同期举行亚洲国际物流技能与运输体系博览会(CeMAT ASIA)上海国际工业零部件及分承揽博览会(ISA)亚洲国际高空作业机械博览会(APEX)上海国际压缩机及设备博览会(ComVac)上海国际重型机械装备博览会(HeavyMachinery)亚洲国际冷链设备及技能博览会(CCA)
展会介绍自1991年初次举行以来,PTC ASIA从每两年一届开展至每年一 届,展出面积、展品内容不断扩展,专业观众成倍添加,极大地推进了动力传动与操控技能商场的国际沟通及贸易商场的开展。 博览会不仅为许多国际品牌进入我国及亚洲商场供给了机会,更为我国商场带来了全球收购的绝佳渠道。
亚洲国际动力传动与操控技能博览会是动力传动职业亚洲 第 一、国际 第 二 大的国际性大会,汇聚了国际性的知名企业、立异的中小型企业以及刚起步的企业,一起重视职业界的焦点论题以及论述动力传动与操控技能关于未来出产运用的巨大的重要性。跟着动力传动制作技能与信息技能、智能技能的深化交融。
展会包括液压、气动、密封、齿轮、电机、链传动、带传动、绷簧、轴承、传动联合件和工业分承揽十一大主题展区,近几年招引了来自德国、意大利、俄罗斯、土耳其、美国、加拿大、巴西、日本、韩国、印度尼西亚、马来西亚、新加坡等国家和地区的展商和观众,极大地推进了动力传动与操控技能商场的国际沟通及贸易商场的开展。
PTC ASIA前进职业智能制作水平缓技能立异才干,研制严重施工装备和技能成果,并正朝着立异、高端、智能、绿色的方向加速开展,迈向工业技能制高点。
跟着高能效电机在轿车、农业、空谐和洗衣机等范畴的广泛运用,全球的电机商场得到了很大的添加。据MarketsandMarkets计算,2019年全球电机商场的规划为1220亿美元,因为遭到新冠疫情的影响,2020年的商场规划有所下滑,降到了1133亿美元。不过,本年商场现已有所好转,因而,该组织估计未来电机商场的年复合添加率为6.9%左右,到2026年将会到达1691亿美元。也便是说,未来,这将是一个万亿级人民币的大商场。
从商场格式来看,BLDC电机商场中,亚洲商场的占比最大,占了46.94%,其次是美国,占了21.08%。亚洲其实有不少技能实力都不错的BLDC电机企业,但首要会集在日本,比方尼得科,松下、美蓓亚、三洋电气等。国内的话,现在首要仍是处于追逐阶段。可是能够预见的是,未来BLDC电机的添加将首要来自亚洲,而亚洲又将首要在我国。
欧洲的商场份额也不小,约为19%,因为欧洲和美国的起步比较早,他们把握了许多BLDC电机的中心技能,未来跟着全球商场对高端BLDC电机需求的增多,欧美商场的占比也会缓慢添加。但份额必定没有亚洲地区高。
电机的运用其实十分广泛,大部分能动的东西都需求用到电机,详细来说有,风机、泵、电动车、电动东西、压缩机、农机具,以及轿车运用等。详细来说,轿车运用的占比最大,占了整个电机商场的40%左右。下面,咱们来看一看这些详细的运用状况。
跟着新动力轿车的兴起、智能驾驭的浸透,以及车联网的运用试点,轿车的电子化趋势越来越显着。在轿车中,除了驱动电机以外,电动助力转向体系、电子悬架体系、轿车稳定性操控体系、轿车巡航操控体系、ABS、车身体系(比方说车窗、门锁、座椅、后视镜、雨刷、天窗等)都将会运用到许多的电机。
特别是新动力轿车的开展,需求用到BLDC电机的当地越来越多,拿轿车内的电子水泵为例,新动力轿车需求对三电体系进行准确的温度操控,在运用水冷的状况下,每车需求2~5个电子水泵,平均为3个。单价的线年我国新动力轿车电子水泵商场规划为11.2亿元,未来几年,重新动力轿车的浸透率来看,2020年,我国的新动力轿车产值是136.6万辆,但到了本年,1~10月份,新动力轿车的累计产值就到达了256.6万辆,同比添加了约1.8倍。这就能够看到电子轿车水泵商场的添加量将会是十分惊人的。
别的从轿车内运用的电机数量来看,一般来说,经济型燃油车会装备10个左右的电机,一般的轿车会装备20到30台电机,而豪华型轿车则会装备60到70台,乃至上百台电机,而新动力轿车所需的电机将会更多。
