Мікро двигуна відноситься до принципу, структури, продуктивності, функції тощо, відрізняються від звичайного двигуна, а об'єм та вихідна потужність дуже невеликі двигун. Загалом, зовнішній діаметр мікромотору не більше 130 мм, а потужність - від сотень міліват і сотень ват. Він широко використовується у військовому та цивільному сучасному обладнанні та його системі управління, таких як артилерійське управління, ракетне керівництво, автоматичне пілотування літальних апаратів, верстат з ЧПУ, керування безперешкодуванням, управління промисловою швейною машиною, телеметрію та дистанційне управління, аудіо- та відео обладнання, автоматичні інструменти та периферичні пристрої комп'ютера тощо.
Сьогодні в практичних додатках мікромотори були розроблені з минулого простого стартового контролю, мети надання потужності, точного контролю над своєю швидкістю, положенням, крутним моментом тощо, особливо в промислової автоматизації, автоматизації офісу та автоматизації будинку, майже всі використовують технологію моторних технологій, мікроелектроніку та технологію електроніки, поєднуючи продукти мехатроніки. Електронізація є неминучою тенденцією розвитку мікромоторів.
2 Поле застосування мікромотора （Порожній мотор чашки )
Сучасні мікромоторні технології інтегрують ряд високих та нових технологій, таких як двигуни, комп'ютери, теорія управління та нові матеріали, і переходить від військового та промислового до повсякденного життя. Тому розробка мікромоторних технологій повинна бути адаптована до потреб розвитку стовпських галузей та високотехнологічних галузей. Мікромотор в основному використовується в таких аспектах:
2.1 Мікро спеціальні двигуни для домашньої техніки
Для постійного задоволення вимог користувачів та адаптації до потреб інформаційної епохи, для досягнення енергозбереження, комфорту, мереж, інтелекту та навіть мережевих домашніх приладів (інформаційних домашніх приладів), цикл заміни домашніх приладів дуже швидкий, а вимоги високої ефективності, низької шуму, низької вібрації, низької ціни, регульованої швидкості та інтелекту висунуто для підтримки мотору. Мікро -двигуни для побутових приладів становлять 8% від загальної кількості мікромоторів: включаючи кондиціонери, пральні машини, холодильники, мікрохвильові печі, електричні вентилятори, пилосос, девотальні машини тощо
Щорічний попит у світі на від 450 до 500 мільйонів одиниць (наборів) така потужність двигуна не велика, а широка різноманітність. Тенденцією розвитку мікромоторів для домашньої техніки є: ① Постійні магнітні безщірні двигуни поступово замінять однофазні асинхронні двигуни; ② Оптимізуйте дизайн, підвищення якості продукції та ефективності; ③ Приймайте нову структуру та нову технологію для підвищення ефективності виробництва.
2.2 Мікромотор для обладнання для обробки інформації
Обладнання для обробки інформації з Micro Motors становило 29%: включаючи введення інформації, зберігання, обробку, вихід, провідність та інші посилання, включаючи обладнання комунікації. Світ потребує 1,5 мільярда (наборів) на рік, в основному постійні магнітні двигуни постійного струму, безщільні двигуни постійного струму, крокові двигуни, мікро синхронні двигуни тощо. Очікується, що щорічна продукція мікрокомп'ютеру (ПК) у 2000 2005 рр. Очікується, що буде 200 мільйонів одиниць, для його підтримки ключових компонентів попиту на мікромотор, все більш високі вимоги. Більшість цих двигунів - це точні постійні магнітні безщірні двигуни та точні крокові двигуни.
Їх характеристики та напрямки розвитку такі:
(1) Високі інвестиційні продукти Цей тип двигуна має дуже високі вимоги до стабільності швидкості та проведення обертового валу, тому цей тип двигуна є поєднанням передових виробничих технологій та нових технологій електроніки високої технології, високих інвестиційних продуктів, як правило, зосереджених у міжнародній розробці та виробництві великих компаній.
(2.
(3) Висока швидкість При постійному поліпшенні щільності зберігання комп'ютерних периферійних пристроїв потрібно, щоб підтримуюча швидкість двигуна була вище 8000R/ хв.
2,3 мікромотор для автомобіля
Micro Motors для автомобілів становили 13%, включаючи генератори стартера, двигуни склоочисників, двигуни для вентиляторів кондиціонування та охолодження, електричних спідометрів, підйомників вікон та двигунів дверей. У 2000 році світове виробництво автомобілів становило близько 54 мільйонів, в середньому 15 двигунів на транспортний засіб, а 810 мільйонів були потрібні у всьому світі.
