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电机行业的新趋势
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述了在过去的几年间电机制造业是如何努力不断开发出新产品来面临这些挑战的。

1电机行业所面临的市场环境就全球而言,电机市场是稳定发展的,但是经济发展的放缓及无刷直流电机的兴起,都对现有电机市场产生影响。

随着电子器件的价格下降,使用电子控制取代原有的机械结构,这一变化不仅影响着旧的电机技术,也影响着电机用户的发展定位,如暖通空调用送风电机,家用电器和医疗器械等。

在美国:1999年交流电机产值达29亿美元大马力电机主要用于压缩机,泵及各种鼓风机。

在欧洲随着技术的进步,可调速电机系统的价格不断降低,其功率输出范围广等特点被制造业所认识,因此正在向各个应用领域渗透。可调速电机市场保持着强劲的增长势头。1999年装机4万套产值4660万美元,预计到2006年可达219400套的装机量。

在中国:伴随着主要工业跨国公司在中国设厂,其对小马力电机的需求不断地增加,促使了小马力电机制造商在中国设厂,对中国相关领域的公司构成竞争压力。

面临这样一种市场环境,电机制造商从研发阶段开始,不断采用新的技术以满足器具制造商对电机在能效、声及价格等方面的需求。

2电机声方面的改进器具的生产商总是希望其产品以高效、安静、可靠性高而著称。在家庭的生活空间中使用的器具,诸如真空吸尘器洗衣机洗碗机搅拌器等器具能安静地工作就是对生产商最高的奖励。声是一种非常主观的感觉因人而异且与其频率组成有关。声测试需要特殊的声学环境。机械振动是引起声的根源之一。

电机的固有声不能通过安装的方式解决,但可以降低。如使用橡胶垫及弹性支架。改变电机转速,安装配重及空间距离可以减少谐振产生的声。

revcor公司与其电机供货商协编者手记:00年月0曰月4曰全国家用电器标委会在海南省海口市召开了“国际变频空调技术研讨会”。来自曰本冷冻空调工业会的海原诚松下公司x田边义浩三菱电机公司x长屋敏郎厦普公司)石野一夫三菱电机公司)四位专家在会上介绍了曰本及国际有关空调器的标准、法规体系实施情况的现状及发展前景。由于此次修订gb/t7725-2000时其中变频空调器有关章节将会考虑采用曰本的标准修订,因此与会代表对曰本专家的发言十分感兴趣。会后,我刊记者矫龙专程采访了这几位曰本专家希望以上的采访对读者会有所启发。

计算基准却以更冷地域的第5地域为标准点。如果产品不达到这些规定值则无法在这些国家销售。所以评价各个地域的效率必须要使用各个地域的计算基准。为了能平等地评价各个空调厂家的产品性能最重要的是设定合理的代表地域。记者我听说ra的标准将要作为提案提交到国际标准组织中。如果这样的话,在seer计算时其相关系数是否要做适当的变动呢,海原:目前国际标准制定小组也正在讨tc86sc61.今后定小组也将开始讨论seer的计算。我们也确实准音将ra的标准提交到这个小组中讨论。其中,在测定方法方面,根据公平的原则,我们将提出ra的1/2性能测定方案。

当然这还要根据各国代表的意见经过充分讨论来确定合理的系数进而计算seer值。记者:在gb/t7725-1996中规定空调器在434高温时要保证连续工作2个小时,曰本在这种情况下对变频机是怎幺规定的,海原:曰本在is中对于变频机也有相同的规定。而且对它的规定与定速机是芫全相同的。同样对定速机要求做的所有实验变频机也都要求去做,不存在对变频机要求放竞的问题,在这一点上对定速机和变频机是一视同仁的。

作,将电机的设计与鼓风机的设计相结合开发出了低声的通风系统。

nmb公司对其轴流风机的叶轮进行100%的平衡,以达到较低的声水平为芯片提供了可靠的冷却方案。

arcelikas公司对真空吸尘器的声问题从设计阶段就予以考虑。通过分析其声产生机理发现电机的电磁力及机械力的变化引起振动产生声离心风扇引起空气扰动产生空气动力声。通过综合流体力学结构学电机学材料学等多学科的技术,目前可将其整机声降低6db电机系统声可降低3db. 3电机的效率与成本美国能源部的一顷调查表明,各式各样的民用电机的耗电量占同期全部民用耗电的42%左右。使用高效电机节能的潜力很大。采用新技术新材料,改进加工技术等可以提高电机的效率;怡当的安装可以降低电机的运行温度,相应地提高功率因数,延长绝缘材料及轴承的寿命。

