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Genetic Algorithms for the Optimal Design of Electromagnetic Micro-Motors 被引量:4
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作者 李振波 《High Technology Letters》 EI CAS 2000年第1期52-55,共4页
The genetic algorithm (GA) to the design of electromagnetic micro motor to optimize parameter design. Besides the different oversize from macro motor, the novel structure of micro motor which the rotor is set betwee... The genetic algorithm (GA) to the design of electromagnetic micro motor to optimize parameter design. Besides the different oversize from macro motor, the novel structure of micro motor which the rotor is set between the two stators make its design different, too. There are constraint satisfaction problems CSP) in the design. It is shown that the use GA offers a high rate of global convergence and the ability to get the optimal design of electromagnetic micro motors. 展开更多
关键词 GENETIC algorithm micro MOTOR design CONSTRAINT SATISFACTION problems optimization
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二级轴流式微涡轮气动马达试验装置设计与性能测试 被引量:1
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作者 刘江 何文斌 +4 位作者 吴熙 张艳锋 初众 仇建文 高志伟 《内蒙古工业大学学报(自然科学版)》 2025年第3期244-251,共8页
为测试厘米级可变喷嘴式二级轴流微涡轮气动马达的输出性能和输入输出映射关系,揭示设计工况下流动损失机理和能量转换效率,在绝热等熵条件下,建立了二级轴流涡轮式气动马达输出转矩和功率计算公式,获得了输入状态参数与输出转矩、功率... 为测试厘米级可变喷嘴式二级轴流微涡轮气动马达的输出性能和输入输出映射关系,揭示设计工况下流动损失机理和能量转换效率,在绝热等熵条件下,建立了二级轴流涡轮式气动马达输出转矩和功率计算公式,获得了输入状态参数与输出转矩、功率的定量关系。研制的专用微涡轮马达试验装置可以采集出入口压力、流量、温度、转速和转矩等物理量并实现转换输出,试验获得了气源供气压力、喷嘴入口压力与体积流量之间的定量关系。在喷嘴绝对入口压力为300、224 kPa时,测试了二级轴流涡轮马达的输出功率和转矩,发现入口压力为300 kPa,速度系数为0.22时效率最高,输出效率和输出功率分别为56%、78 W。理论计算和试验结果对比表明,试验装置能够较好地测试微涡轮马达输出特性,为后续全面测试厘米级微涡轮马达的性能提供了试验条件。 展开更多
关键词 二级轴流式 微涡轮 气动马达 试验装置 性能测试
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耐高温电机用微弧氧化陶瓷电磁线特性
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作者 付东山 王连可 +3 位作者 王祥瑞 向波 雷厉 伍小杰 《电工技术学报》 北大核心 2025年第2期587-597,共11页
