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34解决方案SOLUTION
交流伺服电机振动故障的分析与解决方案
交流伺服系统包括:伺服驱动器、伺服电机和一个反馈传感器(一般伺服电机自带光电编码器)。
交流伺服系统包括:伺服驱动器、伺服电机和一个反馈传感器(一般伺服电机自带光电编码器)。所有这些部件都在一个控制闭环系统中运行;驱动器从外部接收参数信息,然后将一定电流输送给电机,通过电机转换成扭矩带动负载,负载根据自己的特性进行动作或加减速,传感器测量负载的位置,使驱动装置对设定信息值和实际位置值进行比较,然后通过改变电机电流使实际位置值和设定信息值保持一致,当负载突然变化引起速度变化时,编码器获知这种速度变化后会马上反应给伺服驱动器,驱动器又通过改变提供给伺服电机的电流值来满足负载的变化,并重新返回到设定的速度。
交流伺服系统是一个响应非常高的全闭环系统,负载波动和速度矫正之间的时间滞后响应是非常快的。
二、交流伺服电机振动故障分析
以下对交流伺服电机振动故障的分析主要从机械方面和电气方面进行。
1.机械方面
(1)电机两端和丝杠轴承座上的轴承磨损后间隙过大,或者轴承缺少润滑脂后轴承滚动体和保持架磨损严重造成负载过重。轴承磨损后间隙过大会造成电机转子中心和丝杠中心存在同轴度误差,使机械系统产生抖动。轴承滚动体和保持架磨损严重会造成摩擦力增加导致“堵转”,“堵转”在不至于导致“过载报警”的情况下,由于负载过重,会增加伺服系统的响应时间产生振动。
交流伺服电机振动故障的分析与解决方案
(2)电机转子不平衡,电机转子的动平衡制造时有缺陷或使用后变差,就会产生形如“振动电机”一样的振动源。
(3)转轴弯曲,转轴弯曲的情况类似于转子不平衡,除了会产生振动源也会产生电机转子中心和丝杠中心的同轴度误差,使机械传动系统产生抖动。
(4)联轴器制造缺陷或使用后磨损会造成联轴器两部分的同轴度误差,特别是使用铸造的刚性联轴器,由于本身的制造精度差,更容易产生同轴度误差导致振动。
(5)导轨的平行度在制造时较差会导致伺服系统无法到达指定位置到无法停留在指定位置,这时伺服电机会不停的在努力寻找位置和系统反馈间徘徊,使电机连续的振动。
(6)丝杠与导轨平面的平行度误差,丝杠在安装过程中与导轨所在平面有平行度误差也会使电机由于负载不均匀产生振动。
(7)丝杠弯曲,丝杠弯曲后丝杠除了受到轴向推力外还会受到变化的径向力,弯曲大时径向力大,弯曲小时径向力小,同样这种不应该存在的径向力也会使机械传动系统产生振动。
2.电气方面
导致交流伺服电机电气方面的原因主要是伺服驱动器的参数调整上。
(1)负载惯量,负载惯量的设置一般与负载的大小有关,过大的负载惯量参数会使系统产生振动,一般的交流伺服电机可以自动测量系统的负载惯量;
(2)速度比例增益,设置值越大,增益越高,系统刚度越大,参数值根据具体的伺服驱动器型号和负载情况确定,一般情况下,负载惯量越大,设定值越大,在系统不产生振动的情况下,设定值尽量较大,但是增益越大,偏差越小,越容易产生振动;
(3)速度积分常数,一般情况下负载惯量越大,设定值越大,系统不产生振动的情况下,设定值尽量较小,但是降低积分增益会使机床响应迟缓,刚性变差;
(4)位置比例增益,设置值越大,增益越高,刚度越大,相同频率指令脉冲条件下,位置滞后量越小,数值太大可能会引起电机振动;
(5)加速度反馈增益,电机不转时,很小的偏移会被速度环的比例增益放大,速度反馈产生相应的转矩,使电机来回抖动。
三、交流伺服电机振动故障根据现场判断解决
