低功耗電機的界定及使用標準。

      車(chē)載/家用電器用電機主要是小功率電機，凡車(chē)載/家庭中有轉動(dòng)件的，都是由電機來(lái)驅動(dòng)的，而且絕大部分為中小功率電機，如空調用的室內機風(fēng)扇電機、室外機的風(fēng)扇電機、壓縮機、室內機轉葉電機等。車(chē)載/家用電器性能與所匹配的小功率電機有著(zhù)直接的關(guān)系，電機的效率、功率因數、調速范圍及噪聲直接與家用電器的節能環(huán)保有著(zhù)密切的關(guān)系。

      隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，小功率電機作為一個(gè)動(dòng)力驅動(dòng)源應用十分廣泛，在世界各國的經(jīng)濟發(fā)展中占據越來(lái)越重要的地位，這一產(chǎn)業(yè)為促進(jìn)許多工業(yè)國經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮著(zhù)重要作用。目前我國車(chē)載/家用電器行業(yè)增長(cháng)顯著(zhù)，發(fā)展態(tài)勢良好，為車(chē)載/家用電器用電機提供廣闊的市場(chǎng)。
      1小功率電機的界定及應用范圍（1）小功率電機的界定。國內通常按功率大小將電機分為大型電機、中小型電機、小功率電機等三大類(lèi)。依據GB2900. 27- 1995電工名詞述語(yǔ)小功率電動(dòng)機標準定義，小功率電機是指折算到1 500 r/m in時(shí)，最大連續定額不超過(guò)1. 1 kW的電動(dòng)機，即1. 1 kW及以下電機統稱(chēng)為小功率電機，它包含了人們通常所說(shuō)的分馬力電機和微電機。由于它與人民生活休戚相關(guān)，已被列入國家強制性認證目錄。小功率電機種類(lèi)繁多，大致可分為三相異步電動(dòng)機、三相電泵、洗衣機用電動(dòng)機、空調器風(fēng)扇用電動(dòng)機等27類(lèi)。

      （2）小功率電機的應用范圍。國際上有一種較為形象的評判方法：一個(gè)國家或地區的經(jīng)濟發(fā)達程度可依據每個(gè)家庭擁有小功率電機的數量來(lái)考量。

      這較好地說(shuō)明了小功率電機與國計民生的重要性關(guān)系。不包括汽車(chē)用電機，我國目前城鎮家庭平均電機擁有量為15 50個(gè)，而發(fā)達國家每個(gè)家庭電機擁有量為70 100個(gè)。這反映了我國與發(fā)達國家在總體上的差距，也體現了小功率電機廣闊的發(fā)展前景。

      小功率電機是我國工業(yè)體系的一個(gè)重要組成部分，是主機產(chǎn)品的驅動(dòng)、控制執行部件。這些電機廣泛應用于軍工設備、電子產(chǎn)品、工業(yè)自動(dòng)控制系統、家用電器、交通工具、電動(dòng)工具、康樂(lè )器具、儀器儀表等方面，是量大面廣的競爭性行業(yè)，隨著(zhù)技術(shù)進(jìn)步、技術(shù)創(chuàng )新的不斷發(fā)展，又是科技含量較高的一個(gè)成長(cháng)性行業(yè)。

      從小功率電機的分類(lèi)可以看出，小功率電機是電氣設備不可或缺的驅動(dòng)部件，其應用范圍之廣幾乎遍布所有行業(yè)，特別是與人們的日常生活關(guān)系緊密更是它的顯著(zhù)特點(diǎn)，如風(fēng)扇、空調、冰箱、洗衣機、排油煙機、小家電、健身器具、工業(yè)縫紉機、水泵、汽車(chē)電器等家庭、辦公電氣化用具中都是由小功率電動(dòng)機來(lái)驅動(dòng)。同時(shí)電機還是這些產(chǎn)品的關(guān)鍵部件，其技術(shù)性能、可靠性等直接決定了家電產(chǎn)品的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量。