电机有机绝缘电磁线的绝缘材料高温下易分解,耐热等级有限,而外包陶瓷电磁线和阳极氧化电磁线柔韧性差,弯曲变形后电性能劣化。针对上述问题,该文提出基于微弧氧化陶瓷电磁线电机绕组方案。该陶瓷电磁线具有耐热等级高、柔韧性良好、弯... 电机有机绝缘电磁线的绝缘材料高温下易分解,耐热等级有限,而外包陶瓷电磁线和阳极氧化电磁线柔韧性差,弯曲变形后电性能劣化。针对上述问题,该文提出基于微弧氧化陶瓷电磁线电机绕组方案。该陶瓷电磁线具有耐热等级高、柔韧性良好、弯曲变形后可维持电性能等特点,将其作为绕组应用于电机中可使电机工作温度达到350℃,突破传统有机绝缘电机温度的限制。首先介绍了微弧氧化陶瓷电磁线的形成机理、结构特点和高温下的物理特性;然后分析了微弧氧化陶瓷电磁线应用于电机中的电学特性,给出微弧氧化陶瓷电磁线应用于电机中的制作工艺和绝缘方式;最后研制一台基于微弧氧化陶瓷电磁线的电机样机,并对其进行了高温烘烤测试和动态性能测试实验,验证了微弧氧化陶瓷电磁线应用于高温电机的有效性和可行性。 展开更多
关键词 微弧氧化 陶瓷电磁线 绝缘 高温电机
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用于高温红外探测器的精确控温节流制冷器研究
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作者 童欣 邱杰 +5 位作者 聂喜亮 槐阳 谢坤圆 李家鹏 杨金清 周建 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第10期48-56,共9页
微型节流制冷器是一种广泛应用于红外探测器领域的制冷设备,具有体积小重量轻、降温迅速等优点,然而常规节流制冷器无法主动控制其制冷温度,因此无法在新兴的高温红外探测器领域应用。为实现对微型节流制冷器制冷温度的精确控制,设计并... 微型节流制冷器是一种广泛应用于红外探测器领域的制冷设备,具有体积小重量轻、降温迅速等优点,然而常规节流制冷器无法主动控制其制冷温度,因此无法在新兴的高温红外探测器领域应用。为实现对微型节流制冷器制冷温度的精确控制,设计并制造了采用微型步进电机驱动的精确控温节流制冷器样机,建立并验证了制冷器稳态阀针运动计算模型。并通过实验研究表明,精确控温节流制冷器在工质液相温区具有与常规节流制冷器相同的工作性能,在工质气相温区能够实现精确的制冷温度控制。制冷器在目标温度为100 K、110 K、120 K、130 K和140 K时,控温峰值温差分别为2.9 K、2.6 K、3.5 K、2.3 K和2.4 K,能够满足高温红外探测器的使用需求,实现了将节流制冷器的技术优势引入高温红外探测器研发领域。 展开更多
关键词 微型节流制冷器 制冷温度控制 微型电机 红外探测器
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基于可靠性的人字槽轴承多学科设计优化 被引量:1
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作者 杨全毅 《轴承》 北大核心 2025年第7期13-20,共8页
人字槽轴承是微电动机的重要组成部分,由于工作中受到电动机转速、润滑油黏度等不确定性因素的影响,导致轴承可靠性较差,为提高人字槽轴承的可靠性,建立了考虑弹性变形的人字槽轴承热弹流润滑(EHL)模型,采用基于确定性的多学科设计优化(... 人字槽轴承是微电动机的重要组成部分,由于工作中受到电动机转速、润滑油黏度等不确定性因素的影响,导致轴承可靠性较差,为提高人字槽轴承的可靠性,建立了考虑弹性变形的人字槽轴承热弹流润滑(EHL)模型,采用基于确定性的多学科设计优化(MDO)和基于可靠性的多学科设计优化(RBMDO)方法对轴承尺寸进行设计优化,结果表明:未设计优化轴承的可靠性为0.758,MDO的为0.879,RBMDO可以提高到0.99,针对存在不确定性因素的实际工况下,采用RBMDO方法能够大幅度提高轴承可靠性。 展开更多
关键词 滑动轴承 微型电动机 多学科优化设计 转速 黏度 可靠性
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一种面向微步控制的比较器失调校准电路
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作者 刘耀阳 孙江 +2 位作者 邹海洋 舒哲瞳 郭洋 《电子元件与材料》 北大核心 2025年第6期706-713,共8页
