Silniki zintegrowane z drukowaną płytką

Silniki zintegrowane z drukowaną płytką

Duńska firma PCBMotor opracowała technologię umożliwiającą umieszczanie na płytkach drukowanych (PCB) małych silników oraz kontrolerów. W rezultacie powstają małe, kompaktowe urządzenia, które nie potrzebują przekładni, ani okablowania.

Silniki są tworzone poprzez montowanie na drukowanej płytce miniaturowych (1 milimetr na 1 milimetr) ceramicznych piezoelementów tworzących stojan. Biegnąca fala wygenerowana na powierzchni stojana porusza wirnikiem. Wirnik może kręcić się prędkością 60 do 120 obrotów na minutę wytwarzając moment od 1 do 70 niutonomilimetrów, w zależności od średnicy stojana, liczby piezoelementów, oraz innych czynników. Na jednej płytce można połączyć kilka takich silników.

Wirniki mogą zacząć obracać się w niecałe 0,4 milisekundy, a zatrzymać się w mniej niż 0,1 milisekundy. Gwarantują one rozdzielczość na poziomie 20 tysięcy kroków na obrót przy 0,4 milisekundy na krok.

„Tradycyjne metody projektowania wykorzystują płytki drukowane jako sterowniki silnika połączone z nim znajdującym się gdzieś niedaleko.” – stwierdził Henrik Staehr-Olsen, dyrektor wykonawczy PCBMotor. „Nasza technologia pozwala budować precyzyjne i potężne silniki wprost na płytkach drukowanych. Podejście takie pozwala znacząco obniżyć koszty aplikacji, a przy tym otwiera zupełnie nowe pole do popisu dla projektantów.” – dodał.

Wśród potencjalnych zastosowań nowej technologii wymienić warto urządzenia medyczne i laboratoryjne, miksery audio, oraz instrumenty lotnicze. Twórcy wierzą, że znajdzie ona również zastosowanie w robotyce i automatyce przemysłowej.

Jednym z przytaczanych przez PCBMotor zastosowań jest tuner radiowy, który wykorzystuje kilka silników zintegrowanych z jedną płytką drukowaną, z których każdy odpowiada za oddzielne pasmo. Silniki mogłyby być sterowane przez jeden kontroler, również znajdujący się na płytce, dzięki czemu cała konstrukcja byłaby kompaktowa i niedroga w produkcji. Wysoki moment trzymający silników PCB oznacza, że utrzymują one swoje położnie również po wyłączeniu napięcia. Alternatywne rozwiązanie konwencjonalne wymagałoby zamontowania kilku zewnętrznych silników, a każdy z nich miałby osobne okablowanie.

(lk)