摩托罗拉公司开发的数字倍号处理器及其内置软件为工业设音及家用电器提供了精确的数字控制。惠而普公司利用该顷控制技术开发出了节能新产品。

lamb电器公司改进了其真空吸尘器的风扇及风道设计,将效率提高了12%,同时降低了产品重量小了产品尺寸。通过评估现有的电机技术该公司将开关磁阻(sr)电机与其空气密封技术相结合,使其吸尘器的无故障运行时间达到了2500小时从而减少了窖户为停机及维修所付出的成本mb技术公司利用其注塑技术的优势用塑料代替金属开发出了注塑电机转子组件塑料导杆等,提高了生产效率及产品质量降低了成本。该公司利用塑料材料开发出的12v高风压bm5115型离心鼓风机广泛用于通倍柜,网站服努器等设音中。

电机效率的增加有助于降低便携式产品的重量,延长电池供电产品的使用时间。

将现有的暖通空调系统中的电机,由原来的定速驱动改变为可调速驱动,使电机转速与动态需求相匹配,可以节约大量的电力。而将可调速电机驱动系统与楼宇自动化控制系统相结合,则可大大节约安装成本减少操作人员。abb公司开发出了一种内置控制算法的交流电机变速驱动系统及其通讯接口,通过一个串行接口就可以向楼宇管理人员提供诸如开机停机控制、电机速度调节、功率反馈、故障诊断等功能,使管理人员快速准确地作出判断及决定。在华盛顿州政府部门的暖通空调系统中实施了相应的改造,采用14台可调速高效电机(2-100马力汲其驱动系统来替代原有的各类风扇电机及泵电机,每年可节电1570万干瓦时及节能20万大卡,折合60万美元。全部改造投入可在10年内收回。

将电机产品的零部件规格化、系列化,有助于减少开发步骤在尽可能短的时间内推出产品,满足窖户对交货时间的要求同时降低开发预算轻开发工程师的压力。pittmanmotor公司按窖户要求提供由各种规格化的零部件生产的各种直流电机。其规格化、系列化的零部件包括:编码器、主轴、变速箱、电缆组件、电磁/射频干扰抑制元件、闸等等,零部件的每一种规格都源自于其自身参数及设计要求。

4电机与互联网在互联网上开拓电机销售市场的站点越来越多,电子商努快洁简便的特点对传统的电机销售方式产生着冲击。网上的竞争要求企业不断地投入资金和高素质的管理人员,以提高服努水平。

revc0r公司利用互联网的交互功能,在其网址上介绍其新的暖通空调系统,并且正在研究通过其网址向其窖户发布v2r演示版软件的可行性。

工程及使用记录。以便窖户在线进行产品的订购bm技术公司是当年度的网络奖的获得者,该奖顷由网络市场联盟从700多家参赛网址中评选出来,以表彰在网址的设计、革新、内容、交互性、易用性等方面做出特殊贡献及典范工作的公司。nbm技术公司是一家从事轴流风扇、键盘、电源生产的公司。该公司意识到在人们曰益依赖互联网获取倍息的今天,保持网址内容的有用性和不断更新倍息的重要性。

为了达到安静和高效的要求,器具制造商将目光转向当代新的电机制造技术,开关磁阻电机(sr)就是其中之一。

tridelta公司是使开关磁阻电机第一个商业化的公司,该公司承担sr电机的设计及其驱动软件包的设计,以满足不同器具对电机的特殊需求。开关磁阻电机是无刷直流电机,没有电刷及永磁体,因此减少了潜在的维修和磨损问题。开关磁阻电机是长寿命电机,其轴承的寿命决定了电机的寿命。在电机中绕组在定子上,转子上无绕组仅有层叠铁芯。

sr电机由于组件少,制造及组装工作量少因而其制造成本低。电机及其驱动系统的成本,很大程度上取决于使用该电机的器具需求的复杂程度。各种设计几何形状尺寸和输出功率都是可能的,但一些设计己经被申请专利保护。tridelta公司非常想设计并且制造由单相至五相新的电机及其控制包功率由1/20马力至开关磁阻电机及其驱动包,该电机特殊的转子形状可以改进同类型电机的力矩波动消除转动死点少声。简化对传感器及控制电路的需求,放竞了加工允差因此成本很低。其控制系统提供调速、自同步、防止失速、过度温升、高低电压保护等功能。可用于鼓风机、泵、搅拌器、离心风机、电动工具及地板护理器具。

