Ngày nay, trong các ứng dụng thực tế, động cơ vi mô đã phát triển từ việc điều khiển khởi động và cung cấp điện đơn giản trước đây thành điều khiển chính xác tốc độ, vị trí, mô-men xoắn, v.v., đặc biệt là trong tự động hóa công nghiệp, tự động hóa văn phòng và tự động hóa gia đình. Hầu hết đều sử dụng các sản phẩm tích hợp cơ điện kết hợp công nghệ động cơ, công nghệ vi điện tử và công nghệ điện tử công suất. Điện tử hóa là một xu hướng tất yếu trong sự phát triển của động cơ vi mô và động cơ chuyên dụng.
Công nghệ vi mô hiện đại tích hợp nhiều công nghệ cao như động cơ, máy tính, lý thuyết điều khiển và vật liệu mới, đang chuyển từ lĩnh vực quân sự và công nghiệp sang đời sống hàng ngày. Do đó, sự phát triển của công nghệ vi mô phải thích ứng với nhu cầu phát triển của các ngành công nghiệp trụ cột và công nghệ cao.
Các kịch bản sử dụng rộng hơn:
1. Động cơ vi mô cho thiết bị gia dụng
Để liên tục đáp ứng nhu cầu của người dùng và thích ứng với nhu cầu của thời đại thông tin, đạt được mục tiêu tiết kiệm năng lượng, tiện nghi, kết nối mạng, trí tuệ nhân tạo và thậm chí cả thiết bị mạng (thiết bị thông tin), chu kỳ thay thế thiết bị gia dụng rất nhanh chóng, và các yêu cầu cao được đặt ra đối với động cơ hỗ trợ. Yêu cầu về hiệu suất, tiếng ồn thấp, độ rung thấp, giá thành thấp, tốc độ điều chỉnh và trí tuệ nhân tạo. Động cơ vi mô được sử dụng trong các thiết bị gia dụng chiếm 8% tổng số động cơ vi mô: bao gồm máy điều hòa không khí, máy giặt, tủ lạnh, lò vi sóng, quạt điện, máy hút bụi, máy sấy khô, v.v. Nhu cầu hàng năm trên thế giới là 450 đến 500 triệu đơn vị (bộ). Loại động cơ này không quá mạnh nhưng có nhiều chủng loại. Xu hướng phát triển của động cơ vi mô cho thiết bị gia dụng bao gồm:
①Động cơ không chổi than nam châm vĩnh cửu sẽ dần thay thế động cơ không đồng bộ một pha;
② Thực hiện thiết kế tối ưu, nâng cao chất lượng và hiệu quả sản phẩm;
③Áp dụng cơ cấu và quy trình mới để nâng cao hiệu quả sản xuất.
2. Động cơ vi mô cho ô tô
Động cơ vi mô cho ô tô chiếm 13%, bao gồm máy phát điện khởi động, động cơ gạt nước, động cơ cho máy điều hòa không khí và quạt làm mát, động cơ đồng hồ tốc độ điện, động cơ cuộn cửa sổ, động cơ khóa cửa, v.v. Năm 2000, sản lượng ô tô của thế giới là khoảng 54 triệu chiếc và mỗi chiếc xe cần trung bình 15 động cơ, vì vậy thế giới cần 810 triệu chiếc.
Những điểm chính trong quá trình phát triển công nghệ động cơ vi mô cho ô tô là:
①Hiệu suất cao, sản lượng cao, tiết kiệm năng lượng
Hiệu quả hoạt động của nó có thể được cải thiện thông qua các biện pháp như tốc độ cao, lựa chọn vật liệu từ tính hiệu suất cao, phương pháp làm mát hiệu suất cao và cải thiện hiệu suất bộ điều khiển.
②Thông minh
Việc thông minh hóa động cơ và bộ điều khiển ô tô giúp xe hoạt động tốt nhất và giảm thiểu mức tiêu thụ năng lượng.
3. Động cơ vi mô dùng cho truyền động và điều khiển điện công nghiệp
Loại động cơ vi mô này chiếm 2%, bao gồm máy công cụ CNC, máy tiện, robot, v.v. Chủ yếu là động cơ servo AC, động cơ bước công suất lớn, động cơ DC tốc độ rộng, động cơ không chổi than AC, v.v. Loại động cơ này có nhiều chủng loại và yêu cầu kỹ thuật cao. Đây là loại động cơ có nhu cầu tăng nhanh chóng.
