С непрерывным прогрессом общества, постоянным развитием высоких технологий (особенно применением технологий искусственного интеллекта) и неустанным стремлением людей к лучшей жизни, применение микромоторов становится все более распространенным. Например: бытовая техника, автомобилестроение, офисная мебель, медицина, военная промышленность, современное сельское хозяйство (посадка, животноводство, складирование), логистика и другие области движутся в направлении автоматизации и интеллектуализации вместо труда, поэтому применение электромеханических устройств также набирает популярность. Будущее направление развития электромоторов в основном отражается в следующих аспектах:
Разумное направление развития
В условиях, когда мировая машиностроительная отрасль и производство промышленной и сельскохозяйственной продукции все больше ориентируются на точность действий, точность управления, скорость действий и точность информации, системы управления двигателем должны обладать функциями самодиагностики, самозащиты, саморегулирования скорости, дистанционного управления 5G+ и другими. Поэтому интеллектуальные двигатели должны стать важной тенденцией развития в будущем. Компания POWER должна уделять особое внимание исследованиям и разработке интеллектуальных двигателей в будущем.
В последние годы мы наблюдаем множество применений интеллектуальных двигателей, особенно во время эпидемии. Интеллектуальные устройства сыграли важную роль в нашей борьбе с эпидемией, например: интеллектуальные роботы для измерения температуры тела, интеллектуальные роботы для доставки товаров, интеллектуальные роботы для оценки эпидемиологической ситуации.
Она также играет важную роль в предотвращении стихийных бедствий и спасательных операциях, например: оценка пожарной обстановки с помощью дронов, интеллектуальное лазание роботов по стенам во время тушения пожаров (компания POWER уже производит интеллектуальные двигатели) и интеллектуальное подводное исследование с помощью роботов в глубоководных районах.
Применение интеллектуальных систем в современном сельском хозяйстве очень широко, например: животноводство: интеллектуальное кормление (в зависимости от стадии роста животного, предоставление различных объемов и питательных веществ в корме), роботизированное родоразрешение с помощью акушерок, интеллектуальный убой животных. Растениеводство: интеллектуальная вентиляция, интеллектуальное распыление воды, интеллектуальное осушение воздуха, интеллектуальный сбор фруктов, интеллектуальная сортировка и упаковка фруктов и овощей.
Направление развития низкошумовых технологий
В электродвигателях существует два основных источника шума: механический шум, с одной стороны, и электромагнитный шум, с другой. Во многих областях применения электродвигателей у заказчиков высокие требования к уровню шума. Снижение уровня шума в электродвигательной системе требует учета множества аспектов. Это комплексное исследование механической структуры, динамической балансировки вращающихся частей, точности деталей, гидродинамики, акустики, материалов, электроники и магнитного поля, после чего проблема шума может быть решена на основе различных комплексных соображений, таких как имитационные эксперименты. Поэтому в реальной работе решение проблемы шума в электродвигателях является более сложной задачей для специалистов в области исследований и разработок электродвигателей, но часто специалисты в этой области решают проблему, опираясь на предыдущий опыт. С непрерывным развитием науки и техники и постоянным повышением требований снижение уровня шума в электродвигателях остается актуальной темой для специалистов в области исследований и разработок электродвигателей и технических работников.
Направление развития плоской застройки
В практическом применении электродвигателей во многих случаях необходимо выбирать двигатель с большим диаметром и малой длиной (то есть, с меньшей длиной двигателя). Например, для дисковых плоских двигателей производства POWER заказчики требуют более низкого центра тяжести готового изделия, что повышает его устойчивость и снижает уровень шума во время работы. Но если коэффициент линейности слишком мал, к технологии производства двигателя предъявляются более высокие требования. Двигатели с малым коэффициентом линейности чаще используются в центробежных сепараторах. При условии определенной скорости вращения двигателя (угловой скорости) чем меньше коэффициент линейности двигателя, тем больше линейная скорость двигателя и тем лучше эффект разделения.
