Что такое микромотор?

Что такое микромотор?

Микромотор — это очень маленький электромотор, обычно с выходной мощностью 3 Вт или меньше. Эти моторы могут быть размером всего в миллиметр, что делает их идеальными для интеграции в ограниченные пространства и микроскопические системы.

Микромоторы играют решающую роль в проектировании миниатюрных устройств и модулей, особенно в отраслях, требующих передовых технологий, таких как точное медицинское оборудование и различные автомобильные компоненты.

Достижения в области микроэлектромеханических систем (МЭМС) и нанотехнологий ведут к созданию более мелких и мощных микродвигателей, расширяя их возможности в качестве микроскопических источников энергии для сложных задач.

Применение микродвигателей

Микродвигатели имеют широкий спектр применения, включая:

1. Медицинское оборудование

Микродвигатели, используемые в таких устройствах, как эндоскопы, хирургические роботы и стоматологические наконечники, обеспечивают точные движения. Например, двигатели стоматологических наконечников могут работать со скоростью от 100 до 40 000 об/мин.

2. Электронные устройства

Эти двигатели являются неотъемлемой частью смартфонов (как вибрационные двигатели), фитнес-браслетов и умных часов, предоставляя такие функции, как уведомления и вибрационные оповещения. Большинство микродвигателей в этих приложениях являются двигателями постоянного тока для совместимости с аккумулятором.

3. Автомобили

Микродвигатели автоматизируют складывание и раскладывание наружных зеркал в транспортных средствах, помогая уменьшить ширину транспортного средства и предотвращая повреждение зеркал во время парковки. Они также используются для регулировки положения и угла наклона автомобильных сидений.

Принцип работы микродвигателей

Микродвигатели работают аналогично типичным двигателям постоянного тока. Они состоят из катушки (обмотки токопроводящего провода), которая образует магнитное поле, когда через нее проходит электрический ток. Это взаимодействие создает силу Лоренца, заставляя катушку вращаться. Направление тока, направление магнитного поля и направление генерируемой силы ортогональны, что позволяет точно контролировать вращение и силу в микродвигателях.

Они имеют два основных компонента: ротор (с токоведущей катушкой) и статор (обеспечивающий фиксированное магнитное поле). Взаимодействие между катушками ротора и магнитным полем статора создает вращательное движение.

Типы микродвигателей

Микродвигатели бывают разных типов, включая бесщеточные и двигатели постоянного тока с постоянными магнитами:

1. Бесщеточный двигатель

Бесщеточные двигатели — это двигатели постоянного тока без электрических щеток, известные своей эффективностью и надежностью. Обычно они имеют три или более катушек, а вращение контролируется последовательной подачей тока на эти катушки.

Характеристики бесщеточных двигателей: компактный размер, высокая эффективность, длительный срок службы и низкие эксплуатационные расходы. Бесщеточные двигатели бывают двух типов: с внутренним ротором и внешним ротором. Внутренний ротор обеспечивает лучшую управляемость, а внешний ротор — стабильное вращение.

2. Двигатель постоянного тока с постоянными магнитами

Этот тип двигателя имеет внутренний постоянный магнит и использует щетки для вращения, а щетки подают ток на катушки. Известные своей простотой, экономичностью и легкостью управления, эти двигатели иногда заменяют бесщеточными двигателями из-за износа и обслуживания щеток.

Двигатели постоянного тока с постоянными магнитами далее подразделяются на двигатели с поверхностными магнитами и встроенными магнитами. Поверхностный тип магнита прикрепляет магниты к внешней окружности ротора, тогда как встроенный тип магнита встраивает магниты внутрь ротора.