Популярные продукты
Текущая годовая выходная стоимость компании составляет 1,8 миллиона киловатт, и она производит 10 основных серий и более 1300 двигателей, а ее продукция продается крупным провинциям и городам по всей стране.
Взрывозащищенные трехфазные асинхронные двигатели серии YBF3 для вентиляторов
Описание продукта Этот продукт подходит для взрывных газовых опасностей в угольной, нефтяной и химической промышленности и используется в сочетании с вентиляторами. В ответ на требования к поддерживающей структуре вентилятора оба конечных фланц...
Высокоэффективные взрывозащищенные трехфазные асинхронные двигатели серии YBX4
Описание продукта Этот продукт подходит для мест с взрывными газовыми опасностями в угольной, нефтяной и химической промышленности. Он используется в сочетании с обычным механизмом и имеет значительные эффекты экономии энергии. Стандарты проду...
Высококачественные продукты
Электродвигатель с постоянными магнитами
Описание продукта Этот продукт представляет собой самоактивирующийся трехфазный синхронный двигатель с постоянным магнитом, который подходит для работы обычных машин в различных отраслях промышленности. Его можно использовать для запуска самост... 
Трехфазные асинхронные двигатели серии YE5
Описание продукта Этот продукт представляет собой закрытую самоохлаждающую конструкцию с самоохлаждающим двигателем клетки, высокоэффективный трехфазный асинхронный двигатель, который подходит для различных отраслей промышленности и используетс... 
Трехфазные асинхронные двигатели серии YE4
Описание продукта Этот продукт представляет собой закрытую самоохлаждающую конструкцию с самоохлаждающим двигателем клетки, высокоэффективный трехфазный асинхронный двигатель, который подходит для различных отраслей промышленности и используетс... 
Взрывозащищенные трехфазные асинхронные двигатели серии YBS для конвейеров
Описание продукта Этот продукт подходит для использования в местах с взрывной газовой и угольной пылью под землей в угольных шахтах и используется в сочетании с оборудованием. Для подземных мест окружающей среды угольных шахт, стальные пласти... 
Взрывозащищенные трехфазные асинхронные двигатели с частотным регулированием серии YBBP
Описание продукта Этот продукт подходит для взрывных газовых опасностей в угольной, нефтяной и химической промышленности и используется в сочетании с механизмом и оборудованием, которые требуют регулирования скорости. Преобразователь частоты ис... 
Взрывозащищенные трехфазные асинхронные двигатели серии YBK3 для подземных работ в угольных шахтах
Описание продукта Этот продукт подходит для использования в местах с взрывными газовыми и угольными опасностями под землей в угольных шахтах и используется в сочетании с обычным механизмом. Для подземных мест окружающей среды угольных шахт, с... Наши новости
10
03/2026Вы будете устанавливать подшипники вертикального двигателя? Смотри — покажем шаг за шагом
Вертикальные электродвигатели встречаются на насосных станциях, в вентиляционных установках, на буровых платформах и в химической промышленности. На первый взгляд конструкция не кажется сложной: вал расположен вертикально, подшипниковый узел практически такой же, как и у горизонтальной машины. Но именно здесь и скрывается один из самых частых источников проблем. За годы работы с промышленными приводами — от компактных вентиляторных машин до крупных насосных агрегатов — я неоднократно сталкивался с ситуацией, когда хороший электродвигатель выходил из строя значительно раньше расчетного срока. И почти всегда причина оказывалась простой: подшипник установлен неправильно или выбран не тот тип. В этой статье разберёмся спокойно и по делу: какие подшипники используют в вертикальных двигателях, почему обычный радиальный вариант не всегда подходит и как правильно установить подшипник, чтобы двигатель служил долго. Почему вертикальный электродвигатель требует особого подшипника Когда работает обычный горизонтальный трёхфазный асинхронный электродвигатель, основная нагрузка на подшипники — радиальная. Вал вращается, ротор опирается на два подшипника, и силы распределяются достаточно равномерно. Но стоит поставить двигатель вертикально — картина меняется. Масса ротора начинает действовать вдоль оси. Фактически весь вес ротора давит на один из подшипников. В небольших машинах эта нагрузка может быть десятки килограммов. В крупных насосных двигателях — сотни килограммов. Если использовать обычный глубокий шариковый подшипник, он со временем начинает перегреваться и изнашиваться. Поэтому инженеры применяют угловые контактные шариковые подшипники. Они способны одновременно воспринимать радиальную и осевую нагрузку. Иными словами, такой подшипник не только удерживает вал в центре, но и принимает на себя вес ротора. Подобные решения широко используются не только в электродвигателях. Их можно встретить в шпинделях