微电机的主要类型与特征

常规尺寸电机是以各种电磁电机占据主流，另外还有液压和气动电动机等。将电机微型化可以通过两条途径。一条是驱动原理和结构沿袭己有的中小电机，并加以微型化。如目前广泛用于磁盘驱动、摄像机、电动玩具以及办公自动化机器中的步进电机和直流电机。另一条是采用新的功能材料开发新的驱动原理，制作成各种结构型式的微电机。如压电超声电机、静电电机以及利用形状记忆合金、超磁致伸缩器件、层叠式压电振子、人工肌筋等开发的各字微驱动器。

在微机器人、精密工程、航空航天等各种应用的领域，微电机兼有驱动和精密控制双重功能，驱动可以是直线、旋转或多自由度的；控制目标可以是位置、速度或力(力矩)。因此从应用的角度说，微电机应当满足如下基本要求：在体积小重量轻的前提下，能产生较大的运动位移量，并输出较大的功率，功耗小，控制精度高，响应快。这也是微电机区别于一般常规电机和其他微驱动器的基本特征。既满足上述要求，又能达到某具体的结构或功能目标，是微电机设计开发所要解决的共同课题。

 电机的微型化给制造、装配带来困难的同时也带来从未有过的好处。例如，可以使用原来大尺寸电机因成本等因素而难以考虑的特殊材料；薄膜、块体等异型结构材料容易制备获得，等等。正因为如此，微电机的结构形式和种类极为丰富。目前己出现的微电机的主要类型有：静电式、电磁式、超磁致伸缩式、压电式、形状记忆合金式等。其中，静电式和电磁式的转子/定子间为非接触驱动，形状记忆合金式为直接驱动，压电式和超磁致伸缩式为接触式驱动，并具有保持力。  

压电材料是制作微电机的理想材料。因为压电材料仅加电场就能自己产生变形。压电性薄膜可以通过许多途径获得，方便地制成微小主动结构体。利用压电材料制作驱动器有三种方法：

1、利用压电材料本身的变形，在极小行程下(微米以下)工作；

2、应用杠杆原理或与弹性体结合成复合结构(如：双压电晶片、兰杰文振子)，扩大压电材料本身的变形(几百微米以下)；

3、将压电陶瓷产生的变形设法无限延长。这主要有三种类型，利用共振生成行波或驻波的超声波电机，组合成箱位结构的蠕动式电机，利用惯性停/滑原理的惯性式电机。

在微电机中，压电式和电磁式输出功率较大，产业化前景较好。今天分享的内容就到这里了，还有对微电机感兴趣的小伙伴可以进行讨论留言。