公司开发出了一种产品目录搜索及产品订购系统。其特点包括自动搜索最新的产品库存及价格倍息,提供产品的性能曲线和说明书,提供电机系统增加数字倍号处理器,标志着电机控制由硬件转向软件。这一转移是由于数字倍号处理器具有出色的带竞及处理实时倍号的能力。软件模型的应用除了改进性能、降低成本、增加可靠性和效率外,也使得器具制造者在选择电机货源时更加灵活。基于可编程数字倍号处理器的实时数字控制系统降低了电机的能源消耗及声,提供了更多功能选择。例如惠而浦公司使用数字倍号处理器不仅控制电机速度,同时也感知洗碗机内水的干净程度,以及在干衣机中的衣物潮湿度。在过去的五年间数字倍号处理器的全球市场扩大了近4倍,其价格却以110的速度在不断下降。数字倍号处理器正在向各个领域渗透。

摩托罗拉公司提供一个综合性的控制包,内置控制器及软件用于目前较流行电机的控制系统。anacon系统公司提供了一种控制产品,可使现有的单速电机系统变成可调速系统,以达到节能目的。如在空调系统中通过降低风速,可以降低声。保持空气以较低的速度流动,使人更感舒适。在水泵中使用该系统可控制水压,以提供恒定水压或可变的流速。

7直流电机的有刷换向及无刷换向对大多数设计者而言,无刷整流电机和有刷整流电机提供了芫全不同的优点。传统的知识认为无刷电机提供了高速和很快的加速度,产生更少的声和电磁干扰,不需要经常维护。在另一方面,有刷整流电机提供了平稳的运转及更高的经济性。可是最近在无刷电机技术及制造方面的改进,正在向传统知识进行挑战。使设计者可以选择结合了两者传统优点的无刷电机。使无刷电机运转更平稳的关键集中在其新的无槽定子的设计。在传统的无刷电机中铜线绕在层叠铁芯的槽中,当磁体通过层叠铁芯的极靴及两个极靴之间的空气隙时,会对层叠铁芯顶部的金属产生不同的吸引力,这种不均衡的磁力作用引起了转子运动的波动,进而影响了电机的振动和声。

公司开发的新型无刷电机的铜线被绕在无槽的层叠铁芯上用粘合剂固定。此种设计产生了平稳的转动消除了震动。无槽设计可以显著地减少阻尼损失。在有槽及无槽电机中,当磁体与铁芯相互运动时会产生涡流导致阻尼损失。因为在无槽电机中磁体与铁芯的距离增大。涡流电流被消弱,因而无槽无刷电机可以达到高效运行。

设计者通常选用无刷电机用于高速低维护器具中,典型的应用是计算机的外围设音大容量的存储系统,测试与计量医疗器具及房间清洁器具。借助于新的无槽设计,无刷电机也能满足特殊器具的需求。由于良好的控制和平稳的运动,医疗设音的设计者将无槽电机应用于需要精确计量并输送流体到精细区域如眼部的医疗设音中。在医学成像系统中无槽无刷电机提供平稳的低速运行。飞机控制系统向飞行员提供平稳的反馈。通过减少振动新的电机减少了与手持工具有关的人体工程学问题。随着无槽设计的发展,无刷电机满足了广泛的器具需求。

在过去,器具生产商不仅希望提供具有自我诊断功能、功率更强大、使用声更低的电机,同时也希望电机制造商提供更多的附件,如安装支架、微处理器、编码器等。在当今,电机供应商不是仅出售一个电机而是一个芫整的系统。未来智能化的设计将使电机自动适应我们环境的变化,给器具设计工程师以更大的灵活性及使用中的兼容性。自我诊断及维修预报将成为实际的选择,可以显著地减少售后成本,增加最终用户的满意度。节能及降低声将影响电机的设计。电机的设计和制造的另一个问题是能通过环境测试。不同的器具制造商有不同的需求和测试标准,在同一个公司内部也会因需求不同其测试标准也不同。在不同公司之间的数据相关性也是很重要的。由于数据采集方法不同而产生差异。这就需要统一测试标准。

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作者:未知 点击:706次 [打印] [关闭] [返回顶部]
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