知道了那些方面会导致交流伺服电机产生振动故障,实际维修中如何将故障范围进一步缩小进而锁定故障原因是个难点,需要结合具体的现场信息来综合判断。
(1)故障发生在新设备开机调试后,发生在这个时段内的故障最复杂,可能是由于机械制造方面的原因,也有可能是参数调整不正确的原因,需要一步步的排除,排除的原则是先排除简单的原因,后排除复杂的,如果是数控系统装有两台以上相同的驱动器和交流伺服电机,其中一台电机产生振动,可以采用最简单的“对换法”将两台交流伺服电机的伺服驱动器对换,利用此法可以快速判断问题是否出在伺服驱动器参数设置上;
(2)故障发生在设备运行使用很长时间以后,这种情况基本可以排除伺服驱动器参数设置问题,因为如果参数设置不当,早就应该反映出问题了;
(3)故障发生在刚刚开机后,如果刚刚开机交流伺服电机就产生振动,这种情况下可以确定是在数控系统自动寻在机床原点时发生了机械卡阻导致电机不能到达指定位置或到达指定位置后产生反复,这种情况下一般是机械故障;
(4)故障发生在机床正在加工工件时,这样的情况首先考虑是由于加工时负载增加而导致的振动,围绕负载增加检查原因;
(5)故障连续规律发生或断续无规律发生,故障连续发生时说明导致电机振动的故障原因一直存在,而断续无规律发生时说明导致电机振动的故障原因有时会发生变化,这种情况如果负载没有很大的变化基本可以排除伺服驱动器参数设置的原因。
四、结语
导致交流伺服电机的振动故障是多方面复杂的原因,从实际操作中总结发现机械故障或机械故障导致的电机故障原因比例较大,在排除这类故障时需要掌握交流伺服系统的工作原理,了解哪些原因容易引起电机振动故障,同时结合现场情况综合判断,才能彻底解决交流伺服电机的振动故障。
(完) -
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04专题报道SPECIAL REPORT
砥砺奋进 稳步前行——2016年微电机行业回顾与展望
转眼间2016年已经过去,此刻的你无论怅然若失,还是踌躇满志,无疑的是,大家仍要面对今后的工作。回顾过去的2016年,电机行业在经济下滑的大环境中继续前行,在这一年中电机行业发展究竟怎样?有哪些值得关注的事件及趋势?未来电机行业又将走向何方?带着这些问题,微电机世界网记者采访了行业人士。
转眼间2016年已经过去,此刻的你无论怅然若失,还是踌躇满志,无疑的是,大家仍要面对今后的工作。回顾过去的2016年,电机行业在经济下滑的大环境中继续前行,在这一年中电机行业发展究竟怎样?有哪些值得关注的事件及趋势?未来电机行业又将走向何方?带着这些问题,微电机世界网记者采访了行业人士。
行业回顾之发展状况
市场
佛山市顺德区樟龙电机有限公司主要经营家电用电机,是一家有近20年电机制造经验的生产销售企业。该司开发工程师卢国标回顾道:“我们的产品用于空气净化器、油烟机等,今年的市场还是可以的,尤其是空气净化器。不过未来空气净化器的标准会出来,可能无刷电机会更有优势。”
“据我所了解的这些行业,其市场有起有落:有明显增长的,也有萎缩的。”鹤山百灵电机有限公司总经理陈朝晖说道,“比如医疗器械行业和空调行业,市场还算可以;无油空压机行业,整体是有增长的,但是竞争的加剧使得整个行业的状况在变差。”
友贸电机(深圳)有限公司开发部工程师张天刚认为电机市场发展还不错:“我们公司的产品主要用于电动工具。从我们公司的情况来看,我觉得机遇还是很大的。随着有刷电机向无刷电机的慢慢过渡,我们的客户逐渐多起来了,市场还是很好的。”