станков, газовых турбинах, центрифугах и редукторах. Там, где присутствует комбинация нагрузок, угловой контактный подшипник работает значительно стабильнее. Какой тип подшипника ставят в вертикальный двигатель Если открыть каталог подшипников, можно увидеть несколько распространённых серий: 7000C— угол контакта около 15° 7000AC— примерно 25° 7000B— около 40° На практике всё довольно просто. Чем больше угол контакта, тем выше способность воспринимать осевую нагрузку. Но вместе с этим немного снижается допустимая скорость вращения. Поэтому конструкторы выбирают компромисс. Например, для высокоскоростных машин используют меньший угол контакта, а для тяжёлых насосных агрегатов — больший. В большинстве вертикальных электродвигателей применяют однорядные угловые контактные подшипники. Они выполняют роль так называемого фиксирующего подшипника — удерживают вал от осевого смещения. В небольших двигателях с высотой оси до H280 иногда ещё можно встретить обычные глубокие шариковые подшипники. Но когда размер машины увеличивается до H315 и выше, производители почти всегда переходят на угловые контактные конструкции. Это особенно актуально для тяжёлых промышленных машин — например, когда используется взрывозащищённый электродвигатель на нефтеперерабатывающем заводе или в угольной шахте. В таких условиях отказ подшипника означает остановку всего технологического процесса. Кстати, если вам интересны конструктивные особенности таких машин, можно посмотреть подробное описание в разделе трёхфазные асинхронные электродвигатели (внутренняя ссылка на каталог продукции). Где именно устанавливают угловой контактный подшипник На практике подшипник обычно устанавливают со стороны, противоположной выходному валу — на так называемом нерабочем конце двигателя. Почему так делают? Со стороны вала двигатель соединяется с насосом, вентилятором или редуктором. Там возникает значительная радиальная нагрузка. Если поставить фиксирующий подшипник именно на этой стороне, он будет испытывать сразу несколько видов нагрузок. Поэтому конструкторы предпочитают разделять функции: подшипник со стороны вала принимает радиальные нагрузки; угловой контактный подшипник на противоположной стороне воспринимает осевую силу. Такой подход повышает ресурс всей подшипниковой системы. Самая частая ошибка при установке Теперь перейдём к практике. Здесь многие механики допускают одну и ту же ошибку — устанавливают подшипник в неправильном направлении. Угловой контактный подшипник имеет строго определённую сторону, которая воспринимает осевую нагрузку. Если перепутать ориентацию, подшипник не сможет удерживать ротор. Что происходит дальше? Сначала появляется повышенный шум. Затем растёт температура подшипника. Через некоторое время начинается разрушение дорожек качения. Иногда двигатель работает ещё несколько недель, а затем внезапно выходит из строя. И только при разборке становится ясно, что проблема возникла из-за неправильной установки. Поэтому перед монтажом всегда проверяют направление восприятия осевой силы. Проще говоря: если подшипник расположен сверху — он должен подвешиватьротор; если подшипник находится снизу — он должен поддерживатьего вес. Особенности монтажа крышек подшипников Есть ещё один момент, который часто упускают из виду — монтаж подшипниковой крышки. Когда механик устанавливает крышку, он фактически прикладывает осевое усилие к наружному кольцу подшипника. Если направление этого усилия противоположно рабочей нагрузке, кольца подшипника могут разойтись. Внешне это может выглядеть совершенно нормально. Но внутри подшипник уже повреждён. Через некоторое время двигатель начинает вибрировать, повышается шум, а подшипник быстро выходит из строя. Именно поэтому опытные специалисты проверяют не только тип подшипника, но и порядок сборки узла. Если речь идёт о промышленном оборудовании — например, когда установлен взрывозащищённый электродвигатель на химическом предприятии — такие мелочи становятся критически важными. Любая остановка оборудования может привести к серьёзным потерям. Подробные рекомендации по монтажу можно найти в разделе взрывозащищённые электродвигатели (внутренняя ссылка на техническую документацию). Небольшой практический совет За годы работы с промышленными приводами я заметил одну интересную вещь. Большинство проблем с подшипниками возникают не из-за качества деталей. Они появляются из-за мелких ошибок при сборке. Иногда достаточно потратить лишние пять минут: проверить направление подшипника; убедиться в правильной установке крышек; убедиться, что ротор свободно вращается. Эти простые действия способны продлить ресурс двигателя на годы. Вертикальный электродвигатель — довольно надёжная машина. При правильной сборке и обслуживании он может работать десятилетиями. Но, как показывает практика, именно подшипниковый узел чаще всего определяет его реальный срок службы.
