ไมโครมอเตอร์ หมายถึงหลักการ โครงสร้าง ประสิทธิภาพ ฟังก์ชั่น และอื่นๆ ที่แตกต่างจากมอเตอร์ทั่วไป และปริมาณและกำลังเอาต์พุตเป็นมอเตอร์ที่เล็กมาก โดยทั่วไป เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของไมโครมอเตอร์ไม่เกิน 130 มม. และกำลังอยู่ระหว่างหลายร้อยมิลลิวัตต์ถึงหลายร้อยวัตต์ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์สมัยใหม่ทางทหารและพลเรือนและระบบควบคุม เช่น การควบคุมปืนใหญ่ คำแนะนำขีปนาวุธ การนำเครื่องบินอัตโนมัติ เครื่องมือเครื่องจักร CNC การควบคุมเครื่องทอผ้าแบบไม่มีรถรับส่ง การควบคุมจักรเย็บผ้าอุตสาหกรรม การวัดและการควบคุมระยะไกล อุปกรณ์เสียงและวิดีโอ เครื่องมืออัตโนมัติและอุปกรณ์ต่อพ่วงคอมพิวเตอร์ ฯลฯ ซึ่งทั้งหมดนี้ใช้ไมโครมอเตอร์จำนวนมาก
ในปัจจุบัน ในการใช้งานจริง ไมโครมอเตอร์ได้รับการพัฒนาตั้งแต่การควบคุมการสตาร์ทแบบธรรมดาในอดีต จุดประสงค์ในการจ่ายกำลัง ไปจนถึงการควบคุมความเร็ว ตำแหน่ง แรงบิด ฯลฯ อย่างแม่นยำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม ระบบอัตโนมัติในสำนักงาน และระบบอัตโนมัติในบ้าน เกือบทั้งหมดใช้เทคโนโลยีมอเตอร์ เทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์ และเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์กำลังที่ผสมผสานผลิตภัณฑ์เมคคาทรอนิกส์ อิเล็กโทรไนซ์เป็นแนวโน้มที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในการพัฒนาไมโครมอเตอร์
2 สาขาการใช้งานของไมโครมอเตอร์ (มอเตอร์ถ้วยกลวง )
เทคโนโลยีไมโครมอเตอร์สมัยใหม่ผสมผสานเทคโนโลยีชั้นสูงและใหม่จำนวนมาก เช่น มอเตอร์ คอมพิวเตอร์ ทฤษฎีการควบคุม และวัสดุใหม่ และกำลังเปลี่ยนจากการทหารและอุตสาหกรรมสู่ชีวิตประจำวัน ดังนั้นการพัฒนาเทคโนโลยีไมโครมอเตอร์จึงควรปรับให้เข้ากับความต้องการการพัฒนาของอุตสาหกรรมเสาหลักและอุตสาหกรรมที่มีเทคโนโลยีสูง ไมโครมอเตอร์ส่วนใหญ่จะใช้ในด้านต่อไปนี้:
2.1 มอเตอร์ไมโครพิเศษสำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน
เพื่อตอบสนองความต้องการของผู้ใช้อย่างต่อเนื่องและปรับให้เข้ากับความต้องการของยุคข้อมูลเพื่อให้บรรลุการประหยัดพลังงาน ความสะดวกสบาย เครือข่าย ความฉลาด และแม้แต่เครื่องใช้ในบ้านแบบเครือข่าย (เครื่องใช้ในบ้านที่มีข้อมูล) วงจรการเปลี่ยนเครื่องใช้ในบ้านนั้นเร็วมาก และความต้องการของประสิทธิภาพสูง เสียงต่ำ การสั่นสะเทือนต่ำ ราคาต่ำ ความเร็วที่ปรับได้ และความชาญฉลาดถูกหยิบยกขึ้นมาสำหรับมอเตอร์ที่รองรับ มอเตอร์ไมโครสำหรับเครื่องใช้ในครัวเรือนคิดเป็น 8% ของจำนวนมอเตอร์ทั้งหมด: รวมถึงเครื่องปรับอากาศ เครื่องซักผ้า ตู้เย็น เตาไมโครเวฟ พัดลมไฟฟ้า เครื่องดูดฝุ่น เครื่องแยกน้ำ ฯลฯ
