עַמוּד

חֲדָשׁוֹת

סוגים ומגמות פיתוח של מיקרו-מנועים גלובליים

כיום, ביישומים מעשיים, מיקרו-מנועים התפתחו מבקרת התנעה ואספקת חשמל פשוטים בעבר לשליטה מדויקת על מהירותם, מיקומם, מומנטם וכו', במיוחד באוטומציה תעשייתית, אוטומציה משרדית ואוטומציה ביתית. כמעט כולם משתמשים במוצרי אינטגרציה אלקטרומכניים המשלבים טכנולוגיית מנועים, טכנולוגיית מיקרואלקטרוניקה וטכנולוגיית אלקטרוניקת הספק. אלקטרוניזציה היא מגמה בלתי נמנעת בפיתוח מיקרו-מנועים ומנועים מיוחדים.

טכנולוגיית מיקרו-מנועים מודרנית משלבת טכנולוגיות היי-טק רבות כגון מנועים, מחשבים, תורת הבקרה וחומרים חדשים, ועוברת מהצבא והתעשייה לחיי היומיום. לכן, פיתוח טכנולוגיית המיקרו-מנועים חייב להתאים את עצמו לצורכי הפיתוח של תעשיות עמוד ותעשיות היי-טק.

תרחישי שימוש רחבים יותר:
1. מיקרו-מנועים למכשירי חשמל ביתיים
על מנת לעמוד באופן רציף בדרישות המשתמש ולהתאים את עצמנו לצורכי עידן המידע, להשיג שימור אנרגיה, נוחות, רשת, אינטליגנציה ואפילו מכשירי רשת (מכשירי מידע), מחזור ההחלפה של מכשירי חשמל ביתיים מהיר מאוד, ומוצבות דרישות גבוהות למנועים התומכים. דרישות ליעילות, רעש נמוך, רעידות נמוכות, מחיר נמוך, מהירות מתכווננת ואינטליגנציה. מיקרו-מנועים המשמשים במכשירי חשמל ביתיים מהווים 8% מכלל המיקרו-מנועים: כולל מזגנים, מכונות כביסה, מקררים, תנורי מיקרוגל, מאווררים חשמליים, שואבי אבק, מכונות סחיטה וכו'. הביקוש השנתי בעולם הוא 450 עד 500 מיליון יחידות (סטים). סוג זה של מנוע אינו חזק במיוחד, אך יש לו מגוון רחב. מגמות הפיתוח של מיקרו-מנועים למכשירי חשמל ביתיים כוללות:
①מנועים ללא מברשות בעלי מגנט קבוע יחליפו בהדרגה מנועים אסינכרוניים חד פאזיים;
② ביצוע תכנון אופטימלי ושיפור איכות ויעילות המוצר;
③ אימוץ מבנים ותהליכים חדשים לשיפור יעילות הייצור.

2. מיקרו-מנועים לרכבים

מיקרו-מנועים לרכבים מהווים 13%, כולל גנרטורים של מתנעים, מנועי מגבים, מנועים למזגנים ומאווררי קירור, מנועי מד מהירות חשמליים, מנועי גלילה של חלונות, מנועי נעילת דלתות וכו'. בשנת 2000, ייצור הרכב העולמי עמד על כ-54 מיליון יחידות, וכל מכונית דרשה בממוצע 15 מנועים, כך שהעולם נזקק ל-810 מיליון יחידות.
הנקודות המרכזיות בפיתוח טכנולוגיית מיקרו-מנועים לרכב הן:
①יעילות גבוהה, תפוקה גבוהה, חיסכון באנרגיה
ניתן לשפר את יעילות התפעול שלו באמצעות אמצעים כגון מהירות גבוהה, בחירת חומר מגנטי בעל ביצועים גבוהים, שיטות קירור יעילות גבוהה ושיפור יעילות הבקר.
② אינטליגנטי
אינטליגנציה של מנועים ובקרי רכב מאפשרת למכונית לפעול בצורה הטובה ביותר ולמזער את צריכת האנרגיה.

מנוע מיקרו DC (2)

3. מיקרו-מנועים להנעה ובקרה חשמליים תעשייתיים
סוג זה של מיקרו-מנועים מהווה 2%, כולל מכונות CNC, מניפולטורים, רובוטים וכו'. בעיקר מנועי סרוו AC, מנועי צעד, מנועי DC במהירות גבוהה, מנועי AC ללא מברשות וכו'. לסוג זה של מנוע יש מגוון רחב של אפשרויות ודרישות טכניות גבוהות. זהו סוג של מנוע שהביקוש אליו עולה במהירות.

