2022-07-17 09:49:11

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微型电机(micro-motor),是体积、容量较小,输出功率一般在数百瓦以下的电机和用途、性能及环境条件要求特殊的电机。全称微型特种电机,简称微电机。常用于控制系统中,实现机电信号或能量的检测、解算、放大、执行或转换等功能,或用于传动机械负载,也可作为设备的交、直流电源。

基本信息

  • 中文名称

    微型电机

  • 外文名称

    small and special electrical machine

  • 特征

    体积、容量较小

  • 输出功率

    一般在数百瓦以下

  • 全称

    微型特种电机

  • 简称

    微电机

折叠 编辑本段 产品概况

折叠 种类

微特电机门类繁多,大体可分为直流电动机交流电动机、自态角电机、步进电动机、旋转变压器、轴角编码器、交直流两用电动机、测速发电机、感应同步器、直线电机、压电电动机、电机机组、其他特种电机等13大类。

折叠 运转原理

微型电机是通过电能转为化为机械能的,微型电机的转子通过电流的带动,转子电流方向的不同产生不同的磁极,产生相互作用而旋转,转子旋转到一定的角度后,通过换向器的换向功能可以拿电流方向改变转子磁极性的变化,保持转子与定子的相互作用方向不变,这样微型直流电机就开始了不停的转动!

折叠 特点

电机是由永磁同步电动机和内置减速箱组合而成的可逆同步电动机,具有力矩大、噪音低、体积小、重量轻、使用方便、运行恒速等优点,还可以搭配各种齿轮箱以达到改变输出速度和转矩的目的。

折叠 结构分类

微特电机在结构上大体可分为3类 :

电磁式

基本组成与普通电机相似,包括定子、转子、电枢绕组、电刷等部件,但结构格外紧凑。

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。例如直流电动机与传感器的组合,X方向与Y方向直线电动机的组合等。非电磁式

外形结构与电磁式一样,如旋转类产品作成圆柱形,直线类产品作成方形,但内部结构因其工作原理不同而差别很大。

折叠 应用范围

食品机械、纺织机械、医疗器械、智能门窗、监控器云台、广告灯箱、家用电器、冷暖空调风页、执行器控制等所有小功率恒转速大力矩设备。

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,微特电机既是磁鼓组件的关键元件,又是其主导轴驱动、收供带和磁带盒的自动装载以及磁带张力控制的重要元件。③办公自动化设备、计算机外部设备和工业自动化设备。如磁盘驱动器、复印机、数控机床、机器人等都应用了微型电机。

折叠 编辑本段 产品参数

各类微特电机的性能差别很大,其性能参数难以统一阐明。一般说来,用于驱动机械的侧重于运行及起动时的力能指标;作电源用的要考虑输出功率、波形和稳定性;控制用微电机则偏重于静态和动态的特性参数。前两类电机的特性参数与普通电机相似。

唯控制用微电机有其独特的特性参数。

微型电机型号的意义:

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种类: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机壳长度;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。

折叠 工作特性

常用输出量与输入量,或一个输出量与另一个输出量之间的关系来表示。从控制要求来说,静态特性曲线应连续、光滑,没有突变;动态特性常用频率曲线或响应曲线来表示。频率曲线应平稳,无突跳振荡点;响应曲线应快速收敛。

折叠 灵敏度

对应于单位输入信号的输出量的大小。一般常用比力矩、比电动势、放大系数等表示。

折叠 精度

一定输入条件下,输出信号的实际值与理论值的差值代表微电机的精度,常用误差大小表示。

折叠 阻抗或电阻

在系统中,微电机的输入、输出阻抗应分别与相应电路匹配,保证系统的运行性能及精度。

折叠 可靠性

不仅是控制用微电机的特殊要求,驱动微电机和电源微电机也有此要求。常用使用寿命、失效率、可靠度和平均无故障时间等参数表征微电机的运行可靠性。

折叠 编辑本段 行业概况

折叠 行业特点

微型电机指直径小于160mm或额定功率小于750W或具有特殊性能、特殊用途的电机。微型电机综合了电机、微电子、

电力电子、计算机、自动控制、精密机械、新材料等多门学科的高新技术行业,尤其是电子技术和新材料技术的应用促进了微型电机技术进步。

微型电机品种众多(达5000余种)、规格繁杂、市场应用领域十分广泛,涉及国民经济、国防装备、人类生活的各个方面,凡是需要电驱动的场合都可以见到微特电机。

微型电机制造工序多,涉及精密机械、精细化工、微细加工、磁材料处理、绕组制造、绝缘处理等工艺技术,需要的工艺装备数量大、精度高,为了保证产品的质量还需一系列精密的测试仪器,是投资性较强的行业。

