車載/家用電器用電機主要是小功率電機，凡車載/家庭中有轉(zhuǎn)動件的，都是由電機來驅(qū)動的，而且絕大部分為中小功率電機，如空調(diào)用的室內(nèi)機風扇電機、室外機的風扇電機、壓縮機、室內(nèi)機轉(zhuǎn)葉電機等。車載/家用電器性能與所匹配的小功率電機有著直接的關(guān)系，電機的效率、功率因數(shù)、調(diào)速范圍及噪聲直接與家用電器的節(jié)能環(huán)保有著密切的關(guān)系。

      隨著科學技術(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動力驅(qū)動源應用十分廣泛，在世界各國的經(jīng)濟發(fā)展中占據(jù)越來越重要的地位，這一產(chǎn)業(yè)為促進許多工業(yè)國經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮著重要作用。目前我國車載/家用電器行業(yè)增長顯著，發(fā)展態(tài)勢良好，為車載/家用電器用電機提供廣闊的市場。
      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(nèi)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。依據(jù)GB2900. 27- 1995電工名詞述語小功率電動機標準定義，小功率電機是指折算到1 500 r/m in時，最大連續(xù)定額不超過1. 1 kW的電動機，即1. 1 kW及以下電機統(tǒng)稱為小功率電機，它包含了人們通常所說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。小功率電機種類繁多，大致可分為三相異步電動機、三相電泵、洗衣機用電動機、空調(diào)器風扇用電動機等27類。

      （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：一個國家或地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)達程度可依據(jù)每個家庭擁有小功率電機的數(shù)量來考量。

      這較好地說明了小功率電機與國計民生的重要性關(guān)系。不包括汽車用電機，我國目前城鎮(zhèn)家庭平均電機擁有量為15 50個，而發(fā)達國家每個家庭電機擁有量為70 100個。這反映了我國與發(fā)達國家在總體上的差距，也體現(xiàn)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)體系的一個重要組成部分，是主機產(chǎn)品的驅(qū)動、控制執(zhí)行部件。這些電機廣泛應用于軍工設(shè)備、電子產(chǎn)品、工業(yè)自動控制系統(tǒng)、家用電器、交通工具、電動工具、康樂器具、儀器儀表等方面，是量大面廣的競爭性行業(yè)，隨著技術(shù)進步、技術(shù)創(chuàng)新的不斷發(fā)展，又是科技含量較高的一個成長性行業(yè)。

      從小功率電機的分類可以看出，小功率電機是電氣設(shè)備不可或缺的驅(qū)動部件，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特點，如風扇、空調(diào)、冰箱、洗衣機、排油煙機、小家電、健身器具、工業(yè)縫紉機、水泵、汽車電器等家庭、辦公電氣化用具中都是由小功率電動機來驅(qū)動。同時電機還是這些產(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科學技術(shù)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，各類電機在工業(yè)自動化和人們的生活工作中正起著越來越大的作用。小功率電機作為一個動力驅(qū)動源應用十分廣泛，在世界各國的經(jīng)濟發(fā)展中占據(jù)著越來越重要的地位，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)揮著重要作用。小功率電機作為家用電器和汽車機電能量轉(zhuǎn)換及自動化程度提高的核心驅(qū)動執(zhí)行部件，電機的相關(guān)性能指標直接決定了家用電器、設(shè)備的性能和技術(shù)水平。它不僅是工業(yè)設(shè)備的動力，同時也是實現(xiàn)生活現(xiàn)代化的動力。電機質(zhì)量和先進程度同樣也是反映一個國家自動化水平的指標，電機質(zhì)量決定著人們的生活質(zhì)量和國家的工業(yè)化水平。

      電機作為機電能量轉(zhuǎn)換的重要裝置，是電氣傳動的基礎(chǔ)部件，其耗電量占據(jù)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)量的提高都起著十分重要的作用。因此，開發(fā)高效、節(jié)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、市場信譽好的小功率電機名優(yōu)產(chǎn)品給國內(nèi)外廣大用戶選擇，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(xù)發(fā)展具有極其重要的戰(zhàn)略意義。