现在国内干流的小家电厂商,比方美的、前锋、日彩、艾美特等等,根本上都有选用无刷电机的产品面市。其间艾美特的数量最大,小米的本钱最低。
跟着小米等一些跨界厂商的进入,家用电扇范畴的无刷电机转化率开端加速。现在,在家用电扇范畴,国内无刷电机厂商现已有一席之地了。依据咱们的了解,在家用电扇这块,现在,BLDC电机的浸透率在15%左右。
风机方面,还有抽油烟机,它是厨房电器的重要组成部分。不过因为本钱原因,抽油烟机的无刷化转化率还不高。现在BLDC的商场浸透率大概在10%。
我国的体量相对比较小,2016年才1400万的销量,到2020年到达了2490万销量,估计未来的年复合添加率在15.4%左右。添加潜力更大。
但其实美国、欧洲售卖的许多吸尘器产品都是在我国制作的,国内吸尘器的产值其实是十分大的,比方新宝股份、富佳股份、德昌股份等ODM厂商的吸尘器产品超越8成都出口海外了。
其实这几年除了尘埃吸尘器之外,这几年兴起了一种能够一边吸尘,一边拖地,也能扫地的洗地机产品销量也还不错。一些在线商城上的相关产品,点评数量现已超越10万+了。这类产品遍及运用了无刷电机解决方案。
电动东西是运用最为广泛的五金机电产品之一。因其结构轻盈、带着运用便利、出产功率高,能耗低一级特色,广泛运用在修建、装修装潢、木业加工、金属加工,以及其他制作业等各运用职业的钻、切、磨等加工环节。
电动东西的无刷化其实很早就开端了,在2010年时,国外有些品牌就推出了选用无刷电机的电动东西了。跟着锂电池技能的老练,价格越来越亲民,手持东西的量级在逐年添加,现在可与插电式的东西不相上下。
其实国内的电动东西产值一向都比较大,这几年有所下滑。依据国家计算局的计算,2021年,我国电动东西的产值为2.2亿台左右。
据咱们了解,国内电扳手根本上现已完成了无刷化,电钻类、高压型,以及园林类东西还没有完全无刷化,不过在转化进程中。转化慢的原因首要仍是因为本钱问题。现在BLDC电机相对传统电机来说仍是比较贵的。
国内对电动自行车的需求大,跟着新国标的履行,曾经的存量商场也将会需求替换成新国标的电动自行车。据咱们了解,这个存量超越了1亿。想想这个商场也是蛮大的。
这几个商场的浸透率遍及在10%以下,想象一下未来,不说做新的产品商场,便是将现有的这些商场替换到50%,或许60%,商场规划也是适当可观的。
无刷直流电机(BLDC)克服了有刷直流电机的先天性缺陷,以电子换向器替代了机械换向器,所以无刷直流电机既具有直流电机杰出的调速功用等特色,又具有沟通电机结构简略、无换向火花、工作牢靠和易于保护等长处。无刷直流电机的本质是直流电源输入,选用电子逆变器将直流电转化为沟通电,由转子方位反应的三相沟通永磁同步电机。功用上相较一般的传统直流电机有很大优势,是当今最理想的调速电机。
直流电机以杰出的发动功用、调速功用等长处著称,其间归于直流电机一类的有刷直流电机选用机械换向器,使得驱动办法简略,其模型示意图如下图所示。
电机首要由永磁资料制作的定子、绕有线圈绕组的转子(电枢) 、换向器和电刷等构成。只要在电刷的A和B两头通入必定的直流电流, 电机的换向器就会主动改动电机转子的磁场方向,这样,直流电机的转子就会继续工作下去。
无刷直流电机首要由用永磁资料制作的转子、带有线圈绕组的定子和方位传感器(可有可无)组成。可见,它和直流电机有着许多一起点,定子和转子的结构差不多(本来的定子变为转子,转子变为定子),绕组的连线也根本相同。可是,结构上它们有一个显着的差异:无刷直流电机没有直流电机中的换向器和电刷,取而代之的是方位传感器。这样,电机结构就相对简略,下降了电机的制作和保护本钱,但无刷直流电机不能主动换向(相),献身的价值是电机操控器本钱的前进(如同样是三相直流电机,有刷直流电机的驱动桥需求 4 只功率管,而无刷直流电机的驱动桥则需求 6 只功率管)。
如图2所示为无刷直流电机的滚动原理示意图,为了便利描绘,电机定子的线圈中心抽头接电机电源 POWER,各相的端点接功率管,方位传感器导通时使功率管的 G极接 12V,功率管导通,对应的相线圈被通电。因为三个方位传感器跟着转子的滚动,会顺次导通,使得对应的相线圈也顺次通电,然后定子发生的磁场方向也不断地改变,电机转子也跟着滚动起来,这便是无刷直流电机的根本滚动原理——检测转子的方位,顺次给各相通电,使定子发生的磁场的方向接连均匀地改变。