竞争
至于2016年电机行业的竞争情况,受访工程师均认为竞争愈加激烈。
宁波德昌电机制造有限公司研发部工程师陈金锋感慨行业竞争越来越激烈了,相比去年程度尤甚。
卢国标说道:“现在低端的市场都是打价格战,只拼价格,竞争非常激烈。中高端市场相对要好一些,可是竞争依然激烈。”
“因为好像是有些大厂要关门了,把价格压得比较厉害,中小厂商也只得把价格压低,这使得企业竞争压力增大。”谈起价格战,东莞国亮电机有限公司研发部高级经理陈洪毅如此说道。
陈朝晖补充道:“特别是年末时期的原材料大幅度涨价现象,更是加重了电机厂商的压力。”
技术
“在技术方面,行业开始广泛地关注无刷电机,也开始批量使用无刷电机。但无刷电机也存在技术困难,即主控芯片是用国外的,成本会比较高。这是发展无刷电机最大的一个障碍。”陈洪毅回顾道。
“整体的生产效率水平是在提升的,现在原材料的增加以及人工成本的增加,都逼着电机厂去提高生产效率。”陈朝晖说道,“除了生产效率有提升以外,应该还有别的方面进步,比如节能改造、产品效率提升以及直流电机的应用等。但步伐不算太大,感觉有进步,但是不太明显。”
“在我看来,技术进步体现在三个方面,一是转速的提高。举个例子,对于有刷电机,2万的转速就是一个瓶颈,而现在的无刷电机,能够轻轻松松达到三万转速,有一部分能做到五万转,有一些高端的能做到10万 到20万转,所以从转速上是一个进步。”张天刚说道,“第二个是电机功率的增加;第三个是电机体积的缩小。”
在对2016年电机行业的发展状况做整体评价时,受访者提出了相似的几个词语:“平稳”、“不温不火”、“默默无闻”、“稳步发展”、“波澜不惊”等。归纳起来,2016年的电机行业发展,在行业人士的心里,就是一个字——“稳”!
行业回顾之年度关键词
人力成本上升&自动化设备
2016年7月3日,中国信息化百人会与德勤会计师事务所联合发布报告称,中国虽然目前还是全球最具竞争力的制造业国家,但是它的劳工成本在过去的10年间升了5倍。同时,另有报告指出,2016年工人工资涨幅将达8.4%以上。
据美国渣打银行研究部的一份调查报告显示,中国的制造业在遭遇着较为严重的用工荒,其中制造业重镇--珠三角所面临的用工荒是最为严重的,工人缺口超过100万。
湖州太平微特电机有限公司技术部经理施文美表示:“确实是这样,劳工成本一直在涨,我们也没办法。我们希望能通过自动化生产来降低成本,但做不起来并不像说的那么简单。”
陈洪毅也表示:“现在人力资源相对短缺,自动化的需求可能会越来越高。虽然我们公司自动化生产程度一般,但我们的设备每一年都有更新。”
日前,据国际机器人联合会(IFR)报告指出,中国正在积极地进行工厂自动化,力争使得该国的自动化程度到2020年跃居全球前十。
中国机械工业联合会会长王瑞祥称,到2020年,中国将力争把机器人渗透率提升到每万名工人有150台。此外,中央财政对包括自动化在内的中国智能制造继续加码,预计国家拨款将达到52亿人民币。
原材料涨价
从2016年9月起,负增长了长达四年半之久的PPI(工业品出厂价格指数)终于出现逆转,这标志着中国工业领域全面的涨价潮正式开启。
这对以硅钢、铸铁、铜、铝合金、稀土等为制造原材的电机行业,影响不容小觑:钢材价格上浮,导致转子成本上升百分之二十以上;铝材价格上涨,散热器成本上浮百分之二十左右;加之运输成本、人力成本的助推,电机整机成本已在以看得见的速度增长。
陈洪毅说道:“最近几个月的涨价影响非常大,因为涨的比例太大了。我们电机也有考虑涨价,但是客户基本都不接受涨价,所有的损失都压在电机这一块了。”
著名经济学家许小年谈中国制造业时说道,中国制造业产品技术含量偏低,趋同化现象普遍,落后的产能过剩,企业除了价格以外,很少有其他的竞争手段。特别是在研发阶段,只能靠价格来进行竞争,使得很多企业处于薄利甚至亏损的经营状态。
在这种境遇下,涨价潮来袭,对一些企业无疑是雪上加霜。
对此,张天刚说道:“这股涨价潮逼着一部分经营不善者主动关门,逼着一部分小企业倒闭,不过存活下来的企业,以后的发展可能会更好一些。”
一位行业人士诉苦道:“这几年制造业就没好过,我参加工作7年,一直就没见过繁荣…”
环保督查
2016年11月24日至11月30日,今年第二批7个中央环境保护督察组进驻北京、上海、湖北、广东、重庆、陕西、甘肃等7地,实施为期一个月的督察。目前,各督察组进驻时间陆续满月,据统计,上述7省份中被问责的个人或组织数量已经超过2400。
据不完全统计,截至12月26日,广东省已对4205家企业责令整改,立案处罚企业2341家,拟处罚金额7402.2万元。
电机生产过程中依然存在直接或间接地污染问题,如噪声污染、水污染、粉尘污染等,使得电机厂商在此次督查中受到影响。
对此,卢国标说道:“确实对电机行业有很大影响,因为有些企业的一些设备不符合环保标准,排放的水也可能不达标。”
更有行业人士叫苦不迭:遇上了涨价潮,又撞到环保督查,还让不让企业活。不过也有专家表示,本次督察对于珠三角而言,肯定要承受一定的阵痛,但更是一次产业优化调整的契机。
行业回顾之大事记
卧龙电气收购荣信
2016年6月28日,卧龙电气与荣信股份、荣信传动、荣信高科及荣信电机签订《股权转让协议》,收购出让人持有的荣信传动84.91%股权、荣信高科80.01%股权及荣信电机90.00%股权,该等股权合计交易价格为21,980.00万元。
万人工厂骏达电机倒闭
10月8日,位于深圳宝安福永的骏达电机(深圳)有限公司贴出告示,声称公司近年来经历了全球经济下滑、原材料和人工成本上涨的困难,管理层想方设法,采取多种措施,然而并未扭转困局,因此决定从即日起停止经营。
其实在2015年10月7日,福永骏达及其兄弟公司汇利五金厂数千名员工发起了长达37天的全体罢工,要求加薪。这家上世纪80年代末进军中国的港资企业在苦苦支撑一年后,终于停止了挣扎。
泰特机电全资收购荷兰e-Traction
2016年11月21日,“开启中国新能源汽车轮毂电机产业化时代暨湖北泰特机电有限公司全资收购荷兰e-Traction公司”新闻发布会在北京钓鱼台国宾馆举行,拉开了中国新能源汽车轮毂电机产业化时代的大幕。
来自工信部、科技部、全国清洁汽车行动协调领导小组办公室专家组、中国汽车工业协会、中国汽车工程学会、中国欧洲经济技术合作协会、世界汽车工程师联合会、中国汽车技术研究中心、中国道路运输协会、美中汽车交流协会、全球汽车精英组织主席、电动车百人会的官员和行业专家,共同见证了这一行业盛事。荷兰驻中国大使亲临现场祝贺。
江特电机18.4亿元拓展新能源汽车
停牌不足一周,江特电机火速推出非公开发行股票预案,公司拟以底价11.26元/股,发行不超过1.63亿股,募集资金总额不超过18.4亿元,其中8.4亿元用于锂云母年产1万吨碳酸锂及副产铷铯综合利用项目,5亿元用于新建年产20万台新能源汽车电机项目,5亿元用于九龙汽车智能制造技改项目。
全国首个出口电机示范区建立
12月13日,福建、浙江检验检疫局建立出口电机示范区区域合作机制,两局下属的宁德、湖州检验检疫局在福建共同签署《关于建立出口电机示范区区域合作机制共同促进质量技术提升合作协议》,标志着全国首个出口电机示范区区域合作正式建立,这将为两地的电机产业转型升级提供有效的质量供给新动能,共同推动两地电机产业转型升级,服务区域特色产业外贸发展。