10
03/2026Электродвигатель и IC611: что скрывает маркировка
Практический взгляд на систему охлаждения электродвигателя Когда заказчик впервые сталкивается с индексами IC611, IC616 или IC666, он обычно спрашивает прямо: «Это про мощность или про защиту?» На самом деле речь идет о способе охлаждения. А охлаждение — это ресурс, стабильность и деньги, которые вы либо сэкономите, либо потеряете. Любой электродвигатель, будь то компактный электродвигатель мощностью 0 5 квт для вентиляционной установки или промышленный электродвигатель 1500 об мин на насосной станции, греется. Вопрос только в том, как быстро он отдает тепло и при каких условиях сохраняет номинал. В российской практике, особенно в Сибири, на Урале и в Казахстане, этот момент играет куда большую роль, чем принято думать. Трехфазный асинхронный электродвигатель IC611 Самоохлаждение в стандартных условиях эксплуатации IC611 — классическая схема охлаждения для закрытых машин с внешним вентилятором на валу. В технической терминологии это TEFC-исполнение (totally enclosed fan cooled). Вентилятор вращается вместе с ротором и прогоняет воздух по ребрам корпуса. Именно так чаще всего выглядит трехфазный асинхронный электродвигатель в промышленности. Он прост, понятен и не требует отдельной линии питания для вентиляции. Для большинства насосов, вентиляторов и компрессоров такой вариант работает без сюрпризов годами. IC611 хорошо чувствует себя при температуре окружающей среды до +40 °C и высоте до 1000 метров. В средней полосе России или в промышленной зоне Поволжья этого хватает. Но поставьте такой мотор в горячий цех металлургии или на юг Узбекистана — и запас по температуре быстро сократится. Часто клиенты выбирают электродвигатель 1500 об мин именно в исполнении IC611. Это универсальный вариант: четыре полюса, стабильный момент, умеренные габариты. Для типового насосного узла — разумный баланс цены и надежности. Подробнее о стандартных моделях можно посмотреть на странице нашего каталога трехфазных двигателей. Электродвигатель 1500 и IC616 Независимая вентиляция для тяжелых режимов IC616 выглядит похожим на IC611, но имеет ключевое отличие: дополнительный независимый вентилятор с отдельным электропитанием. Он продолжает охлаждать двигатель даже тогда, когда вал вращается медленно или работает через частотный преобразователь. Почему это важно? Представьте производственную линию с регулировкой оборотов. Частотник снижает скорость, основной вентилятор крутится медленнее, охлаждение падает. В IC611 это может привести к перегреву. IC616 решает проблему — принудительная вентиляция поддерживает тепловой режим. На практике мы рекомендуем IC616, когда: нагрузка переменная; двигатель работает на пониженных оборотах; температура в помещении стабильно выше +45 °C; требуется повышенный ресурс изоляции. Часто такой вариант выбирают для электродвигатель 1500 в горнодобывающей отрасли Казахстана или на цементных заводах. Там пыль, высокая температура и длительные циклы работы. Независимое охлаждение дает дополнительный запас прочности. Взрывозащищенный электродвигатель и IC666 Максимальное охлаждение в опасной среде IC666 — более серьезная система. Здесь применяют замкнутый контур охлаждения с отдельным теплообменником. Вентиляторы работают независимо, а сам двигатель не контактирует напрямую с внешней средой. Такое решение востребовано там, где обычный электродвигатель использовать нельзя. В нефтехимии, на газоперерабатывающих