Фокус розвитку автомобільних мікромоторних технологій:
(1) Висока ефективність, висока сила, економія енергії за допомогою високошвидкісного, високоефективного вибору магнітного матеріалу, високоефективних засобів охолодження та підвищення ефективності контролера та інших заходів для підвищення ефективності його експлуатації.
(2) розумний для досягнення інтелектуального моторного та контролера автомобіля, щоб автомобіль працював у найкращому стані, щоб досягти мінімального споживання енергії.
2,4 Мікромотор для аудіопартаменту
Аудіо обладнання з Micro Motors становило 18%, включаючи програвачі звукозапису, рекорддери, VCD та DVD -відео. Попит у всьому світі становить понад 1 мільярд одиниць на рік. В даний час на внутрішньому виробництві становило близько 60%, в основному надрукована звивиста двигун, звивистий диск -двигун тощо.
2,5 мікромотор для відео обладнання
Відео обладнання з Micro Motors становило 7%, включаючи камери, камери тощо. Щорічний попит у світі за 350 до 400 мільйонів одиниць (наборів), такі двигуни є точністю, виробництво та обробка важко, особливо після входу в цифровий, двигун висуває більш вимогливі вимоги.
2.6 Мікромотор для промислового електричного приводу та управління
Цей вид мікромоторів припадає на 2%, включаючи верстат з ЧПУ, маніпулятори, роботів тощо, головним чином для сервомоторів змінного струму, моторного двигуна живлення, двигуна широкої швидкості постійного струму, безчесного двигуна змінного струму тощо. Цей вид двигуна має багато різновидів, високих технічних вимог і є класом мотору з швидшим внутрішнім попитом.
2.7 Мікромотор спеціального призначення
Цей тип двигуна становить близько 23%, включаючи аерокосмічний політ, різні літаки, автоматизовану зброю та обладнання, медичне обладнання тощо. Такі двигуни здебільшого спеціальні двигуни або нові двигуни, включаючи двигуни, які відрізняються від загального електромагнітного принципу в принципі, структурі та режимі експлуатації, в основному низькошвидкісними синхронними двигунами, гармонічними двигунами, обмеженими кутовими двигунами, ультразвуковими двигунами, мікрохвильовими двигунами, ємнісними двигунами, електростатичними двигунами та тощо. двигуни в принципі, структурі та експлуатації. Поява та розвиток цих двигунів тісно пов'язані з розвитком електронних технологій та технології управління.
3 Технологія нових продуктів Micro Motor
З постійним прогресом науки та технологій та новими вимогами практичних застосувань спостерігалися різноманітні мікро-специфічні двигуни, які відрізняються від традиційних електромагнітних двигунів. Вони приймають нові концепції дизайну, методи, структури та принципи.
3.1 Постійний магніт безщівний двигун
Безчесний двигун - це напрямок розробки мікромотору, який застосовується в галузі інформації, домашньої техніки, аудіо та відео, транспорту тощо. Завдяки швидкому розвитку постійних магнітних матеріалів та технології електроніки, продуктивність продовжує покращуватися, ціна продовжує знижуватися, безчесний двигун буде додатково розроблений, попит буде все більш великим, порівняно із загальним асинхронним двигуном, нове безчесне споживання двигуна зменшилось на 30% ~ 35%, щоб задовольнити вимоги високої ефективності, енергозбереження, невеликої, легкої ваги.
Незважаючи на те, що вартість безчесних двигунів вища, ніж у асинхронних двигунів, через невелике споживання електроенергії, високу ефективність та зниження експлуатаційних витрат, з точки зору енергозбереження, популярність безщільних двигунів повинна бути тенденцією часу. Основні світові компанії розпочали жорстоку конкуренцію в галузі безчесних двигунів. Тому, вдосконалюючи продуктивність компонентів та матеріалів, продуктивність безщільних двигунів також буде значно вдосконалена, а швидкість конкуренції розвитку технологій буде більш помітною.
3.2 Ультразвуковий двигун
ultrasonicmotor (ultrasonicmotor, ultrasonicmotor, Abbreviation USM) is the use of the inverse piezoelectric effect of piezoelectric materials, so that the elastic body (stator) in the ultrasonic frequency band to produce microscopic mechanical vibration (vibration frequency above 20kHz), through the friction between the stator and the rotor (or movable), the Мікроскопічна вібрація статора в ротацію ротора (або рухомого) макро-спрямованого обертання (або лінійний рух). Він порушує концепцію традиційного двигуна, що швидкість і крутний момент отримують електромагнітним ефектом і є ще однією чудовою новою технологією в розробці мікромоторних технологій.
