隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高,小功率電機作為一個(gè)動(dòng)力驅動(dòng)源應用十分廣泛,在世界各國的經(jīng)濟發(fā)展中占據越來(lái)越重要的地位,這一產(chǎn)業(yè)為促進(jìn)許多工業(yè)國經(jīng)濟發(fā)展的騰飛發(fā)揮著(zhù)重要作用。
我國小功率電機從制作簡(jiǎn)單、性能單一、小規模生產(chǎn),發(fā)展到現在已形成了新型材料、電子、電氣技術(shù)得到廣泛應用的高技術(shù)產(chǎn)品,且已批量化大規模生產(chǎn),從而也成為了全球小功率電機的生產(chǎn)制造基地,我國小功率電機均采用國際標準或國外先進(jìn)標準,等效或等同或參照采用IEC60072、IEC60034等國際標準和MG1美國NEMA標準,且實(shí)物質(zhì)量達到或超過(guò)國際先進(jìn)的同類(lèi)產(chǎn)品水平,具有較強的國際競爭力。
我國小功率電機主要生產(chǎn)企業(yè)還擁有較多的自主知識產(chǎn)權和核心技術(shù),科技含量較高。
以下是我國小功率電機的技術(shù)水平發(fā)展的幾個(gè)階段:
一、開(kāi)始生產(chǎn)小功率電動(dòng)機階段
在這一階段,從前的第一機械工業(yè)部組織在北京電器科學(xué)研究院建立了電機研究室,專(zhuān)門(mén)研究開(kāi)發(fā)小功率電動(dòng)機,并附設相應的試制工廠(chǎng),這是中國最早研制和小量生產(chǎn)小功率電動(dòng)機的機構。這時(shí)國內還沒(méi)有專(zhuān)門(mén)制造這種電動(dòng)機的工廠(chǎng)。我國第一代的小功率電機就是在電器科學(xué)研究院的車(chē)間和少數制造常規電機的工廠(chǎng)制造出來(lái)的,主要包括磁滯電動(dòng)機、電機放大機、自整角機、旋轉變壓器、交流伺服電動(dòng)機、中頻發(fā)電機、罩極同步電動(dòng)機和交流換向器電動(dòng)機等,但產(chǎn)量都很小、技術(shù)力量非常薄弱。
二、小功率電機工業(yè)的形成
在這一階段,建成了許多專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)小功率電動(dòng)機的工廠(chǎng),如成都微電機廠(chǎng)、北京微電機廠(chǎng)、天津微電機廠(chǎng)、上海微電機廠(chǎng)、博山電機廠(chǎng)、曙光電機廠(chǎng)等等。這時(shí)還建立了幾個(gè)有關(guān)的研究所,如上海微電機研究所、西安微電機研究所、廣州分馬力電機研究所等等,并對原蘇聯(lián)設計的幾種小功率電動(dòng)機組織大量生產(chǎn)。同時(shí)對相關(guān)的基礎技術(shù)加強了科研工作,取得的成果為設計新一代的小功率電動(dòng)機奠定了基礎。例如改進(jìn)了電機的性能,繞組按諧波分布,使線(xiàn)性旋轉變壓器的精度提高等等。
三、小功率電動(dòng)機的快速發(fā)展階段
由于對各種家用電器和音響設備需要的不斷增加,微型計算機的廣泛應用和普及、辦公自動(dòng)化的發(fā)展、工業(yè)現代化的需要、舊企業(yè)的技術(shù)改造等等,對小功率電動(dòng)機的生產(chǎn)提出極高的要求。顯然,原來(lái)小功率電動(dòng)機的生產(chǎn)能力遠遠不能滿(mǎn)足要求,迫切需要制定出對這個(gè)行業(yè)進(jìn)行大規模擴展和技術(shù)改造的計劃。當時(shí)從國外引進(jìn)了技術(shù)先進(jìn)的設備,并新建了一些工廠(chǎng),從而改變了過(guò)去的落后面貌,形成基于大規模生產(chǎn)的工業(yè)。
四、逐漸融入全球化階段
隨著(zhù)我國改革開(kāi)放的進(jìn)一步深入以及WTO的加入,我國小功率電機又迎來(lái)了一個(gè)全新的發(fā)展階段,這一階段大量的外資企業(yè)進(jìn)入我國,在為我們帶來(lái)先進(jìn)的管理經(jīng)驗的同時(shí)也帶來(lái)了先進(jìn)的技術(shù)和生產(chǎn)設備。國內企業(yè)借機吸收引進(jìn)國外先進(jìn)的技術(shù),投入大量資金進(jìn)行技術(shù)改造,引進(jìn)不少先進(jìn)制造設備和測試設備,大大提升了國內小功率電機行業(yè)的技術(shù)水平。
