分享微電機主要類型與特征

常規(guī)尺寸電機是以各種電磁電機占據(jù)主流，另外還有液壓和氣動電動機等。將電機微型化可以通過兩條途徑。一條是驅(qū)動原理和結(jié)構(gòu)沿襲己有的中小電機，并加以微型化。如目前廣泛用于磁盤驅(qū)動、攝像機、電動玩具以及辦公自動化機器中的步進電機和直流電機。另一條是采用新的功能材料開發(fā)新的驅(qū)動原理，制作成各種結(jié)構(gòu)型式的微電機。如壓電超聲電機、靜電電機以及利用形狀記憶合金、超磁致伸縮器件、層疊式壓電振子、人工肌筋等開發(fā)的各字微驅(qū)動器。

在微機器人、精密工程、航空航天等各種應(yīng)用的領(lǐng)域，微電機兼有驅(qū)動和精密控制雙重功能，驅(qū)動可以是直線、旋轉(zhuǎn)或多自由度的；控制目標(biāo)可以是位置、速度或力(力矩)。因此從應(yīng)用的角度說，微電機應(yīng)當(dāng)滿足如下基本要求：在體積小重量輕的前提下，能產(chǎn)生較大的運動位移量，并輸出較大的功率，功耗小，控制精度高，響應(yīng)快。這也是微電機區(qū)別于一般常規(guī)電機和其他微驅(qū)動器的基本特征。既滿足上述要求，又能達到某具體的結(jié)構(gòu)或功能目標(biāo)，是微電機設(shè)計開發(fā)所必須解決的共同課題。

電機的微型化給制造、裝配帶來困難的同時也帶來前所未有的好處。例如，可以使用原來大尺寸電機因成本等因素而難以考慮的特殊材料；薄膜、塊體等異型結(jié)構(gòu)材料容易制備獲得，等等。正因為如此，微電機的結(jié)構(gòu)形式和種類極為豐富。目前己出現(xiàn)的微電機的主要類型有：靜電式、電磁式、超磁致伸縮式、壓電式、形狀記憶合金式等。其中，靜電式和電磁式的轉(zhuǎn)子/定子間為非接觸驅(qū)動，形狀記憶合金式為直接驅(qū)動，壓電式和超磁致伸縮式為接觸式驅(qū)動，并具有保持力。 [1] 

壓電材料是制作微電機的理想材料。因為壓電材料僅加電場就能自己產(chǎn)生變形。壓電性薄膜可以通過許多途徑獲得，方便地制成微小主動結(jié)構(gòu)體。利用壓電材料制作驅(qū)動器有三種方法：

1、利用壓電材料本身的變形，在極小行程下(微米以下)工作；

2、應(yīng)用杠桿原理或與彈性體結(jié)合成復(fù)合結(jié)構(gòu)(如：雙壓電晶片、蘭杰文振子)，擴大壓電材料本身的變形(幾百微米以下)；

3、將壓電陶瓷產(chǎn)生的變形設(shè)法無限延長。這主要有三種類型，利用共振生成行波或駐波的超聲波電機，組

合成箱位結(jié)構(gòu)的蠕動式電機，利用慣性停/滑原理的慣性式電機。

微電機中，壓電式和電磁式輸出功率較大，產(chǎn)業(yè)化前景較好。