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      2018中國微電機制造行業未來發展趨勢

      2018-07-13

      微電機

          中國微電機制造行業未來發展趨勢。近年來,電力電子、微電子、計算機、控制等技術得到迅猛發展,催生了一系列新型微特電機,如永磁無刷直流電動機、交流伺服電動機、開關磁阻電動機、無刷雙饋電動機等。

          參考《2017-2022年中國柴油發電機行業市場發展現狀及十三五運行態勢預測報告》

          近年來,電力電子、微電子、計算機、控制等技術得到迅猛發展,催生了一系列新型微特電機,如永磁無刷直流電動機、交流伺服電動機、開關磁阻電動機、無刷雙饋電動機等。隨著信息技術、材料技術、能源技術的進步,當前微特電機技術正在進入一個新的發展階段,其發展趨勢體現在以下幾個方面:

      (1)微型化、輕量化

          為了適應日益微型化的電子信息產品,微特電機正向小型化、輕量化方向發展。這種發展既包括微特電機體積和重量的改變,也包括實現同一功能所需功率的降低。為了達到微特電機小型、微型化的目的,一方面需要不斷使用新型的高性能材料與電子元器件,提高電機的功率密度,另一方面還要不斷研究新型的電機拓撲結構和運行原理。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。例如,以色列GivenImaging公司研制的M2A膠囊內鏡,其微電機外形尺寸為11mm26mm,重量僅4毫克,可在人體消化道內穿行。

      (2)節能化、環保化

          隨著節能、健康、環保等理念受到信息處理設備、家電等終端產品消費者日益重視,微特電機作為其中主要的耗能部件,其能效水平、噪聲振動、電磁干擾等節能、環保指標正在不斷提升。電機及系統運行效率的提升可釋放巨大的節能降耗潛力,目前我國正在積極推動和扶持高效電機及電機系統節能工程的開展和實施,鼓勵采用新型電機設計、新工藝及新材料,通過降低電磁能、熱能、機械能的損耗,提高輸出效率。

      (3)機電一體化

          隨著電子技術,特別是微電子技術、計算機技術、材料技術、自動控制技術以及生物工程技術等在微特電機上的不斷應用,現代微特電機已發展到以電子計算為控制核心,配置傳感器等系列電力電子器件的新一代機電一體化系統。系統中電機與電源、驅動系統、控制系統緊密組合,整體性能和效率得到了大幅度的提升。

          目前機電一體化微特電機系統的主要代表有交流伺服電機、開關磁阻電機等。這些電機以無刷電機作為基礎,采用IG-BT和MCT等新型電力電子器件,同時采用數字信號處理器(DSP),軟件方面則采用專家系統配置,其應用范圍正在不斷擴大。

      4)數字化及智能化

          隨著現代控制理論、半導體器件及電子信息技術的發展,微特電機呈現智能化、數字化發展趨勢。微特電機智能化和數字化是指微特電機通過在其控制單元中采用可編程控制器實現電機速度和位置控制的數字化、邏輯化以及自我反饋和自我調節。隨著物聯網的發展,微特電機作為物聯網的最底層也是最基礎的終端驅動,必將朝著控制智能化、數字化的方向發展。智能化、數字化的發展改變了人們對微特電機的認識,誕生了智能單元的概念,即把微特電機作為一個小型智能系統來定位和設計,使微特電機的發展與數字化、信息化發展的潮流相接軌。目前先進的微特電機系統已集成診斷、保護、控制、通訊等功能,可實現電機系統的自我診斷、自我保護、自我調速和遠程控制等智能化操作。

      (5)測試技術新型化發展

          隨著微特向微型化向微型化方向發展.其建模、仿真、優化設計的正確性、有效性需要使用微機械性能評測技術加以評價。由于微電機的重要零部件十分微小,產生的運動、位移微乎其微,無法用傳統的測試方法測得相應指標。因此.必須開發微機械量傳感測量技術.以適應新的測試需求。

      (6)高可靠性方向發展

          隨著微特電機應用領域的不斷拓寬,尤其是生保系統、汽車部件、航天等領域的應用,對微特電機的可靠性要求越來越高。國外有的汽車廠商制定的可靠性標準為不合格率PPM(即不合格率不超過10的負6次方),而有些場合,如人工心臟電機、汽車電動助力轉向系統電機、載人宇宙飛船使用的電機要求合格率100%。


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