Порівняно з традиційним двигуном, ультразвуковий двигун має ряд переваг: (1) проста структура, він складається з двох основних компонентів: вібраційних частин та рухомих частин; (2) крутний момент об'єму одиниці великий, що в 10 разів більше, ніж традиційного двигуна одного і того ж об'єму; (3) низька швидкість продуктивності хороша, швидкість може бути відрегульована до нуля, може безпосередньо виводити великий крутний момент на низькій швидкості; (4) великий гальмівний крутний момент, додаткового гальма не потрібно; (5) невелика механічна постійна, хороша швидка продуктивність; (6) Ніяких магнітних та електричних полів, немає електромагнітних перешкод та електромагнітного шуму.
В даний час багато компаній в деяких зарубіжних країнах, таких як Японія, отримали комерційне практичне застосування. Нові продукти ультразвукових двигунів з Canon, Panasonic, Hitachi та інших компаній використовувались у передових камерах, відеокамерах та оптичних інструментах. Напрямок розвитку ультразвукової моторної технології є подальше підвищення ефективності.
Ультразвуковий двигун приймає новий принцип і структуру, не потребує магнітів та котушок, але використовує зворотний п'єзоелектричний ефект п'єзоелектричних матеріалів та ультразвукової вібрації, щоб безпосередньо отримати рух та силу (момент). Це порушує концепцію двигуна, що швидкість і крутний момент отримують за допомогою електромагнітного ефекту досі, і є високотехнологічною технологією на передньому плані сучасної світової науки. Завдяки ультразвуку, двигун має багато характеристик, яких електромагнітний двигун не має, хоча його винахід та розвиток - лише 20 років історії, але в аерокосмічній, робототехніки, автомобілі, точне позиціонування, медичне обладнання, мікро техніки та інші галузі були успішно застосовані.
3,3 високошвидкісний динамічний двигун підшипника тиску
Завдяки розробці інформаційних продуктів у напрямку високої ефективності, високої щільності та мікро тонкого, точний постійний магнітний безщасливий двигун, що підтримує його, має швидкість до 8000 ~ 50000R/ хв. Підшипники швидкісних двигунів також замінять традиційні звичайні підшипники динамічними підшипниками тиску, щоб подолати багато технічних проблем, спричинених високою швидкістю. У порівнянні з кульковим підшипником та звичайним підшипником, динамічний підшипник тиску має багато переваг. Він може гальмувати нерегулярний розмах вала, покращити ударну стійкість, довгий термін життя, низький шум тощо.
Динамічний двигун підшипника тиску має два типи рідини та повітря, загальна швидкість низька з динамічним підшипником тиску рідини, високою швидкістю з підшипником динамічного тиску повітря. Незважаючи на те, що є ще деякі технічні проблеми, які слід вирішити, взагалі підтверджено напрямок розвитку високошвидкісних динамічних двигунів підшипника тиску.
3.4 Лінійний двигун
Завдяки швидкому розвитку автоматичної технології управління, вимоги до точності позиціонування різних систем автоматичного управління стають все вище та вище, а традиційний поворотній двигун у поєднанні з набором механізму перетворення, що складається з лінійних пристроїв руху, не може відповідати вимогам точності, прямий лінійний привід є одним із вмісту сучасних досліджень приводу сервоприводу, лінійний двигун є однією з ключових технологій. Поле застосування лінійного двигуна також є широким, що потребує лінійного руху пристрою, використання лінійного двигуна прямого приводу буде перевищувати обертовий двигун. Точність управління може бути покращена, оскільки механізм перетворення руху опущений.
3.5 Супермікро двигун
Micro Motor Technology-це нове високотехнологічне поле мікроелектромеханічної технології системи (MEMS), розробленої за останні 20 років, яка характеризується технологією мікромосання на основі кремнію напівпровідникового матеріалу, що використовується для виготовлення пристроїв з функціями перетворення енергії та передачі в діапазоні розмірів від міліметра до мікрона. Поява технології MEMS зробила революційний стрибок у традиційній технології механічного виробництва.
