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    電機行業的新發展

    來源: 時間:2017-03-18 10:14:41 次數:

        電機行業在國民生產中占據著非常重要的地位,廣泛應用于工業生產的各個領域,其技術發展非常迅速。近年來,隨著新興行業的發展,微電機成為電機行業NE系列斗式板鏈提升機發展的亮點,是我國電工電器行業(電機)“十五”發展的重點產品,此外稀土永磁電機,無軸承電機也是電機技術發展的新動向。
    石子粉碎機生產線; 微電機熱礦振動篩;  
    1  微電機應用領域
        微電機指直徑小于160mm或額定功率小于750W或具有特殊性能、特殊用途的電機。微電機綜合了電機、微電子、電力電子、計算機、自動控制、精密機械濕煤破碎機、新材料等多門學科的高新技術產業,尤其是電子技術和新材料技術的應用促進了微電機技術進步。微電機品種多達5000余種,規格繁雜,市場應用領域十分廣泛,涉及國民經濟、國防裝備、人類生活的各個方面,凡是需要電驅動的場合都可以見到微電機。
    微電機的應用主要有以振動篩選機下幾個方面:
    ⑴  家電用FU型板式輸送鏈電機。家電用電機種類眾多,數量很大,其核心技術就是微特電機及控制技術,雖然現在市場已經比較成熟,但隨著人們生活水平和環保意識的提高,家電產品的設計、生產、檢測都要求高質量化,這就要求新機種產品具有多功能、省能源、低噪聲、振動小等特點,因此未來市場將會大幅成長。
    ⑵  通信、電腦周邊產品。通信和電腦網絡已經滲透到人們的日常生活中,隨著行業技術迅速發展和不斷進步,所需的高精密小型電機需求品種愈來愈多,數量增幅巨大,新品種層出不窮。電子控制技術不斷提高,也使微電機附加分離機械價值增高,因此未來發展潛力很大。
    ⑶  汽車用微電機。世界汽車銷售量不斷攀升,功能不斷翻新,應用的電子配件日益增多。傳統化油器被自動定量電子噴油系統取代,ABS剎車皆改由電機代替……傳統汽車配有十幾個電機,而如今已經增加到三四十個,有的甚至用到八十多個電機。摩托車的起動也用電機取代了腳踩方式,環保電動汽車需要的電子零件比普通汽車更多。行業對高性能重錘破碎機直流電機技術要求正在提高,需求量也不斷增加。
    ⑷&n給料盤bsp; 電動工具用微電機。除了工業用途,家庭用手提電動工具也發展很快。高級電動工具人性化不斷提高,自動化程度也不斷提高,對串勵電機性能要求也越嚴苛,發展非??捎^。
    ⑸  其他特殊用電機。衛星接收器轉向電機、割草機、殘障車用電機、CNC用伺服電機的數量都逐年上升,而電腦機械振動臺及高級電器用的無刷電機數量增幅最大,超過千萬臺。
    ⑹工業用電機。國際經濟發展呈上升趨勢,新興工業國家增加,帶動工業發波狀擋邊輸送機展,設備不斷更新、新機器不斷增產,使得工業電機的未來仍然充滿希望。
    2  微電機技術發給料機展方向
        微電機制造工序多、涉及精密機構、精細化、微細加工、磁材料處理、繞組制造、絕緣處理等工藝技術,需要的工藝裝備數量大、精度高。為了保證產品砂石設備的質量還需要一系列精密的測試儀器,既是投資性較強的行業,又是勞動密集型和技術密集型的高新技術產業。國際微電機技術領域主要發展趨勢如下:
        ⑴  產品向高性能、輕薄短小化、永磁化、無鐵芯化、無刷化、機電一體化、智能化和組合化發展。青石制砂機  
    在高性能和輕薄短小化方面,主要是針對傳統產品性能的提高和產品尺寸的縮小。例如對汽車、電動自行車用電機,采用盤式結構,以便同車輛使用部位相適應,縮電機振動輸送機小體積。又如對旋轉變壓器,采用補償,在同樣的性能水平下,可以縮小一個機座號,或者同樣機座下可提高精度。對多極旋變,誤差精度大幅提高。對家電及其他場合使用的交流和直流微電機,采用塑料封工藝技術,可提高溫度,降低噪聲。
