現在、実用分野におけるマイクロモーターは、従来の単純な始動制御と電源供給から、速度、位置、トルクなどの精密制御へと進化を遂げており、特に産業オートメーション、オフィスオートメーション、ホームオートメーションの分野では、モーター技術、マイクロエレクトロニクス技術、パワーエレクトロニクス技術を融合した電気機械統合製品がほぼすべて採用されています。電子化は、マイクロモーターおよび特殊モーターの発展において避けられない流れとなっています。
現代のマイクロモーター技術は、モーター、コンピューター、制御理論、新素材など、多くのハイテク技術を統合し、軍事・産業分野から日常生活へと移行しつつあります。そのため、マイクロモーター技術の発展は、基幹産業とハイテク産業の発展ニーズに適応する必要があります。
より幅広い使用シナリオ:
1. 家電製品用マイクロモーター
ユーザーの要求を継続的に満たし、情報化時代のニーズに適応し、省エネ、快適性、ネットワーキング、インテリジェンス、さらにはネットワーク家電(情報家電)を実現するために、家電製品の交換サイクルは非常に速く、それを支えるモーターにも高い要件が課されています。効率、低騒音、低振動、低価格、調整可能な速度、インテリジェンスに対する要件。家電製品に使用されるマイクロモーターは、エアコン、洗濯機、冷蔵庫、電子レンジ、扇風機、掃除機、脱水機などを含むマイクロモーター全体の8%を占めています。世界での年間需要は4億5000万〜5億台(セット)です。このタイプのモーターはそれほど強力ではありませんが、多種多様です。家電製品向けマイクロモーターの開発動向は次のとおりです。
①永久磁石ブラシレスモーターが徐々に単相非同期モーターに取って代わる。
②最適化された設計を行い、製品の品質と効率を向上させる。
③生産効率を向上させるために新しい構造と新しいプロセスを採用する。
2. 自動車用マイクロモーター
自動車用のマイクロモーターは13%を占め、スタータージェネレーター、ワイパーモーター、エアコンや冷却ファン用モーター、電動スピードメーターモーター、窓開閉モーター、ドアロックモーターなどが含まれます。2000年、世界の自動車生産台数は約5,400万台で、1台の自動車に必要なモーターは平均15個であったため、世界では8億1,000万個が必要でした。
自動車用マイクロモーター技術開発のポイントは以下のとおりです。
①高効率、高出力、省エネ
高速性、高性能な磁性材料の選択、高効率な冷却方法、コントローラの効率向上などの対策により、動作効率を向上させることができます。
②インテリジェント
自動車のモーターとコントローラーのインテリジェント化により、自動車は最高の状態で走行し、エネルギー消費を最小限に抑えることができます。
3. 産業用電気駆動・制御用マイクロモーター
このタイプのマイクロモーターは2%を占め、CNC工作機械、マニピュレーター、ロボットなどに使用されています。主にACサーボモーター、パワーステッピングモーター、広速DCモーター、ACブラシレスモーターなどです。このタイプのモーターは種類が豊富で、技術要件も高く、需要が急速に高まっているモーターです。
マイクロモーターの開発動向
21世紀に入り、世界経済の持続可能な発展は、エネルギーと環境保護という二つの重要な課題に直面しています。人類社会の発展に伴い、人々の生活の質に対する要求はますます高まり、環境保護への意識も高まっています。特殊モータは、工業・鉱業企業だけでなく、商業・サービス業にも広く利用されています。特に、多くの製品が家庭に浸透しているため、モータの安全性は人命と財産の安全を直接脅かしています。振動、騒音、電磁干渉は、環境を汚染する公害となります。モータの効率は、エネルギー消費量や有害ガスの排出に直接関係するため、これらの技術指標に対する国際的な要求はますます厳しくなっています。これは国内外のモータ業界の注目を集めており、モータの構造から技術、材料、電子部品、制御回路、電磁設計など、様々な分野で省エネ研究が行われています。優れた技術性能を基盤として、次世代のマイクロモータ製品も省エネと環境保護のための関連政策を実施しています。国際規格は、新型モーターのスタンピング、巻線設計、通気構造の改良、低損失高透磁率材料、希土類永久磁石材料、騒音低減・振動低減技術、パワーエレクトロニクス技術、制御技術、電磁干渉低減技術などの応用研究など、関連技術の進歩を促進します。
経済のグローバル化の流れが加速し、各国が省エネと環境保護という2つの大きな問題にさらに注目し、国際技術交流と協力が強化され、技術革新のペースが加速しているという前提の下、マイクロモーター技術の発展動向は次のとおりです。
(1)先端技術や新技術を導入し、エレクトロニクスの方向へ発展する。
(2)高効率、省エネ、グリーン開発
(3)高い信頼性と電磁両立性を目指して開発する。
(4)低騒音、低振動、低コスト、低価格を目指して開発する。
(5)専門化、多様化、知能化に向けて発展する。
さらに、マイクロモーターおよび特殊モーターは、モジュール化、複合化、インテリジェント電気機械統合、ブラシレス、鉄心レス、永久磁石化といった方向へと発展しています。特に注目すべきは、マイクロモーターおよび特殊モーターの応用分野の拡大に伴い、環境への影響が変化することで、従来の電磁原理モーターではもはや要求を完全に満たせなくなっている点です。新原理や新材料など、関連分野における新たな成果を活用し、非電磁原理のマイクロモーターを開発することは、モーター開発における重要な方向性となっています。
投稿日時: 2023年12月1日