微转子是微电机、动力微机电系统(MEMS)等旋转式机械中的主要旋转部件。
1987年,美国加州大学伯克利分校在集成电路工艺基本上,研制成功世界上第一台静电微电机,也是世界上最早的微机电系统标志性器件。将电机微型化可以通过两条途:一条是驱动原理和结构沿袭已有的中小电机,并加以微型化,如广泛用于磁盘驱动、摄像机及办公自动化机器中的步进电机和直流电机等;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、静电电机及利用形状记忆合金、超磁致伸缩器件、层叠式压电振子等开发的各种驱动器。
1996年麻省理工学院提出了基于MEMS加工技术制造微型涡轮发动机[注]的概念,研究推力在0.01~10达牛之间的MTE相关技术,MTE重量轻、功率大,可以满足未来微型飞行器对高能量存储密度、高功率重量比动力装置需求。MTE尺寸大致是普通涡轮发动机的1/100~1/10,虽然微小尺度下气动损失、传热及加工制造等问题的影响会制约MTE的性能,但是由于比面积的增大,其推重比存在大幅度提高的潜力。
随着MEMS技术研究的不断发展,其研究的范围也越来越广泛,对传统的转子动力学理论、分析方法及技术提出了越来越高的要求和挑战。所以,微转子系统的理论建模和分析方法的适用性问题,新的驱动方式和轴承润滑问题,转子超高速运动和机电耦合非线性动力学特性问题,非线性振动和稳定性的控制问题,摩擦磨损问题,可靠性动态特性测试问题等就越发重要。