    為了獲得好的動態性能,降低系統成本,無鐵芯電機今后在品種規格和產量上將會大幅度增長。這類電機在直流印刷繞組電機、盤式繞組電機、杯形電樞直流微電機等方面,將大量得以推廣,用在汽車、電動助力車、印刷設備以及自動化裝置和軍事裝備中。
    在無刷化方面,主要發展無刷直流電機,以提高產品的可靠性和壽命。無刷電機已經廣泛應用于家用電器、聲像設備、汽車等領域。例如在變頻空調器中采用無刷直流電機替代異步電動機,效率可明顯提高??照{器的室內風機如用塑封無刷直流電機替代原有的單相異步電機,可獲得較好的速度調節特性低噪聲。無刷電機的性能優勢,使其必將具有廣闊的市場前景。
    在組合化方面主要是適應軍事裝備和工業自動化設備的小型化要求,將角度傳感微電機、速度傳感電機、伺服電動機、減速器和制動器等根據不同用途組合成一體,發展單元產品,作為整機的一個獨立的功能組件或部件,或者發展直接驅動和直線驅動產品。例如整機采用電機轉子直接作為驅動元件,省掉了中間的傳動機構,不但使其結構簡化,又可以提高系統精度。又如,為了提高數控機床加工精度,采用交流直線伺服電機等。 
       ⑵  生產技術向集約化、柔性化、自動化、專業化以及生產協作配套網絡化發展。發達國家十分重視微電機生產線柔性化生產?!叭嵝浴笨梢钥朔远嗥贩N小批量為特點的微電機生產組織上的困難,生產方式集約化、生產自動化和專業化、生產協作配套網絡化則可以使以大批量為特點的微電機生產實現規?;洕?。
          隨著國際市場競爭的加劇,微電機產品的市場壽命越來越短,發達國家十分重視電機生產線柔性化生產,這樣可以克服以多品種小批量為特點的微電機生產組織上的困難。而生產方式集約化、生產自動化和專業化、生產協作配套網絡化則可以使以大批量為特點的微電機生產實現規?;洕?。使用CAD/CAM等軟件進行計算機輔助設計、輔助制造技術是生產商共同的追求,這樣可以大縮短產品研發周期和減少成本。
        ⑶  測試技術向高效和自動化發展。
        電機驅動與控制采用集成電路后,其最大優點是電路簡化,有利于電機的輕薄短小化,并使驅動精度和可靠性提高,同時降低成本。 隨著電機性能的提高,要與其配套的檢測技術精確度更高。
    ⑷  設計技術向CAD發展。
    現代CAD技術已不再是孤立地完成一個演算過程,不僅具有設計分析、設計綜合、設計優化等功能,還能將信息管理、圖形顯示、專家系統等學科有機地聯系起來,構成一個新的集成軟件體系,因而實用性和方便性大為提高。而早期的電機CAD技術,由于沒有現代計算技術(如數據庫、知識庫、人工智能等)的支持,設計數據的前后處理需要很多人工干預,而有關資料和數據仍需要到設計手冊中去查尋,其實用性和方便性比較差,設計效率也比較低。
         3  微電機生產現狀
    目前,微電機企業大多屬于中小型企業,微電機行業產品的技術水平普遍不高。近幾年,國外著名企業進入中國市場速度非???,呈現出鮮明特點,對我國本土企業的發展造成了沖擊。 
    首先是外企普遍重視實現本地化經營。隨著國際市場競爭的日趨激烈,為了尋求適度的競爭,外國微電機企業越來越注重當地化概念。一是利用當地的豐富資源和廉價勞動力,實行地生產、銷售及返銷;二是利用當地的人力及智力進行管理及研究開發新產品。
    其次,外國企業越來越重視無刷電機的開發和生產,強化以高新技術為主要競爭手段。隨著電子控制技術的進步和無刷電機的優點為人們所認識,無刷電機成為當前微電機的主要發展方向。以日本萬寶至馬有限公司為代表的國外公司正積極開發無刷電機,如萬寶至馬達大連公司2002年生產微型無刷電機約4000萬臺。臺灣公司也積極在大陸投資建廠,生產計算機風機用無刷電機,月產量達到數百萬臺。 