ความต้องการมอเตอร์ของโลกคือ 450 ถึง 500 ล้านหน่วย (ชุด) ต่อปี ซึ่งมอเตอร์ดังกล่าวมีขนาดไม่ใหญ่นักแต่มีความหลากหลาย แนวโน้มการพัฒนามอเตอร์ขนาดเล็กสำหรับเครื่องใช้ภายในบ้านคือ: 1 มอเตอร์แม่เหล็กถาวรแบบไร้แปรงถ่านจะค่อยๆ เข้ามาแทนที่มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสเฟสเดียว 2 เพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบ ปรับปรุงคุณภาพและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ 3 นำโครงสร้างใหม่และเทคโนโลยีใหม่มาใช้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต
2.2 ไมโครมอเตอร์สำหรับอุปกรณ์ประมวลผลข้อมูล
อุปกรณ์ประมวลผลข้อมูลที่มีไมโครมอเตอร์คิดเป็น 29% รวมถึงการป้อนข้อมูล การจัดเก็บ การประมวลผล เอาต์พุต การนำ และลิงก์อื่น ๆ รวมถึงอุปกรณ์สื่อสาร โลกต้องการ 1.5 พันล้านชุดต่อปี ส่วนใหญ่เป็นมอเตอร์กระแสตรงแม่เหล็กถาวร มอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่าน สเต็ปเปอร์มอเตอร์ มอเตอร์ไมโครซิงโครนัส และอื่นๆ ไมโครคอมพิวเตอร์ (PC) ผลผลิตประจำปีประมาณ 100 ล้านหน่วยในปี 2543,2548 คาดว่าจะเป็น 200 ล้านหน่วย สำหรับการสนับสนุนส่วนประกอบสำคัญของความต้องการของไมโครมอเตอร์ ความต้องการที่สูงขึ้นมากขึ้น มอเตอร์เหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นมอเตอร์แม่เหล็กถาวรแบบไร้แปรงถ่านและสเต็ปเปอร์มอเตอร์ที่มีความแม่นยำ
ลักษณะและทิศทางการพัฒนา ได้แก่
(1) ผลิตภัณฑ์ที่ลงทุนสูง มอเตอร์ประเภทนี้มีความต้องการที่สูงมากสำหรับความเสถียรของความเร็วและการรันเอาท์ของเพลาหมุน ดังนั้นมอเตอร์ประเภทนี้จึงเป็นการผสมผสานระหว่างเทคโนโลยีการผลิตขั้นสูงและเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์กำลังที่เกิดขึ้นใหม่ของผลิตภัณฑ์ที่มีเทคโนโลยีสูงและการลงทุนสูง โดยทั่วไปจะเน้นไปที่การพัฒนาและการผลิตระดับนานาชาติของบริษัทขนาดใหญ่
(2) การย่อขนาดและการไม่สม่ำเสมอ เพื่อตอบสนองความต้องการการย่อขนาดและการพกพาของผลิตภัณฑ์ข้อมูล จึงได้มีการหยิบยกข้อกำหนดการย่อขนาดและการไม่สม่ำเสมอสำหรับมอเตอร์ที่รองรับ
(3) ความเร็วสูง ด้วยการปรับปรุงความหนาแน่นในการจัดเก็บข้อมูลของอุปกรณ์ต่อพ่วงคอมพิวเตอร์อย่างต่อเนื่อง ความเร็วของมอเตอร์ที่รองรับควรสูงกว่า 8000r/ นาที
2.3 ไมโครมอเตอร์สำหรับรถยนต์
