По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.313.8

Конструктивные особенности сверхминиатюрных магнитоэлектрических машин

Нестерин В. А. д-р техн. наук, профессор, Чувашский государственный университет, г. Чебоксары
Генин В. С. д-р техн. наук, профессор, Чувашский государственный университет, г. Чебоксары
Романов Р. А. нач. отдела, ЗАО «ЧЭАЗ», г. Чебоксары
Токмаков Д. А. технический директор, ЗАО «ЧЭАЗ», г. Чебоксары
Щербаков А. В. директор, ООО «ТОСС», г. Саратов
Юнин С. А. нач. лаборатории, ООО «ТОСС», г. Саратов
Артыкаева Э. М. канд. техн. наук, доцент, Альметьевский государственный нефтяной институт, г. Альметьевск
Ярыш Р. Ф. канд. техн. наук, доцент, Альметьевский государственный нефтяной институт, г. Альметьевск

Краткий обзор областей применения и анализ существенных конструктивных особенностей миниатюрных и сверхминиатюрных двигателей. Показаны общие, свойственные таким электродвигателям особенности характеристик. Представлена оригинальная конструкция сверхминиатюрной вентильной машины со статором в виде полого стеклянного цилиндра с поликапиллярной структурой, возбуждением от постоянных магнитов.

Литература:

1. Анненков В. А., Беспалов В. Я., Шиянов А. И. Проектирование и технология изготовления микроэлектромеханических устройств // Электричество. – 2012. – № 12.

2. Белоглазов В. И., Суховеев С. П., Суетин Н. В. Создание микронных и субмикронных трехмерных структур с использованием стекловолоконных технологий, mhtml [Электронный ресурс]. – URL: http:// www.microsystems.ru/fles/publ/3.htm (дата доступа: 14.12.2007).

3. Нестерин В. А. Оборудование для импульсного намагничивания и контроля постоянных магнитов. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – С. 88.

4. Нестерин В. А., Волокитина Е. В. Компоненты интеллектуальных мехатронных модулей. – Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2014.

5. Самарин А. Миниатюрные линейные пьезоэлектрические двигатели // Компоненты и технологии. – 2006. – № 10.

6. Способ тестирования печатных плат летающими щупами [Электронный ресурс]. – URL: http://www.wonderfulpcb.ru/news/ content-168.html.

7. Технология и оборудование для стеклянных структур: сайт компании. – URL: http:// oootegs.all.biz/info-about.

8. Dauereinsatz in der medizinischen Labordiagnostik. FAULHABER info, 2004, Ausgabe 1.

9. Faulhaber präsentiert neueste Mikro-Antriebssysteme. FAULHABER info, 2003, Ausgabe 2.

10. Innovation. Geht Hand in Hand. FAULHABER info, 2016, Ausgabe 1.

11. Seegen A. Kleinstmotoren bewegen die “Welt”. Antriebs & Schalttechnik, 2015, Ausgabe 6.

12. Stolting H.-D. von, Hanser C. Handbuch Elektrische Kleinantriebe. München, Verlag, 2011, 464 S.

13. Zugstarker Kanalroboter mit DC-Kleinmotoren. FAUHLABER info, 2003, Ausgabe 2.

14. Zuverlässige Antriebslösung für FlyingProbe-Systeme. FAUHLABER info, 2003, Ausgabe 2.

Область применения сверхминиатюрных электродвигателей достаточно обширна. Это, например, медицинское оборудование, приводы в системах измерения электронных и туннельных микроскопов, приводы миниатюрных сборочных роботов и манипуляторов, исполнительные механизмы в бытовой технике и др. [4, 8–10, 13]. Основными требованиями, предъявляемыми к таким двигателям, является минимизация размеров и массы при сравнительно умеренных требованиях к электромеханическим параметрам.

Например, в устройствах контроля печатных плат возникла необходимость в использовании сверхминиатюрных электродвигателей для перемещения диагностического оборудования качества пайки элементов. Необходимость обусловлена уменьшением размеров пассивных элементов (резисторов, конденсаторов и пр.), увеличением плотности их размещения и более высокой точностью позиционирования. Сверхминиатюрные электродвигатели и приводы на их основе используются в качестве исполнительного механизма для зондирующего щупа или управления видеокамерой в системе «летающей матрицы» [6, 14]. Применение сверхминиатюрных электродвигателей позволило уменьшить энергопотребление и понизить массогабаритные показатели диагностического оборудования.

Сверхминиатюрные электрические двигатели и приводы на их основе используются в фармацевтическом и лабораторном медицинском оборудовании, в системах точного позиционирования и дозирования лекарственных препаратов и веществ [8]. Например, в протезе кисти руки bebonic3 компании RSLSteeper используется 14 микродвигателей, из них 9 электродвигателей должны иметь сверхмалые размеры [10].

Микродвигатели нашли применение в диагностическом оборудовании трубопроводов небольшого поперечного сечения. Сложность диагностики подобных трубопроводов заключается в том, что часто отсутствует возможность проведения внешнего визуального осмотра и использования традиционных систем дефектоскопии. Так, новая система диагностики компании Faulhaber представляет собой робототехнический комплекс, использующий 9 микродвигателей постоянного тока. Ранее в системе внутренней диагностики трубопровода для осуществления питания и связи с оператором использовался жгут из электрических кабелей диаметром 39 мм. Преимущества нового диагностического оборудования на основе сверхминиатюрных двигателей заключаются в следующем:

Для Цитирования:
Нестерин В. А., Генин В. С., Романов Р. А., Токмаков Д. А., Щербаков А. В., Юнин С. А., Артыкаева Э. М., Ярыш Р. Ф., Конструктивные особенности сверхминиатюрных магнитоэлектрических машин. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2017;11.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: