
時(shí)間:2023-03-16
01 機(jī)電一體化
隨著電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)及控制理論的發(fā)展和應(yīng)用,中小型電機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛。為實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效和低成本的運(yùn)行,中小型電機(jī)在各種不同的工況下與計(jì)算機(jī)、電機(jī)控制器、功率變換器、傳感器等諸多方面連接,還往往要與各級(jí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和負(fù)載(如各種機(jī)械、液壓、氣動(dòng)裝置)整合起來。因此,電機(jī)已不是一個(gè)零部件級(jí)的執(zhí)行機(jī)構(gòu),而是一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能的完整的機(jī)電一體化系統(tǒng)。國際上ABB、西門子、三菱等都已從電機(jī)制造企業(yè)發(fā)展為國際知名的電機(jī)及控制系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè),其產(chǎn)品范圍已從以電機(jī)為核心,延伸到變頻器、軟啟動(dòng)器等電機(jī)控制領(lǐng)域,展現(xiàn)出了較大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),占據(jù)較大的市場(chǎng)份額。我國電機(jī)制造企業(yè)已經(jīng)開始關(guān)注電機(jī)控制技術(shù),但要實(shí)現(xiàn)電機(jī)系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化匹配及其控制一體化,還需付出巨大的努力。
02 電機(jī)及系統(tǒng)的綠色節(jié)能
電機(jī)及系統(tǒng)效率的提升已成為節(jié)能潛力最有前景的發(fā)展方向之一。國際上各國政府和組織紛紛研究不同應(yīng)用領(lǐng)域、不同工業(yè)部門的各種各樣電機(jī)系統(tǒng)的節(jié)能方案,制定節(jié)能導(dǎo)則、標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī),并開發(fā)相關(guān)綠色節(jié)能產(chǎn)品,如:國際電工委員會(huì)(IEC)統(tǒng)一了全球的電動(dòng)機(jī)能效和測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn),包括歐盟EuroDEEM、美國MMASTER等電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能平臺(tái),以及歐盟生態(tài)設(shè)計(jì)計(jì)劃等。我國正在積極推動(dòng)和扶持高效電機(jī)及電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能工程的開展和實(shí)施,高效、超高效的中小型電機(jī)、調(diào)速專用電機(jī)、電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能控制系統(tǒng)、電機(jī)系統(tǒng)綠色節(jié)能技術(shù)等正成為發(fā)展趨勢(shì)。
03 電機(jī)及控制系統(tǒng)的專用化
為了獲得更好的負(fù)載匹配特性,使電機(jī)及控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行,國外已開發(fā)出各種專業(yè)電機(jī)及控制系統(tǒng)以滿足不同負(fù)載特性的應(yīng)用場(chǎng)合。我國也將不斷拓展電機(jī)產(chǎn)品的外延和內(nèi)涵,研發(fā)與不同負(fù)載匹配的各種專業(yè)電機(jī)及系統(tǒng),打破不同負(fù)載應(yīng)用場(chǎng)合長(zhǎng)期使用同一類電機(jī)的局面。
04 輕型化、小型化
許多領(lǐng)域?qū)﹄姍C(jī)的體積和重量提出了很高的要求,在石油、化工、煤炭等應(yīng)用領(lǐng)域體現(xiàn)的尤為明顯。為了達(dá)到輕型化、小型化的目標(biāo),在設(shè)計(jì)過程中,堅(jiān)持采用先進(jìn)技術(shù)和優(yōu)質(zhì)材料,優(yōu)化設(shè)計(jì)原則,實(shí)現(xiàn)了在有效材料保持不變的情況下,單位功率重量下降。例如:小功率電機(jī)的損耗分布中銅耗占比較大,效率大幅度提高比較困難,實(shí)現(xiàn)IE3以上能效級(jí)別不太現(xiàn)實(shí)。而如果采用鑄銅轉(zhuǎn)子替換原來的鑄鋁轉(zhuǎn)子,由于銅的導(dǎo)電性比鋁的高40%左右,電機(jī)總損耗顯著下降,鑄銅轉(zhuǎn)子電機(jī)可以很容易達(dá)到IE3、IE4能效等級(jí)。在小型風(fēng)機(jī)輔機(jī)和長(zhǎng)時(shí)間滿負(fù)荷運(yùn)行電機(jī)等領(lǐng)域,相同功率和效率指標(biāo)的鑄銅轉(zhuǎn)子電機(jī)和鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)相比,前者效率更高,重量更低,更加小型化。
05 智能化
目前國際上先進(jìn)的電機(jī)系統(tǒng)已集成了診斷、保護(hù)、控制、通訊等功能,可實(shí)現(xiàn)電機(jī)系統(tǒng)的自我診斷、自我保護(hù)、自我調(diào)速、遠(yuǎn)程控制等。隨著我國裝備制造業(yè)向高、精、尖方向發(fā)展及工業(yè)化、信息化兩化融合,電機(jī)系統(tǒng)智能化發(fā)展成為必然趨勢(shì)。
06 模塊化
以電機(jī)產(chǎn)品、電機(jī)控制裝置的機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口等實(shí)行模塊化設(shè)計(jì),可提升電機(jī)系統(tǒng)的快速響應(yīng)能力,目前已成為國際上電機(jī)及系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
07 低噪音
國外產(chǎn)品在負(fù)載情況下的噪聲已經(jīng)很低,目前我國電機(jī)產(chǎn)品與國外先進(jìn)水平相比還存在著較大差距,比如西門子電機(jī)的負(fù)載噪聲水平僅相當(dāng)于國內(nèi)電機(jī)的空載噪聲水平,國內(nèi)企業(yè)還需加快研究降低電機(jī)系統(tǒng)噪聲的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)。電機(jī)系統(tǒng)發(fā)展至今已成為集電機(jī)、控制、材料、流體力學(xué)、機(jī)械、結(jié)構(gòu)、電力電子等為一體的綜合學(xué)科,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,其發(fā)展趨勢(shì)還將被賦予新的內(nèi)容。國內(nèi)的深圳市硅基動(dòng)力有限公司是一家以電機(jī)為核心的專注無刷電機(jī)制造與電機(jī)微動(dòng)力系統(tǒng)開發(fā)的企業(yè)。在產(chǎn)品的穩(wěn)定性方面,硅基動(dòng)力制造的家電用高端無刷電機(jī)穩(wěn)定、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、啟動(dòng)電流小;噪音方面,產(chǎn)品運(yùn)行沒有電磁噪音,干擾小,可用于靜音要求較高的環(huán)境;能耗方面,產(chǎn)品體積小,效率高,耗電量低,有助于實(shí)現(xiàn)設(shè)備小型化和節(jié)能化。