在步进电机驱动芯片的应用中,为解决步进电机高细分输出电流控制时,比较器参考电压差小、输入失调电压影响比较器翻转、输出电流控制精度低等问题,设计了一种面向微步控制的失调校准电路。该电路为差分输入,当制造工艺引入随机失调时,... 在步进电机驱动芯片的应用中,为解决步进电机高细分输出电流控制时,比较器参考电压差小、输入失调电压影响比较器翻转、输出电流控制精度低等问题,设计了一种面向微步控制的失调校准电路。该电路为差分输入,当制造工艺引入随机失调时,电路启动自动检测并校准输入失调电压,实现了一种低输入失调的比较器电路。通过改变修调电流和电阻可调整校准失调电压的范围与精度。电路使用静态失调校准技术,与传统比较器失调校准电路相比,结构更加简易,且控制方便可行。该电路具有良好的失调校准能力,同时规模增加较小。该电路采用0.18μm BCD工艺设计,典型条件下设定相应修调电流及电阻,失调校准范围为±3.5 mV,比较器输入失调电压可校准至150μV左右。 展开更多
关键词 低失调 静态校准 比较器 步进电机 微步控制
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扫地机器人高静音长寿命直流微电机优化设计
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作者 王锐 苏文斌 +1 位作者 李春来 罗坤明 《科技创新与应用》 2025年第34期119-122,共4页
随着智慧家庭的不断普及,扫地机器人亦被纳入智能家电的范畴,属于智慧家庭物联网终端之一。扫地机器人的性能评价包括灰尘清洁能力、自主行走能力、噪音等级和智能等级4个不同维度。直流微电机作为扫地机器人的核心部件,其性能直接影响... 随着智慧家庭的不断普及,扫地机器人亦被纳入智能家电的范畴,属于智慧家庭物联网终端之一。扫地机器人的性能评价包括灰尘清洁能力、自主行走能力、噪音等级和智能等级4个不同维度。直流微电机作为扫地机器人的核心部件,其性能直接影响着产品的整体表现。该文针对现有扫地机器人在运行过程中存在的噪音大、寿命短等问题,探究基于扫地机器人应用场景的直流微电机优化设计方案,旨在降低噪音、延长使用寿命的同时,提升电机的整体性能。 展开更多
关键词 扫地机器人 直流微电机 高静音 长寿命 优化设计
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大型空间光学载荷隔振与指向一体化平台仿真研究 被引量:1
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作者 郭怡琳 冯勃 +1 位作者 周建 徐明龙 《航天器环境工程》 2025年第2期191-200,共10页
为减轻航天器微振动对大型空间光学载荷指向精度及成像质量的影响,并满足轻量化需求,文章采用音圈电机设计了一种具备俯仰和偏航调节功能的四支腿隔振与指向一体化平台。首先,建立了该平台的简化动力学模型,并基于PID控制策略推导了动... 为减轻航天器微振动对大型空间光学载荷指向精度及成像质量的影响,并满足轻量化需求,文章采用音圈电机设计了一种具备俯仰和偏航调节功能的四支腿隔振与指向一体化平台。首先,建立了该平台的简化动力学模型,并基于PID控制策略推导了动力学控制方程,分析了质心偏离及控制参数对控制效果的影响。随后,设计了带负载的隔振与指向一体化平台,利用ADAMS刚柔耦合和MATLAB/Simulink控制联合仿真技术,构建了主动控制仿真模型。仿真结果表明,该平台共振峰处响应能够实现41 dB的衰减效果,并在低于共振峰的频段内也有很好的抑制能力,且圆形跟踪指向误差仅为2.19%,证实所设计的隔振与指向一体化平台具有良好的隔振和指向能力,对实际物理样机的制造具有理论指导意义。 展开更多
关键词 隔振与指向一体化 微振动 音圈电机 空间光学载荷 ADAMS刚柔耦合
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多层核壳结构液态金属纳米分子马达的制备及其化学驱动性能
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作者 郭慧茹 任龙 官建国 《济南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期785-790,共6页