ไมโครมอเตอร์สำหรับรถยนต์คิดเป็นร้อยละ 13 รวมถึงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสตาร์ท มอเตอร์ปัดน้ำฝน มอเตอร์สำหรับเครื่องปรับอากาศและพัดลมระบายความร้อน มาตรวัดความเร็วไฟฟ้า ตัวยกกระจก และมอเตอร์ล็อคประตู ในปี พ.ศ. 2543 ปริมาณการผลิตรถยนต์ของโลกอยู่ที่ประมาณ 54 ล้านคัน โดยมีมอเตอร์เฉลี่ย 15 คันต่อคัน และ 810 ล้านคันเป็นที่ต้องการทั่วโลก
การพัฒนาเทคโนโลยีไมโครมอเตอร์ยานยนต์มุ่งเน้น:
(1) ประสิทธิภาพสูง แรงสูง ประหยัดพลังงานด้วยการเลือกวัสดุแม่เหล็กความเร็วสูงและประสิทธิภาพสูง วิธีการทำความเย็นที่มีประสิทธิภาพสูง และปรับปรุงประสิทธิภาพของตัวควบคุมและมาตรการอื่น ๆ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงาน
(2) อัจฉริยะเพื่อให้บรรลุมอเตอร์อัจฉริยะและตัวควบคุมของรถ เพื่อให้รถวิ่งในสถานะที่ดีที่สุด เพื่อให้บรรลุการใช้พลังงานขั้นต่ำ
2.4 มอเตอร์ไมโครสำหรับอุปกรณ์เครื่องเสียง
อุปกรณ์เครื่องเสียงที่มีไมโครมอเตอร์คิดเป็นร้อยละ 18 ได้แก่ เครื่องเล่นแผ่นเสียง เครื่องบันทึก แผ่นวิดีโอวีซีดีและดีวีดี ความต้องการทั่วโลกมีมากกว่า 1 พันล้านหน่วยต่อปี ปัจจุบันการผลิตในประเทศมีสัดส่วนประมาณ 60% มอเตอร์ม้วนแบบพิมพ์ส่วนใหญ่มอเตอร์ดิสก์แบบม้วนและอื่น ๆ
2.5 ไมโครมอเตอร์สำหรับอุปกรณ์วิดีโอ
อุปกรณ์วิดีโอที่มีไมโครมอเตอร์คิดเป็น 7% รวมถึงกล้อง กล้องถ่ายรูป และอื่นๆ ความต้องการประจำปีของโลกอยู่ที่ 350 ถึง 400 ล้านหน่วย (ชุด) มอเตอร์ดังกล่าวมีความแม่นยำ การผลิตและการประมวลผลเป็นเรื่องยาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากเข้าสู่ระบบดิจิทัล มอเตอร์ได้หยิบยกข้อกำหนดที่มีความต้องการมากขึ้น
2.6 ไมโครมอเตอร์สำหรับขับเคลื่อนและควบคุมไฟฟ้าอุตสาหกรรม
ไมโครมอเตอร์ประเภทนี้คิดเป็น 2% รวมถึงเครื่องมือเครื่อง CNC, หุ่นยนต์, หุ่นยนต์ ฯลฯ ส่วนใหญ่สำหรับเซอร์โวมอเตอร์ AC, มอเตอร์สเต็ปเปอร์กำลัง, มอเตอร์ DC ความเร็วกว้าง, มอเตอร์ไร้แปรงถ่าน AC และอื่น ๆ มอเตอร์ประเภทนี้มีหลายพันธุ์ มีข้อกำหนดทางเทคนิคสูง และเป็นมอเตอร์ประเภทหนึ่งที่มีความต้องการภายในประเทศที่รวดเร็วกว่า
2.7 มอเตอร์ไมโครวัตถุประสงค์พิเศษ
มอเตอร์ประเภทนี้มีสัดส่วนประมาณ 23% รวมถึงการบินและอวกาศ เครื่องบินต่างๆ อาวุธและอุปกรณ์อัตโนมัติ อุปกรณ์ทางการแพทย์ และอื่นๆ มอเตอร์ดังกล่าวส่วนใหญ่เป็นมอเตอร์พิเศษหรือมอเตอร์ใหม่ รวมถึงมอเตอร์ที่แตกต่างจากหลักการแม่เหล็กไฟฟ้าทั่วไปในหลักการ โครงสร้าง และโหมดการทำงาน ส่วนใหญ่เป็นมอเตอร์ซิงโครนัสความเร็วต่ำ มอเตอร์ฮาร์มอนิก มอเตอร์มุมจำกัด มอเตอร์อัลตราโซนิก มอเตอร์ไมโครเวฟ มอเตอร์คาปาซิทีฟ มอเตอร์ไฟฟ้าสถิต เป็นต้น มอเตอร์อัลตราโซนิก มอเตอร์ไมโครเวฟ มอเตอร์คาปาซิทีฟ และมอเตอร์ไฟฟ้าสถิต ถือเป็นมอเตอร์พิเศษที่แตกต่างจากมอเตอร์ทั่วไปในหลักการ โครงสร้าง และการทำงาน การเกิดขึ้นและการพัฒนาของมอเตอร์เหล่านี้มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับการพัฒนาเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และเทคโนโลยีการควบคุม
