微型電機(jī)(small and special electrical machine)是體積、容量較小,輸出功率一般在數(shù)百瓦以下的電機(jī)和用途、性能及環(huán)境條件要求特殊的電機(jī)。全稱微型特種電機(jī),簡(jiǎn)稱微電機(jī)。常用于控制系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)機(jī)電信號(hào)或能量的檢測(cè)、解算、放大、執(zhí)行或轉(zhuǎn)換等功能,或用于傳動(dòng)機(jī)械負(fù)載,也可作為設(shè)備的交、直流電源。
微型電機(jī)產(chǎn)品概況
種類
微特電機(jī)門類繁多,大體可分為直流電動(dòng)機(jī)、交流電動(dòng)機(jī)、自態(tài)角電機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器、軸角編碼器、交直流兩用電動(dòng)機(jī)、測(cè)速發(fā)電機(jī)、感應(yīng)同步器、直線電機(jī)、壓電電動(dòng)機(jī)、電機(jī)機(jī)組、其他特種電機(jī)等13大類。
特點(diǎn)
電機(jī)是由永磁同步電動(dòng)機(jī)和內(nèi)置減速箱組合而成的可逆同步電動(dòng)機(jī),具有力矩大、噪音低、體積小、重量輕、使用方便、運(yùn)行恒速等優(yōu)點(diǎn),還可以搭配各種齒輪箱以達(dá)到改變輸出速度和轉(zhuǎn)矩的目的。
結(jié)構(gòu)分類
微特電機(jī)在結(jié)構(gòu)上大體可分為3類 :
電磁式
基本組成與普通電機(jī)相似,包括定子、轉(zhuǎn)子、電樞繞組、電刷等部件,但結(jié)構(gòu)格外緊湊。
組合式
常見的有兩種:上述各種微電機(jī)的組合;微電機(jī)與電子線路的組合。例如直流電動(dòng)機(jī)與傳感器的組合,X方向與Y方向直線電動(dòng)機(jī)的組合等。
非電磁式
外形結(jié)構(gòu)與電磁式一樣,如旋轉(zhuǎn)類產(chǎn)品作成圓柱形,直線類產(chǎn)品作成方形,但內(nèi)部結(jié)構(gòu)因其工作原理不同而差別很大。
應(yīng)用范圍
食品機(jī)械、紡織機(jī)械、醫(yī)療器械、智能門窗、監(jiān)控器云臺(tái)、廣告燈箱、家用電器、冷暖空調(diào)風(fēng)頁、執(zhí)行器控制等所有小功率恒轉(zhuǎn)速大力矩設(shè)備。
應(yīng)用領(lǐng)域
微特電機(jī)主要應(yīng)用于3個(gè)領(lǐng)域:
①無特殊控制要求的驅(qū)動(dòng)場(chǎng)合作為運(yùn)動(dòng)機(jī)械負(fù)載的動(dòng)力源。
②音像設(shè)備。例如,在盒式錄像機(jī)中,微特電機(jī)既是磁鼓組件的關(guān)鍵元件,又是其主導(dǎo)軸驅(qū)動(dòng)、收供帶和磁帶盒的自動(dòng)裝載以及磁帶張力控制的重要元件。
?、坜k公自動(dòng)化設(shè)備、計(jì)算機(jī)外部設(shè)備和工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備。如磁盤驅(qū)動(dòng)器、復(fù)印機(jī)、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等都應(yīng)用了微型電機(jī)。
產(chǎn)品參數(shù)
各類微特電機(jī)的性能差別很大,其性能參數(shù)難以統(tǒng)一闡明。一般說來,用于驅(qū)動(dòng)機(jī)械的側(cè)重于運(yùn)行及起動(dòng)時(shí)的力能指標(biāo);作電源用的要考慮輸出功率、波形和穩(wěn)定性;控制用微電機(jī)則偏重于靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的特性參數(shù)。前兩類電機(jī)的特性參數(shù)與普通電機(jī)相似。
工作特性
常用輸出量與輸入量,或一個(gè)輸出量與另一個(gè)輸出量之間的關(guān)系來表示。從控制要求來說,靜態(tài)特性曲線應(yīng)連續(xù)、光滑,沒有突變;動(dòng)態(tài)特性常用頻率曲線或響應(yīng)曲線來表示。頻率曲線應(yīng)平穩(wěn),無突跳振蕩點(diǎn);響應(yīng)曲線應(yīng)快速收斂。
靈敏度
對(duì)應(yīng)于單位輸入信號(hào)的輸出量的大小。一般常用比力矩、比電動(dòng)勢(shì)、放大系數(shù)等表示。
精度
一定輸入條件下,輸出信號(hào)的實(shí)際值與理論值的差值代表微電機(jī)的精度,常用誤差大小表示。
阻抗或電阻
在系統(tǒng)中,微電機(jī)的輸入、輸出阻抗應(yīng)分別與相應(yīng)電路匹配,保證系統(tǒng)的運(yùn)行性能及精度。
可靠性
不僅是控制用微電機(jī)的特殊要求,驅(qū)動(dòng)微電機(jī)和電源微電機(jī)也有此要求。常用使用壽命、失效率、可靠度和平均無故障時(shí)間等參數(shù)表征微電機(jī)的運(yùn)行可靠性。
行業(yè)特點(diǎn)
微型電機(jī)指直徑小于160mm或額定功率小于750mW或具有特殊性能、特殊用途的電機(jī)。微型電機(jī)綜合了電機(jī)、微電子、
電力電子、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、精密機(jī)械、新材料等多門學(xué)科的高新技術(shù)行業(yè),尤其是電子技術(shù)和新材料技術(shù)的應(yīng)用促進(jìn)了微型電機(jī)技術(shù)進(jìn)步。
微型電機(jī)品種眾多(達(dá)5000余種)、規(guī)格繁雜、市場(chǎng)應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,涉及國民經(jīng)濟(jì)、國防裝備、人類生活的各個(gè)方面,凡是需要電驅(qū)動(dòng)的場(chǎng)合都可以見到微特電機(jī)。
微型電機(jī)制造工序多,涉及精密機(jī)械、精細(xì)化工、微細(xì)加工、磁材料處理、繞組制造、絕緣處理等工藝技術(shù),需要的工藝裝備數(shù)量大、精度高,為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量還需一系列精密的測(cè)試儀器,是投資性較強(qiáng)的行業(yè)。