为了研究纳米分子马达的化学驱动性能,设计和制备一种核壳结构液态金属纳米分子马达,并研究其在过氧化氢溶液中的运动行为;采用超声破碎和原位聚合法制备聚多巴胺-聚乙烯亚胺聚合物层包覆的液态金属核壳结构,然后在其表面通过原位电置... 为了研究纳米分子马达的化学驱动性能,设计和制备一种核壳结构液态金属纳米分子马达,并研究其在过氧化氢溶液中的运动行为;采用超声破碎和原位聚合法制备聚多巴胺-聚乙烯亚胺聚合物层包覆的液态金属核壳结构,然后在其表面通过原位电置换反应实现铂纳米颗粒的均匀负载,成功制备具有多层核壳结构的液态金属纳米分子马达;对该液态金属纳米分子马达的微观结构与化学组成进行表征,系统研究该液态金属纳米分子马达在不同过氧化氢含量的水溶液中的运动特性。结果表明:制备的液态金属纳米分子马达为粒径为100~150 nm的球形多壳层核壳结构,以液态金属为核芯,以聚合物层与铂颗粒层为外壳;在过氧化氢水溶液中,液态金属纳米分子马达表面负载的铂层可催化分解过氧化氢,在周围形成分解产物浓度梯度,使该纳米分子马达表现出增强扩散的行为,具有优异且稳定的化学驱动性能。 展开更多
关键词 液态金属 微纳米分子马达 核壳结构 化学驱动
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汽车微电机结构件多工位级进模设计
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作者 赵德世 杜坡 +1 位作者 许守骏 刘杰 《锻压技术》 北大核心 2025年第12期230-235,共6页
针对汽车微电机结构件因分散式冲压工序导致的产能不足和良品率低的问题,基于其生产技术要求和结构特点设计了多工位级进模。通过系统分析制件的冲压工艺性,规划了包含冲裁、弯曲、预成形、卷圆成形和整形的连续冲压工序,设计了10工位... 针对汽车微电机结构件因分散式冲压工序导致的产能不足和良品率低的问题,基于其生产技术要求和结构特点设计了多工位级进模。通过系统分析制件的冲压工艺性,规划了包含冲裁、弯曲、预成形、卷圆成形和整形的连续冲压工序,设计了10工位的框架式结构排样方案,并在卷圆和整形工位设置中心轴,有效抑制钣金成形后的回弹,提高了制件成形精度。采用滚轮式自动送料机构送料,结合浮料导料销与导正销,确保料带在凹模板上的进给稳定性与精准定位。采用内外结合的导向形式、快换凸模结构和限位柱等结构,确保了模具的运行稳定性和高效性。生产结果表明:该级进模产出制件的良品率达到99%以上,产品质量显著提升,提高了生产效率和生产稳定性,为同类复杂结构件的精密冲压提供了参考。 展开更多
关键词 微电机结构件 连续冲压 级进模 回弹 卷圆成形
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感应电动机铸铝的纯度对性能的影响研究
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作者 张立辉 周江峰 +3 位作者 张磊 张浩 齐利娜 陈丽丹 《日用电器》 2025年第3期82-86,91,共6页
铸铝转子是微特电机的重要组成部分,铸铝的质量尤其铸铝转子中铝的纯度,对电机的输出功率、转速等性能有着重要影响。本文介绍了感应电机铸铝的纯度对电机性能指标的影响,同时介绍了一种铸铝转子质量的测试方法。
关键词 铸铝转子 微型电动机 铝纯度
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微型电动车永磁同步电机的仿真分析 被引量:1
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作者 刘建军 徐子涛 +4 位作者 王佳斌 李倩 李守奎 孙德娟 李必杰 《汽车实用技术》 2025年第5期47-53,共7页
驱动电机受制于空间限制,其电磁场、温度场、机械场等物理场交叉耦合,是一个难点问题。文章以微型电动车用无刷永磁同步电机为研究对象,通过设计电机参数,建构基于MOTOR-CAD的数字化模型,并对其电磁场、机械场、温度场进行仿真分析。结... 驱动电机受制于空间限制,其电磁场、温度场、机械场等物理场交叉耦合,是一个难点问题。文章以微型电动车用无刷永磁同步电机为研究对象,通过设计电机参数,建构基于MOTOR-CAD的数字化模型,并对其电磁场、机械场、温度场进行仿真分析。结果表明,驱动电机的磁密在1.6 T至1.9 T之间,定子齿部磁密较大为1.760 T;定子绕组、轭部、齿部的最高温度为69.9、68.3、65.3℃,最高温度主要集中在绕组上;转子铁芯应力最大值为7.742 MPa,转子铁芯位移最大值为0.7874μm。设计驱动电机完全能够满足工作需求,且具有良好的冷却性能,研究结论可以对微型电动车的驱动系统提供相关的科学参考。 展开更多
关键词 微型电动汽车 永磁 同步电机 仿真分析
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卷积注意力融合的微特电机轴承多故障智能诊断