3 เทคโนโลยีผลิตภัณฑ์ใหม่ของไมโครมอเตอร์
ด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีและข้อกำหนดใหม่ของการใช้งานจริง ทำให้มีมอเตอร์พิเศษขนาดเล็กหลายประเภทที่แตกต่างจากมอเตอร์แม่เหล็กไฟฟ้าแบบเดิม พวกเขานำแนวคิด วิธีการ โครงสร้าง และหลักการการออกแบบใหม่ๆ มาใช้
3.1 มอเตอร์ไร้แปรงแม่เหล็กถาวร
มอเตอร์ไร้แปรงถ่านเป็นทิศทางการพัฒนาของไมโครมอเตอร์ ซึ่งถูกนำไปใช้ในด้านข้อมูล เครื่องใช้ในบ้าน เสียงและวิดีโอ การขนส่งและอื่นๆ ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของวัสดุแม่เหล็กถาวรและเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์กำลัง ประสิทธิภาพยังคงปรับปรุง ราคายังคงลดลง มอเตอร์ไร้แปรงถ่านจะได้รับการพัฒนาต่อไป ความต้องการจะมีมากขึ้นเรื่อยๆ เมื่อเทียบกับมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสทั่วไป การใช้พลังงานของมอเตอร์ไร้แปรงถ่านใหม่ลดลง 30% ~ 35% เพื่อตอบสนองความต้องการของประสิทธิภาพสูง การประหยัดพลังงาน ขนาดเล็ก น้ำหนักเบา
แม้ว่าราคาต้นทุนของมอเตอร์แบบไร้แปรงถ่านจะสูงกว่ามอเตอร์แบบอะซิงโครนัส เนื่องจากการใช้พลังงานน้อย ประสิทธิภาพสูง และต้นทุนการดำเนินงานที่ลดลง จากมุมมองของการอนุรักษ์พลังงาน ความนิยมของมอเตอร์แบบไร้แปรงถ่านย่อมเป็นเทรนด์ของ The Times บริษัทใหญ่ๆ ของโลกต่างแข่งขันกันอย่างดุเดือดในด้านมอเตอร์ไร้แปรงถ่าน ดังนั้นด้วยการปรับปรุงประสิทธิภาพของส่วนประกอบและวัสดุ ประสิทธิภาพของมอเตอร์แบบไร้แปรงถ่านก็จะได้รับการปรับปรุงอย่างมากเช่นกัน และการแข่งขันด้านความเร็วของการพัฒนาเทคโนโลยีจะโดดเด่นยิ่งขึ้น
3.2 มอเตอร์อัลตราโซนิก
อัลตราโซนิกมอเตอร์ (อัลตราโซนิกมอเตอร์, อัลตราโซนิกมอเตอร์, คำย่อ USM) คือการใช้เอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริกผกผันของวัสดุเพียโซอิเล็กทริก เพื่อให้ร่างกายยืดหยุ่น (สเตเตอร์) ในย่านความถี่อัลตราโซนิกเพื่อสร้างการสั่นสะเทือนทางกลด้วยกล้องจุลทรรศน์ (ความถี่การสั่นสะเทือนสูงกว่า 20kHz) ผ่านแรงเสียดทานระหว่างสเตเตอร์และโรเตอร์ (หรือเคลื่อนย้ายได้) การสั่นสะเทือนด้วยกล้องจุลทรรศน์ของสเตเตอร์ในโรเตอร์ (หรือเคลื่อนย้ายได้) การหมุนทิศทางเดียวมาโครทิศทางเดียว (หรือการเคลื่อนที่เชิงเส้น) มันทำลายแนวคิดของมอเตอร์แบบเดิมที่ว่าความเร็วและแรงบิดได้มาจากเอฟเฟกต์แม่เหล็กไฟฟ้า และเป็นอีกหนึ่งเทคโนโลยีใหม่ที่น่าทึ่งในการพัฒนาเทคโนโลยีไมโครมอเตอร์
