淺談控制電機的發展及建議

中國人民解放軍石家莊機械化步兵學院　曹　騰　呂鵬飛

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淺談控制電機的發展及建議

中國人民解放軍石家莊機械化步兵學院曹騰呂鵬飛

【摘要】電機作為電氣時代的主要動力輸出方式，一直以來備受人們的青睞，高質量的、高效率的動力輸出為企業家積累了大量的資金。進入二十一世紀之后，控制電機開始占據電機行業的主要市場，尤其是在中國，控制電機在中國的發展取得了舉世矚目的成績。本文主要介紹了控制電機的發展歷程和功能分類、國內外技術的發展水平以及未來控制電機的發展方向。需要強調一點的是要不斷的進行科學攻關解決技術難題，還要注意人才的培養和與國外先進技術的交流合作。

【關鍵詞】控制電機；分類；發展歷程；建議

自改革開放以后，特別是中國加入世貿組織之后，全球經濟一體化的趨勢已然十分明朗。與此同時，人民生活水平不斷提高，對物質生活和精神生活的追求也越來越豐富。把最高效的動力設備——控制電機應用于工業生產已經普及了，而且，近幾年控制電機的應用領域還在不斷拓寬，甚至有些生產廠家生產的控制電機出現供不應求的局面。隨著控制電機不斷滲透進入日用消費品市場和自動化長夜中，對控制電機智能化的要求也越來越高。想要解決這一問題，唯一的辦法就是配合計算機網絡技術、電力電子技術以及控制理論技術定位控制電機發展的新方向。除此之外，新材料技術的發展和微電子技術的發展也為控制電機的發展打開了新思路，當然控制電機的發展必須滿足客戶不斷提高的對控制的精確度和及時性的要求。

1　控制電機的類型和結構特點

1.1控制電機的分類概念

控制電機從控制方式上來說可以大體的分為兩類：力能電機和信號電機。力能電機又可具體分為兩相交流伺服電動機、永磁直流伺服電動機、有限轉角電動機、超聲波電機以及風力發電機等其他新原理電機，目前這一類的控制電機依然做為主力設備應用于生產一線。信號電機包括自整角機、旋轉變壓器、感應移相器、軸角編碼器、測速發電機等，這一類新型的控制電機適應人們發展的需求，但是由于其技術水平較高，而且生產能力并不是很高，主要用于科學研究方面，企業生產并不適用。

1.2力能電機的技術特點

當然，力能電機也是在傳統電機的基礎上，應用電磁理論和控制需要理論進行改進的。另外還要進行電能、機械能以及熱能等幾種能量的研究和計算，總結一下力能電機的主要技術特點：一是以運動控制方式為主要控制方式；二是工作基礎理論是電磁理論；三就具有較高的技術含量和系統集成性；四是涉及計算機網絡技術等諸多高新技術產業；五是可以控制輸入值和輸出值。力能電機自問世以來一直擔任電氣時代動力輸出的主要裝置，隨著科學技術的發展，不斷有新技術應用于力能電機，力能電機或許會進行新一輪的技術革新。

1.3信號電機的技術特點

信號電機是一種比較嚴謹的技術性控制電機，電機被設計成一種特殊的函數關系，由于技術水平較高，主要作用于航空航天工業、軍事武器領域等高精尖的行業。信息電機的技術特點：可操作性強、工作精確度較高、體積比較小但是質量比較大、抗干擾能力比較強以及結構精密、可靠性強等特點。這些特點對于實現科研目的具有重要意義。

2　控制電機的發展史

2.1國內控制電機的發展概況

建國初期，控制電機作為一種新型的動力形式，已經投入使用就獲得廣泛好評。國家領導人高瞻遠矚，在我國第一個五年計劃就做出重要批示：完善我國的電機工業。直到六十年代初起，國內的電機行業已經初步成熟，北京電器科學院自行設計了直流伺服電機等很多型號的控制電機。發展到上世紀八十年代，我國控制電機行業已經基本覆蓋了辦公自動化行業、汽車制造業以及家電制造業等多個行業，除此之外還研發出用于軍事工業或者航天工業的高精尖信號電機。到了改革開放以后，國外控制電機技術流入中國，國內的電機行業更是迅猛發展，因為吸取了國外高質量控制電機的成功經驗和失敗教訓，國內電機行業少走了不少彎路。即使如此，國內的控制電機水平與發達國家的工業水平還是有一定差距的，依然需要一代代電機人努力鉆研奮斗。

