1 微特電機(jī)的的簡(jiǎn)介

微特電機(jī)是指原理、結(jié)構(gòu)、性能、作用等與常規(guī)電機(jī)不同,并且體積和輸出功率都很小的電機(jī)。一般地,微特電機(jī)的外徑不大于130mm,功率在數(shù)百毫瓦和數(shù)百瓦之間。在軍事、民用各種現(xiàn)代化裝備及其控制系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用,如火炮控制、導(dǎo)彈制導(dǎo)、飛機(jī)自動(dòng)駕駛、數(shù)控機(jī)床、無(wú)梭織機(jī)控制、工業(yè)縫紉機(jī)控制、遙測(cè)遙控、音像設(shè)備、自動(dòng)化儀表及計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備等,都大量使用了各種微特電機(jī)。

如今,在實(shí)際應(yīng)用中,微特電機(jī)已由過(guò)去簡(jiǎn)單的起動(dòng)控制、提供動(dòng)力的目的,發(fā)展到對(duì)其速度、位置、轉(zhuǎn)矩等的精確控制,特別是工業(yè)自動(dòng)化、辦公自動(dòng)化和家庭自動(dòng)化方面,幾乎都采用了電機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)和電力電子技術(shù)等相結(jié)合的機(jī)電一體化產(chǎn)品。電子化是微特電機(jī)發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)。

2微特電機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域

現(xiàn)代的微特電機(jī)技術(shù)綜合了電機(jī)、計(jì)算機(jī)、控制理論、新材料等多項(xiàng)高新技術(shù),正從軍事、工業(yè)走向日常生活。因此,微特電機(jī)技術(shù)的發(fā)展要與支柱產(chǎn)業(yè)和高新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求相適應(yīng)。微特電機(jī)主要應(yīng)用于以下幾個(gè)方面:

2.1家電用微特電機(jī)

為了不斷滿(mǎn)足用戶(hù)要求和適應(yīng)信息時(shí)代的需求,實(shí)現(xiàn)節(jié)能化、舒適化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化,甚至網(wǎng)絡(luò)家電(信息家電) ,家電的更新?lián)Q代周期很快,對(duì)為其配套的電機(jī)提出了高效率、低噪聲、低振動(dòng)、低價(jià)格、可調(diào)速和智能化的要求。家用電器用的微特電機(jī)占微特電機(jī)總量的8%:包括空調(diào)機(jī)、洗衣機(jī)、電冰箱、微波爐、電風(fēng)扇、吸塵器、脫排水機(jī)等。

全世界每年需求量在4.5～5億臺(tái)(套) ,此類(lèi)電機(jī)功率不大,但是種類(lèi)繁多。家電用微特電機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)有: ①永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)將逐步替代單相異步電動(dòng)機(jī); ②進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)、提高產(chǎn)品的質(zhì)量和效率; ③采用新結(jié)構(gòu)、新工藝,提高生產(chǎn)效率。

2.2信息處理設(shè)備用微特電機(jī)

信息處理設(shè)備用微特電機(jī)占29%:包括信息輸入、存儲(chǔ)、處理、輸出、傳導(dǎo)等環(huán)節(jié),其中也包括通信設(shè)備。全世界每年需要15億臺(tái)(套) ,主要有永磁直流電機(jī)、無(wú)刷直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、微型同步電機(jī)等。微型計(jì)算機(jī)(PC機(jī))年產(chǎn)量2000年約1億臺(tái),2005年預(yù)計(jì)2億臺(tái),為其配套的關(guān)鍵部件微電機(jī)需求量大,要求越來(lái)越高。這類(lèi)電機(jī)絕大部分是精密永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)和精密步進(jìn)電機(jī)。它們的特點(diǎn)和發(fā)展方向是:

(1)高投資類(lèi)產(chǎn)品 這類(lèi)電機(jī)對(duì)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定度和轉(zhuǎn)軸的跳動(dòng)度要求非常之高,所以這類(lèi)電機(jī)是先進(jìn)制造技術(shù)和新興電力電子技術(shù)結(jié)合的高技術(shù)、高投資類(lèi)產(chǎn)品,國(guó)際上一般集中在大公司開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)。