מגמת פיתוח מיקרו-מוטוריקה
עם כניסתה למאה ה-21, הפיתוח בר-קיימא של הכלכלה העולמית ניצב בפני שתי סוגיות מרכזיות - אנרגיה והגנה על הסביבה. מצד אחד, עם התקדמות החברה האנושית, לאנשים יש דרישות גבוהות יותר ויותר לאיכות החיים, והמודעות להגנת הסביבה מתחזקת. מנועים מיוחדים נמצאים בשימוש נרחב לא רק במפעלי תעשייה וכרייה, אלא גם בתעשיות מסחריות ושירותים. במיוחד יותר ויותר מוצרים נכנסים לחיי המשפחה, כך שבטיחות המנועים מסכנת ישירות את בטיחות האנשים והרכוש; רעידות, רעש והפרעות אלקטרומגנטיות יהפכו לסכנה ציבורית שמזהמת את הסביבה; יעילות המנועים קשורה ישירות לצריכת אנרגיה ולפליטת גזים מזיקים, כך שהדרישות הבינלאומיות למדדים טכניים אלה הופכות מחמירות יותר ויותר, מה שמשך את תשומת ליבה של תעשיית הרכב המקומית והזרים. החל ממבנה המנוע, מחקר חיסכון באנרגיה בוצע בהיבטים רבים כגון טכנולוגיה, חומרים, רכיבים אלקטרוניים, מעגלי בקרה ותכנון אלקטרומגנטי. על סמך ביצועים טכניים מצוינים, סבב חדש של מוצרי מיקרו-מנועים ייישם גם מדיניות רלוונטית למטרת חיסכון באנרגיה והגנת הסביבה. תקנים בינלאומיים מקדמים את התקדמותן של טכנולוגיות קשורות, כגון הטבעה חדשה של מנועים, תכנון סלילים, שיפור מבנה אוורור וחומרים בעלי חדירות מגנטית גבוהה ובעלי הפסדים נמוכים, חומרי מגנט קבועים מסוג אדמה נדירה, טכנולוגיית הפחתת רעש והפחתת רעידות, טכנולוגיית אלקטרוניקת הספק, טכנולוגיית בקרה וטכנולוגיית הפחתת הפרעות אלקטרומגנטיות ומחקר יישומי אחר.

מנוע מיקרו DC (2)

תחת ההנחה שמגמת הגלובליזציה הכלכלית מאיצה, מדינות מקדישות תשומת לב רבה יותר לשני הנושאים העיקריים של שימור אנרגיה והגנה על הסביבה, חילופי דברים טכניים בינלאומיים ושיתוף פעולה מתחזקים, וקצב החדשנות הטכנולוגית מואץ, מגמת הפיתוח של טכנולוגיית מיקרו-מנועים היא:
(1) אימוץ טכנולוגיות מתקדמות וחדשות ופיתוח לכיוון האלקטרוניקה;
(2) יעילות גבוהה, חיסכון באנרגיה ופיתוח ירוק;
(3) לפתח לקראת אמינות גבוהה ותאימות אלקטרומגנטית;
(4) לפתח לעבר רעש נמוך, רעידות נמוכות, עלות ומחיר נמוכים;
(5) להתפתח לקראת התמחות, גיוון ואינטליגנציה.
בנוסף, מנועים מיקרו ומנועים מיוחדים מתפתחים בכיוון של מודולריזציה, שילוב, אינטגרציה אלקטרומכנית חכמה ומגנטיזציה ללא מברשות, ללא ליבת ברזל ומגנטיזציה קבועה. ראוי לציין במיוחד שעם הרחבת תחום היישומים של מנועים מיקרו ומנועים מיוחדים, ההשפעה הסביבתית עם השינויים, מנועים מסורתיים בעלי עקרונות אלקטרומגנטיים אינם יכולים עוד לעמוד במלואם בדרישות. שימוש בהישגים חדשים בתחומים קשורים, כולל עקרונות חדשים וחומרים חדשים, לפיתוח מיקרו-מנועים עם עקרונות לא אלקטרומגנטיים הפך לכיוון חשוב בפיתוח מנועים.


זמן פרסום: 1 בדצמבר 2023