เมื่อเทียบกับมอเตอร์แบบเดิม มอเตอร์อัลตราโซนิกมีข้อดีหลายประการ: (1) โครงสร้างที่เรียบง่าย ประกอบด้วยองค์ประกอบพื้นฐานสองส่วน ได้แก่ ส่วนการสั่นสะเทือนและชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว; (2) แรงบิดของปริมาตรต่อหน่วยมีขนาดใหญ่ ซึ่งเป็น 10 เท่าของมอเตอร์แบบเดิมที่มีปริมาตรเท่ากัน (3) ประสิทธิภาพความเร็วต่ำดี ความเร็วสามารถปรับเป็นศูนย์ สามารถส่งแรงบิดขนาดใหญ่ที่ความเร็วต่ำได้โดยตรง (4) แรงบิดในการเบรกสูง ไม่จำเป็นต้องใช้เบรกเพิ่มเติม (5) ค่าคงที่เวลาเชิงกลขนาดเล็กประสิทธิภาพที่รวดเร็วดี (6) ไม่มีสนามแม่เหล็กและไฟฟ้า ไม่มีการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าและสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า
ในปัจจุบัน หลายบริษัทในต่างประเทศ เช่น ญี่ปุ่น ได้รับการนำไปประยุกต์ใช้ในเชิงพาณิชย์แล้ว ผลิตภัณฑ์ใหม่ของมอเตอร์อัลตราโซนิกจาก Canon, Panasonic, Hitachi และบริษัทอื่นๆ ถูกนำมาใช้ในกล้อง กล้องวิดีโอ และอุปกรณ์เกี่ยวกับสายตาขั้นสูง ทิศทางการพัฒนาเทคโนโลยีมอเตอร์อัลตราโซนิกคือการปรับปรุงประสิทธิภาพให้ดียิ่งขึ้น
มอเตอร์อัลตราโซนิกใช้หลักการและโครงสร้างใหม่ ไม่จำเป็นต้องใช้แม่เหล็กและขดลวด แต่ใช้เอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริกผกผันของวัสดุเพียโซอิเล็กทริกและการสั่นสะเทือนอัลตราโซนิกเพื่อให้ได้การเคลื่อนไหวและแรงโดยตรง (โมเมนต์) มันทำลายแนวคิดของมอเตอร์ที่ว่าความเร็วและแรงบิดได้มาจากผลกระทบของแม่เหล็กไฟฟ้าจนถึงปัจจุบัน และเป็นเทคโนโลยีไฮเทคในระดับแนวหน้าของวิทยาศาสตร์โลกในปัจจุบัน เนื่องจากอัลตราซาวนด์ มอเตอร์จึงมีคุณสมบัติหลายอย่างที่มอเตอร์แม่เหล็กไฟฟ้าไม่มี แม้ว่าการประดิษฐ์และการพัฒนาจะมีประวัติยาวนานเพียง 20 ปี แต่ในการบินและอวกาศ หุ่นยนต์ รถยนต์ การกำหนดตำแหน่งที่แม่นยำ อุปกรณ์ทางการแพทย์ เครื่องจักรขนาดเล็ก และสาขาอื่น ๆ ได้ประสบความสำเร็จในการนำไปใช้
3.3 มอเตอร์แบริ่งแรงดันไดนามิกความเร็วสูง
ด้วยการพัฒนาผลิตภัณฑ์ข้อมูลในทิศทางที่มีประสิทธิภาพสูง ความหนาแน่นสูงและบางเฉียบ มอเตอร์แม่เหล็กถาวรแบบไร้แปรงถ่านที่มีความแม่นยำสูงรองรับความเร็วได้ถึง 8000 ~ 50000r/min ตลับลูกปืนของมอเตอร์ความเร็วสูงจะเข้ามาแทนที่ตลับลูกปืนธรรมดาแบบเดิมด้วยตลับลูกปืนแรงดันแบบไดนามิกเพื่อเอาชนะปัญหาทางเทคนิคมากมายที่เกิดจากความเร็วสูง เมื่อเปรียบเทียบกับตลับลูกปืนและตลับลูกปืนธรรมดา ตลับลูกปืนแรงดันแบบไดนามิกมีข้อดีหลายประการ มันสามารถยับยั้งการแกว่งของเพลาไม่สม่ำเสมอ ปรับปรุงความต้านทานต่อแรงกระแทก อายุการใช้งานยาวนาน เสียงต่ำและอื่น ๆ
