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微型电机的发展趋势

作者:音曼顿 浏览: 发表时间:2022-07-20 09:35:41


微型电机(micro-motor),它是一种体积小、容量小、输出功率一般低于数百瓦的电机,具有特殊的使用、性能和环境条件。全称微型特种电机,简称微电机。常用于控制系统,实现机电信号或能量的检测、解决、放大、执行或转换,或传动机械负载,也可作为设备的交流和直流电源。

1.种类

微电机种类繁多,可分为直流电机、交流电机、自态角电机、步进电机、旋转变压器、轴角编码器、交流直流电机、速度测量发电机、感应同步器、直线电机、压电电机、电机机组等特种电机等13类。


2.特点

电机是由永磁同步电机和内置减速箱组成的可逆同步电机。它具有扭矩大、噪音低、体积小、重量轻、使用方便、运行恒速等优点。它还可以与各种齿轮箱相匹配,以改变输出速度和扭矩。


3.结构分类:微特电机一般可分为三类 :

a电磁式

类似于普通电机,包括定子、转子、电枢绕组、电刷等部件,但结构特别紧凑。

b组合式

常见的有两种:上述各种微电机的组合;微电机与电子线路的组合。例如,直流电机与传感器的组合,X方向与Y方向直线电动机的组合等。

c非电磁式

外观结构与电磁类型相同,如旋转产品为圆柱形,直线产品为方形,但内部结构因工作原理不同而有很大差异。


4.应用范围

所有小功率恒速大扭矩设备,如食品机械、纺织机械、医疗器械、智能门窗、监控云台、广告灯箱、家用电器、冷暖空调风页、执行器控制等。


5.应用领域

微特电机主要应用于3个领域:①无特殊控制要求的驱动场合作为运动机械负载的动力源。②音像设备。例如,在盒式录像机中,微特电机不仅是磁鼓组件的关键部件,也是其主轴驱动、接收带和磁带盒的自动装载以及磁带张力控制的重要部件。③办公自动化设备、计算机外部设备和工业自动化设备。微型电机用于磁盘驱动器、复印机、数控机床、机器人等。


6.产品参数

各种微电机的性能差异很大,其性能参数难以统一澄清。一般来说,驱动机械侧重于运行和启动时的力能指标;输出功率、波形和稳定性应用于电源;控制微电机侧重于静态和动态特性参数。前两种电机的特性参数与普通电机相似。

只控制微电机有其独特的特性参数。


微电机型号的意义:

第一个字母代表外观:R代表圆形,F代表扁平,S代表矩形;

第二个字母代表电刷类型:E、A、U:金属刷;F、D:金属板叉状电刷;C、K、H 、S 、T:碳刷;

第三个数字代表转子直径;

第四个数字代表磁铁或外壳的长度;

第五个数字代表转子槽数:0代表3槽,5代表5槽,3代表12槽。


工作特性

常用的输出和输入,或一个输出和另一个输出之间的关系。在控制要求方面,静态特性曲线应连续、光滑,无突变;常用的动态特性频率曲线或响应曲线。频率曲线应稳定,无突跳振荡点;响应曲线应快速收敛。


灵敏度

对应于单位输入信号的输出量。通常用比扭矩、比电势、放大系数等表示。

精度

在一定的输入条件下,输出信号的实际值与理论值的差代表微电机的精度,常用误差大小。


7.阻抗或电阻

在系统中,微电机的输入和输出阻抗应与相应的电路相匹配,以确保系统的运行性能和精度。


8.可靠性

这不仅是控制微电机的特殊要求,也是驱动微电机和电源微电机的要求。常用使用寿命、故障率、可靠性和平均无故障时间表示微电机的运行可靠性。


9.行业概况

微型电机指直径小于1600mm或者额定功率小于7500W或具有特殊性能和特殊用途的电机。微电机集电机、微电子、

电力电子、计算机、自动控制、精密机械、新材料等学科的高新技术产业,特别是电子技术和新材料技术的应用,促进了微电机技术的进步。


微型电机种类繁多(5000多种),规格复杂,市场应用广泛,涉及国民经济、国防设备和人类生活的各个方面。微型电机可以在任何需要电驱动的场合看到。


微电机制造工艺较多,涉及精密机械、精细化工、微加工、磁材料处理、绕组制造、绝缘处理等工艺技术。工艺设备数量大,精度高。为了保证产品的质量,还需要一系列精密的测试仪器,这是一个投资性很强的行业。

总之,微型电机行业是劳动密集型和技术密集型的高新技术产业。



10.行业回顾

中国微型电机行业成立于20世纪50年代末,从满足国防武器装备的需要,经历了仿制、设计和研发阶段,已有60多年的发展历史,形成了产品开发、大规模生产和关键部件、关键材料、专用制造设备、测试仪器完整的工业体系。据统计,我国微特电机生产及配套厂家1000多家,员工80多万人,工业总产值2000多亿元。微型电机产业已成为国民经济和国防现代化建设中不可缺少的基础产品产业。


11.行业现状

自20世纪80年代以来,对微型电机的国内需求一直在增长。中国引进了50多条生产线,实现了25个类别、60个系列、400个品种和2000个规格的大规模生产。主要产品有刷永磁直流电机、小功率交流电机、交流直流串激电机、盖电机、步进电机、振动电机(手机)等。

1999年,中国微特电机产量约30亿台,其中民营和国有企业产量约2台.5亿台,独资企业产量约12亿台,香港产量约14亿台(德昌公司12亿台),台湾产量约12亿台.8亿台。2000年产量约39亿台,占全球总产量的60%。

精密无刷电机、高速同步电机、高精度步进电机、片绕组无刷电机、高性能伺服电机、新原理、新结构超声电机等技术含量高的微型电机尚未形成商业化或批量生产能力。因此,我国仍依赖进口高精度微特电机。据海关统计,1995~2000年年均用汇增长26000年.尽管2001年增加了4%.81%,还达11.97亿美元。


12.市场现状

随着世界经济的不断发展和人民生活水平的不断提高,微型电机作为不可或缺的基础机电产品,不仅拥有低、中、低投资的劳动密集型产品,还拥有先进制造技术、新兴电子技术和新材料技术应用相结合的高投资技术密集型产品,已融入生产销售全球化。


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