(2)小型化、片狀化 為了滿(mǎn)足信息產(chǎn)品小型化和隨身攜帶的需求,對(duì)其配套電機(jī)提出了小型化,片狀化的要求。

(3)高速化 隨著計(jì)算機(jī)外設(shè)存儲(chǔ)密度的不斷提高,要求為其配套的電機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)在8000r/ min之上。

2.3汽車(chē)用微特電機(jī)

汽車(chē)用微特電機(jī)占13%,包括起動(dòng)發(fā)電機(jī)、刮水器電機(jī)、空調(diào)及冷卻風(fēng)扇用的電機(jī)、電動(dòng)速度表電機(jī)及搖窗電機(jī)、門(mén)鎖電機(jī)等。2000年世界汽車(chē)產(chǎn)量約5400萬(wàn)輛,平均每輛汽車(chē)需用15臺(tái)電機(jī),則全球需要8.1億臺(tái)。汽車(chē)用微特電機(jī)技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)為:

(1)高效率、高出力、節(jié)能型 通過(guò)高速化、高性能磁性材料選用、高效率冷卻手段和提高控制器效率等措施,提高其運(yùn)行效率。

(2)智能化 對(duì)汽車(chē)電機(jī)和控制器實(shí)現(xiàn)智能化,使汽車(chē)運(yùn)行在最佳狀態(tài),達(dá)到能耗最小。

2.4音響設(shè)備用微特電機(jī)

音響設(shè)備用微特電機(jī)占18%,包括電唱機(jī)、錄音機(jī)、VCD視盤(pán)及DVD視盤(pán)等。全世界每年需求量在10億臺(tái)(套)以上。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)已占60 %左右,主要有印刷繞組電機(jī)、繞線(xiàn)盤(pán)式電機(jī)等。

2.5視象設(shè)備用微特電機(jī)

視象設(shè)備用微特電機(jī)占7%,包括攝像機(jī)、照相機(jī)等。全世界每年需求量在3. 5～4億臺(tái)(套) ,此類(lèi)電機(jī)屬精密型,制造加工難度大,尤其進(jìn)入數(shù)字化后,對(duì)電機(jī)提出了更苛刻的要求。

2.6 工業(yè)電氣驅(qū)動(dòng)及控制用微特電機(jī)

這類(lèi)微特電機(jī)占2%,包括數(shù)控機(jī)床、機(jī)械手、機(jī)器人等。主要為交流伺服電機(jī)、功率步進(jìn)電機(jī)、寬調(diào)速直流電機(jī)、交流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)等。此類(lèi)電機(jī)品種多,技術(shù)要求高,是國(guó)內(nèi)需求量上升較快的一類(lèi)電機(jī)。

2.7特種用途微特電機(jī)

該類(lèi)電機(jī)約占23%,包括宇航飛行、各種飛行器、自動(dòng)化武器裝備、醫(yī)療設(shè)備等。此類(lèi)電機(jī)多為特殊電機(jī)或新型電機(jī),包括從原理上、結(jié)構(gòu)上和運(yùn)行方式上都不同于一般電磁原理的電機(jī),主要為低速同步電動(dòng)機(jī)、諧波電動(dòng)機(jī)、有限轉(zhuǎn)角電動(dòng)機(jī)、超聲波電動(dòng)機(jī)、微波電動(dòng)機(jī)、電容式電動(dòng)機(jī)、靜電電動(dòng)機(jī)等。其中超聲波電動(dòng)機(jī)、微波電動(dòng)機(jī)、電容式電動(dòng)機(jī)、靜電電動(dòng)機(jī)是從原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行上均不同于一般電機(jī)的特種電機(jī)。這些電機(jī)的出現(xiàn)、發(fā)展與電子技術(shù)的發(fā)展、控制技術(shù)的發(fā)展有著密不可分的關(guān)系。