Có thể nói các động cơ quay kiểu nhiệt điện có nguyên lý hoạt động cũng nhƣ cấu trúc tƣơng đối đa dạng, không tập trung vào các nhóm lớn. Trong [63,65], các tác giả giới thiệu vi động cơ quay sử dụng hai cơ cấu khớp mềm đặt theo phƣơng vuông góc. Cấu trúc động học của động cơ có dạng cơ cấu xilanh kép. Bằng việc điều khiển dòng điện chạy qua hai cơ cấu, các khâu bị giãn nở nhiệt sẽ tạo ra chuyển động quay có thể đổi chiều của đĩa rotor đƣờng kính 100 m.
24
Hình 1.24 Vi động cơ quay với các cơ cấu compliant dẫn động
Trên hình 1.24 là vi động cơ với các vi cơ cấu khớp mềm, trong đó các khâu có chiều dài 500 m, chiều dài tay biên 1000 m. Vi động cơ hoạt động với điện áp nhỏ hơn 12 V và có mômen xoắn đầu ra lớn hơn 500 pNm.
Một trong những sản phẩm vi động cơ hoàn chỉnh có khả năng quay hai chiều, kích thƣớc ngoài 1 mm3, đƣợc giới thiệu trong [66]. Sử dụng các bộ vi kích hoạt/chấp hành nhiệt điện dạng chữ V, điểm đặc biệt của vi động cơ này nằm ở cơ cấu tiếp xúc giữa các bộ kích hoạt/chấp hành với đĩa rotor đƣờng kính 290 m, dày 50 m. Cả phần dẫn động lẫn phần phanh hãm của cơ cấu tiếp xúc nằm ở hai đầu của thanh dầm cong (hình 1.25):
Hình 1.25 Vi động cơ quay kích thước 1mm3
Các bộ vi kích hoạt/chấp hành A và B sẽ làm việc lệch pha để đẩy rotor quay. Động cơ đƣợc chế tạo bằng công nghệ vi cơ khối trên tấm silic kép, và dƣới điện áp dẫn 24 V, động cơ đạt mômen xoắn 0,14 Nm cùng công suất 76 mW.
25 Trong [57], ngoài các vi động cơ tịnh tiến, Ali Khiat còn giới thiệu vi động cơ quay, trong đó 8 bộ vi kích hoạt/chấp hành nhiệt điện thông qua dãn nở nhiệt và ma sát dẫn động theo hai chiều trục bằng vật liệu sứ đƣờng kính 1,249 mm và chiều dài 6,45 mm (hình 1.26). Phần dẫn động của động cơ đƣợc chế tạo trên phiến SOI với độ dày 500 N. Do chênh lệch kích thƣớc giữa trục và ổ nên hiện tƣợng lắc trục rotor xảy ra khi hoạt động. Vi động cơ vẫn chỉ ở giai đoạn hoàn thiện để có thể hoạt động hiệu quả.
Hình 1.26 Vi động cơ bước kiểu nhiệt điện
Không phải tất cả các vi động cơ kiểu nhiệt điện trong các công trình đƣợc công bố đều quay đƣợc hai chiều. Trong [67], với các bộ vi kích hoạt/chấp hành nhiệt dạng chữ V kết hợp cùng với cơ cấu răng cóc, các tác giả đạt đƣợc chuyển động quay một chiều của rotor. Đây là biến thể nhiệt điện của phƣơng án động cơ quay tĩnh điện TRA [37-39]. Còn trong [68], vi động cơ đƣợc Stevenson và nhóm nghiên cứu giới thiệu chỉ đạt đƣợc chuyển vị 7,4
m về hai phía. Cấu trúc của vi động cơ khá đặc biệt với vòng rotor đƣờng kính 450 m ở bên ngoài đƣợc liên kết với trục quay với 8 “nan hoa” dãn nở nhiệt thông qua các điểm mút. Khi có điện áp tác dụng, các cặp “nan hoa” thay đổi độ dài và tạo ra chuyển động lắc qua lại cho vòng rotor bên ngoài. Thay đổi cấu hình của bộ kích hoạt/chấp hành dạng “hot arm – cold arm”, Anwar với việc bố trí các “nhánh nóng” xung quanh “nhánh lạnh” có dạng đĩa rotor, thu đƣợc chuyển vị góc đến 1,52 độ với các điện áp dẫn có giá trị đến 16 V [69].