Mit dem stetigen Fortschritt der Gesellschaft, der kontinuierlichen Entwicklung von Hochtechnologien (insbesondere der Anwendung von KI-Technologien) und dem fortwährenden Streben der Menschen nach einem besseren Leben weitet sich der Einsatz von Mikromotoren immer weiter aus. Beispielsweise bewegen sich die Haushaltsgeräteindustrie, die Automobilindustrie, die Büromöbelindustrie, die Medizintechnik, die Rüstungsindustrie, die moderne Landwirtschaft (Anbau, Tierhaltung, Lagerhaltung), die Logistik und andere Bereiche zunehmend in Richtung Automatisierung und Intelligenz anstelle von manueller Arbeit. Daher gewinnt auch der Einsatz elektrischer Maschinen immer mehr an Bedeutung. Die zukünftige Entwicklung von Motoren spiegelt sich im Wesentlichen in folgenden Aspekten wider:
Intelligente Entwicklungsrichtung
Da die weltweite Maschinenbauindustrie sowie die Produktion von Industrie- und Agrarprodukten zunehmend auf Präzision in Bezug auf Aktion, Steuerung, Reaktionsgeschwindigkeit und Informationsgenauigkeit setzen, müssen Motorantriebssysteme über Selbstdiagnose-, Selbstschutz-, Selbstdrehzahlregelungs- und 5G+-Fernsteuerungsfunktionen verfügen. Intelligente Motoren stellen daher einen wichtigen Entwicklungstrend der Zukunft dar. POWER Company sollte der Forschung und Entwicklung intelligenter Motoren künftig besondere Aufmerksamkeit widmen.
In den letzten Jahren konnten wir eine Vielzahl von Anwendungen für intelligente Motoren beobachten, insbesondere während der Epidemie spielten intelligente Geräte eine wichtige Rolle in unserem Kampf gegen die Epidemie, wie zum Beispiel: intelligente Roboter zur Erkennung der Körpertemperatur, intelligente Roboter zur Warenlieferung, intelligente Roboter zur Beurteilung der Epidemielage.
Es spielt auch eine wichtige Rolle bei der Katastrophenprävention und -rettung, wie zum Beispiel: Drohnen zur Beurteilung der Brandlage, intelligente Brandbekämpfungsroboter, die Wände erklimmen (POWER produziert bereits den intelligenten Motor), und intelligente Roboter zur Unterwassererkundung in Tiefseegebieten.
Intelligente Motoren finden in der modernen Landwirtschaft vielfältige Anwendung, beispielsweise in der Tierzucht: intelligente Fütterung (angepasst an die verschiedenen Wachstumsstadien der Tiere, mit unterschiedlichen Futtermengen und Nährstoffzusammensetzungen), Geburtshilfe durch Roboter, intelligente Schlachtung. Im Pflanzenbau kommen intelligente Belüftung, Bewässerung, Entfeuchtung, Ernte, Sortierung und Verpackung von Obst und Gemüse zum Einsatz.
Richtung der Entwicklung von rauscharmen Lösungen
Bei Motoren gibt es zwei Hauptquellen für Motorgeräusche: mechanische und elektromagnetische. In vielen Anwendungsbereichen stellen Kunden hohe Anforderungen an die Geräuschentwicklung. Die Reduzierung der Motorgeräusche erfordert daher die Berücksichtigung vieler Aspekte. Dazu gehört eine umfassende Untersuchung der mechanischen Struktur, des dynamischen Gleichgewichts rotierender Teile, der Bauteilpräzision, der Strömungsmechanik, der Akustik, der Werkstoffe, der Elektronik und des Magnetfelds. Auf dieser Grundlage kann das Geräuschproblem durch verschiedene umfassende Überlegungen, wie beispielsweise Simulationsexperimente, gelöst werden. Die Geräuschreduzierung stellt daher in der Praxis eine große Herausforderung für die Motorenentwicklung dar. Oftmals greifen die Entwickler auf ihre bisherigen Erfahrungen zurück, um das Problem zu lösen. Angesichts des kontinuierlichen Fortschritts von Wissenschaft und Technik und der stetig steigenden Anforderungen gewinnt die Geräuschreduzierung in Motoren für die Motorenentwicklung und die Fachkräfte im Maschinenbau immer mehr an Bedeutung.
Flachbauentwicklung
In der praktischen Anwendung von Motoren ist es häufig erforderlich, Motoren mit großem Durchmesser und geringer Baulänge zu wählen. Beispielsweise wird von Kunden gefordert, dass der von POWER hergestellte Scheibenflachmotor einen niedrigen Schwerpunkt des Endprodukts aufweist. Dies verbessert die Stabilität des Endprodukts und reduziert die Geräuschentwicklung im Betrieb. Ist das Schlankheitsverhältnis jedoch zu gering, steigen die Anforderungen an die Fertigungstechnologie des Motors. Motoren mit geringem Schlankheitsverhältnis werden häufig in Zentrifugalseparatoren eingesetzt. Bei gegebener Motordrehzahl (Winkelgeschwindigkeit) gilt: Je kleiner das Schlankheitsverhältnis des Motors, desto höher die Umfangsgeschwindigkeit und desto besser die Trennleistung.