行业展望
发展动向
张天刚对电机的发展充满信心:“现在各行各业都在慢慢向自动化发展,离开电机这个驱动源,谈何自动化?所以电机行业整体前景还是很好的。”
陈朝晖对电机行业发展同样保持乐观:“电机毕竟是动力源,所以电机市场的发展壮大是不容置疑的。为了满足市场的需求,电机技术也要不断的改进。对技术的进步、整个行业的壮大,我是很乐观的。但是,毕竟电机行业很大,具体的细分市场肯定是有起有落。”
“企业应该加强研发和创新,以提高实力。电机的智能化和高性能也是发展趋势,应该加强这些方面的研发。”陈洪毅说道。
市场前景
在中国,2015年微电机的主要应用市场主要来自传统领域,比如音响、家电和汽车,这些领域合计占比为52.4%。而随着传统领域的逐渐饱和,微电机增长的主要驱动力将来自新能源汽车、可穿戴设备、机器人、无人机和智能家居等新兴市场。
新能源汽车:由于国家和地方政策的支持,这种强劲的增长现象在未来几年将继续维持。预计2016-2020年新能源汽车微电机的年增长率将达到40%,到2020年预计将超过1.5亿件
无人机:中国无人机市场将迎来蓬勃发展,预计2016-2020年的增长率将超过50%。
可穿戴设备:随着智能手机和平板电脑等传统消费电子市场的逐渐饱和,可穿戴设备将成为新的增长领域,将进一步拉抬微电机需求。未来中国的可穿戴设备年增长率将达到25%。
机器人:IHS的统计显示,2015年中国工业机器人市场价值达13亿美元,并将保持20%的年复合成长,到2020年达到33亿美元。
(完) -
06行业动态INDUSTRY TRENDS
永发机电:智能高效永磁电机直驱系统掀产业浪潮
智能高效永磁电机直驱系统是永发机电近年来着力研发和推出的集智能、高效、节能于一体的高科技产品,与传统异步电机驱动系统相比,平均效率提升20%~40%,效率值达到国际领先水平,是一款革命性的产品。
日前,在2016中国产业转移系列对接活动新型节能环保产业专题会议上,永发机电技术总监、沈阳工业大学博士生导师张炳义教授演讲时表示,智能高效永磁电机直驱系统是永发机电近年来着力研发和推出的集智能、高效、节能于一体的高科技产品,与传统异步电机驱动系统相比,平均效率提升20%~40%,效率值达到国际领先水平,是一款革命性的产品。
据悉,永发机电经过技术改良创新生产的永磁电机,具有效率高、功率因数高、起动转矩大、体积小等异步电机无法比拟的优势。“我们生产的永磁电机不仅能满足用户的需求,还能为用户带来切实的利益,具有高的社会认可度。”张炳义教授直言。
具体而言,相较于传统异步电机驱动系统“大马拉小车”、传统效率低、电气机械分离、产品整合度低等突出问题,永发机电的智能直驱系统改变了机械装备的传统模式,简化了制造模式,提高了驱动效率,并大大降低维护成本。
由此带来的产品效益也十分明显。据张炳义教授介绍,永发机电智能永磁直驱电机系统的应用推广,可以较大幅度降低能耗,提高资源使用效率,具有良好的社会效益和经济效益。
社会效益:我国现有的电机效率提高1个百分点,每年可节约260亿度电,如果所有电机更新为永磁电机生产的7.5kW智能永磁直驱系统,应用于无负压城市供水设备,经使用检测,比原来的供水设备效率提升了35~40%。为宁波巨神制泵实业有限公司生产的132kW超高效永磁电机,应用在潜水泵中,经使用检测,比原异步电机驱动效率提升了5%,节能改造增加成本当年即可收回。