UltramicRomotor має електростатичний принцип ультраммоторного та електромагнітного ультраміромотору, оскільки електромагнітний ультрамломотор більший, ніж електростатичний ультраммоторний крутний момент, висока ефективність перетворення, довге життя, він застосовувався у багатьох полях, таких як ендоскопи, мікророботи і так. В даний час США, Японія, Росія, Німеччина та інші країни інвестували багато робочих сил, матеріальних та фінансових ресурсів для проведення досліджень та застосування цієї технології, і досягли великого прогресу, а деякі досягли практичних. Наприклад, компанія Japan Toshiba розробила вагу 40 мг, швидкість 60 ~ 1000R/ хв, напруга 1,7 В, діаметр лише 0,8 мм у найменшому в світі мікромотор, такий як Шанхайський університет Цзяо Тонг, також розробляє діаметр 1 мм мікромотор. Можна очікувати, що при розробці та застосуванні технології нанофабрикації Supermicro також буде дуже розроблено, щоб вони мали більше сфер застосування.
3,6 молекулярний двигун
Виявляється з розробкою MEMS, нано електричної системи (Na2NoelectromechanicalSystems, NEMS), розміри функцій можуть бути від кількох сотень до кількох нанометрів, деякі з яких мають важливі потенційні застосування в біомедичній галузі. Рікик. Soong et al. З університету Корнелла в США інтегрував єдиний біомолекулярний двигун з нанорозмірною неорганічною системою, утворюючи гібридний наномеханічний пристрій, керований молекулярним двигуном. За допомогою гідролізації АТФ (аденозин трифосфат) в активній системі біомолекулярний (менше 8 н -діаметром і довжиною 14 нм) здатний генерувати максимальний крутний момент від 80 до 100pn · нм, сумісні з розміром і механічними константами наномеханічних структур, які можуть бути вироблені сьогодні. Очікується, що ця нова технологія відіграватиме роль у очищенні кровоносних судин.
4 тенденція розвитку мікромоторів
After entering the 21st century, the sustainable development of the world economy is facing two key issues ———— energy and environmental protection, on the one hand, the progress of human society, people have higher and higher requirements for the quality of life, and the awareness of environmental protection is becoming stronger and stronger, because the micro motor is not only used in industrial and mining enterprises, but also used in commercial and service industries, especially more products have entered the family In the live, so the safety of двигун безпосередньо загрожує безпеці особистого майна; Вібрація, шум та електромагнітне втручання двигуна стануть суспільною небезпекою забруднення навколишнього середовища. Ефективність двигуна безпосередньо пов'язана з споживанням енергії та шкідливими викидами газу, тому міжнародні вимоги до цих технічних показників все більш жорсткі, привертали увагу моторної промисловості в домашніх умовах та за кордоном, з моторної структури, процесу, матеріалів, електронних компонентів, контрольних ліній та електромагнітних дизайну та інших аспектів енергетичного збереження, що реалізує енергетичні цілі, що займаються міжнародними цільовими речовинами, що здійснюють міжнародні цілі міжнародних речовин, що відповідають за цілі міжнародних цілей, що відповідають за ціле міжнародних речовин, що відповідають за цілі, що відповідає за ціле міжнародних речовин, що реалізують, що відповідають за реєстрацією. Економія та захист навколишнього середовища та сприяння відповідному технологічному прогресу, таких як нова штампування двигуна, конструкція обмотки, вдосконалення вентиляції та низька втрата та магнітні матеріали з високою проникністю, рідкісні матеріали постійних магнітів, технологія зменшення вібрації, технологія енергетики, технологія управління, зменшують електромагнітні інтерференції та інші дослідження застосування.
Відповідно до прискорення тенденції економічної глобалізації, країни приділяють більше уваги двом основним питанням економії енергії та захисту навколишнього середовища, зміцненням міжнародних технічних обмінів та співпраці та прискоренням темп технологічних інновацій, тенденція розвитку мікромоторних технологій: (1) приймає високу та нову технологію та розвиватися у напрямку електронних; (2) висока ефективність, економія енергії та зелений розвиток; (3) до високої надійності розвиток електромагнітної сумісності; (4) до низького шуму, низької вібрації, низької вартості, розвитку цін; (5) до спеціалізованого, диверсифікованого, розумного розвитку.
Крім того, мікромотор - це модуляризація, комбінація, інтелектуальна мехатронічна напрямка та безщірка, без залізного ядра, постійне напрямок намагніченості, особливо примітно, що при застосуванні мікромотору середовища змінюється, традиційний електромагнітний принцип двигуна не може бути повністю задоволений. З новими досягненнями суміжних дисциплін, включаючи нові принципи та нові матеріали, розвиток мікро-спецавних двигунів з неелектромагнітними принципами стало важливим напрямком розвитку рухового розвитку.