Entwicklungsrichtung Leichtbau und Miniaturisierung
Leichtbau und Miniaturisierung sind wichtige Entwicklungsrichtungen im Motorenbau. Anwendungen wie Luft- und Raumfahrtmotoren, Automobilmotoren, UAV-Motoren und Motoren für medizinische Geräte erfordern hohe Anforderungen an Gewicht und Volumen. Um dieses Ziel zu erreichen – also Gewicht und Volumen pro Leistungseinheit zu reduzieren –, müssen Motorenentwickler das Design optimieren und im Entwicklungsprozess fortschrittliche Technologien sowie hochwertige Materialien einsetzen. Da Kupfer eine um etwa 40 % höhere Leitfähigkeit als Aluminium aufweist, sollte der Anteil von Kupfer und Eisen erhöht werden. Der Rotor aus Aluminiumguss kann durch einen Rotor aus Kupferguss ersetzt werden. Auch für den Motorkern aus Eisen und den Magnetstahl werden höherwertige Materialien benötigt, was die elektrische und magnetische Leitfähigkeit deutlich verbessert, jedoch die Materialkosten nach dieser Optimierung erhöht. Zudem werden bei miniaturisierten Motoren höhere Anforderungen an den Produktionsprozess gestellt.
Ausrichtung auf hohe Effizienz und grünen Umweltschutz
Der Umweltschutz im Bereich Motoren umfasst die Anwendung von Recyclingquoten für Motorenmaterialien und die Optimierung der Motoreneffizienz. Die Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC) legte als erste Messstandards für die Motoreneffizienz fest und vereinheitlichte die globalen Standards für Energieeffizienz und -messung. Diese Standards decken die USA (MMASTER), die EU (EuroDEEM) und weitere Plattformen zur Energieeinsparung bei Motoren ab. Bezüglich der Recyclingquoten für Motorenmaterialien wird die Europäische Union in Kürze den ECO-Standard (Recyclingquoten für Motorenmaterialien) einführen. Auch unser Land fördert aktiv umweltfreundliche und energiesparende Motoren.
Die weltweiten Standards für hohe Effizienz und Energieeinsparung bei Motoren werden weiter verbessert, und hocheffiziente und energiesparende Motoren werden zunehmend gefragt sein. Am 1. Januar 2023 traten die „Richtlinien für hohe Energieeffizienz, Energieeinsparung und Zugangsniveau wichtiger energieintensiver Produkte und Ausrüstungen (Version 2022)“ der Nationalen Entwicklungs- und Reformkommission und fünf weiterer Ministerien in Kraft. Diese Richtlinien legen fest, dass bei der Produktion und dem Import von Motoren Motoren mit hohem Energieeffizienzstandard Priorität eingeräumt werden soll. Für unsere derzeitige Mikromotorenproduktion müssen die Anforderungen der Länder hinsichtlich Energieeffizienzklassen für Motoren bei Produktion, Import und Export erfüllt werden.
Entwicklung der Standardisierungsrichtung für Motoren und Steuerungssysteme
Die Standardisierung von Motoren und Steuerungssystemen ist seit jeher ein Ziel der Motoren- und Steuerungshersteller. Die Standardisierung bietet zahlreiche Vorteile für Forschung und Entwicklung, Produktion, Kostenkontrolle, Qualitätskontrolle und weitere Bereiche. Besonders gut funktioniert die Standardisierung von Motoren und Steuerungen bei Servomotoren, Abgasmotoren usw.
Die Standardisierung von Motoren umfasst die Standardisierung ihrer Form und ihrer Leistung. Die Standardisierung der Form führt zur Standardisierung der Bauteile, welche wiederum die Standardisierung der Bauteilfertigung und damit die Standardisierung der gesamten Motorenproduktion zur Folge hat. Die Leistungsstandardisierung orientiert sich an der Standardisierung der Motorform und der Auslegung der Motorleistung, um den Leistungsanforderungen verschiedener Kunden gerecht zu werden.
Die Standardisierung von Steuerungssystemen umfasst die Standardisierung von Software, Hardware und Schnittstellen. Daher ist für das Steuerungssystem zunächst die Standardisierung von Hardware und Schnittstellen erforderlich. Auf dieser Grundlage können Softwaremodule entsprechend der Marktnachfrage entwickelt werden, um die funktionalen Anforderungen verschiedener Kunden zu erfüllen.
Veröffentlichungsdatum: 18. Mai 2023