili kupata moja kwa moja mwendo na nguvu (wakati). Inavunja dhana ya motor kwamba kasi na torque hupatikana kwa athari ya sumakuumeme hadi sasa, na ni teknolojia ya juu katika mstari wa mbele wa sayansi ya dunia ya sasa. Kwa sababu ya ultrasound, motor ina sifa nyingi ambazo motor ya sumakuumeme haina, ingawa uvumbuzi na maendeleo yake ni miaka 20 tu ya historia, lakini katika anga, robotiki, magari, nafasi ya usahihi, vifaa vya matibabu, mashine ndogo na nyanja zingine zimetumika kwa mafanikio.
3.3 Injini ya kuzaa shinikizo yenye nguvu ya kasi ya juu
Pamoja na maendeleo ya bidhaa za habari katika mwelekeo wa ufanisi wa juu, msongamano mkubwa na nyembamba ndogo, usahihi wa kudumu wa sumaku ya brashi inayounga mkono ina kasi ya hadi 8000 ~ 50000r/ min. Fani za motors za kasi pia zitachukua nafasi ya fani za kawaida za kawaida na fani za shinikizo la nguvu ili kuondokana na matatizo mengi ya kiufundi yanayosababishwa na kasi ya juu. Ikilinganishwa na kuzaa kwa mpira na kuzaa wazi, kuzaa kwa shinikizo la nguvu kuna faida nyingi. Inaweza kuzuia swing ya shimoni isiyo ya kawaida, kuboresha upinzani wa athari, maisha marefu, kelele ya chini na kadhalika.
Shinikizo la nguvu kuzaa motor ina aina mbili za maji na hewa, kasi ya jumla ni ya chini na kuzaa shinikizo la nguvu ya maji, kasi ya juu na kuzaa shinikizo la nguvu ya hewa. Ingawa bado kuna baadhi ya matatizo ya kiufundi ya kutatuliwa zaidi, mwelekeo wa ukuzaji wa injini za kuzaa shinikizo la nguvu ya kasi umethibitishwa kwa ujumla.
3.4 Linear Motor
Pamoja na maendeleo ya haraka ya teknolojia ya udhibiti wa kiotomatiki, mahitaji ya usahihi wa nafasi ya mifumo mbalimbali ya udhibiti wa kiotomatiki yanazidi kuongezeka, na motor ya jadi ya mzunguko pamoja na seti ya utaratibu wa mabadiliko unaojumuisha vifaa vya mwendo wa mstari hauwezi kukidhi mahitaji ya usahihi, gari la moja kwa moja la mstari ni moja ya yaliyomo katika utafiti wa teknolojia ya kisasa ya servo drive, motor linear ni moja ya teknolojia muhimu. Sehemu ya maombi ya motor linear pia ni pana, katika haja ya mwendo wa mstari wa kifaa, matumizi ya gari la moja kwa moja la mstari wa gari itakuwa bora kuliko motor ya mzunguko. Usahihi wa udhibiti unaweza kuboreshwa kwa sababu utaratibu wa kubadilisha mwendo umeachwa.
3.5 Supermicro motor
Teknolojia ya gari ndogo ni uga mpya wa teknolojia ya juu wa teknolojia ya mfumo wa uhandisi wa umeme (MEMS) iliyotengenezwa katika miaka 20 iliyopita, ambayo ina sifa ya teknolojia ya utengenezaji mdogo kulingana na silicon ya nyenzo za semiconductor, inayotumiwa kutengeneza vifaa vyenye ubadilishaji wa nishati na kazi za upitishaji katika safu ya saizi kutoka milimita hadi mikroni. Kuibuka kwa teknolojia ya MEMS kumefanya mapinduzi makubwa katika teknolojia ya jadi ya utengenezaji wa mitambo.
Ultramicromotor ina kanuni ya kielektroniki ya ultramicromotor na sumakuumeme ya ultramicromotor, kwa sababu ultramicromotor ya sumakuumeme ni kubwa kuliko torque ya ultramicromotor ya umeme, ufanisi wa juu wa ubadilishaji, maisha marefu, imetumika katika nyanja nyingi kama vile endoscopes, microrobots na kadhalika. Hivi sasa Marekani, Japan, Russia, Ujerumani na nchi nyingine zimewekeza nguvu kazi nyingi, nyenzo na rasilimali fedha kwa ajili ya kufanya utafiti na matumizi ya teknolojia hii, na zimepata maendeleo makubwa, na baadhi zimefikia kivitendo. Kwa mfano, Japan Toshiba kampuni ya maendeleo ya uzito wa 40mg, kasi 60 ~ 1000r/ min, voltage 1.7V, kipenyo cha 0.8mm tu katika dunia ndogo motor motor, kama vile Chuo Kikuu cha Shanghai Jiao Tong pia kuendeleza mduara wa 1mm micro motor. Inaweza kutarajiwa kuwa pamoja na maendeleo na matumizi ya teknolojia ya nanofabrication, motors supermicro pia itaendelezwa sana, ili wawe na mashamba zaidi ya maombi.