предприятиях, в шахтах применяют взрывозащищенный электродвигатель, и нередко именно в исполнении IC666. Электродвигатель взрывозащищенный асинхронный с охлаждением IC666 обеспечивает стабильную температуру даже при высокой запыленности или агрессивной атмосфере. Поверхность корпуса не перегревается, а теплообменник эффективно отводит энергию. Да, конструкция сложнее и дороже. Но когда речь идет о зоне 1 или 2 по требованиям ТР ТС 012/2011 и стандартов ЕАЭС, экономия выглядит сомнительно. В реальных проектах простои обходятся дороже самого оборудования. Больше информации о взрывозащищенных моделях размещено в разделе взрывозащищенных электродвигателей. Электродвигатель мощностью 0 5 квт — нужен ли IC616 или IC666? Когда избыточность становится лишними затратами Иногда заказчик, начитавшись форумов, хочет поставить IC666 даже на электродвигатель мощностью 0 5 квт. Возникает вопрос: оправдано ли это? В большинстве стандартных вентиляционных или насосных задач малой мощности достаточно IC611. Двигатель работает в номинале, тепловая нагрузка умеренная, обслуживание простое. Усложнять конструкцию нет смысла. Но если тот же двигатель трудится в химическом цехе с агрессивной средой или в закрытой шахтной камере, тогда логика меняется. В таких условиях даже небольшой электродвигатель требует повышенного контроля температуры и защиты корпуса. Я всегда советую смотреть не только на мощность, но и на среду. Небольшой мотор в тяжелых условиях иногда испытывает большую нагрузку, чем мегаваттная машина в чистом помещении. Трехфазный асинхронный электродвигатель: как сделать выбор Практический алгоритм для заказчиков из РФ и СНГ Выбор между IC611, IC616 и IC666 не сводится к таблице. Я бы предложил задать себе несколько вопросов: В каком режиме работает двигатель — постоянный или с регулировкой? Какая температура в помещении летом? Есть ли пыль, газ, агрессивные пары? Требуется ли взрывозащищенный электродвигатель? Планируется ли работа через частотный преобразователь? В промышленности России и стран СНГ мы все чаще сталкиваемся с переходом на энергоэффективные решения класса IE3 и IE4. Более высокий КПД снижает тепловые потери, но требования к охлаждению при этом не исчезают. Скорее наоборот — при плотной компоновке оборудования контроль температуры становится критичнее. Если говорить откровенно, IC611 закрывает до 70% стандартных задач. IC616 — выбор тех, кто закладывает дополнительный запас надежности. IC666 — инструмент для сложной, потенциально опасной среды, где электродвигатель должен работать без права на перегрев. Электродвигатель 1500 об мин и охлаждение: личное наблюдение Почему экономия на вентиляции обходится дорого За годы работы я видел десятки ситуаций, когда заказчик экономил на системе охлаждения. Через год-два двигатель начинал перегреваться, изоляция старела быстрее, подшипники теряли смазку. Формально мощность соответствовала расчетам, но тепловой режим не выдерживал реальных условий. Особенно это касается электродвигатель 1500 об мин, которые работают круглосуточно. Они кажутся «спокойными», но именно непрерывность нагрузки и высокая температура воздуха ускоряют старение. Поэтому при выборе между IC611 и IC616 я часто задаю встречный вопрос: сколько стоит один день простоя вашего оборудования? Ответ обычно расставляет акценты быстрее любой презентации.
04
03/2026В мире представлен первый в мире жидкометаллический двигатель, не содержащий жестких компонентов.