隨著(zhù)CAD/CAM等軟件進(jìn)行計算機輔助設計、輔助制造技術(shù)的大量應用以及以計算機控制的柔性制造系統、主體倉庫、機器人進(jìn)行裝配等的組合,由計算機控制材料、部件的供應管理達到全廠(chǎng)高效率、高質(zhì)量的全自動(dòng)化均衡生產(chǎn)的實(shí)現,產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)周期大大縮短,制造成本顯著(zhù)降低;電子計算機和電力電子技術(shù)的發(fā)展使小功率電機產(chǎn)品進(jìn)入了一個(gè)新時(shí)期,交流變頻調速已經(jīng)逐步取代直流電機調速,逆變器與異步電機結合一體,有標準的電機安裝尺寸、調速比10∶1的逆變器電動(dòng)機已經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn),有程序控制功能的智能電動(dòng)機、開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機等已經(jīng)應用于各個(gè)領(lǐng)域,顯示出顯著(zhù)的技術(shù)優(yōu)勢,無(wú)刷直流電動(dòng)機、盤(pán)式永磁直流電動(dòng)機、薄型穩速電動(dòng)機等產(chǎn)品也以較高速度發(fā)展;再加上新型稀土磁鋼的使用,使小功率電機本機制作體積越來(lái)越??;再則電機與整體結構一體化技術(shù)的引入進(jìn)一步縮小了體積,簡(jiǎn)化了結構,提高了系統精度和可靠性,集電子技術(shù)、微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)于一體的小功率電機不僅可實(shí)現多功能,而且可借助計算機記憶、運算、處理功能提高電機控制精度和靈敏度,成為智能化產(chǎn)品。所有這些新材料、新技術(shù)的應用都不斷促使小功率電機日益朝著(zhù)薄型化、智能化和機電一體化方向發(fā)展。
在小功率電機技術(shù)不斷發(fā)展的同時(shí),其制造技術(shù)水平、材料與元器件以及標準都經(jīng)歷了飛速發(fā)展的階段。
制造技術(shù)由上世紀60年代以前以通用設備為基礎的手工或半機械化生產(chǎn),發(fā)展到今天已經(jīng)形成了將電磁設計、基本設計圖、零件加工圖自動(dòng)繪制與計算機輔助制造結合起來(lái),由多臺數控機床或加工中心組合,配置相應的傳送系統、刀具庫、工作庫、檢測裝置而形成自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)方式,在廣東和江浙等經(jīng)濟發(fā)達地區,部分經(jīng)濟實(shí)力雄厚的企業(yè)在通過(guò)與世界500強企業(yè)的技術(shù)合作,以及大量購入國外先進(jìn)的制造設備和檢測設備等方式,實(shí)現了以計算機控制的柔性制造系統、主體倉庫等組合起來(lái)自動(dòng)化生產(chǎn)方式,進(jìn)一步縮小了與發(fā)達國家的差距,推動(dòng)了小功率電機制造水平的提高,鞏固了小功率電機全球制造基地的地位。
近年來(lái),釹鐵硼永磁材料發(fā)展較快,將逐步解決電機用主要的導磁、導電、絕緣、結構材料沒(méi)有明顯突破的問(wèn)題,引導小功率電機用材料與元器件向永磁和電子起動(dòng)方向發(fā)展,從而提高電機的效率、縮小電機體積。目前,釹鐵硼永磁材料已經(jīng)廣泛應用于汽車(chē)起動(dòng)機、刮水器電機、無(wú)刷直流電動(dòng)機等;我國小功率電機標準也逐步向國際通用標準發(fā)展,目前我國小功率電機相關(guān)標準中絕大部分是等效或直接采用國際通用標準,這為我國小功率電機行業(yè)的快速發(fā)展以及提高在全球市場(chǎng)中的競爭力提供了強有力的保障。