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六大方向!微電機制造行業(yè)的未來(lái)發(fā)展趨勢

時(shí)間:2021-12-06瀏覽量:875

近年來(lái),電力電子、微電子、計算機、控制等技術(shù)得到迅猛發(fā)展,催生了一系列新型微特電機,如永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機、交流伺服電動(dòng)機、開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機、無(wú)刷雙饋電動(dòng)機等。隨著(zhù)信息技術(shù)、材料技術(shù)、能源技術(shù)的進(jìn)步,當前微電機技術(shù)正在進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段。那么,微電機行業(yè)的發(fā)展趨勢體現哪些方面呢?

(1)微型化、輕量化

為了適應日益微型化的電子信息產(chǎn)品,微特電機正向小型化、輕量化方向發(fā)展。這種發(fā)展既包括微特電機體積和重量的改變,也包括實(shí)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(dòng)與控制采用集成電路后,其最大優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)化,有利于電機的輕薄短小化,并使驅動(dòng)精度和可靠性提高。

(2)節能化、環(huán)?;?/span>

隨著(zhù)節能、健康、環(huán)保等理念受到信息處理設備、家電等終端產(chǎn)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(dòng)、電磁干擾等節能、環(huán)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(dòng)和扶持高效電機及電機系統節能工程的開(kāi)展和實(shí)施,鼓勵采用新型電機設計、新工藝及新材料,通過(guò)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(zhù)電子技術(shù),特別是微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、材料技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)以及生物工程技術(shù)等在微特電機上的不斷應用,現代微特電機已發(fā)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(dòng)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(kāi)關(guān)磁阻電機等。這些電機以無(wú)刷電機作為基礎,采用IG-BT和MCT等新型電力電子器件,同時(shí)采用數字信號處理器(DSP),軟件方面則采用專(zhuān)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(zhù)現代控制理論、半導體器件及電子信息技術(shù)的發(fā)展,微特電機呈現智能化、數字化發(fā)展趨勢。微特電機智能化和數字化是指微特電機通過(guò)在其控制單元中采用可編程控制器實(shí)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(zhù)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,微特電機作為物聯(lián)網(wǎng)的最底層也是最基礎的終端驅動(dòng),必將朝著(zhù)控制智能化、數字化的方向發(fā)展。智能化、數字化的發(fā)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(gè)小型智能系統來(lái)定位和設計,使微特電機的發(fā)展與數字化、信息化發(fā)展的潮流相接軌。目前先進(jìn)的微特電機系統已集成診斷、保護、控制、通訊等功能,可實(shí)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(shù)新型化發(fā)展

隨著(zhù)微特向微型化向微型化方向發(fā)展.其建模、仿真、優(yōu)化設計的正確性、有效性需要使用微機械性能評測技術(shù)加以評價(jià)。由于微電機的重要零部件十分微小,產(chǎn)生的運動(dòng)、位移微乎其微,無(wú)法用傳統的測試方法測得相應指標。因此.必須開(kāi)發(fā)微機械量傳感測量技術(shù).以適應新的測試需求。

(6)高可靠性方向發(fā)展

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

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