      2小功率電機在國民經(jīng)濟中的地位和作用隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，各類(lèi)電機在工業(yè)自動(dòng)化和人們的生活工作中正起著(zhù)越來(lái)越大的作用。小功率電機作為一個(gè)動(dòng)力驅動(dòng)源應用十分廣泛，在世界各國的經(jīng)濟發(fā)展中占據著(zhù)越來(lái)越重要的地位，這一產(chǎn)業(yè)為牽引許多工業(yè)國經(jīng)濟發(fā)展的騰飛發(fā)揮著(zhù)重要作用。小功率電機作為家用電器和汽車(chē)機電能量轉換及自動(dòng)化程度提高的核心驅動(dòng)執行部件，電機的相關(guān)性能指標直接決定了家用電器、設備的性能和技術(shù)水平。它不僅是工業(yè)設備的動(dòng)力，同時(shí)也是實(shí)現生活現代化的動(dòng)力。電機質(zhì)量和先進(jìn)程度同樣也是反映一個(gè)國家自動(dòng)化水平的指標，電機質(zhì)量決定著(zhù)人們的生活質(zhì)量和國家的工業(yè)化水平。

      電機作為機電能量轉換的重要裝置，是電氣傳動(dòng)的基礎部件，其耗電量占據了全部用電量的60%以上，對國民經(jīng)濟、能源利用、環(huán)境保護和人民生活質(zhì)量的提高都起著(zhù)十分重要的作用。因此，開(kāi)發(fā)高效、節能、降耗、可靠性高的小功率電機產(chǎn)品，推薦一批產(chǎn)品技術(shù)質(zhì)量高、市場(chǎng)信譽(yù)好的小功率電機名優(yōu)產(chǎn)品給國內外廣大用戶(hù)選擇，打造具有民族品牌的電機產(chǎn)品，增強國際競爭力，對確保國民經(jīng)濟可持續發(fā)展具有極其重要的戰略意義。

      小功率電機是重要的機械基礎件和智能型執行元件，行業(yè)內的多數產(chǎn)品都列入了國家重點(diǎn)鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄，符合信息化帶動(dòng)工業(yè)化的發(fā)展要求，受?chē)耶a(chǎn)業(yè)政策的扶持，符合國家產(chǎn)業(yè)結構的發(fā)展方向。

      3車(chē)載/家用電器中的單片機控制驅動(dòng)電路和接口電路在車(chē)載/家用電器的制方面，現在越來(lái)越趨向于小型化和智能化，要實(shí)現這種功能，微型計算機起了一個(gè)很重要的作用。應該說(shuō)，單片機在車(chē)載/家用電器的控制方面有著(zhù)廣泛的應用。如何利用單片機等小功率的器件去控制大功率器件十分重要。

      隨著(zhù)微電子技術(shù)的發(fā)展，單片機在車(chē)載/家用電器中的應用越來(lái)越廣泛。單片機需要根據一定的控制規律控制家用電器中的一些功率部件工作，這些部件是實(shí)現車(chē)載/家用電器功能的重要部件。例如洗衣機中的洗滌電機和脫水電機；電熱爐中的加熱元件（硅碳棒或電熱絲等）；電冰箱和空調器中的壓縮電機；在微波爐中的磁控管；在電磁爐中的變換電路，在半導體冰箱中的熱電堆管等。單片機是微電子器件，它的輸入信號功率很小，要直接驅動(dòng)大功率部件，需要中間變換電路，這種電路就是（單片機電機）中間驅動(dòng)電路接口。

      電機的控制是車(chē)載/家用電器中一種普遍的應用技術(shù)，用單片機去控制車(chē)載/家用電器中的電機，使之具有一定的狀態(tài)和性能，必須有適當的接口電路。一方面，電機是大功率執行元件，另一方面，它是感性負載。在車(chē)載/家電的控制中，應給予考慮。

      例如洗衣機和電冰箱及空調器等車(chē)載/家用電器中都是由電機拖動(dòng)工作，而且這些電機的工作狀態(tài)是不一樣的?？照{器和電冰箱的電機用于帶動(dòng)壓縮機工作，工作在間歇狀態(tài)；洗衣機中的電機則工作在正反轉狀態(tài)；而電風(fēng)扇的電機則工作在長(cháng)期運行工作狀態(tài)或調速工作狀態(tài)。要用單片機進(jìn)行控制必須采用不同的驅動(dòng)電路和接口電路。

