Проектирование сенсорных и актюаторных элементов микросистемной техники. Лысенко И.Е. - 59 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТТИ ЮФУ | Таганрог

Составители: 

Рубрика: 

ротору – контактный и бесконтактный [65-68].
В случае контактного способа передачи энергии от статора к ротору либо
используются специальные элементы (фрикционная вставка в элемент пьезоJ
электрического двигателя, ферромагнитная лента между статором и ротором в
индуктивных волновых двигателях и т.д.), либо статор и ротор контактируют
между собой за счет волновой деформации пьезоэлектрической керамики. В таJ
ких двигателях при использовании точных датчиков положения ротора достигаJ
ется исключительно высокая точность его позиционирования. Вместе с тем в
этих двигателях серьезной проблемой становится механическое изнашивание
контактирующих элементов статора и ротора [66].
В ЭВПД используется бесконтактный, а в ЭДПД и ПД – контактный
способы передачи энергии. В первом случае ротор не касается поверхности стаJ
тора, силовое сцепление ротора со статором осуществляется благодаря конценJ
трации полей (электрического или магнитного) над зубцами ротора и статора.
Преимущество обусловлено тем, что отсутствует изнашивание поверхностей
ротора и статора [66,68].
Основной недостаток – невысокая точность позиционирования (в шагоJ
вых двигателях), определяемая размерами зубцов ротора и статора. Высокой
точности позиционирования можно достичь только при чрезвычайно малых
размерах этих зубцов и при очень высокой точности их изготовления. Такое реJ
шение значительно усложняет технологию изготовления двигателя, существенJ
но увеличивает его стоимость [66].
3.4.1. Электростатические воздушные планарные микродвигатели
Основное отличие электростатических воздушных планарных микродвиJ
гателей от классических электростатических двигателей – малый зазор между
статором и ротором, равный 1-2 мкм (в классических электростатических маJ
кромашинах он равен 1-2 мм). Малый зазор в межэлектродном пространстве
определяет относительно высокую плотность "накачиваемой" в образец элекJ
трической энергии и, следовательно, эффективность двигателя. РазрабатываютJ
ся ЭВПД вращательного движения и возвратно-поступательного движения. РоJ
тор в первом случае расположен в подшипниках, во втором – скользит по
направляющим. Можно обеспечить достаточно высокую надежность этих двиJ
гателей при указанных в литературе основных параметрах (для микродвигателя
вращения с диаметром ротора 100 мкм): напряжение электропитания – 100 В;
скорость вращения ротора – 50000 об/мин; мощность – 10-6 Вт. В ЭВПД трудJ
но осуществить суммирование мощностей. Поэтому маловероятно, что они
найдут применение в точной механике широкого назначения. В технологии
этих микродвигателей используются дорогостоящие операции: изготовление
размеров деталей с точностью не ниже 0,1 мкм; глубокое прецизионное химиJ
ческое травление и т.д. [65,66].
Принцип работы планарных электростатических микродвигателей заклюJ
чается в преобразовании электрической энергии в механическую, выраженную
во вращательном движении ротора [65].
59

Страницы