3.6 Molekuli ya Molekuli
Imeonekana pamoja na uundaji wa MEMS, mfumo wa umeme wa nano (na2noelectromechanicalsystems, NEMS), ukubwa wa vipengele unaweza kuwa kutoka mia chache hadi nanomita chache, ambazo baadhi yake zina uwezekano wa matumizi muhimu katika uwanja wa matibabu. RickyK. Soon et al. kutoka Chuo Kikuu cha Cornell nchini Marekani kiliunganisha motor moja ya kibayolojia na mfumo wa isokaboni wa nanoscale ili kuunda kifaa cha mseto cha nanomechanical kinachoendeshwa na motor ya molekuli. Kwa kutengeneza hidrolisisi ya ATP(adenosine trifosfati) katika mfumo amilifu, injini ya biomolecular (chini ya 8nm kipenyo na urefu wa nm 14) ina uwezo wa kutoa torque ya juu ya 80 hadi 100pN·nm, inayoendana na saizi na viunga vya mitambo vya miundo ya nanomechanical ambayo inaweza kuzalishwa leo. Teknolojia hii mpya inatarajiwa kuchukua jukumu katika kusafisha mishipa ya damu.
4 mwenendo wa maendeleo ya motor ndogo
Baada ya kuingia katika karne ya 21, maendeleo endelevu ya uchumi wa dunia yanakabiliwa na masuala mawili muhimu -——— nishati na ulinzi wa mazingira, kwa upande mmoja, maendeleo ya jamii ya binadamu, watu wana mahitaji ya juu na ya juu kwa ubora wa maisha, na ufahamu wa ulinzi wa mazingira unazidi kuwa na nguvu na nguvu, kwa sababu injini ndogo haitumiki tu katika makampuni ya viwanda na madini, lakini pia hutumiwa katika biashara na huduma za usalama wa familia moja kwa moja katika sekta ya maisha. inahatarisha usalama wa mali ya kibinafsi; Mtetemo, kelele na mwingiliano wa sumakuumeme wa injini utakuwa hatari ya umma ya kuchafua mazingira. Ufanisi wa injini unahusiana moja kwa moja na matumizi ya nishati na uzalishaji wa gesi hatari, kwa hivyo mahitaji ya kimataifa ya viashiria hivi vya kiufundi ni ngumu zaidi na zaidi, imevutia umakini wa tasnia ya gari nyumbani na nje ya nchi, kutoka kwa muundo wa gari, mchakato, vifaa, vifaa vya elektroniki, mistari ya udhibiti na muundo wa sumakuumeme na mambo mengine ya utafiti wa uhifadhi wa nishati, duru mpya ya bidhaa kwa msingi wa viwango vya juu vya ufundi wa kimataifa kwa misingi ya viwango vya juu vya utendaji wa kimataifa kwa misingi ya utendaji wa kimataifa wa nishati. ulinzi, na kukuza maendeleo husika ya kiteknolojia, kama vile kukanyaga magari mapya, muundo wa vilima, uboreshaji wa muundo wa uingizaji hewa na upotevu wa chini na nyenzo za sumaku za upenyezaji wa juu, nyenzo adimu za sumaku za kudumu duniani, teknolojia ya kupunguza kelele na mtetemo, teknolojia ya umeme wa nguvu, teknolojia ya kudhibiti, kupunguza teknolojia ya kuingiliwa na sumakuumeme na utafiti mwingine wa matumizi.
Chini ya msingi wa kuharakisha mwelekeo wa utandawazi wa kiuchumi, nchi huzingatia zaidi masuala mawili makuu ya kuokoa nishati na ulinzi wa mazingira, kuimarisha ubadilishanaji wa kiufundi wa kimataifa na ushirikiano, na kuharakisha kasi ya uvumbuzi wa kiteknolojia, mwelekeo wa maendeleo ya teknolojia ndogo ya motor ni: (1) kupitisha teknolojia ya juu na mpya na kuendeleza katika mwelekeo wa elektroniki; (2) ufanisi mkubwa, kuokoa nishati na maendeleo ya kijani; (3) Kwa kuegemea juu, maendeleo ya utangamano wa sumakuumeme; (4) Kwa kelele ya chini, vibration ya chini, gharama ya chini, maendeleo ya bei; (5) Kwa maendeleo maalum, anuwai, akili.
Aidha, motor ndogo ni modularization, mchanganyiko, akili mechatronics mwelekeo na brushless, hakuna msingi wa chuma, kudumu magnetization mwelekeo, hasa vyema ijulikane ni kwamba pamoja na matumizi ya motor ndogo, mabadiliko ya mazingira, kanuni ya jadi ya sumakuumeme ya motor haiwezi kuridhika kikamilifu. Pamoja na mafanikio mapya ya taaluma zinazohusiana, ikiwa ni pamoja na kanuni mpya na nyenzo mpya, maendeleo ya motors ndogo maalum na kanuni zisizo za umeme imekuwa mwelekeo muhimu wa maendeleo ya motor.
