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国产小功率电机技术发展的四个阶段

发布时间: 2019-07-22
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  随着科学技术的快速发展和人们生活水平的不断提高,小功率电机作为一个动力驱动源应用十分广泛,在世界各国的经济发展中占据越来越重要的地位,这一产业为促进许多工业国经济发展的腾飞发挥着重要作用。

  

  我国小功率电机从制作简单、性能单一、小规模生产,发展到现在已形成了新型材料、电子、电气技术得到广泛应用的高技术产品,且已批量化大规模生产,从而也成为了全球小功率电机的生产制造基地,我国小功率电机均采用国际标准或国外先进标准,等效或等同或参照采用IEC60072、IEC60034等国际标准和MG1美国NEMA标准,且实物质量达到或超过国际先进的同类产品水平,具有较强的国际竞争力。

  

  我国小功率电机主要生产企业还拥有较多的自主知识产权和核心技术,科技含量较高。

  

  以下是我国小功率电机的技术水平发展的几个阶段:

  

  一、开始生产小功率电动机阶段

  

  在这一阶段,从前的第一机械工业部组织在北京电器科学研究院建立了电机研究室,专门研究开发小功率电动机,并附设相应的试制工厂,这是中国最早研制和小量生产小功率电动机的机构。这时国内还没有专门制造这种电动机的工厂。我国第一代的小功率电机就是在电器科学研究院的车间和少数制造常规电机的工厂制造出来的,主要包括磁滞电动机、电机放大机、自整角机、旋转变压器、交流伺服电动机、中频发电机、罩极同步电动机和交流换向器电动机等,但产量都很小、技术力量非常薄弱。

  

  二、小功率电机工业的形成

  

  在这一阶段,建成了许多专门生产小功率电动机的工厂,如成都微电机厂、北京微电机厂、天津微电机厂、上海微电机厂、博山电机厂、曙光电机厂等等。这时还建立了几个有关的研究所,如上海微电机研究所、西安微电机研究所、广州分马力电机研究所等等,并对原苏联设计的几种小功率电动机组织大量生产。同时对相关的基础技术加强了科研工作,取得的成果为设计新一代的小功率电动机奠定了基础。例如改进了电机的性能,绕组按谐波分布,使线性旋转变压器的精度提高等等。

  

  三、小功率电动机的快速发展阶段

  

  由于对各种家用电器和音响设备需要的不断增加,微型计算机的广泛应用和普及、办公自动化的发展、工业现代化的需要、旧企业的技术改造等等,对小功率电动机的生产提出极高的要求。显然,原来小功率电动机的生产能力远远不能满足要求,迫切需要制定出对这个行业进行大规模扩展和技术改造的计划。当时从国外引进了技术先进的设备,并新建了一些工厂,从而改变了过去的落后面貌,形成基于大规模生产的工业。

  

  四、逐渐融入全球化阶段

  

  随着我国改革开放的进一步深入以及WTO的加入,我国小功率电机又迎来了一个全新的发展阶段,这一阶段大量的外资企业进入我国,在为我们带来先进的管理经验的同时也带来了先进的技术和生产设备。国内企业借机吸收引进国外先进的技术,投入大量资金进行技术改造,引进不少先进制造设备和测试设备,大大提升了国内小功率电机行业的技术水平。

  

  随着CAD/CAM等软件进行计算机辅助设计、辅助制造技术的大量应用以及以计算机控制的柔性制造系统、主体仓库、机器人进行装配等的组合,由计算机控制材料、部件的供应管理达到全厂高效率、高质量的全自动化均衡生产的实现,产品研发和生产周期大大缩短,制造成本显着降低;电子计算机和电力电子技术的发展使小功率电机产品进入了一个新时期,交流变频调速已经逐步取代直流电机调速,逆变器与异步电机结合一体,有标准的电机安装尺寸、调速比10∶1的逆变器电动机已经工业化生产,有程序控制功能的智能电动机、开关磁阻电动机等已经应用于各个领域,显示出显着的技术优势,无刷直流电动机、盘式永磁直流电动机、薄型稳速电动机等产品也以较高速度发展;再加上新型稀土磁钢的使用,使小功率电机本机制作体积越来越小;再则电机与整体结构一体化技术的引入进一步缩小了体积,简化了结构,提高了系统精度和可靠性,集电子技术、微电子技术、传感器技术于一体的小功率电机不仅可实现多功能,而且可借助计算机记忆、运算、处理功能提高电机控制精度和灵敏度,成为智能化产品。所有这些新材料、新技术的应用都不断促使小功率电机日益朝着薄型化、智能化和机电一体化方向发展。

  

  在小功率电机技术不断发展的同时,其制造技术水平、材料与元器件以及标准都经历了飞速发展的阶段。

  

  制造技术由上世纪60年代以前以通用设备为基础的手工或半机械化生产,发展到今天已经形成了将电磁设计、基本设计图、零件加工图自动绘制与计算机辅助制造结合起来,由多台数控机床或加工中心组合,配置相应的传送系统、刀具库、工作库、检测装置而形成自动生产线的生产方式,在广东和江浙等经济发达地区,部分经济实力雄厚的企业在通过与世界500强企业的技术合作,以及大量购入国外先进的制造设备和检测设备等方式,实现了以计算机控制的柔性制造系统、主体仓库等组合起来自动化生产方式,进一步缩小了与发达国家的差距,推动了小功率电机制造水平的提高,巩固了小功率电机全球制造基地的地位。

  

  近年来,钕铁硼永磁材料发展较快,将逐步解决电机用主要的导磁、导电、绝缘、结构材料没有明显突破的问题,引导小功率电机用材料与元器件向永磁和电子起动方向发展,从而提高电机的效率、缩小电机体积。目前,钕铁硼永磁材料已经广泛应用于汽车起动机、刮水器电机、无刷直流电动机等;我国小功率电机标准也逐步向国际通用标准发展,目前我国小功率电机相关标准中绝大部分是等效或直接采用国际通用标准,这为我国小功率电机行业的快速发展以及提高在全球市场中的竞争力提供了强有力的保障。

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