    另外,香港和臺灣地區對大陸微電機生產投資明顯加大。尤其在廣東等沿海地區,微電機獨資和合資企業越來越多,促使微電機企業的競爭相當激烈,從而導致出口價格下調。同時,外國公司在國內的辦事處和代理機構越來越多,特別是微電機生產設備和檢測設備及配套產品。目前,國外著名公司大多已在國內設立了辦事機構。
    針對這種情況,國家要求國有中小型企業走向市場,成為自主經營、自負盈虧、自我發展、自我約事的法人實體,同時政策鼓勵中小型企業根據自身特點,選擇改制形式,如組建有限公司,實行股份合作制,委托經營、出售、承包經營和合資等,并鼓勵企業之間的聯合與兼并,組建企業集團,幫助企業走向國際市場,這都給我國微電機行業帶來了繼續發展的機遇。
    二  稀土永磁電機簡介
        稀土永磁電機是一種用稀土磁鋼來激磁的電機,它不僅具有一般永磁電機結構簡單、運行可靠、發熱小、效率高等優點,還由于稀土永磁具有極大的磁能積,故更具有體積小、重量輕、效率高、特性好等一系列優點。采用稀土永磁電機可以明顯減輕電機的重量,如10kW普通發電機,重量為220kg,而稀永磁發電機為92k8。德國西門子研制的1095kW、230rpm六級永磁同步電動機,用于艦船的進,與過去使用的直流電動機相比,體積減少60%左右,總損耗降低20%。稀土材料以其優良的磁性能,在國民經濟各領域中發揮著越來越重要的作用。
        稀土永磁電機高效節能,平均節電率高達10%,某些專用電機節電率高達15%~20%,且價格合理。它已成為新一代航空、航天、航海用各種電機的主要發展方向,同時也因其高效節能而成為工業用(特別是用電大戶如紡織、煤礦、石油、機床、汽車等行業)電機發展的必然趨勢。我國開發的高效節能稀土永磁電動機的力能指標及價格方面,在國際市場有極強的競爭力。
    三  無軸承電機簡介
        無軸承電機是根據磁軸承與電機產生電磁力原理的相似性,把磁軸承中產生徑向力的繞組安裝在電機定子上,通過解耦控制實現對電機轉矩和徑向懸浮力的獨立控制,也稱磁懸浮電機。無軸承電機具有磁懸浮磁軸承所有優點,需要免維修、長壽命運行,無菌、無污染以及有毒有害液體或氣體的傳輸是無軸承電機典型應用場合。比起傳統電機加磁懸浮軸承的結構,它體積小,而且由于電機的磁場被用作產生懸浮力的基礎,磁懸浮電機還可以減少磁浮力所需要的電能,從而提高系統的效率。
        目前國際上研究的無軸承電機主要有3種,磁阻型磁懸浮電機、感應型磁懸浮電機和永磁型磁懸浮電機。除了分析無軸承的基本原理及推導電機電流、電壓及懸浮力的關系外,針對不同的類型,研究側重有所不同。 
        國際上無軸承電機從20世紀90年代初開始研制,經過10余年的發展,已經取得了一定的成果。日本在無軸承電機領域研究處于領先地位,除了分析無軸承電機的基本原理及推導電機電流、電壓及懸浮力的關系外,針對磁阻型和感應型無軸承電機的電流的轉矩分量和懸浮控制分量的相互干擾,提出了幾種不同的解耦控制方法并用于實驗,并研究了感應型無軸承電機的最優轉子電阻值。針對永磁型無軸承電機,研究了不同磁鋼安裝形式的軸承電機及其最優磁鋼厚度值等。日本學者已經開發出了磁阻型無軸承電機,感應型無軸承電機和永磁型無軸承電機等樣機。
        但以上研究工作主要集中于試驗研究、技術開發和證明各種結構的電機在無軸承電機技術中應用的可行性,國際上對無軸承電機的研究只是處于一種探索研究階段。我國在此項技術起步較晚,直到2002年才見有相關文獻報道。
        目前無軸承電機在半導體工業,化工領域,生命科學領域得到了應用,對提高產品質量、降低成本、減少污染起到重要作用。
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