امروزه، در کاربردهای عملی، میکروموتورها از کنترل سادهی استارت و منبع تغذیه در گذشته به کنترل دقیق سرعت، موقعیت، گشتاور و غیره، به ویژه در اتوماسیون صنعتی، اتوماسیون اداری و اتوماسیون خانگی، تکامل یافتهاند. تقریباً همه از محصولات یکپارچهسازی الکترومکانیکی استفاده میکنند که فناوری موتور، فناوری میکروالکترونیک و فناوری الکترونیک قدرت را ترکیب میکنند. الکترونیکی شدن یک روند اجتنابناپذیر در توسعه میکروموتورها و موتورهای ویژه است.
فناوری مدرن میکروموتور، بسیاری از فناوریهای پیشرفته مانند موتورها، رایانهها، نظریه کنترل و مواد جدید را در خود جای داده و از حوزه نظامی و صنعتی به زندگی روزمره راه پیدا کرده است. بنابراین، توسعه فناوری میکروموتور باید با نیازهای توسعهای صنایع پایه و صنایع پیشرفته سازگار شود.
سناریوهای استفاده گستردهتر:
۱. میکرو موتورها برای لوازم خانگی
به منظور برآورده کردن مداوم نیازهای کاربر و انطباق با نیازهای عصر اطلاعات، برای دستیابی به صرفهجویی در مصرف انرژی، راحتی، شبکهسازی، هوشمندسازی و حتی لوازم خانگی شبکهای (لوازم اطلاعاتی)، چرخه تعویض لوازم خانگی بسیار سریع است و الزامات بالایی برای موتورهای پشتیبان مطرح شده است. الزامات مربوط به راندمان، سر و صدای کم، لرزش کم، قیمت پایین، سرعت قابل تنظیم و هوشمندسازی. میکروموتورهای مورد استفاده در لوازم خانگی 8٪ از کل میکروموتورها را تشکیل میدهند: از جمله تهویه مطبوع، ماشین لباسشویی، یخچال، اجاقهای مایکروویو، پنکههای برقی، جاروبرقی، دستگاههای آبگیری و غیره. تقاضای سالانه در جهان 450 تا 500 میلیون واحد (مجموعه) است. این نوع موتور خیلی قدرتمند نیست، اما تنوع گستردهای دارد. روند توسعه میکروموتورها برای لوازم خانگی شامل موارد زیر است:
① موتورهای بدون جاروبک با آهنربای دائم به تدریج جایگزین موتورهای آسنکرون تک فاز خواهند شد.
② انجام طراحی بهینه و بهبود کیفیت و کارایی محصول؛
۳- برای بهبود بهرهوری تولید، ساختارهای جدید و فرآیندهای جدید را اتخاذ کنید.
۲. میکرو موتورها برای خودروها
موتورهای کوچک برای خودروها ۱۳٪ را تشکیل میدهند، از جمله ژنراتورهای استارت، موتورهای برف پاک کن، موتورهای تهویه مطبوع و فنهای خنک کننده، موتورهای سرعت سنج برقی، موتورهای غلتک شیشه، موتورهای قفل در و غیره. در سال ۲۰۰۰، تولید خودرو در جهان حدود ۵۴ میلیون دستگاه بود و هر خودرو به طور متوسط به ۱۵ موتور نیاز داشت، بنابراین جهان به ۸۱۰ میلیون دستگاه نیاز داشت.
نکات کلیدی برای توسعه فناوری میکروموتور برای خودروها عبارتند از:
① راندمان بالا، خروجی بالا، صرفه جویی در انرژی
راندمان عملیاتی آن را میتوان از طریق اقداماتی مانند سرعت بالا، انتخاب مواد مغناطیسی با کارایی بالا، روشهای خنکسازی با راندمان بالا و بهبود راندمان کنترلر بهبود بخشید.
② هوشمند
هوشمندسازی موتورها و کنترلرهای خودرو، خودرو را قادر میسازد تا در بهترین حالت خود کار کند و مصرف انرژی را به حداقل برساند.
۳. میکروموتورها برای درایو و کنترل الکتریکی صنعتی
این نوع میکرو موتورها ۲٪ از بازار را تشکیل میدهند، از جمله ماشینهای ابزار CNC، منیپولاتورها، رباتها و غیره. عمدتاً شامل سروو موتورهای AC، موتورهای پلهای قدرت، موتورهای DC با سرعت بالا، موتورهای بدون جاروبک AC و غیره میشوند. این نوع موتور انواع مختلفی دارد و نیازهای فنی بالایی را برآورده میکند. این نوعی موتور است که تقاضا برای آن به سرعت در حال افزایش است.