      小功率電機是重要的機械基礎(chǔ)件和智能型執(zhí)行元件，行業(yè)內(nèi)的多數(shù)產(chǎn)品都列入了國家重點鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄，符合信息化帶動工業(yè)化的發(fā)展要求，受國家產(chǎn)業(yè)政策的扶持，符合國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向。

      3車載/家用電器中的單片機控制驅(qū)動電路和接口電路在車載/家用電器的制方面，現(xiàn)在越來越趨向于小型化和智能化，要實現(xiàn)這種功能，微型計算機起了一個很重要的作用。應該說，單片機在車載/家用電器的控制方面有著廣泛的應用。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。

      隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，單片機在車載/家用電器中的應用越來越廣泛。單片機需要根據(jù)一定的控制規(guī)律控制家用電器中的一些功率部件工作，這些部件是實現(xiàn)車載/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(diào)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(qū)動大功率部件，需要中間變換電路，這種電路就是（單片機電機）中間驅(qū)動電路接口。

      電機的控制是車載/家用電器中一種普遍的應用技術(shù)，用單片機去控制車載/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?shù)慕涌陔娐?。一方面，電機是大功率執(zhí)行元件，另一方面，它是感性負載。在車載/家電的控制中，應給予考慮。

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

      （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，流過的雙向電流達100 mA，壓降小于3 V，導通時最小維持電流為100 A.在截止時，其阻斷電壓為直流250 V，當維持電流小于100 A時，雙向管從導通變?yōu)榻刂埂．斪钄嚯妷捍笥?50 V，或發(fā)光二極管發(fā)光時，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為雙向晶閘管驅(qū)動器，專門用于驅(qū)動雙向晶閘管。類型有過零觸發(fā)耦合器（例如MOC3030等）和非過零觸發(fā)耦合器（例如MOC3009）兩種。

      固態(tài)繼電器是電子繼電器，它有兩個輸入端和兩個輸出端，輸入端和輸出端之間有光電隔離，并且是過零開關(guān)輸出。其特點是：無運動部件，所以無振動，無沖擊噪聲；開關(guān)速度快，通常小于10 s；不會產(chǎn)生抖動輸出；在半個周期內(nèi)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雙向光電耦合器。因為每個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(jié)，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(qū)動接口電路。大功率驅(qū)動部件-電機，在家用電器中一般有兩種工作方式，一種是開關(guān)控制方式；另一種是調(diào)壓控制方式。前者用于起停壓縮機及洗滌電機等；后者用于電風扇等的調(diào)速控制。在有些家用電器中，需要對電機進行調(diào)速，可利用驅(qū)動控制電路實現(xiàn)。這些電路的工作還需要電源過零信號同步。電源過零信號可以從電源變壓器低壓端整流后取得。隨著移相角不同，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(diào)速的目的。

      4家用電器用小功率電機的發(fā)展現(xiàn)狀家用電器的節(jié)能已成為世界性的重要話題。20世紀70年代，美國電冰箱實施能效標準以后，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(jù)計算，美國從1990年2015年間，家用電器直接節(jié)電將達到340 440億美元。1978年10月，日本成立了全國性的節(jié)能中心，各大公司紛紛響應。

      現(xiàn)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(jié)構(gòu)、性能、振動、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(diào)器的貫流風機的噪聲要求就在30 dB以內(nèi)。智能化就是在無刷直流電動機基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)代控制技術(shù)、微處理器技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)及電子技術(shù)。具體產(chǎn)品如全自動洗衣機、智能型變頻空調(diào)。

      如日本三菱公司房間空調(diào)器制作所研制成功模糊控制的變頻空調(diào)器，在日本為首創(chuàng)，這種空調(diào)器具有以下優(yōu)點：一是室溫穩(wěn)定性好，在普通空調(diào)器的控制中，即通過開、停運轉(zhuǎn)形成輕負荷，在模糊控制中可連續(xù)運轉(zhuǎn)，所以室內(nèi)溫度穩(wěn)定性好，舒適性提高；二是對室溫變化反應敏捷。例如在制熱過程中，開門時室溫的恢復時間可比普通空調(diào)縮短45% ；三是節(jié)能效果明顯。通過減少開、停運轉(zhuǎn)，耗電量減少到只有普通空調(diào)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年代就開始研制生產(chǎn)，但直到20世紀80年代改革開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，隨著改革開放的深入，廣東沿海地區(qū)、華東地區(qū)及那些改革開放較早的地區(qū)開始興辦合資或民營小電機企業(yè)或電機的零部件企業(yè)、測試設(shè)備企業(yè)，發(fā)展到現(xiàn)在已初步形成了一定的規(guī)模。