      （1）電機控制的基本元件和電路。雙向光電耦合器和一般光電耦合器不同。一般光電耦合器由發(fā)光二極管和光敏三極管組成，所以輸出級光敏三極管中的電流是單向的。在雙向光電耦合器中，輸入級是發(fā)光二極管，輸出級是光敏雙向管，在導通時(shí)，流過(guò)的雙向電流達100 mA，壓降小于3 V，導通時(shí)最小維持電流為100 A.在截止時(shí)，其阻斷電壓為直流250 V，當維持電流小于100 A時(shí)，雙向管從導通變?yōu)榻刂?。當阻斷電壓大?50 V，或發(fā)光二極管發(fā)光時(shí)，則雙向管導通。為了降低雙向光電耦合器的誤觸發(fā)率，通常在光電耦合器的輸出端加阻容吸收電路。雙向光電耦合器又稱(chēng)為雙向晶閘管驅動(dòng)器，專(zhuān)門(mén)用于驅動(dòng)雙向晶閘管。類(lèi)型有過(guò)零觸發(fā)耦合器（例如MOC3030等）和非過(guò)零觸發(fā)耦合器（例如MOC3009）兩種。

      固態(tài)繼電器是電子繼電器，它有兩個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端，輸入端和輸出端之間有光電隔離，并且是過(guò)零開(kāi)關(guān)輸出。其特點(diǎn)是：無(wú)運動(dòng)部件，所以無(wú)振動(dòng)，無(wú)沖擊噪聲；開(kāi)關(guān)速度快，通常小于10 s；不會(huì )產(chǎn)生抖動(dòng)輸出；在半個(gè)周期內有鎖存功能；靈敏度高；可直接由TTL或CMOS邏輯控制，輸出端的電容小等。經(jīng)常用于微機控制的接口電路中。

      在220 V的感性負載控制電路中采用兩個(gè)雙向光電耦合器。因為每個(gè)雙向光電耦合器只能耐250 V的直流電壓，不能直接用在220 V的交流電路中（其峰值電壓為311 V）。由于感性負載電流和電壓不同相，所以其電壓的變化率就升高，由此容易引起誤觸發(fā)。為了減小電壓的變化率，常在電路中加RC阻容吸收環(huán)節，如果雙向可控硅所控制的是電阻性負載，可以不用RC阻容吸收電路。

      （2）單片機的電機驅動(dòng)接口電路。大功率驅動(dòng)部件-電機，在家用電器中一般有兩種工作方式，一種是開(kāi)關(guān)控制方式；另一種是調壓控制方式。前者用于起停壓縮機及洗滌電機等；后者用于電風(fēng)扇等的調速控制。在有些家用電器中，需要對電機進(jìn)行調速，可利用驅動(dòng)控制電路實(shí)現。這些電路的工作還需要電源過(guò)零信號同步。電源過(guò)零信號可以從電源變壓器低壓端整流后取得。隨著(zhù)移相角不同，雙向可控硅的導通情況就不同，電機上得到的電壓就不同，所以它的速度也就不同，從而達到了調速的目的。

      4家用電器用小功率電機的發(fā)展現狀家用電器的節能已成為世界性的重要話(huà)題。20世紀70年代，美國電冰箱實(shí)施能效標準以后，電冰箱的平均額定耗電量由1972年的1 725 kWh /年降到1996年661 kWh /年。根據計算，美國從1990年2015年間，家用電器直接節電將達到340 440億美元。1978年10月，日本成立了全國性的節能中心，各大公司紛紛響應。

      現代家用電器中一般都有靜音降噪要求，噪聲指標也是衡量該產(chǎn)品性能優(yōu)劣的標志之一，家用電器中的噪聲與其中小功率電機的結構、性能、振動(dòng)、電磁干擾等緊密相關(guān)。因此對電機的噪聲控制就相當嚴格。如家用空調器的貫流風(fēng)機的噪聲要求就在30 dB以?xún)?。智能化就是在無(wú)刷直流電動(dòng)機基礎上，結合現代控制技術(shù)、微處理器技術(shù)、數字化技術(shù)及電子技術(shù)。具體產(chǎn)品如全自動(dòng)洗衣機、智能型變頻空調。

      如日本三菱公司房間空調器制作所研制成功模糊控制的變頻空調器，在日本為首創(chuàng )，這種空調器具有以下優(yōu)點(diǎn)：一是室溫穩定性好，在普通空調器的控制中，即通過(guò)開(kāi)、停運轉形成輕負荷，在模糊控制中可連續運轉，所以室內溫度穩定性好，舒適性提高；二是對室溫變化反應敏捷。例如在制熱過(guò)程中，開(kāi)門(mén)時(shí)室溫的恢復時(shí)間可比普通空調縮短45% ；三是節能效果明顯。通過(guò)減少開(kāi)、停運轉，耗電量減少到只有普通空調器耗電量的76%.

      我國家用電器用小功率電機的研制較早，從20世紀50年代就開(kāi)始研制生產(chǎn)，但直到20世紀80年代改革開(kāi)放以后才得到較大的發(fā)展。發(fā)展初期都是以國有企業(yè)為主，隨著(zhù)改革開(kāi)放的深入，廣東沿海地區、華東地區及那些改革開(kāi)放較早的地區開(kāi)始興辦合資或民營(yíng)小電機企業(yè)或電機的零部件企業(yè)、測試設備企業(yè)，發(fā)展到現在已初步形成了一定的規模。

      據統計，目前，我國小功率電機生產(chǎn)及配套廠(chǎng)家在1 000家以上，從業(yè)人員超過(guò)10萬(wàn)人，工業(yè)總產(chǎn)值超過(guò)150億元，并且以每年18%的速度遞增，產(chǎn)量已占世界產(chǎn)量的60%以上，小電機產(chǎn)業(yè)呈現一派蒸蒸日上繁榮之景象，已成為國民經(jīng)濟和中不可缺少的基礎性工業(yè)。

      我國小功率電機從制作簡(jiǎn)單、性能單一、小規模生產(chǎn)，發(fā)展到現在已形成了新型材料、電子、電氣技術(shù)得到廣泛應用的高技術(shù)產(chǎn)品，且已批量化大規模生產(chǎn)，從而也成為了全球小功率電機的生產(chǎn)制造基地，我國小功率電機均采用國際標準或國外先進(jìn)標準，等效或等同或參照采用IEC60072、IEC60034等國際標準和MG1美國NEMA標準，且實(shí)物質(zhì)量達到或超過(guò)國際先進(jìn)的同類(lèi)產(chǎn)品水平，具有較強的國際競爭力。我國小功率電機主要生產(chǎn)企業(yè)還擁有較多的自主知識產(chǎn)權和核心技術(shù)，科技含量較高。

      5小功率電機的巨大商機（1）車(chē)用小功率電機的市場(chǎng)需求量。隨著(zhù)技術(shù)的不斷進(jìn)步，現代汽車(chē)中所使用的小功率電機數量不斷增多，如窗口升降電機、空調風(fēng)扇電機、風(fēng)擋洗滌器用電機、天線(xiàn)驅動(dòng)電機、后視鏡電機、ABS系統電機等品種繁多。

      車(chē)用小功率電機需求量大，而且正在快速地向永磁化、無(wú)刷化方向發(fā)展。據統計，普通型轎車(chē)每輛使用20臺小功率電機，高級轎車(chē)每輛使用達40 50臺，豪華型轎車(chē)每輛多達60 70臺。特別是現代汽車(chē)已成為小功率電機的一大應用領(lǐng)域。

      現在世界汽車(chē)年產(chǎn)量近達6 000萬(wàn)輛左右，按每輛汽車(chē)使用電機數從目前的20臺，到2007年增加到30臺，預測需要電機從8億臺將增加到16億臺。2006年我國汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量分為727. 97萬(wàn)和721 6萬(wàn)輛，所配套使用的車(chē)用小功率電機數量可觀(guān)。巨大的市場(chǎng)、豐厚的利潤將推動(dòng)小功率電機走向新的發(fā)展高潮。