在國內控制電機行業的起步階段是十分艱難的，當時，國家工業部從國內諸多優秀大學(例如哈爾濱工業大學、南京航空航天大學、清華大學、華中科技大學等)抽調了大批優秀的專家投入科研工作。這一代經驗豐富老科學家為國防工業現代化和航空航天科技的發展做出了突出貢獻，目前，這些學校的在電子、機械方面都是很強勢的，而且科研水平高、經費充足與科研所聯系緊密，對于我國控制電機的發展具有重要意義。

2.2國外控制電機的發展史

國外控制電機的起步是在英國，但是發展到現代階段，美國控制電機的水平是世界領先的，尤其是在軍事工業和航空航天工業應用比較多的信號電機。德國的機械設備一向以“結構嚴謹精密”著稱，在控制電機工業也不例外，德國西門子公司設計的永磁交流伺服電機是目前世界上工作效率最高、最耐久的控制電機。日本的控制電機的發展跟中國有些類似，都是起步比較晚但是發展迅速，著名的生產設計公司包括：松下公司、東方電機公司等。

發達國家的控制電機，在技術層面上較中國控制電機還是有不少優勢：一是產品重量穩定，工作性能好，造成這個問題的主要原因是國外控制電機的主要結構部位生產技術是保密，國內生產廠家的產品合格指標較低；二是產品使用壽命較長，使用中發生故障的情況較少；三是產品的理論和技術水平先進，電機專家

的研發能力強，可以設計出較高水平的控制電機。

3　控制電機未來的發展方向和建議

3.1控制電機未來發展的方向

首先就是功能方面的豐富，既能適應發力發電機的工作方式也能適應手機振動電機的工作環境，簡單地說，就是既要“大”又要“小”。其次就是工作穩定性的提升，為了實現這個目的，可以實現多臺電機的組合式工作方式，對于提升控制電機的工作效率也有很大幫助。三是新理論、新結構、新材料、新部件、新功能等控制電機的發明和使用，同時新生產工藝的發展、新參數的制定以及新概念的提出有利于控制電機的功能全面化；四是高質量、高標準、高性價比的控制電機的投入市場。

3.2控制電機發展的建議

自從控制電機問世以來，從來沒有任何一種動力設備像控制電機這樣受歡迎，在現代工業中，處處可以看到控制電機的影子，小到日用辦公用品制造業，大到航空航天工業，離開控制電機的動力支持，現在這些成就幾乎是不可能實現的。也就是說，在一定程度上講，一個國家制造業水平的高低取決于這個國家控制電機的發展水平。因此，我國工業部已經明確調整下一步的工業發展戰略：大力發展控制電機工業，與世界接軌。作者認為，想要盡快的趕超世界先進水平，需要各行各業人們的共同努力，總結提出以下建議：

（1）相關部門需要投入大量的資金進行新產品的研發，同時注意培養專業人才。這就要求政府部門不能過分提高國有企業的地位，在市場經濟的大環境下，大力發展充滿市場活力的民營企業才是正確的道路。目前，有關部門不能合理的保護民營經濟，在管理上，民營企業會遭受資金渠道限制、土地征用限制等很多不公平的待遇，這對于國內控制電機行業打開國際市場是十分不利的。

（2）作為控制電機新產品的研發人員，必須珍惜有關部門提供的資源，充分利用，以提高產品的質量和性能為基礎，進行技術革新，不斷進取，勇于創新。嚴格執行國家規定，制造具有核心競爭力的產品。

（3）重視產品零部件的生產和使用，一部控制電機是有很多零部件組成，如果每個零部件都不合格，那么組裝成的這部控制電機也一定不合格，很多國外控制電機的優勢就是部分零部件質量較高。

4　結論

控制電機作為現代化工業中一種主要的動力輸出方式，它的發展一直受到各行各業的廣泛關注。文章介紹了國內外控制電機的發展概況和各自的技術特點，分析了國內控制電機的不足。盡管現在還有一定差距，相信通過企業不斷提高研發團隊的人才素質、加快科研成果投入生產等一些列措施，我國控制電機的水平會更上一層樓。除此之外，要與技術水平較高的發達國家加強交流合作，引進人才，開拓新思路，促進控制電機工業的迅速發展。

參考文獻

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[2]李建新.電機行業發展趨勢分析[J].中國機電工業,2003(17):27-29.

[3]吳旭升,孫俊忠.未來電機的發展和展望[J].船電技術,2003(02): 24-26.

曹騰（1993－），男，陜西榆林人，中國人民解放軍石家莊機械化步兵學院學員，研究方向：電氣工程。

作者簡介：