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六大方向!微电机制造行业的未来发展趋势

时间:2021-12-06浏览量:835

近年来,电力电子、微电子、计算机、控制等技术得到迅猛发展,催生了一系列新型微特电机,如永磁无刷直流电动机、交流伺服电动机、开关磁阻电动机、无刷双馈电动机等。随着信息技术、材料技术、能源技术的进步,当前微电机技术正在进入一个新的发展阶段。那么,微电机行业的发展趋势体现哪些方面呢?

(1)微型化、轻量化

为了适应日益微型化的电子信息产品,微特电机正向小型化、轻量化方向发展。这种发展既包括微特电机体积和重量的改变,也包括实现同一功能所需功率的降低。为了达到微特电机小型、微型化的目的,一方面需要不断使用新型的高性能材料与电子元器件,提高电机的功率密度,另一方面还要不断研究新型的电机拓扑结构和运行原理。电机驱动与控制采用集成电路后,其最大优点是电路简化,有利于电机的轻薄短小化,并使驱动精度和可靠性提高。

(2)节能化、环保化

随着节能、健康、环保等理念受到信息处理设备、家电等终端产品消费者日益重视,微特电机作为其中主要的耗能部件,其能效水平、噪声振动、电磁干扰等节能、环保指标正在不断提升。电机及系统运行效率的提升可释放巨大的节能降耗潜力,目前我国正在积极推动和扶持高效电机及电机系统节能工程的开展和实施,鼓励采用新型电机设计、新工艺及新材料,通过降低电磁能、热能、机械能的损耗,提高输出效率。

(3)机电一体化

随着电子技术,特别是微电子技术、计算机技术、材料技术、自动控制技术以及生物工程技术等在微特电机上的不断应用,现代微特电机已发展到以电子计算为控制核心,配置传感器等系列电力电子器件的新一代机电一体化系统。系统中电机与电源、驱动系统、控制系统紧密组合,整体性能和效率得到了大幅度的提升。

目前机电一体化微特电机系统的主要代表有交流伺服电机、开关磁阻电机等。这些电机以无刷电机作为基础,采用IG-BT和MCT等新型电力电子器件,同时采用数字信号处理器(DSP),软件方面则采用专家系统配置,其应用范围正在不断扩大。

(4)数字化及智能化

随着现代控制理论、半导体器件及电子信息技术的发展,微特电机呈现智能化、数字化发展趋势。微特电机智能化和数字化是指微特电机通过在其控制单元中采用可编程控制器实现电机速度和位置控制的数字化、逻辑化以及自我反馈和自我调节。随着物联网的发展,微特电机作为物联网的最底层也是最基础的终端驱动,必将朝着控制智能化、数字化的方向发展。智能化、数字化的发展改变了人们对微特电机的认识,诞生了智能单元的概念,即把微特电机作为一个小型智能系统来定位和设计,使微特电机的发展与数字化、信息化发展的潮流相接轨。目前先进的微特电机系统已集成诊断、保护、控制、通讯等功能,可实现电机系统的自我诊断、自我保护、自我调速和远程控制等智能化操作。

(5)测试技术新型化发展

随着微特向微型化向微型化方向发展.其建模、仿真、优化设计的正确性、有效性需要使用微机械性能评测技术加以评价。由于微电机的重要零部件十分微小,产生的运动、位移微乎其微,无法用传统的测试方法测得相应指标。因此.必须开发微机械量传感测量技术.以适应新的测试需求。

(6)高可靠性方向发展

随着微特电机应用领域的不断拓宽,尤其是生保系统、汽车部件、航天等领域的应用,对微特电机的可靠性要求越来越高。国外有的汽车厂商制定的可靠性标准为不合格率PPM(即不合格率不超过10的负6次方),而有些场合,如人工心脏电机、汽车电动助力转向系统电机、载人宇宙飞船使用的电机要求合格率。

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