Направления развития технологий облегчения конструкции и миниатюризации
Снижение веса и миниатюризация являются важным направлением развития в проектировании двигателей, таких как двигатели для аэрокосмической отрасли, автомобильные двигатели, двигатели для БПЛА, двигатели для медицинского оборудования и т. д., где к весу и объему двигателя предъявляются высокие требования. Для достижения цели снижения веса и миниатюризации двигателя, то есть уменьшения веса и объема на единицу мощности, инженеры-конструкторы двигателей должны оптимизировать конструкцию и применять передовые технологии и высококачественные материалы в процессе проектирования. Поскольку проводимость меди примерно на 40% выше, чем у алюминия, необходимо увеличить долю меди и железа в конструкции. Для литого алюминиевого ротора можно заменить литую медь. Для чугунного сердечника двигателя и магнитной стали также необходимы материалы более высокого уровня, что значительно улучшает их электрическую и магнитную проводимость, но после такой оптимизации стоимость материалов для двигателя возрастет. Кроме того, к миниатюризированным двигателям предъявляются более высокие требования и к производственному процессу.
Высокая эффективность и экологически безопасное направление
Защита окружающей среды в сфере электродвигателей включает в себя применение показателей переработки материалов и эффективности конструкции двигателей. Что касается эффективности конструкции двигателей, то первой были определены стандарты измерения: Международная электротехническая комиссия (IEC) унифицировала глобальные стандарты энергоэффективности и измерения двигателей. Эти стандарты охватывают США (MMASTER), ЕС (EuroDEEM) и другие платформы энергосбережения в электродвигателях. Что касается применения показателей переработки материалов в электродвигателях, Европейский Союз вскоре внедрит стандарт ECO (Recycling Rate of Motor Materials Application). Наша страна также активно продвигает экологически чистые энергосберегающие двигатели.
Мировые стандарты высокой эффективности и энергосбережения для электродвигателей будут вновь усовершенствованы, и высокоэффективные и энергосберегающие двигатели станут востребованными на рынке. 1 января 2023 года Национальная комиссия по развитию и реформам и еще 5 ведомств издали документ «Передовой уровень энергоэффективности, уровень энергосбережения и уровень доступности ключевых энергопотребляющих изделий и оборудования (версия 2022 года)», который начал реализацию. При производстве и импорте электродвигателей приоритет должен отдаваться производству и закупке двигателей с передовым уровнем энергоэффективности. Для нашего текущего производства микромоторов необходимо, чтобы страны-производители, импортеры и экспортеры соответствовали требованиям к уровню энергоэффективности электродвигателей.
Разработка направления стандартизации систем управления и электродвигателей.
Стандартизация двигателей и систем управления всегда была целью, к которой стремились производители двигателей и систем управления. Стандартизация приносит много пользы в области исследований и разработок, производства, контроля затрат, контроля качества и других аспектах. Стандартизация двигателей и систем управления особенно эффективна в таких областях, как серводвигатели, выхлопные двигатели и т.д.
Стандартизация двигателей включает в себя стандартизацию внешнего вида, конструкции и характеристик двигателя. Стандартизация формы и конструкции приводит к стандартизации деталей, а стандартизация деталей, в свою очередь, приводит к стандартизации производства деталей и стандартизации производства двигателей. Стандартизация характеристик, основанная на стандартизации формы и конструкции двигателя, позволяет удовлетворить требования различных заказчиков к его характеристикам.
Стандартизация системы управления включает в себя стандартизацию программного и аппаратного обеспечения, а также стандартизацию интерфейсов. Поэтому для системы управления в первую очередь необходима стандартизация аппаратного обеспечения и интерфейсов. На основе этой стандартизации можно разрабатывать программные модули в соответствии с требованиями рынка, чтобы удовлетворить функциональные потребности различных заказчиков.
Дата публикации: 18 мая 2023 г.