实践证明,智能永磁直驱系统应用于7.5kW,350r/min的螺杆泵中,取消减速机和联轴器可提高5%效率,采用永磁电机可提高7%效率,系统根据负载需求调节转速可提高10%效率,综合节电率在20%以上。
据介绍,永发机电智能永磁直驱电机系统的的应用领域十足广泛,从航空航天等军事工程领域,到风机、水泵、压缩机、电梯等工业应用,再到钢铁、煤炭、化工、水泥的加工运输,电动汽车、铁路运输、工程车,以及石油勘探、石油开采、地质勘探等,截至目前已经在国民经济各行各业中发光发热。
众所周知,企业乃至行业的健康可持续发展,新技术的开发与研究推广等,都离不开对市场的把控,同样离不开国家政策的支持。为此,张炳义教授呼吁,为了高效节能环保事业的全面顺利推进,希望国家在相关产业政策允许的范围内,针对使用或生产高效节能的智能永磁直驱电机系统的企业,给予相应的配套政策和财政资金扶持。
资料显示,创建于1967年的永发机电,是国家中小型电机行业常务理事单位,是国内率先研发制造高效电机的企业,更是高效电机标准起草的核心制定单位,公司在2013年、2015年两次获得工信部颁发的“能效之星”称号。
当前,国民经济进入新常态,节能环保产业蓝海正蓝,政策利好持续发酵,如此大背景下,永发机电正以昂扬的姿态,以创新者的态度,以领跑者的节奏,以匠心者的精神,搅动我国电机行业风云,引领电机领域新潮流。
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08行业动态INDUSTRY TRENDS
Research and Markets:中国2016年电动车驱动电机行业报告
中国汽车制造商协会(CAAM)的数据显示,中国在2016年上半年生产了13.4万辆汽车,销售了12.6万辆电动汽车,分别比去年同期增长了160.8%和161.6%。
Research and Markets近日发布了“中国电动车驱动电机行业报告(2016-2020)”。
报告指出,在接下来的五到十年中,驱动电机技术将朝着永磁化、集成化和数字化发展。电机控制和集成技术将成为企业之间的竞争焦点。中国在关键的IGBT芯片封装技术和第三代SiC IGBT研究和开发方面远远落后于世界先进水平,这将是未来发展的优先重点。
中国汽车制造商协会(CAAM)的数据显示,中国在2016年上半年生产了13.4万辆汽车,销售了12.6万辆电动汽车,分别比去年同期增长了160.8%和161.6%。
根据蓄电池电动客车对电机的采用可得出以下结论:
- 永磁同步电机(PMSM)是电动乘用车的首选,市场份额不断增长;
- 市场占有率稳定,交流异步电动机是电动乘用车的主流电机之一,随着PMSM和其他类型电动机的发展,交流异步电动机的市场份额将逐渐下降,但在更长的时间内仍然占据主导地位;
- 无刷直流电机市场份额下降,2015年上半年为20.3%,年末为14.8%,2016年上半年低于1%;
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10行业动态INDUSTRY TRENDS
新能源汽车后补贴时代 电机电控企业面临三个挑战
近日有媒体报道称,2016年新能源车补贴政策已于近日由四部委会签完毕,预计将会发布。随着新能源汽车后补贴时代的来临,伴随着行业竞争的加剧,电机电控企业将面临哪些挑战?
近日有媒体报道称,2016年新能源车补贴政策已于近日由四部委会签完毕,预计将会发布。随着新能源汽车后补贴时代的来临,伴随着行业竞争的加剧,电机电控企业将面临哪些挑战?