Xu hướng phát triển động cơ vi mô
Bước vào thế kỷ 21, sự phát triển bền vững của nền kinh tế thế giới đang phải đối mặt với hai vấn đề then chốt: năng lượng và bảo vệ môi trường. Một mặt, cùng với sự tiến bộ của xã hội loài người, yêu cầu về chất lượng cuộc sống của con người ngày càng cao, và nhận thức về bảo vệ môi trường cũng ngày càng được nâng cao. Động cơ đặc biệt không chỉ được sử dụng rộng rãi trong các doanh nghiệp công nghiệp và khai thác mỏ mà còn trong các ngành thương mại và dịch vụ. Đặc biệt, ngày càng có nhiều sản phẩm được đưa vào cuộc sống gia đình, do đó, sự an toàn của động cơ gây nguy hiểm trực tiếp đến an toàn của con người và tài sản; độ rung, tiếng ồn và nhiễu điện từ sẽ trở thành mối nguy hiểm công cộng gây ô nhiễm môi trường; hiệu suất của động cơ liên quan trực tiếp đến mức tiêu thụ năng lượng và phát thải khí độc hại, do đó, các yêu cầu quốc tế về các chỉ số kỹ thuật này ngày càng khắt khe hơn, thu hút sự chú ý của ngành công nghiệp động cơ trong và ngoài nước. Từ cấu trúc động cơ, nghiên cứu tiết kiệm năng lượng đã được thực hiện trên nhiều phương diện như công nghệ, vật liệu, linh kiện điện tử, mạch điều khiển và thiết kế điện từ. Trên cơ sở hiệu suất kỹ thuật vượt trội, các sản phẩm động cơ vi mô mới cũng sẽ thực hiện các chính sách liên quan nhằm mục đích tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường. Tiêu chuẩn quốc tế thúc đẩy sự tiến bộ của các công nghệ liên quan, chẳng hạn như công nghệ dập động cơ mới, thiết kế cuộn dây, cải tiến cấu trúc thông gió và vật liệu từ thẩm cao có tổn thất thấp, vật liệu nam châm vĩnh cửu đất hiếm, công nghệ giảm tiếng ồn và giảm rung động, công nghệ điện tử công suất, công nghệ điều khiển và công nghệ giảm nhiễu điện từ và các nghiên cứu ứng dụng khác.
Trong bối cảnh xu hướng toàn cầu hóa kinh tế đang tăng tốc, các quốc gia ngày càng chú trọng đến hai vấn đề lớn là tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường, trao đổi và hợp tác kỹ thuật quốc tế ngày càng mạnh mẽ, tốc độ đổi mới công nghệ ngày càng nhanh, xu hướng phát triển của công nghệ động cơ vi mô là:
(1) Áp dụng công nghệ cao, công nghệ mới và phát triển theo hướng điện tử;
(2) Hiệu quả cao, tiết kiệm năng lượng và phát triển xanh;
(3) Phát triển theo hướng độ tin cậy cao và tương thích điện từ;
(4) Phát triển theo hướng tiếng ồn thấp, rung động thấp, chi phí và giá thành thấp;
(5) Phát triển theo hướng chuyên môn hóa, đa dạng hóa và thông minh.
Ngoài ra, động cơ vi mô và động cơ đặc biệt đang phát triển theo hướng mô-đun hóa, kết hợp, tích hợp cơ điện thông minh và từ hóa không chổi than, không lõi sắt và từ hóa vĩnh cửu. Điều đặc biệt đáng chú ý là với sự mở rộng lĩnh vực ứng dụng của động cơ vi mô và động cơ đặc biệt, tác động môi trường do những thay đổi này gây ra đã khiến động cơ điện từ truyền thống không còn đáp ứng đầy đủ các yêu cầu. Việc sử dụng những thành tựu mới trong các lĩnh vực liên quan, bao gồm nguyên lý mới và vật liệu mới, để phát triển động cơ vi mô với nguyên lý phi điện từ đã trở thành một hướng đi quan trọng trong phát triển động cơ.
Thời gian đăng: 01-12-2023