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作者 刘龙 郑磊 任曦霖 《微特电机》 2025年第12期78-82,共5页
微特电机作为精密控制系统的核心驱动部件,其轴承多故障并发问题严重影响了系统的可靠性和安全性。本文针对传统诊断方法在特征提取与识别精度方面的不足,基于双通道注意力机制,结合特征金字塔结构,提出了一种深度学习模型。通过空间与... 微特电机作为精密控制系统的核心驱动部件,其轴承多故障并发问题严重影响了系统的可靠性和安全性。本文针对传统诊断方法在特征提取与识别精度方面的不足,基于双通道注意力机制,结合特征金字塔结构,提出了一种深度学习模型。通过空间与时间双通道注意力机制强化关键故障特征,利用特征金字塔实现多尺度特征融合,并引入自适应噪声抑制模块提升模型在强噪声环境下的鲁棒性。基于自主搭建的微特电机轴承测试平台,采集了包括内圈、外圈、滚动体单一及复合故障在内的多工况数据。实验结果表明,所提模型在测试集上准确率接近100%,较传统方法在多项性能指标上均有显著提升。研究验证了该方法在解决微特电机复杂工况下多故障特征耦合问题方面的有效性。 展开更多
关键词 微特电机 轴承故障诊断 故障类型识别 注意力机制 特征金字塔 深度学习
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轻型稳定转台控制系统设计与实现
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作者 李斌 史志弘 《电视技术》 2025年第4期30-36,共7页
阐述一种基于直流有刷电机的轻型稳定转台控制设计方案。该方案采用两轴微机电系统(Micro Electro Mechanical System,MEMS)陀螺仪和单通道旋转变压器作为测量器件,涵盖了控制驱动电路设计、解码电路设计以及速度和位置的双闭环设计等... 阐述一种基于直流有刷电机的轻型稳定转台控制设计方案。该方案采用两轴微机电系统(Micro Electro Mechanical System,MEMS)陀螺仪和单通道旋转变压器作为测量器件,涵盖了控制驱动电路设计、解码电路设计以及速度和位置的双闭环设计等关键部分,能够有效隔离舰体扰动,保证图像稳定输出。 展开更多
关键词 直流有刷电机 控制设计 微机电系统(MEMS)
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基于形状记忆合金的双模式超声电机研究
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作者 何卢锦昀 陈祺 +1 位作者 李华峰 杨淋 《微电机》 2025年第12期65-72,共8页
本文针对航天领域中航天器上飞轮、力矩陀螺等器件产生的微振动隔离技术需求日益提高的现状,提出并研制了一种基于形状记忆合金的双模式超声电机。通过引入基于形状记忆合金驱动的转子提拉机构,实现了行波超声电机中定子和转子之间预压... 本文针对航天领域中航天器上飞轮、力矩陀螺等器件产生的微振动隔离技术需求日益提高的现状,提出并研制了一种基于形状记忆合金的双模式超声电机。通过引入基于形状记忆合金驱动的转子提拉机构,实现了行波超声电机中定子和转子之间预压力的动态调控,使超声电机可以在摩擦驱动与振动隔离两个模式间自由切换。通过形状记忆合金丝的选型以及实验测试,确认了合金丝的力学特性以及性能参数。结合理论计算以及有限元仿真,设计并验证了转子提拉机构的关键部件尺寸参数,制作了形状记忆合金丝驱动的提拉机构样机,对合金丝的装载方式以及驱动稳定性进行测试、最后组装了双模式超声电机的原理样机并对其运行特性进行了实验验证。实验结果表明,合金丝通电激活后,转子被拉离定子,预压力归零,电机进入隔振模式;合金丝断电后,转子由弹簧下压回定子,预压力回复到原数值,电机进入正常驱动模式,基本验证了本设计的有效性。本研究通过理论计算-三维建模-仿真优化-样机验证的系统研究方法,对拓展超声电机的研究范围有重要参考价值。 展开更多
关键词 行波超声电机 预压力调控 形状记忆合金 微振动隔离
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一种高集成度的减振测量系统
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作者 袁雨 刘鸿瑾 +3 位作者 李宾 李超 郭志宇 刘立强 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第9期47-52,共6页