新能源汽车后补贴时代,电机电控企业面临以下几个挑战:
(一)新能源汽车补贴退坡 引来一波降价潮
2015年我国新能源客车、专用车、乘用车产量分别为12.47万辆、4.78万辆、20.64万辆。综合来看,2015年由于新能源客车电机电控单一客户出货量大、动力总成系统单价高,电机电控企业维持了较高的毛利率。2016年前三季度,我国新能源客车、专用车、乘用车产量分别约为4.88万辆、0.91万辆、24.4万辆,新能源汽车仍保持增长趋势,但增速明显下降。
从车型来看,乘用车由于其市场空间最大,渗透率最低,将维持高速增长,成为市场核心地位;客车市场回归商用车本质,其大涨局面消失;物流车市场则需等待政策落地,如果落地将有望迎来压制需求的释放。
从电机电控领域来看,单一客户出货量大、动力总成系统单价高的新能源客车生产量下降明显;此外,新能源汽车补贴退坡已成趋势,新能源汽车产业链将引来一波降价潮,而位于产业链中游的锂电池和电机电控企业与整车厂关系密切,其受影响的幅度可能更大,电机电控利润将会受到较大影响。
(二)资本竞相布局 市场竞争加剧
据不完全统计,目前涉及电机电控的上市公司就有近50家。随着国内新能源汽车电机控制器生产企业研发进程的加快和成熟产品的推出,以及外资企业参与国内竞争的力度不断加强,未来电动汽车电机控制器市场竞争加剧趋势明显。
对于电机电控企业而言,竞争加剧的市场一方面意味着行业的看好,庞大的市场空间;另一方面,由于市场竞争加剧,企业可能很难拓展新的业务,创造新的利润点,还有可能失去现有客户,市场占有率下降。
(三)车企自配率逐渐加强 市场空间萎缩
根据中机中心公布的新能源车辆装机数据,2016年1-7月,我国新能源汽车电机的总装机量达到了184654台,电机供应商总数为128家,其中,车企为36家,电机企业为92家。综合来看,有30多家车企涉及了电机电控领域,为自己的车型配置相应的电机电控,装机量达102363台 ,占总装机量的55.44%。车企自配电机及控制器已经占据了半壁江山,且有不断增加的趋势。
从市场发展的情况来看,虽然新能源汽车仍旧在快速增长,但主机厂对核心技术的关注度在不断增加,对电机电控的自主研发乃大势所趋,包括互联网造车的企业,同样倾向于自主研发,比如蔚来汽车,其与南京市政府合作投资30亿元的电机及电控系统生产基地,已于今年4月落成。电机电控企业市场空间正在不断萎缩。
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12行业动态INDUSTRY TRENDS
卧龙电气:专注电机电控、高压电机 剥离变压及电池
卧龙电气表示,公司致力做世界一流电机及控制厂商。他们将通过一系列的并购布局及剥离非电机业务,卧龙电气电机平台已搭建成型,全电机类型覆盖,配套变频控制及驱动系统。
最近,卧龙电气表示,公司致力做世界一流电机及控制厂商。他们将通过一系列的并购布局及剥离非电机业务,卧龙电气电机平台已搭建成型,全电机类型覆盖,配套变频控制及驱动系统。由于涉及多起国外企业并购,公司正在经历一个企业文化整合及业务协同效应产生的过渡期。公司已经度过过渡期最艰难的一年,待宏观经济复苏及公司业务整合完成后,公司业绩将逐步复苏好转,有望成为世界一流电机企业。
电机及系统效率的提升是我国节能减排潜力最大的产业之一,电机需求存在增量市场及落后低效电机淘汰置换市场。电机用电量占全社会用电量的50%左右,需要担起节能减排的重任。根据敏感性分析,工业领域电机能效每提高一个百分点,年节约用电可达250亿千瓦时,高效电机的节能减排效果极其明显。电机下游行业景气与国民经济发展和固定资产投资增速呈高度正向相关系。电机上游行业主要涉及各种金属,如铜,硅钢,电解铝等,近几年价格呈下降趋势。电机行业具有较高的技术壁垒,资金壁垒及市场壁垒,培育周期长,进入电机行业较早的企业存在先发优势。
