第一節(jié) 中國(guó)微特電機(jī) 行業(yè) 基本生產(chǎn)技術(shù)、工藝或流程

永磁直流電機(jī)電樞制造主要工藝過(guò)程：

永磁直流電機(jī)轉(zhuǎn)子電樞一般由轉(zhuǎn)軸、鐵心、電樞繞組、換向器等構(gòu)成。是比較復(fù)雜的轉(zhuǎn)子組件

1、將鐵心及換向器壓到軸上。

2、換向器下刻（刻槽）。

3、車換向器外圓。

4、電樞繞組嵌線、接線及焊接。

5、半檢。

6、浸漆絕緣處理。

7、半檢。

8、精度鐵心外圓及軸承檔等尺寸。

9、精車（金剛石車）換向器表面。

10、動(dòng)平衡。

11、鐵心表面涂鐵紅。

第二節(jié) 中國(guó)微特電機(jī) 行業(yè) 新技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用情況

1、無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)

無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)具有調(diào)速性能好、控制方法靈活多變、效率高、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、過(guò)載能力強(qiáng)、無(wú)換向火花、無(wú)無(wú)線電干擾、無(wú)勵(lì)磁損耗及運(yùn)行壽命長(zhǎng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái),由于永磁材料性能提高、制造成本價(jià)格下降、電力電子技術(shù)發(fā)展及對(duì)電機(jī)性能要求等因素的影響,無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域迅速擴(kuò)展。

受控制理論和控制器件的限制,無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)一直采用經(jīng)典PID控制,該控制方法可使系統(tǒng)性能滿足各種靜、動(dòng)態(tài)指標(biāo),但系統(tǒng)的魯棒性不盡人意。面對(duì)日益復(fù)雜的控制對(duì)象,為進(jìn)一步提高無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的快速性、穩(wěn)定性和魯棒性,智能控制方法受到更多關(guān)注。近年來(lái)電機(jī)控制專用數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)又成為另一被廣泛使用的控制方法,DSP實(shí)現(xiàn)的電機(jī)伺服系統(tǒng)可以只用一片DSP代替單片機(jī)和各種接口,且DSP芯片有快速的運(yùn)算能力,可以實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜、更智能化的算法;可以通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)和擴(kuò)展;可以實(shí)現(xiàn)位置、速度和電流的全數(shù)字化控制。

2、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)

步進(jìn)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)是由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)控制電路構(gòu)成的。近二十年來(lái),電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和微處理器技術(shù)的飛速發(fā)展,極大地推動(dòng)了步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)的進(jìn)步,并使之在不斷完善中趨于成熟。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展,在使得步進(jìn)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)獲得更加廣泛應(yīng)用的同時(shí),也使得步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與其驅(qū)動(dòng)電路裝置日益成為不可分割的一個(gè)整體。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的合理設(shè)計(jì)與改進(jìn),需要對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行機(jī)理和具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的透徹了解與深入 分析 。同時(shí),步進(jìn)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的性能和運(yùn)行品質(zhì)在很大程度上取決于其驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)與性能,同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)配以不同類型的驅(qū)動(dòng)電路,其性能會(huì)有較大差異。

1）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的開(kāi)環(huán)驅(qū)動(dòng)

步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的最早應(yīng)用是開(kāi)環(huán)系統(tǒng),現(xiàn)在工業(yè)控制大量使用的也是開(kāi)環(huán)系統(tǒng)。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)思想使它開(kāi)環(huán)運(yùn)行的精度高于通常種類的電機(jī),其運(yùn)行速度與控制脈沖頻率呈嚴(yán)格的正比關(guān)系,轉(zhuǎn)過(guò)的角度與控制脈沖的個(gè)數(shù)呈嚴(yán)格的正比關(guān)系。

2）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的閉環(huán)伺服控制

隨著工業(yè)應(yīng)用的不斷深入和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,人們對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)提出了越來(lái)越高的性能要求。閉環(huán)伺服控制運(yùn)行方式從根本上解決了震蕩和失步問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了繞組電流的有效控制,提高了效率,拓寬了步進(jìn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域。

第三節(jié) 微特電機(jī) 行業(yè) 國(guó)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

國(guó)外微電機(jī)主要技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)是：產(chǎn)品向高性能、小體積方向發(fā)展；直流微電機(jī)向永磁化和無(wú)刷化方向發(fā)展；控制類微電機(jī)向高性能和組合化方向發(fā)展；生產(chǎn)技術(shù)向集約化、柔軟化、自動(dòng)化方向發(fā)展；測(cè)試技術(shù)向高級(jí)化自動(dòng)化發(fā)展。

