微電機發(fā)展簡史

我國微電機行業(yè)創(chuàng)建于20世紀(jì)50年代末期，從為滿足國防武器裝備需要開始，經(jīng)歷了仿制、自行設(shè)計和研究開發(fā)的階段，至今已有40余年的發(fā)展歷史，已形成產(chǎn)品開發(fā)、規(guī)模化生產(chǎn)和關(guān)鍵零部件、關(guān)鍵材料、專用制造設(shè)備、測試儀器配套的完整的工業(yè)體系。

據(jù)統(tǒng)計，我國微電機生產(chǎn)及配套廠家在1000家以上，從業(yè)人員超過10萬人，工業(yè)總產(chǎn)值超過100億元。微電機行業(yè)已成為國民經(jīng)濟和國防現(xiàn)代化建設(shè)中不可缺少的一個基礎(chǔ)產(chǎn)品工業(yè)。

自20世紀(jì)80年代以來，微電機的國內(nèi)需求在不斷增長。我國已引進(jìn)50余條生產(chǎn)線，實現(xiàn)25個大類、60個系列、400個品種、2000個規(guī)格微特電機大批量、規(guī)?；a(chǎn)。主要產(chǎn)品是有刷永磁直流電動機、小功率交流電動機、交直流串激電動機、罩極電動機、步進(jìn)電動機、振動電機(手機用)等。

1999年我國微電機產(chǎn)量約30億臺，其中民營和國企的產(chǎn)量約2.5億臺，獨資企業(yè)的產(chǎn)量約12億臺，香港地區(qū)的產(chǎn)量約14億臺，臺灣地區(qū)的產(chǎn)量約1.8億臺。2000年生產(chǎn)量約39億臺，占全球總產(chǎn)量的60%。

技術(shù)含量高的微電機，如精密無刷電動機、高速同步電動機、高精度步進(jìn)電動機、片狀繞組無刷電動機、高性能伺服電動機以及新原理新結(jié)構(gòu)超聲波電動機國內(nèi)尚未形成商品化或批量生產(chǎn)能力。所以國內(nèi)對高精密微特電機還依賴進(jìn)口。據(jù)海關(guān)統(tǒng)計，1995~2000年年均用匯增長26.9%，2001年雖然增加4.81%，還達(dá)11.97億美元。

我國自1995年至2000年微電機出口年均創(chuàng)匯增長18.6%，2001年比2000年減少6.02%。受美國"9.11"事件的影響，美國、日本經(jīng)濟受到嚴(yán)重挫折全球經(jīng)濟不景氣，是2001年出口減少的主要因素。

2000年世界微特電機市場約65億臺，我國出口 27.26億臺，占國際市場約42%的份額，其中玩具電機32151.1萬臺，小于37.5W的微特電機約238239.6萬臺，大于37.5W的交直兩用電機約1970.6萬臺，小于750W的直流電動機、發(fā)電機約237.7萬臺。據(jù)統(tǒng)計，80%為日本、我國香港和臺灣地區(qū)在內(nèi)地的投資企業(yè)所生產(chǎn)出口的微電機。

微電機主要應(yīng)用于三個領(lǐng)域:

無特殊控制要求的驅(qū)動場合作為運動機械負(fù)載的動力源;

例如，在盒式錄像機中，微特電機既是磁鼓組件的關(guān)鍵元件，又是其主導(dǎo)軸驅(qū)動、收供帶和磁帶盒的自動裝載以及磁帶張力控制的重要元件。

辦公自動化設(shè)備、計算機外部設(shè)備和工業(yè)自動化設(shè)備。如磁盤驅(qū)動器、復(fù)印機、數(shù)控機床、機器人等都應(yīng)用了微電機。

微特電機在結(jié)構(gòu)上大體可分為三類 :

基本組成與普通電機相似，包括定子、轉(zhuǎn)子、電樞繞組、電刷等部件，但結(jié)構(gòu)格外緊湊。

常見的有兩種:微電機與電子線路的組合。例如直流電動機與傳感器的組合，X方向與Y方向直線電動機的組合等。

外形結(jié)構(gòu)與電磁式一樣，如旋轉(zhuǎn)類產(chǎn)品作成圓柱形，直線類產(chǎn)品作成方形，但內(nèi)部結(jié)構(gòu)因其工作原理不同而差別很大。

微電機門類繁多，大體可分為直流電動機、交流電動機、自態(tài)角電動機、步進(jìn)電動機、旋轉(zhuǎn)變壓器、軸角編碼器、交直流兩用電動機、測速發(fā)電機、感應(yīng)同步器、直線電機、壓電電動機、電機機組、其他特種電機等13大類。

微電機綜合了電機、微電子、電力電子、計算機、自動控制、精密機械、新材料等多門學(xué)科的高新技術(shù)行業(yè)，尤其是電子技術(shù)和新材料技術(shù)的應(yīng)用促進(jìn)了微特電機技術(shù)進(jìn)步。

微電機品種眾多(達(dá)6000余種)、規(guī)格繁雜、市場應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，涉及國民經(jīng)濟、國防裝備、人類生活的各個方面，凡是需要電驅(qū)動的場合都可以見到微電機。

微電機制造工序多，涉及精密機械、精細(xì)化工、微細(xì)加工、磁材料處理、繞組制造、絕緣處理等工藝技術(shù)，需要的工藝裝備數(shù)量大、精度高，為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量還需一系列精密的測試儀器，是投資性較強的行業(yè)。

簡而言之，微電機行業(yè)是勞動密集型和技術(shù)密集型的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。

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微電機行業(yè)發(fā)展速度非?？?，傳統(tǒng)微電機行業(yè)國內(nèi)最集中的幾塊市場主要集中在微電機，微電機、五金這幾大版塊。

微電機主要用于家電、汽車、玩具等等領(lǐng)域，而需要拋光的部位是微電機的換向器。 換向器與電刷在電機中組成對應(yīng)的滑動摩擦副，換向器對電機性能的影響主要取決于在一定條件下(電負(fù)荷、接觸壓力、環(huán)境條件等)相對電刷高速滑動時的電接觸行為。換向器在工作時除了傳輸縱向電流外，還存在著在短路電樞線圈中進(jìn)行的電流換向任務(wù)。這些電流是在主電流換向時而產(chǎn)生的反向電流和電抗電壓，致使電刷在換向器表面滑動時會引起邊部火花及電弧。電刷在換向器表面的滑動，會在其表面刮出凹痕(一般電刷材料硬度較大)，使得換向器材料表面出現(xiàn)燒焦、變色、霧狀殘留物，進(jìn)一步惡化電接觸性能。 換向器結(jié)構(gòu)按照國內(nèi)的分類大致可以分為鉤型、槽型、平面型、加固型等四種結(jié)構(gòu)的電機換向器。目前換向器大部分用于汽車、家用電器、電動工具等行業(yè)。