      電動(dòng)自行車(chē)和摩托車(chē)向電動(dòng)型發(fā)展，使得城市污染將有效減少，這種環(huán)保型產(chǎn)品越來(lái)越受到各國關(guān)注，國外市場(chǎng)很大。全球電動(dòng)自行車(chē)市場(chǎng)主要在亞洲，亞洲市場(chǎng)主要在中國， 2006年亞洲產(chǎn)量為500萬(wàn)輛。預計5年后我國電動(dòng)自行車(chē)年需求量將超過(guò)1 000萬(wàn)輛，無(wú)刷和有刷型電動(dòng)車(chē)電機將達到1 000萬(wàn)套/年。摩托車(chē)行業(yè)前景同樣樂(lè )觀(guān)， 2004年我國摩托車(chē)年產(chǎn)量超過(guò)1 300萬(wàn)輛，占全世界摩托車(chē)產(chǎn)量的50%以上； 2005年摩托車(chē)總產(chǎn)量突破1 200萬(wàn)輛，需要起動(dòng)電機1 000萬(wàn)套/年。

      （2）辦公自動(dòng)化及計算機外圍設備用電機的市場(chǎng)容量。隨著(zhù)我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，辦公自動(dòng)化設備、計算機外圍設備、音像設備等需用的精密永磁直流電動(dòng)機、無(wú)刷直流電動(dòng)機、穩速直流電動(dòng)機、盤(pán)式繞線(xiàn)直流電動(dòng)機和步進(jìn)電動(dòng)機等市場(chǎng)正迅速擴展。

      無(wú)論是PC機、打印機、復印機和傳真機，都要大量使用小功率電機。預計2008年中國計算機市場(chǎng)將保持14. 1%的年均增長(cháng)，到2008年整個(gè)市場(chǎng)規模將超過(guò)2 000億元人民幣。包括臺式PC機、筆記本電腦以及PC服務(wù)器在內的PC市場(chǎng)預計在2008年將形成1 800億元以上的市場(chǎng)規模。其銷(xiāo)量及銷(xiāo)售收入復合增長(cháng)將分別達到17. 5%、14. 9% ，全球PC機出貨量也在逐年增長(cháng)，而每臺PC機中的電機數不下10臺。近年中國打印機市場(chǎng)總量達到800萬(wàn)臺，銷(xiāo)售額110億元人民幣，市場(chǎng)總體持增長(cháng)態(tài)勢；2007年的中國市場(chǎng)環(huán)境相對寬松，市場(chǎng)容量將會(huì )擴大，預計總增長(cháng)率大概在10% 15%之間。而每部打印機中包括4 5臺小功率電機，到2008年僅打印機用電機一項就有5 000多萬(wàn)臺的市場(chǎng)需求。在未來(lái)的幾年里，中國的復印機需求量將達到每年100萬(wàn)臺的規模，同時(shí)需求量將以10%的年平均增長(cháng)速度前進(jìn)，市場(chǎng)容量每年超過(guò)300億元人民幣。

      每部復印機平均要用到5 6臺小功率電機，市場(chǎng)容量超過(guò)20億元人民幣。

      （3）信息產(chǎn)業(yè)專(zhuān)用的各類(lèi)小功率電機產(chǎn)品未來(lái)五年內，國家將重點(diǎn)推進(jìn)超大規模IC電路的產(chǎn)業(yè)化，國家計劃在元器件、IC電路領(lǐng)域投入約1 000億美元，據估算其中有800億美元是用于生產(chǎn)元器件、IC電路的裝備投入。據業(yè)內人士的經(jīng)驗估計，這些裝備中約有8% （即64億美元）需采用小功率電機（主要為功率！ 3 kW以下的伺服電機）的執行、驅動(dòng)元件。隨著(zhù)信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展， IC器件專(zhuān)用加工機械也必將迅速發(fā)展，需求量也必將大幅度提高，各類(lèi)小功率電機產(chǎn)品的市場(chǎng)前景十分廣闊。

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