为了减小卫星部件的微振动,同时满足小体积的需求,提出了一种集成加速度传感器、主控板、音圈电机的减振测量系统。该系统通过加速度传感器检测振动状态,经过主控板处理后,驱动音圈电机实现卫星部件的减振控制,同时通过上位机软件对系... 为了减小卫星部件的微振动,同时满足小体积的需求,提出了一种集成加速度传感器、主控板、音圈电机的减振测量系统。该系统通过加速度传感器检测振动状态,经过主控板处理后,驱动音圈电机实现卫星部件的减振控制,同时通过上位机软件对系统进行遥控遥测及控制算法参数的修改以实现实时控制。经过测试,该系统能够实现音圈电机宽范围高精度的线性电流控制,能够实时显示加速度传感器采集值,同时快速抑制微振动,具有小体积、高精度、低成本的特点。 展开更多
关键词 微振动 减振测量 音圈电机 加速度传感器 宽范围 高精度
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基于单片机的智能晾衣杆设计
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作者 王佳 白鑫 《机械管理开发》 2025年第11期209-213,共5页
以STC89C52单片机为控制核心,利用ADC0832模数转换芯片和ULN2003芯片等,旨在设计一款能够在恶劣的晾晒条件下自动收回的智能晾衣杆。通过不同传感器感知当前环境的温湿度、风速、光照和雨水的变化,将这些信息以数字信号的形式传递给单片... 以STC89C52单片机为控制核心,利用ADC0832模数转换芯片和ULN2003芯片等,旨在设计一款能够在恶劣的晾晒条件下自动收回的智能晾衣杆。通过不同传感器感知当前环境的温湿度、风速、光照和雨水的变化,将这些信息以数字信号的形式传递给单片机,由单片机判断步进电机是否动作,以此模拟晾衣杆回收的全过程。还可以通过识别不同的键值来调整LCD1602显示屏的显示内容,通过按键设置影响晾晒的各变量的阈值。除此之外,还可以设置定时时间,在定时时间结束后实现自动回收。该设计不仅能满足上述功能外还兼具一定的经济性和可靠性,具有一定的应用价值。 展开更多
关键词 单片机 智能晾衣杆 传感器 步进电机
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超微型电动机实用化的关键技术及应用前景 被引量:11
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作者 张琛 赵小林 +1 位作者 杨春生 肖永利 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期430-432,共3页
电磁型超微型电动机是微机电系统中的关键部件.论述了直径1~3mm电磁型超微型电动机设计中的若干关键问题,如微型电动机的结构设计、磁路设计,以及微型电动机中的发热、温升和微摩擦问题等.简要地讨论了电磁型微型电动机的应用前景,例... 电磁型超微型电动机是微机电系统中的关键部件.论述了直径1~3mm电磁型超微型电动机设计中的若干关键问题,如微型电动机的结构设计、磁路设计,以及微型电动机中的发热、温升和微摩擦问题等.简要地讨论了电磁型微型电动机的应用前景,例举了它在医学内窥镜、微泵。 展开更多
关键词 电磁型微电动机 微电子机械 超微型电动机
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超磁致伸缩材料驱动微型马达的原理与应用 被引量:11
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作者 贾振元 王福吉 +1 位作者 张永顺 郭东明 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第13期1161-1165,共5页
从结构和性能上阐述了超磁致伸缩微型马达的原理及其在微机电系统中的应用状况。通过对国内外几种典型超磁致伸缩马达的原理性剖析 ,分析探讨了超磁致伸缩马达微型化、集成化以及高频振动等问题的解决途径与方法 ,为超磁致伸缩微型马达... 从结构和性能上阐述了超磁致伸缩微型马达的原理及其在微机电系统中的应用状况。通过对国内外几种典型超磁致伸缩马达的原理性剖析 ,分析探讨了超磁致伸缩马达微型化、集成化以及高频振动等问题的解决途径与方法 ,为超磁致伸缩微型马达的进一步发展提供了的理论基础和研究方向。 展开更多
关键词 超磁致伸缩材料 微型马达 分析 原理与应用
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