Жидкие металлы, прежде всего материалы на основе галлия и его сплавов, в последние годы активно применяются в реконфигурируемых и мягких функциональных системах, биомедицинских устройствах, мобильных платформах, насосных узлах и мягкой робототехнике. Особый интерес представляют проводящие капли, сохраняющие жидкое состояние при комнатной или близкой к ней температуре. Их поведение в электролитической среде достаточно подробно изучено с точки зрения гидродинамики. Однако практический опыт показывает, что одного лишь учета гидродинамических факторов недостаточно для реализации точного и воспроизводимого управления движением жидкометаллических капель, приводимых в движение электрическим полем (LMD, liquid metal droplets). Даже для таких, казалось бы, элементарных операций, как поступательное перемещение на заданное расстояние или остановка «по требованию», электроприводимые LMD до сих пор демонстрируют ограниченную управляемость и нестабильность режимов. Причина, по-видимому, кроется в более сложной природе процессов. В системах «галлиевая капля — электролит» реализуются электрокинетические и электро-гидродинамические течения, на которые существенно влияет тонкий поверхностный слой оксидов (включая оксид галлия и водородсодержащие соединения), формирующийся в результате электрохимических реакций. Этот нанометровый, но механически значимый оксидный слой изменяет поверхностное натяжение, межфазную динамику и распределение зарядов, что, в свою очередь, трансформирует характер движения капли. Для преодоления указанного ограничения исследовательская группа Университета Нового Южного Уэльса (UNSW) предложила использовать стратегию импульсной временной модуляции (Pulse Time Modulation, PTM). Суть метода заключается в подаче модулированного сигнала: в фазе приложения напряжения («включенное состояние») электрическое поле инициирует электро-капиллярные потоки, обеспечивающие поступательное движение капли; в фазе снятия напряжения («выключенное состояние») происходит частичное растворение или восстановление поверхностного оксидного слоя, что предотвращает его накопление и связанное с этим торможение. Комплексный экспериментальный подход, включавший высокоскоростную видеосъемку, алгоритмы трекинга движения, методы машинного обучения и электрохимический анализ, позволил детально раскрыть механизм взаимодействия электро-гидродинамических потоков и процессов формирования/растворения поверхностного оксида. Было показано, что именно управляемая чередуемость этих стадий формирует устойчивые и четко воспроизводимые кинематические режимы движения. Результаты работы опубликованы в январе 2024 года в журнале Advanced Functional Materials под названием «Stroking through Electrolyte: Liquid Metal Droplet Propulsion through Pulse Time Modulation». Предложенная стратегия импульсной временной модуляции принципиально меняет подход к управлению LMD. В отличие от традиционного режима постоянного напряжения, при котором постепенное накопление оксидного слоя приводит к снижению скорости и потере эффективности, импульсное питание обеспечивает высокоскоростное, стабильное и энергоэффективное движение. Практическая состоятельность метода подтверждена его успешной интеграцией в конструкцию жидкометаллического роторного электродвигателя, где реализовано управляемое и устойчивое вращательное движение на основе описанного принципа. 01 Первый в мире жидкометаллический двигатель без жестких компонентов （На рисунке 1 показана медная лопатка, вращающаяся в солевом растворе под действием электрического поля, приводимая в движение вихрями, создаваемыми каплями жидкого металла.） Совместная группа исследователей из Университета Нового Южного Уэльса и Сиднейского университета разработала первый в мире жидкометаллический двигатель без жестких компонентов, результаты работы которого опубликованы в журнале *Flexible Electronics*. Медная лопатка, под воздействием электрического поля в солевом растворе, приводится во вращение вихрями, создаваемыми каплями жидкого металла. (Источник: Университет Нового Южного Уэльса, Австралия) Устройство помещает капли на основе галлия в солевой раствор; подача низкого напряжения генерирует вихри внутри них, заставляя медную лопатку непрерывно вращаться со скоростью 320 оборотов в минуту, что является рекордом для жидкометаллических актуаторов. Этот двигатель не требует катушек, магнитов или подшипников. Он гибкий и растяжимый, адаптируется к сложным изогнутым поверхностям, подобно жидкости, обеспечивая самоподдерживающийся крутящий момент в ограниченных пространствах, таких как мягкие роботы, гибкая электроника, микрофлюидные чипы и сосудистые микророботы. Эксперименты