มอเตอร์แบริ่งแรงดันไดนามิกมีของเหลวและอากาศสองประเภท ความเร็วทั่วไปจะต่ำเมื่อใช้แบริ่งแรงดันไดนามิกของไหล ความเร็วสูงพร้อมแบริ่งแรงดันอากาศแบบไดนามิก แม้ว่าจะยังมีปัญหาทางเทคนิคบางประการที่ต้องแก้ไขเพิ่มเติม แต่โดยทั่วไปแล้วทิศทางการพัฒนาของมอเตอร์แบริ่งแรงดันไดนามิกความเร็วสูงได้รับการยืนยันแล้ว
3.4 มอเตอร์เชิงเส้น
ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีการควบคุมอัตโนมัติ ข้อกำหนดความแม่นยำในการวางตำแหน่งของระบบควบคุมอัตโนมัติต่างๆ ก็เริ่มสูงขึ้นเรื่อยๆ และมอเตอร์โรตารีแบบดั้งเดิมควบคู่กับชุดกลไกการเปลี่ยนแปลงที่ประกอบด้วยอุปกรณ์การเคลื่อนที่เชิงเส้นไม่สามารถตอบสนองความต้องการด้านความแม่นยำได้ การขับเคลื่อนเชิงเส้นตรงเป็นหนึ่งในเนื้อหาของการวิจัยเทคโนโลยีเซอร์โวไดรฟ์สมัยใหม่ มอเตอร์เชิงเส้นเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่สำคัญ ขอบเขตการใช้งานของมอเตอร์เชิงเส้นยังกว้างอีกด้วย เนื่องจากความต้องการการเคลื่อนที่เชิงเส้นของอุปกรณ์ การใช้มอเตอร์เชิงเส้นตรงแบบขับเคลื่อนโดยตรงจะดีกว่ามอเตอร์โรตารี สามารถปรับปรุงความแม่นยำในการควบคุมได้เนื่องจากไม่มีกลไกการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนไหว
3.5 มอเตอร์ซุปเปอร์ไมโคร
เทคโนโลยีไมโครมอเตอร์เป็นสาขาเทคโนโลยีขั้นสูงใหม่ของเทคโนโลยีระบบเครื่องกลไฟฟ้าขนาดเล็ก (MEMS) ที่พัฒนาขึ้นในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา ซึ่งโดดเด่นด้วยเทคโนโลยีการตัดเฉือนขนาดเล็กที่ใช้วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ซิลิคอน ซึ่งใช้ในการผลิตอุปกรณ์ที่มีฟังก์ชันการแปลงพลังงานและการส่งผ่านในช่วงขนาดตั้งแต่มิลลิเมตรถึงไมครอน การเกิดขึ้นของเทคโนโลยี MEMS ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างก้าวกระโดดในเทคโนโลยีการผลิตเครื่องจักรกลแบบดั้งเดิม
อัลตราไมโครมอเตอร์มีหลักการไฟฟ้าสถิตของอัลตราไมโครมอเตอร์และอัลตราไมโครมอเตอร์แม่เหล็กไฟฟ้า เนื่องจากอัลตราไมโครมอเตอร์แม่เหล็กไฟฟ้ามีขนาดใหญ่กว่าแรงบิดอัลตราไมโครมอเตอร์ไฟฟ้าสถิต ประสิทธิภาพการแปลงสูง อายุการใช้งานยาวนาน จึงถูกนำไปใช้ในหลายสาขาเช่นกล้องเอนโดสโคป ไมโครหุ่นยนต์ และอื่นๆ ในปัจจุบัน สหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น รัสเซีย เยอรมนี และประเทศอื่นๆ ได้ลงทุนทั้งกำลังคน วัสดุ และทรัพยากรทางการเงินจำนวนมากเพื่อดำเนินการวิจัยและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีนี้ และมีความก้าวหน้าอย่างมาก และบางส่วนก็นำไปใช้ได้จริง ตัวอย่างเช่น บริษัท Toshiba ของญี่ปุ่นพัฒนาน้ำหนัก 40 มก. ความเร็ว 60 ~ 1,000r/ นาที แรงดันไฟฟ้า 1.7V เส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 0.8 มม. ในไมโครมอเตอร์ที่เล็กที่สุดในโลก เช่น Shanghai Jiao Tong University กำลังพัฒนาเส้นผ่านศูนย์กลางของไมโครมอเตอร์ 1 มม. คาดว่าด้วยการพัฒนาและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีนาโนแฟบริเคชั่น มอเตอร์ซูเปอร์ไมโครจะได้รับการพัฒนาอย่างมากเช่นกัน เพื่อให้มีขอบเขตการใช้งานมากขึ้น
3.6 มอเตอร์โมเลกุล
ปรากฏพร้อมกับการพัฒนา MEMS ระบบไฟฟ้านาโน (na2noelectromechanicalsystems, NEMS) ขนาดของคุณสมบัติอาจมีตั้งแต่ไม่กี่ร้อยถึงสองสามนาโนเมตร ซึ่งบางส่วนมีศักยภาพในการนำไปใช้งานที่สำคัญในสาขาชีวการแพทย์ ริกกี้เค. ซ่ง และคณะ จากมหาวิทยาลัย Cornell ในสหรัฐอเมริกาได้รวมมอเตอร์ชีวโมเลกุลตัวเดียวเข้ากับระบบอนินทรีย์ระดับนาโนเพื่อสร้างอุปกรณ์นาโนเชิงกลแบบไฮบริดที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์โมเลกุล ด้วยการไฮโดรไลซ์ ATP (อะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต) ในระบบแอคทีฟ มอเตอร์ชีวโมเลกุล (เส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 8 นาโนเมตรและความยาว 14 นาโนเมตร) สามารถสร้างแรงบิดสูงสุดที่ 80 ถึง 100pN·nm ซึ่งเข้ากันได้กับขนาดและค่าคงที่ทางกลของโครงสร้างนาโนเชิงกลที่สามารถผลิตได้ในปัจจุบัน เทคโนโลยีใหม่นี้คาดว่าจะมีบทบาทในการทำความสะอาดหลอดเลือด
แนวโน้มการพัฒนาไมโครมอเตอร์ 4 ตัว
หลังจากเข้าสู่ศตวรรษที่ 21 การพัฒนาที่ยั่งยืนของเศรษฐกิจโลกกำลังเผชิญกับประเด็นสำคัญสองประเด็น ———— ในด้านหนึ่งพลังงานและการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมในด้านหนึ่งความก้าวหน้าของสังคมมนุษย์ผู้คนมีความต้องการคุณภาพชีวิตที่สูงขึ้นเรื่อย ๆ และความตระหนักรู้ในการปกป้องสิ่งแวดล้อมก็แข็งแกร่งขึ้นเรื่อย ๆ เนื่องจากไมโครมอเตอร์ไม่เพียงใช้ในอุตสาหกรรมและเหมืองแร่เท่านั้น แต่ยังใช้ในอุตสาหกรรมเชิงพาณิชย์และบริการโดยเฉพาะอย่างยิ่งมีผลิตภัณฑ์เข้ามาในครอบครัวมากขึ้นในชีวิตดังนั้นความปลอดภัยของมอเตอร์จึงเป็นอันตรายต่อความปลอดภัยของทรัพย์สินส่วนบุคคลโดยตรง การสั่นสะเทือน เสียง และการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าของมอเตอร์จะกลายเป็นอันตรายสาธารณะที่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม ประสิทธิภาพของมอเตอร์เกี่ยวข้องโดยตรงกับการใช้พลังงานและการปล่อยก๊าซที่เป็นอันตราย ดังนั้นข้อกำหนดสากลสำหรับตัวชี้วัดทางเทคนิคเหล่านี้จึงเข้มงวดมากขึ้นเรื่อย ๆ ดึงดูดความสนใจของอุตสาหกรรมมอเตอร์ทั้งในและต่างประเทศตั้งแต่โครงสร้างมอเตอร์ กระบวนการ วัสดุ ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ สายควบคุม และการออกแบบแม่เหล็กไฟฟ้าและด้านอื่น ๆ ของการวิจัยการอนุรักษ์พลังงาน มอเตอร์ไมโคร ผลิตภัณฑ์รอบใหม่บนพื้นฐานของประสิทธิภาพทางเทคนิคที่ยอดเยี่ยม ในทางกลับกัน จะใช้มาตรฐานสากลที่เกี่ยวข้องเพื่อวัตถุประสงค์ในการประหยัดพลังงานและการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม และส่งเสริมความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง เช่น ใหม่ การปั๊มมอเตอร์ การออกแบบขดลวด การปรับปรุงโครงสร้างการระบายอากาศและวัสดุแม่เหล็กที่มีการสูญเสียต่ำและการซึมผ่านสูง วัสดุแม่เหล็กถาวรที่หายากของโลก เทคโนโลยีลดเสียงรบกวนและการสั่นสะเทือน เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์กำลัง เทคโนโลยีการควบคุม ลดเทคโนโลยีการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า และการวิจัยประยุกต์อื่น ๆ
ภายใต้สมมติฐานของการเร่งแนวโน้มของโลกาภิวัตน์ทางเศรษฐกิจ ประเทศต่างๆ ให้ความสำคัญกับสองประเด็นหลักคือการประหยัดพลังงานและการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม เสริมสร้างการแลกเปลี่ยนทางเทคนิคและความร่วมมือระหว่างประเทศ และเร่งฝีเท้าของนวัตกรรมทางเทคโนโลยี แนวโน้มการพัฒนาของเทคโนโลยีมอเตอร์ขนาดเล็กคือ: (1) นำเทคโนโลยีสูงและใหม่มาใช้ และพัฒนาในทิศทางของอิเล็กทรอนิกส์; (2) ประสิทธิภาพสูง การประหยัดพลังงาน และการพัฒนาสีเขียว (3) เพื่อความน่าเชื่อถือสูง การพัฒนาความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า (4) เสียงต่ำ การสั่นสะเทือนต่ำ ต้นทุนต่ำ การพัฒนาราคา (5) สู่การพัฒนาที่เชี่ยวชาญ หลากหลาย และชาญฉลาด
นอกจากนี้ มอเตอร์ขนาดเล็กเป็นแบบโมดูลาร์ การรวมกัน ทิศทางเมคคาทรอนิกส์อัจฉริยะและไร้แปรงถ่าน ไม่มีแกนเหล็ก ทิศทางการทำให้เป็นแม่เหล็กถาวร โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่น่าสังเกตคือการใช้มอเตอร์ขนาดเล็ก สภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลงไป หลักการแม่เหล็กไฟฟ้าแบบดั้งเดิมของมอเตอร์ไม่สามารถตอบสนองได้อย่างเต็มที่ ด้วยความสำเร็จใหม่ของสาขาวิชาที่เกี่ยวข้อง รวมถึงหลักการใหม่และวัสดุใหม่ การพัฒนามอเตอร์ชนิดพิเศษขนาดเล็กที่มีหลักการที่ไม่ใช่แม่เหล็กไฟฟ้าได้กลายเป็นทิศทางสำคัญของการพัฒนามอเตอร์