روند توسعه میکرو موتور
پس از ورود به قرن بیست و یکم، توسعه پایدار اقتصاد جهانی با دو مسئله کلیدی - انرژی و حفاظت از محیط زیست - روبرو است. از یک سو، با پیشرفت جامعه بشری، مردم نیازهای بالاتر و بالاتری برای کیفیت زندگی دارند و آگاهی از حفاظت از محیط زیست قویتر میشود. موتورهای ویژه نه تنها به طور گسترده در شرکتهای صنعتی و معدنی، بلکه در صنایع تجاری و خدماتی نیز مورد استفاده قرار میگیرند. به ویژه محصولات بیشتری وارد زندگی خانوادگی شدهاند، بنابراین ایمنی موتورها مستقیماً ایمنی افراد و اموال را به خطر میاندازد. لرزش، سر و صدا، تداخل الکترومغناطیسی به یک خطر عمومی تبدیل میشوند که محیط زیست را آلوده میکند. راندمان موتورها مستقیماً با مصرف انرژی و انتشار گازهای مضر مرتبط است، بنابراین الزامات بینالمللی برای این شاخصهای فنی روز به روز سختگیرانهتر میشود که توجه صنعت موتور داخلی و خارجی را به خود جلب کرده است، از ساختار موتور گرفته تا تحقیقات صرفهجویی در مصرف انرژی در جنبههای مختلفی مانند فناوری، مواد، قطعات الکترونیکی، مدارهای کنترل و طراحی الکترومغناطیسی. بر اساس عملکرد فنی عالی، دور جدید محصولات میکروموتور نیز سیاستهای مربوطه را با هدف صرفهجویی در مصرف انرژی و حفاظت از محیط زیست اجرا خواهد کرد. استانداردهای بینالمللی پیشرفت فناوریهای مرتبط، مانند مهرزنی جدید موتور، طراحی سیمپیچ، بهبود ساختار تهویه و مواد با نفوذپذیری مغناطیسی بالا و کم اتلاف، مواد آهنربای دائمی خاکی کمیاب، فناوری کاهش نویز و ارتعاش، فناوری الکترونیک قدرت، فناوری کنترل و فناوری کاهش تداخل الکترومغناطیسی و سایر تحقیقات کاربردی را ارتقا میدهند.
با فرض اینکه روند جهانی شدن اقتصاد در حال شتاب گرفتن است، کشورها توجه بیشتری به دو موضوع اصلی صرفهجویی در مصرف انرژی و حفاظت از محیط زیست نشان میدهند، مبادلات و همکاریهای فنی بینالمللی در حال تقویت است و سرعت نوآوریهای تکنولوژیکی در حال افزایش است، روند توسعه فناوری میکروموتور به شرح زیر است:
(1) فناوریهای پیشرفته و جدید را اتخاذ کرده و در جهت الکترونیک توسعه یابد؛
(2) راندمان بالا، صرفهجویی در مصرف انرژی و توسعه سبز؛
(3) توسعه به سمت قابلیت اطمینان بالا و سازگاری الکترومغناطیسی؛
(4) به سمت سر و صدای کم، لرزش کم، هزینه و قیمت پایین حرکت کنید.
(5) به سمت تخصص، تنوع و هوشمندی توسعه یابید.
علاوه بر این، موتورهای میکرو و ویژه در جهت ماژولارسازی، ترکیب، ادغام الکترومکانیکی هوشمند و موتورهای بدون جاروبک، بدون هسته آهنی و مغناطیس دائم در حال توسعه هستند. نکته قابل توجه این است که با گسترش حوزه کاربرد موتورهای میکرو و ویژه، تأثیرات زیستمحیطی ناشی از تغییرات، موتورهای سنتی مبتنی بر اصول الکترومغناطیسی دیگر نمیتوانند الزامات را به طور کامل برآورده کنند. استفاده از دستاوردهای جدید در رشتههای مرتبط، از جمله اصول و مواد جدید، برای توسعه میکروموتورهایی با اصول غیر الکترومغناطیسی به یک جهت مهم در توسعه موتور تبدیل شده است.
زمان ارسال: دسامبر-01-2023