      據(jù)統(tǒng)計，目前，我國小功率電機生產(chǎn)及配套廠家在1 000家以上，從業(yè)人員超過10萬人，工業(yè)總產(chǎn)值超過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(xiàn)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(chǔ)性工業(yè)。

      我國小功率電機從制作簡單、性能單一、小規(guī)模生產(chǎn)，發(fā)展到現(xiàn)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(guī)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，且實物質(zhì)量達到或超過國際先進的同類產(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(quán)和核心技術(shù)，科技含量較高。

      5小功率電機的巨大商機（1）車用小功率電機的市場需求量。隨著技術(shù)的不斷進步，現(xiàn)代汽車中所使用的小功率電機數(shù)量不斷增多，如窗口升降電機、空調(diào)風扇電機、風擋洗滌器用電機、天線驅(qū)動電機、后視鏡電機、ABS系統(tǒng)電機等品種繁多。

      車用小功率電機需求量大，而且正在快速地向永磁化、無刷化方向發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計，普通型轎車每輛使用20臺小功率電機，高級轎車每輛使用達40 50臺，豪華型轎車每輛多達60 70臺。特別是現(xiàn)代汽車已成為小功率電機的一大應用領(lǐng)域。

      現(xiàn)在世界汽車年產(chǎn)量近達6 000萬輛左右，按每輛汽車使用電機數(shù)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年我國汽車產(chǎn)銷量分為727. 97萬和721 6萬輛，所配套使用的車用小功率電機數(shù)量可觀。巨大的市場、豐厚的利潤將推動小功率電機走向新的發(fā)展高潮。

      電動自行車和摩托車向電動型發(fā)展，使得城市污染將有效減少，這種環(huán)保型產(chǎn)品越來越受到各國關(guān)注，國外市場很大。全球電動自行車市場主要在亞洲，亞洲市場主要在中國， 2006年亞洲產(chǎn)量為500萬輛。預計5年后我國電動自行車年需求量將超過1 000萬輛，無刷和有刷型電動車電機將達到1 000萬套/年。摩托車行業(yè)前景同樣樂觀， 2004年我國摩托車年產(chǎn)量超過1 300萬輛，占全世界摩托車產(chǎn)量的50%以上； 2005年摩托車總產(chǎn)量突破1 200萬輛，需要起動電機1 000萬套/年。

      （2）辦公自動化及計算機外圍設(shè)備用電機的市場容量。隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，辦公自動化設(shè)備、計算機外圍設(shè)備、音像設(shè)備等需用的精密永磁直流電動機、無刷直流電動機、穩(wěn)速直流電動機、盤式繞線直流電動機和步進電動機等市場正迅速擴展。

      無論是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年中國計算機市場將保持14. 1%的年均增長，到2008年整個市場規(guī)模將超過2 000億元人民幣。包括臺式PC機、筆記本電腦以及PC服務器在內(nèi)的PC市場預計在2008年將形成1 800億元以上的市場規(guī)模。其銷量及銷售收入復合增長將分別達到17. 5%、14. 9% ，全球PC機出貨量也在逐年增長，而每臺PC機中的電機數(shù)不下10臺。近年中國打印機市場總量達到800萬臺，銷售額110億元人民幣，市場總體持增長態(tài)勢；2007年的中國市場環(huán)境相對寬松，市場容量將會擴大，預計總增長率大概在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多萬臺的市場需求。在未來的幾年里，中國的復印機需求量將達到每年100萬臺的規(guī)模，同時需求量將以10%的年平均增長速度前進，市場容量每年超過300億元人民幣。

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

      （3）信息產(chǎn)業(yè)專用的各類小功率電機產(chǎn)品未來五年內(nèi)，國家將重點推進超大規(guī)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(jù)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(jù)業(yè)內(nèi)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(zhí)行、驅(qū)動元件。隨著信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展， IC器件專用加工機械也必將迅速發(fā)展，需求量也必將大幅度提高，各類小功率電機產(chǎn)品的市場前景十分廣闊。

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