简而言之,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。

折叠 行业回顾

我国微型电机行业创建于20世纪50年代末期,从为满足国防武器装备需要开始,经历了仿制、自行设计和研究开发的阶段,至今已有40余年的发展历史,已形成产品开发、规模化生产和关键零部件、关键材料、专用制造设备、测试仪器配套的完整的工业体系。据统计,我国微特电机生产及配套厂家在1000家以上,从业人员超过10万人,工业总产值超过100亿元。微型电机行业已成为国民经济和国防现代化建设中不可缺少的一个基础产品工业。

折叠 行业现状

自20世纪80年代以来,微型电机的国内需求在不断增长。我国已引进50余条生产线,实现25个大类、60个系列、400个品种、2000个规格微型电机大批量、规模化生产。主要产品是有刷永磁直流电动机、小功率交流电动机、交直流串激电动机、罩极电动机、步进电动机、振动电机(手机用)等。

1999年我国微特电机产量约30亿台,其中民营和国企的产量约2.5亿台,独资企业的产量约12亿台,香港地区的产量约14亿台(德昌公司12亿台),台湾地区的产量约1.8亿台。2000年生产量约39亿台,占全球总产量的60%。

技术含量高的微型电机,如精密无刷电动机、高速同步电动机、高精度步进电动机、片状绕组无刷电动机、高性能伺服电动机以及新原理新结构超声波电动机国内尚未形成商品化或批量生产能力。所以国内对高精密微特电机还依赖进口。据海关统计,1995~2000年年均用汇增长26.9%,2001年虽然增加4.81%,还达11.97亿美元。

折叠 市场现状

世界经济在不断发展,人们生活水平在不断提高,微型电机作为不可缺少的基础机电产品,它既有低、中档、低投资的劳动密集型产品,又有采用先进制造技术、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,并已融入生产和销售的全球化。

2000年,全球微型电机市场在65亿台以上,主要分布在视听、办公自动化、电动车(含汽车)、家电和空调等领域。表1列出了2000年世界微型电机市场分布的状况及日本的占有率(在这里应该指出的是日本占有市场份额的相当大部分的中、低档微型电机已转移到我国内地生产)。伴随人们生活水平的提高,微型电机市场在迅速发展。通常每个家庭拥有微型电机的数量可以衡量一个国家现代化水平的程度,从表2可以知道发达国家日本每个家庭拥有微型电机数量逐年增长的历史状况和今后增长的趋势,其市场需求发展迅速、蕴藏着巨大的市场。

日本在AV、OA用微型电机轻、薄、小型化家电、空调用微型电机高效率化、静音化、工业伺服用微型电机高性能化诸方面进行了大量研发工作,在世界上处于领先地位,其产品技术含量大,占据了世界高档微型电机的绝大部分市场。

折叠 行业未来

中国自1995年至2000年微型电机出口年均创汇增长18.6%,2001年比2000年减少6.02%。受美国"9.11"事件的影响,美国、日本经济受到严重挫折全球经济不景气,是2001年出口减少的主要因素。表3列出了海关统计的1995~2001年微型电机出口的情况。2000年世界微型电机市场约65亿台,中国出口 27.26亿台,占国际市场约42%的份额,其中玩具电机32151.1万台,<37.5W的微型电机238239.6万台,>37.5W的交直两用电机1970.6万台,<750W的直流电动机、发电机237.7万台。

加入WTO后,中国微型电机行业已经进入机遇与挑战并存的全球经济大环境中,只有全力拼博、激烈竞争,才能夺取国际市场更大份额。

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