показывают, что его рабочее напряжение составляет менее 1 вольта, что демонстрирует высокую биосовместимость и полную деградацию в организме, обеспечивая безопасное питание для имплантируемых капсул, самоскладывающихся стентов и многого другого. Исследовательская группа отмечает, что его простая структура и совместимость с микромасштабным производством позволяют предположить, что гибкие двигатели могут в будущем производиться массово, подобно чернилам для печати, что изменит ландшафт энергетики от носимых устройств до прецизионной медицины. В этом жидкометаллическом двигателе в качестве основного приводного элемента используется капля жидкого сплава галлия-индия (EGaIn), нагретого до комнатной температуры. Капля помещается в напечатанный на 3D-принтере полимерный контейнер, заполненный 2М водным раствором гидроксида натрия, концентрация которого создает стабильный поток Марангони. Графитовый электрод расположен на каждом конце контейнера, а переменные электрические импульсы создают однородное электрическое поле между электродами. EGaIn естественным образом образует оксидную пленку в щелочном растворе и непрерывно растворяется, образуя заряженные ионы. Под действием приложенного электрического поля на поверхности капли возникает неравномерное поверхностное натяжение, то есть эффект Марангони, создающий конвективные вихри внутри капли. Образовавшийся внутри капли вихревой поток непосредственно приводит в движение медные лопасти, преобразуя микроскопическую гидродинамику в макроскопическое механическое вращение. 02 Ключевые параметры производительности В ходе эксперимента этот новый двигатель продемонстрировал беспрецедентные характеристики вращения при импульсном напряжении. При коэффициенте заполнения импульса 1:1 и пиковом напряжении импульса 10 В двигатель достиг пиковой скорости приблизительно 320 об/мин. Эта скорость представляет собой значительный скачок по сравнению с ранее сообщенными показателями <60 об/мин. Двигатель продемонстрировал превосходные характеристики непрерывной работы. Исследователи установили небольшой пропеллер на конце медного пропеллера в качестве выходной нагрузки, изолировав его от электролитной среды и напрямую соединив с внешней механической системой. При импульсном сигнале двигатель мог непрерывно вращаться не менее 80 минут без перерыва. 3.У Китая тоже есть похожее «решение» Группа исследователей под руководством Лю Цзина из Института физики и химии Китайской академии наук опубликовала статью под названием «Реверсивная настройка жидкометаллического двигателя под вращающимся магнитным полем» в журнале *Advanced Functional Materials*, впервые сообщив об уникальном аномальном явлении реверсирования в самодвижущемся жидкометаллическом двигателе под вращающимся магнитным полем и продемонстрировав предварительное применение этого эффекта в перемешивании жидкостей и быстром нагреве. Изучая самодвижение жидкометаллического двигателя на основе галлия, работающего на алюминии, исследовательская группа обнаружила, что, регулируя объем двигателя под вращающимся магнитным полем, можно изменить направление его движения. Дальнейшее исследование систематически выявило лежащий в основе механизм и закономерности этой аномалии посредством экспериментов и теоретического анализа. Жидкий металл на основе галлия (ЖМ), помещенный в щелочной раствор NaOH, образует структуру электрического двойного слоя за счет адсорбции ионов на его поверхности. При комнатной температуре добавляется 1% по массе алюминиевого листа. При контакте жидкого сплава GaIn10 с алюминием он проникает в кристаллическую решетку алюминия. Этот процесс разрушает оксидную пленку на поверхности алюминия в растворе, что впоследствии приводит к ряду сложных явлений. Активация алюминия ускоряет реакцию с гидроксид-ионами (OH-), что приводит к электромиграции ионов OH- внутри структуры электрического двойного слоя. После завершения реакции расплавленный жидкий металл всасывается обратно в полость с помощью шприца, а затем вводится в чашку Петри, мгновенно диспергируясь в многочисленные крошечные самодвижущиеся жидкометаллические двигатели (ЖМД). При активации вращающегося магнитного поля двигатели, которые изначально сталкивались случайным образом, начинают двигаться упорядоченным круговым движением против часовой стрелки вдоль края чашки Петри, в направлении, противоположном вращению магнита, как показано на рисунке ниже. （Процесс изготовления и поведение жидкометаллических микромоторов в условиях вращающихся магнитных полей.） В предыдущих исследованиях жидкий металл, независимо от добавления магнитных частиц, мог двигаться только в одном направлении, следуя за магнитом. Чтобы