?國外微電機發(fā)展情況
發(fā)表時間：2013-03-29
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微電機工業(yè)發(fā)展淵源流長，種類繁多，每戶家庭中對電機平均用量的多寡代表著一個國家進步的情況。微電機已成為產(chǎn)業(yè)用機器設(shè)備、電器產(chǎn)品、汽車、摩托車和辦公OA機器及通信等產(chǎn)品的重要元件，其需求量、成長率相當(dāng)可觀，近兩年來用量更加大幅提升。由于終端產(chǎn)品的發(fā)展日新月異，機種不斷更新，使得電機的功能設(shè)計、開發(fā)、生產(chǎn)也不停的推陳出新。因此未來中高檔次的電機，其功能需配合新產(chǎn)品的開發(fā)與廠家實際需求來衡量，整個國際市場潛力極大，以下為市場前瞻性分析。
⑴家電用電機。微特電機及控制技術(shù)是現(xiàn)代家電的核心技術(shù)，家電用電機種類眾多，數(shù)量也大，雖屬較成熟市場，但新機種強調(diào)產(chǎn)品的多功能、省能源、低噪聲、振動小，正符合家電產(chǎn)品今后設(shè)計、生產(chǎn)、檢測高質(zhì)量化的效果，未來市場將會大幅成長。
⑵通信、電腦周邊產(chǎn)品。此類產(chǎn)品所用高精密小型電機需求品種愈來愈多，數(shù)量增幅甚為驚人，其配合電子控制，附加價值高，未來發(fā)展?jié)摿艽蟆?nbsp;
⑶汽車用微電機。汽車銷售量節(jié)節(jié)上升，所應(yīng)用電裝品日益增多。自動定量電子噴油系統(tǒng)取代傳統(tǒng)化油器，ABS剎車皆改由電機代替，一部汽車由傳統(tǒng)的十幾個電機增加到三四十個，甚至用到八十多個電機。摩托車的起動電機取代了腳踩方式，手提充電式電動工具的多樣化，未來環(huán)保所需的電動汽車，都讓人對高性能直流電機垂涎三尺，寄予厚望。
⑷電動工具用微電機。工業(yè)用產(chǎn)品轉(zhuǎn)化成家庭用手提工具，使高級電動工具及家庭電器產(chǎn)品風(fēng)行，對串勵電機性能要求愈嚴苛，發(fā)展也愈可觀。
⑸其他特殊用電機。如衛(wèi)星接收器轉(zhuǎn)向電機、割草機、殘障車用電機、CNC用伺服電機的數(shù)量都逐年上升，而電腦及高級電器用的無刷電機數(shù)量增幅最大，數(shù)以千萬臺計。
⑹工業(yè)用電機。一向由國際景氣帶動上升，新興工業(yè)國家增加，設(shè)備更新、新機器的增產(chǎn)，使得工業(yè)電機的未來仍然充滿希望。
2 技術(shù)發(fā)展趨勢
國外微電機主要技術(shù)發(fā)展趨勢是：產(chǎn)品向高性能、小體積方向發(fā)展；直流微電機向永磁化和無刷化方向發(fā)展；控制類微電機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、自動化方向發(fā)展；測試技術(shù)向高級化自動化發(fā)展。
與此同時，微電機行業(yè)面臨著以下變化：
⑴現(xiàn)代工業(yè)用電機甚至家電電機已不再由單純的交直流電直接供電，而是由電力電子驅(qū)動器驅(qū)動。
⑵電機和驅(qū)動器作為高效率自動化生產(chǎn)中的中樞和執(zhí)行機，其可靠性是產(chǎn)品成功的首要因素。
⑶隨著電子技術(shù)的日新月異，微電機行業(yè)和驅(qū)動器制造業(yè)面臨著一個相互收購和合并調(diào)整過程。
⑷面臨市場競爭和市場國際化的趨勢，微電機行業(yè)正出現(xiàn)國際間強強聯(lián)合的跨國集團公司。
⑸驅(qū)動器的引入使現(xiàn)代微電機的設(shè)計、材料、生產(chǎn)工藝和制造面臨著新要求和新挑戰(zhàn)。
⑹相對其他工業(yè)特別是電子工業(yè)，微電機制造業(yè)仍然是自動化程度較低的行業(yè)，換言之，勞動力占產(chǎn)品成本的比重比較高。
3 產(chǎn)品發(fā)展情況
3.1 控制類微電機
此類電機包括自整角機、旋轉(zhuǎn)變壓器、測速度發(fā)電機、感應(yīng)移相器、伺服電動機等產(chǎn)品，主用于軍事裝備和自動控制中。這類微電機除了強調(diào)小型化、高精度、快速反應(yīng)、高可靠性及對惡劣環(huán)境適應(yīng)性以外，還具有以下特點：
⑴品種多，數(shù)量小。軍事裝備門類多，要求各異，又不斷更新?lián)Q代，決定了這類電機的這一特點。美國kearfortt公司宣稱， 該公司可供國防部選用的品種規(guī)格達5000種以上，但年產(chǎn)量僅100萬臺。INLAND公司工業(yè)生產(chǎn)直流力矩電機， 產(chǎn)品機座最小僅2in，最大2m，品種500多種。