为了便利了解,本文以下内容统一用如下图所示的这两种符号作为模型简介,图 A为电机转子和定子在同一圆心上,图B 为不同一圆心上,是为了便利阐明电机内部磁场。
电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法,同三相异步电动机十分相似。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体 ,为了检测电动机转子的极性,在电动机内装有方位传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成,其功用是:承受电动机的发动、中止、制动信号,以操控电动机的发动、中止和制动;承受方位传感器信号和正回转信号,用来操控逆变桥各功率管的通断,发生接连转矩;承受速度指令和速度反应信号,用来操控和调整转速;供给保护和显现等等。
直流电机具有呼应快速、较大的起动转矩、从零转速至额外转速具有可供给额外转矩的功用,但直流电机的长处也正是它的缺陷,因为直流电机要发生额外负载下稳定转矩的功用,则电枢磁场与转子磁场须恒保持90°,这就要藉由碳刷及整流子。碳刷及整流子在电机滚动时会发生火花、碳粉因而除了会形成组件损坏之外,运用场合也遭到限制。沟通电机没有碳刷及整流子,免保护、巩固、运用广,但特性上若要到达适当于直流电机的功用须用杂乱操控技能才干到达。如今半导体开展迅速功率组件切换频率加速许多,前进驱动电机的功用。微处理机速度亦越来越快,可完成将沟通电机操控置于一旋转的两轴直角坐标体系中,恰当操控沟通电机在两轴电流重量,到达相似直流电机操控并有与直流电机适当的功用。
此外已有许多微处理机将操控电机必需的功用做在芯片中,并且体积越来越小;像模仿/数字转化器(analog-to-digital converter,adc)、脉冲宽度调制(pulse wide modulator,pwm)…等。直流无刷电机即是以电子办法操控沟通电机换相,得到相似直流电机特性又没有直流电机组织上缺失的一种运用。
2.正弦驱动:这种驱动办法能够改进电机工作作用,使输出力矩均匀,但完成进程相对杂乱。一起,这种办法又有 SPWM 和 SVPWM(空间矢量 PWM)两种办法,SVPWM的作用好于 SPWM。
这是无刷直流电机遍及最广、数量最大的范畴。比方在生活中常见的打印机、传真机、复印机、硬盘驱动器、软盘驱动器、电影摄影机、磁带记录仪等,在它们的主轴和隶属运动的带动操控中,都有无刷直流电机的身影。
近些年,因为无刷直流电机大规划的研制和技能的逐步老练,其驱动体系在工业出产中的散布规模也随之扩展,已逐步成为工业用电动机的开展干流。环绕下降出产本钱和前进工作功率而打开的研讨与测验已获得明显的效益,各大厂商也供给不同类型的电机以满意不同驱动体系的需求。现阶段在纺织、冶金、印刷、主动化出产流水线、数控机床等工业出产方面,无刷直流电机都有涉猎。
据分析在市面上,一般的家用轿车需求永磁电机 20-30 个,而每辆豪华轿车则需求59个之多,除了中心发动机外,在雨刷器、电动车门、轿车空调、电动车窗等部位都有电机的身影。跟着轿车工业向着节能环保的方向开展,所运用的电机也有必要满意高功率、低能耗的规范。而无刷直流电机的低噪声、寿命长、无火花搅扰、便利会集操控等长处完全符合,跟着其调速技能的日益老练,性价比会越来越高,它在轿车电机驱动的各个环节中的运用会愈加广泛。
“变频”技能已十分遍及,作为我国家电的标志逐步占有了大部分的消费商场,“直流变频”遭到出产厂商的喜爱,已有逐步替换掉“沟通变频”的改变趋势。这种改变本质上便是家电所用的电动机由感应电动机向无刷直流电机及其操控器的过渡,以到达节能环保、低噪智能、舒适性高的要求。无刷直流电机的开展方向与电力电子、传感器、操控理论等技能的开展方向相同,它是多种技能相结合的产品,它的开展取决于与之相关的每一种技能的改造与前进。