與此同時(shí)，微電機(jī) 行業(yè) 面臨著以下變化：

1、現(xiàn)代工業(yè)用電機(jī)甚至家電電機(jī)已不再由單純的交直流電直接供電，而是由電力電子驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)。

2、電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器作為高效率自動(dòng)化生產(chǎn)中的中樞和執(zhí)行機(jī)，其可靠性是產(chǎn)品成功的首要因素。

3、隨著電子技術(shù)的日新月異，微電機(jī) 行業(yè) 和驅(qū)動(dòng)器制造業(yè)面臨著一個(gè)相互收購(gòu)和合并調(diào)整過(guò)程。

4、面臨市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和市場(chǎng)國(guó)際化的趨勢(shì)，微電機(jī) 行業(yè) 正出現(xiàn)國(guó)際間強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合的跨國(guó)集團(tuán)公司。

5、驅(qū)動(dòng)器的引入使現(xiàn)代微電機(jī)的設(shè)計(jì)、材料、生產(chǎn)工藝和制造面臨著新要求和新挑戰(zhàn)。

6、相對(duì)其他工業(yè)特別是電子工業(yè)，微電機(jī)制造業(yè)仍然是自動(dòng)化程度較低的 行業(yè) ，換言之，勞動(dòng)力占產(chǎn)品成本的比重比較高。

第四節(jié) 中國(guó)微特電機(jī) 行業(yè) 技術(shù)開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)、難點(diǎn) 分析

1、開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)

1）交流微電機(jī)及變頻控制技術(shù)。

2）無(wú)刷電機(jī)及控制技術(shù)。

3）永磁交流伺服電動(dòng)機(jī)及控制系統(tǒng)。

4）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)。

5）直線電動(dòng)機(jī)及驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)。

6）超聲波電機(jī)及應(yīng)用技術(shù)。

2開(kāi)發(fā)難點(diǎn)

1）IEC最新測(cè)試方法、高精度測(cè)試裝備以及測(cè)試技術(shù)的掌握。

2）新方法引起的一些損耗值發(fā)生變化，超高效電機(jī)降耗和工藝，冷軋磁性材料性能。

3）電機(jī)系統(tǒng)能耗測(cè)試、診斷、節(jié)能評(píng)估、測(cè)試技術(shù)；系統(tǒng)誤差自動(dòng)修正；高穩(wěn)定度負(fù)載控制方法；多轉(zhuǎn)矩類型、快速響應(yīng)型等試驗(yàn)負(fù)載。

4）電磁設(shè)計(jì)程序；耐沖擊電壓和耐電暈絕緣結(jié)構(gòu)；電磁噪聲和振動(dòng)抑制技術(shù)。

5）開(kāi)關(guān)頻率和死區(qū)時(shí)間對(duì)電機(jī)及電機(jī)控制影響；諧波影響及解決方案。

第五節(jié) 中國(guó)微特電機(jī) 行業(yè) 未來(lái)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

微特電機(jī)制造工序多、涉及精密機(jī)構(gòu)、精細(xì)化、微細(xì)加工、磁材料處理、繞組制造、絕緣處理等工藝技術(shù)，需要的工藝裝備數(shù)量大、精度高。是勞動(dòng)密集型和技術(shù)密集型的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。微特電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域主要發(fā)展趨勢(shì)如下：

1、產(chǎn)品向網(wǎng)絡(luò)化、輕薄短小化、永磁化、無(wú)鐵芯化、無(wú)刷化、驅(qū)動(dòng)器電機(jī)一體化、低電壓化、高性能和智能化趨勢(shì)發(fā)展。

在網(wǎng)絡(luò)化和輕薄短小化方面，主要是針對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)品性能的提高和產(chǎn)品尺寸的縮小。例如對(duì)汽車、電動(dòng)自行車用電機(jī)，采用網(wǎng)絡(luò)化控制、盤式結(jié)構(gòu)，以便同車輛使用部位相適應(yīng)，縮小體積。又如對(duì)旋轉(zhuǎn)變壓器，采用補(bǔ)償，在同樣的性能水平下，可以縮小一個(gè)機(jī)座號(hào)，或者同樣機(jī)座下可提高精度。對(duì)多極旋變，誤差精度大幅提高。對(duì)家電及其他場(chǎng)合使用的交流和直流微電機(jī)，采用塑料封工藝技術(shù)，可提高溫度，降低噪聲。為了獲得好的動(dòng)態(tài)性能，降低系統(tǒng)成本，無(wú)鐵芯電機(jī)今后在品種規(guī)格和產(chǎn)量上將會(huì)大幅度增長(zhǎng)。這類電機(jī)在直流印刷繞組電機(jī)、盤式繞組電機(jī)、杯形電樞直流微電機(jī)等方面，將大量得以推廣，用于汽車、電動(dòng)助力車、印刷設(shè)備以及自動(dòng)化裝置和軍事裝備中。在生命科學(xué)方面，主要發(fā)展低電壓化、驅(qū)動(dòng)器電機(jī)一體化和智能化的產(chǎn)品。

在無(wú)刷化方面，主要發(fā)展無(wú)刷直流電機(jī)，以提高產(chǎn)品的可靠性和壽命。無(wú)刷電機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于家用電器、聲像設(shè)備、汽車等領(lǐng)域。例如在變頻空調(diào)器中采用無(wú)刷直流電機(jī)替代異步電動(dòng)機(jī)，效率可明顯提高?？照{(diào)器的室內(nèi)風(fēng)機(jī)如用塑封無(wú)刷直流電機(jī)替代原有的單相異步電機(jī)，可獲得較好的速度調(diào)節(jié)特性低噪聲。無(wú)刷電機(jī)的性能優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)使其取得廣闊的市場(chǎng)前景。

在組合化方面主要是適應(yīng)軍事裝備和工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備的小型化要求，將驅(qū)動(dòng)器、角度傳感器、速度傳感器、伺服電動(dòng)機(jī)、減速器和制動(dòng)器等根據(jù)不同用途組合成一體，發(fā)展驅(qū)動(dòng)器電機(jī)一體化產(chǎn)品，作為一個(gè)獨(dú)立的功能組件或部件，或者發(fā)展直接驅(qū)動(dòng)和直線驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品。例如整機(jī)采用電機(jī)轉(zhuǎn)子直接作為驅(qū)動(dòng)元件，省掉了中間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，不但使其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，又可以提高系統(tǒng)精度。

2、生產(chǎn)技術(shù)向集約化、柔性化、自動(dòng)化、專業(yè)化以及生產(chǎn)協(xié)作配套網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。

發(fā)達(dá)國(guó)家十分重視微特電機(jī)生產(chǎn)線柔性化生產(chǎn)。隨著國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，微特電機(jī)產(chǎn)品的市場(chǎng)壽命越來(lái)越短，因此，要十分重視電機(jī)生產(chǎn)線柔性化生產(chǎn)，這樣可以克服以多品種小批量為特點(diǎn)的微特電機(jī)生產(chǎn)組織上的困難。而生產(chǎn)方式集約化、自動(dòng)化和專業(yè)化、生產(chǎn)協(xié)配套和網(wǎng)絡(luò)化，則可以使以大批量為特點(diǎn)的微特電機(jī)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化經(jīng)濟(jì)。繼續(xù)采用CAD/CAM等軟件，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期和減少成本。

3、測(cè)試技術(shù)向高效和自動(dòng)化發(fā)展。

電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制采用中大規(guī)模集成電路后，控制電路簡(jiǎn)化，有利于電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器輕薄短小化，并使驅(qū)動(dòng)精度和可靠性提高，同時(shí)降低成本。隨著電機(jī)性能的提高，要求與其配套的檢測(cè)技術(shù)精確度更高。

4、大型精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具向高技術(shù)含量模具發(fā)展。

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)總量和工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)模具的需求量越來(lái)越大，技術(shù)要求也越來(lái)越高。發(fā)展重點(diǎn)應(yīng)該是既能滿足大量需要，又有較高技術(shù)含量，特別是目前國(guó)內(nèi)尚不能自給、需大量進(jìn)口的模具和能代表發(fā)展前景的大型精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具。又由于模具標(biāo)準(zhǔn)件的種類、數(shù)量、水平、生產(chǎn)集中度等對(duì)整個(gè)模具 行業(yè) 的發(fā)展有重大影響。因此，一些重要的模具標(biāo)準(zhǔn)件也必須重點(diǎn)發(fā)展，其發(fā)展速度應(yīng)快于模具的發(fā)展速度，這樣才能不斷提高我國(guó)的模具標(biāo)準(zhǔn)化水平，從而提高模具質(zhì)量，縮短模具生產(chǎn)周期及降低成本。由于我國(guó)的模具產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上占有較大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，因此對(duì)于出口前景好的模具產(chǎn)品也應(yīng)作為重點(diǎn)來(lái)發(fā)展。


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