⑵標準化、系列化水平高。西方國家為了達到武器設(shè)備的互換性和三軍使用的統(tǒng)一性，長期以來在軍用微電機標準化和系列化方面，不惜重金開展了多方研究工作，形成了以美軍標準為基礎(chǔ)的統(tǒng)一標準。如英國DEF-148、法國170-510、日本NDS5340等標準，均注明與美軍標準同類產(chǎn)品可互換。前蘇聯(lián)和東歐國家則按前蘇聯(lián)國家標準（TOCT）中有關(guān)軍用等級生產(chǎn)。美軍標準代表世界先進水平。
⑶生產(chǎn)高度壟斷，技術(shù)嚴格封鎖。軍事裝備中用的微電機大多屬于精密控制電機，且在裝備中起著關(guān)鍵作用。另外，要求較多的精密加工設(shè)備和檢測設(shè)備，特別是現(xiàn)代微特電機技術(shù)集電機、微電子、精密加工和計算機技術(shù)于一身，一般企業(yè)難以承擔(dān)生產(chǎn)和開發(fā)新品任務(wù)。據(jù)統(tǒng)計，目前世界上生產(chǎn)軍用微電機的廠家僅數(shù)十個，其中著名的廠家美國占1／3（12個），英國有4個，法國、日本、意大利各有2個，形成高度壟斷局面，并受政府的重視和保護。美軍在1986～1990年間投資10億美元?？?，用于開發(fā)各類數(shù)字系統(tǒng)用微電機及控制裝置。北約組織長期以來，將軍用微電機列入摪屯硵控制物資名單中。
下面介紹國外幾個主要工業(yè)發(fā)達國家軍用控制微電機的發(fā)展近況。
美國軍用微電機制造業(yè)具有較長的歷史，其科研和產(chǎn)品水平處于世界領(lǐng)先地位。長期以來，西方國家軍事裝備和電子裝置中應(yīng)用的各類微電機絕大部分一直由美國幾個主要公司供給。微電機美軍標準已成為具有國際標準的地位。英國具有較好的電機工業(yè)基礎(chǔ)，軍用微特電機工業(yè)水平亦較高，其產(chǎn)品除供本國軍方選用外，也向北約組織國供應(yīng)。法、日、德等國的軍用微電機工業(yè)起步較晚，其產(chǎn)品技術(shù)水平低于美國，品種規(guī)格也少。法國和德國均依賴本國技術(shù)特點，開發(fā)部分新產(chǎn)品，形成具有特色的專門技術(shù)產(chǎn)品。如法國的位置傳感產(chǎn)品，西德的無刷電動機和步進電機等，均達到或接近美國水平。前蘇聯(lián)的微電機工業(yè)有較長的發(fā)展歷史并形成了獨立的科研和生產(chǎn)體系，采取封閉集中式生產(chǎn)，由少數(shù)大型軍工骨干企業(yè)承擔(dān)，特別重視產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性，但其產(chǎn)品性能水平和新品開發(fā)與美國相比有一定的差距。
這類微電機今后的技術(shù)發(fā)展應(yīng)繼續(xù)提高和完善傳統(tǒng)產(chǎn)品的性能，開發(fā)能滿足特殊要求的新品種。如開發(fā)粗、中、精三通道位置傳感器，精度可達角秒級，分辨率超過21bit。開發(fā)各類直接驅(qū)動電動伺服機構(gòu)用的低速交流和直流力矩電動機，多極印制繞組盤式電動機，片狀微電機，以逐步取代傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)品。繼續(xù)完善與微電機配套的電子元器件的功能，開發(fā)專用微處理器芯片及集成電路，研究電機控制的新原理和新方法。
3.2 微型永磁直流電動機
世界上最早的電機原型就是永磁電機，只是當(dāng)時永磁材料性能不良，而被電磁式電機占了主流。
朝陽配電箱、朝陽電控設(shè)備、朝陽昌華電控鋁鎳鈷永磁體的問世使永磁電機開始發(fā)展，但由于其價格比較高，所以鋁鎳鈷永磁電動機應(yīng)用面并不廣。自從廉價鐵氧體的出現(xiàn)才使永磁電動機的應(yīng)用量大幅度增加，應(yīng)用面從玩具電機、音像電機、汽車微電機到工業(yè)用的小功率驅(qū)動和伺服驅(qū)動等。據(jù)統(tǒng)計，500W以下的直流電機中永磁電動機占92％以上，其中絕大多數(shù)是鐵氧體永磁電動機。鐵氧體使用至今，但由于其磁性較差，不適合高性能電機的需要，因而20世紀60年代出現(xiàn)了稀土釤鈷永磁體，其最大磁能積是鋁鎳鈷的四倍多，是鐵氧體的五倍多。釤鈷永磁體的出現(xiàn)使高性能伺服電動機得到實現(xiàn)，
但由于釤鈷永磁體價格過高，限制了其應(yīng)用。20世紀80年代出現(xiàn)釹鐵硼永磁材料，
除了工作溫度和磁溫度系數(shù)不及釤鈷永磁體外，其他性能都超過了釤鈷，而且釹鐵硼永磁體遠比釤鈷價格低得多。高性能永磁體的出現(xiàn)和性能不斷提高，將會引起電機行業(yè)的巨大改變。預(yù)計各種伺服電動機，不論是直流和交流，還是步進電機最終都將過渡到永磁電機，甚至于應(yīng)用領(lǐng)域很廣的交流異步電機也最終要被各類型的永磁電機所代替。
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