выяснить, является ли это явление изменения направления вращения уникальным для жидкометаллических двигателей, исследовательская группа сравнила реакции нескольких других металлических сфер в вращающемся магнитном поле, включая капли GaIn10 диаметром 2 мм, медные шарики, магнитные шарики из неодима, железа и бора, капли GaIn10 диаметром 12 мм, а также направление движения жидкометаллического двигателя, как показано на рисунке ниже. Среди этих металлических сфер только жидкометаллический двигатель мог менять направление движения при разных объемах: в малых объемах он вращался в направлении, противоположном магниту, а в больших объемах — в том же направлении, что и магнит. Когда жидкометаллический двигатель достигал критического порогового объема, он переходил в переходное состояние. На основе распределения алюминия и пузырьков на поверхности в реальном времени было обнаружено, что двигатель сохранял свое вращение на месте, сопровождаемое колебаниями и растяжением на определенной частоте. （Закономерности движения различных металлических сфер, приводимых в движение вращающимся магнитным полем.） Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, магнитное поле индуцирует ток внутри жидкого металла. Направление силы Ампера в плоскости x-y совпадает с направлением движения магнита. Из-за разницы в электроотрицательности алюминия и GaIn10 жидкометаллический двигатель представляет собой гальванический элемент, и внутренний ток эффективно усиливает отклик на магнитное поле. Наблюдения с помощью высокоскоростной камеры показали, что под воздействием вращающегося магнитного поля область накопления электрохимической реакции располагается на хвостовом конце жидкометаллического двигателя, а изменение распределения заряда на электрическом двойном слое дополнительно приводит к асимметричному поверхностному натяжению на обоих концах двигателя. На рисунке ниже сравнивается механизм движения различных металлических сфер под действием магнитного поля. Для жидкометаллических двигателей малого объема основными движущими силами являются градиент поверхностного натяжения и отдача пузырьков. В то же время, плавучесть, создаваемая пузырьками, может изменять окружающее давление, что значительно снижает сопротивление, в конечном итоге заставляя жидкометаллический двигатель малого объема двигаться в направлении, противоположном магниту. По мере увеличения объема сила Ампера постепенно становится доминирующей, и жидкометаллический двигатель большого объема меняет направление движения, двигаясь в том же направлении, что и магнит. （Сравнение различных механизмов движения металлических шариков, обусловленных вращающимися магнитными полями.） В эксперименте для регистрации положения и скорости жидкометаллических двигателей малого и большого объема во времени использовалась технология слежения за целью. Эта информация сравнивалась с траекторией неупорядоченного движения жидкометаллического двигателя без магнитного поля, как показано на рисунке ниже. Были рассчитаны изменения величины и направления скорости двигателя при увеличении объема. Было обнаружено, что начальная скорость постепенно уменьшалась в направлении, противоположном магнитному полю. После прохождения фазы вращения в пределах критического порогового диапазона жидкометаллический двигатель изменил направление и начал двигаться в направлении магнитного поля. После этого величина скорости стала положительно коррелировать с объемом. （Характеристики движения LMM） Наконец, на основе управляемого движения жидкометаллического двигателя под воздействием вращающегося магнитного поля исследовательская группа разработала микромиксер для демонстрации его дальнейших применений, как показано на рисунке ниже. Микромиксер с жидкометаллическим двигателем в качестве ротора не только упрощает структуру каналов потока традиционных миксеров, но и обеспечивает быстрое и равномерное смешивание жидкостей. Объем жидкометаллического двигателя может гибко регулироваться в зависимости от объема смешиваемой жидкости, размера емкости и требуемой эффективности. Его высокая теплопроводность также позволяет быстро нагревать жидкость внутри камеры. Кроме того, благодаря присущей жидкому металлу проводимости, текучести и возможности переконфигурации, введение электрического поля позволяет быстро восстановить работу жидкометаллического двигателя. (Применение смесителя LMM с вращающимся магнитным полем) Данная работа значительно улучшает непрерывное управление автономными жидкометаллическими двигателями в масштабе от микролитра до миллилитра, предоставляя новый бесконтактный метод манипулирования для будущей разработки микроминиатюрных мягких роботов.
-
-
WeChat