另外,卧龙电气公司还将剥离变压器及电池业务。该公司电机业务布局完善,类型齐全且有配套节能装置。公司将银川卧龙的变压器业务出售给红相电力,预期明年年底前完成电池业务的剥离。经过一系列国内外电机及变频厂商的并购,公司的电机业务已布局完善。电机类型全覆盖,包括微特电机,低压电机及高压电机;电机品牌从低端到高端均具备,未来更多向高效电机方向布局。公司电机产品附加配套的变频节能及驱动控制装置,产品毛利率有望继续改善。
受高压电机拖累,该公司前三季度净利润下滑。该公司通过收购德国ATB及南阳防爆实现了高压电机业务的布局。由于下游石油化工,煤炭等领域去产能,去库存的影响,高压电机领域整体景气度差,前三季度公司高压电机订单大幅缩水。前三季度订单主要来源于替换市场需求,新增市场订单较少。高压电机还未实现自动化生产,三费用较高,低订单规模严重拖累净利率。高压电机订单情况从四季度开始明显好转,预计明年高压电机市场会初步复苏。年中,公司收购荣信电气的高压变频器资产,能够与南阳防爆及ATB的高压电机业务形成协同效应,形成电机加节能控制一体化解决方案。
(完) -
14行业动态INDUSTRY TRENDS
伺服电机85%被外资品牌占据 企业需打破瓶颈
目前国内高端市场主要被国外名企占据,大概占据了近80%的市场份额,而且主要来自日本和欧美。其中,日系产品以约50%的市场份额居首,其著名品牌包括松下、三菱电机、安川、三洋、富士等。
伺服驱动系,通常由伺服电机以及伺服驱动器组成,会利用各种电机产生的力矩和力,直接或间接地驱动机器本体以获得机器的各种运动。除了可以进行速度与转矩控制外,伺服系统还可以进行精确、快速、稳定的位臵控制。
机器人的肌肉
常见伺服电机
由于特别适合要求运行平稳、低噪音、响应快、使用寿命长、高输出扭矩的应用场合,伺服电机广泛应用于注塑机、数控车床、军用设备、包装机械、纺织机械、ATM机、喷绘机、刻字机、写真机、喷涂设备、医疗仪器及设备、计算机外设及海量存储设备、精密仪器、工业控制系统、办公自动化、机器人等领域。
在机器人领域,伺服电机起着重要作用。可以用“肌肉”来形容伺服电机在机器人当中的地位,一般来说,机器人的伺服电机是用来将机器人大脑发出的运动指令转换为运动动作的部件。
现状:80%市场份额被国外名企占据
目前国内高端市场主要被国外名企占据,大概占据了近80%的市场份额,而且主要来自日本和欧美。其中,日系产品以约50%的市场份额居首,其著名品牌包括松下、三菱电机、安川、三洋、富士等。
国内伺服市场份额大概分配情况
现在,国内市场上出现的国外品牌大部分日本、欧美和台系的。
日本伺服电机品牌——松下、三菱、安川
松下电机
松下伺服电机在中国市场的销量非常高,价格上比国产伺服电机普遍高出1000左右,但价格在进口国外伺服电机品牌中算是相当便宜,有的系列甚至低于台系伺服电机,质量在短期内较好。三菱电机
三菱电机主要分为两个系列,其中一款价格较低,性价比相对较高;而另一款则质量扎实,但三菱电机普遍价格较高。
安川电机
安川伺服电机,又称YASKAWA安川伺服马达,原产地日本,在中国沈阳、上海嘉定也设有工厂,是使物体的位置、方位、状态等输出被控量,能够跟随输入目标值(或给定值)的任意变化的自动控制系统。
为什么日本品牌会占到50%的份额?主要原因是日系伺服电机的技术和性能水平比较符合中国用户的需求,性价比较高,所以有一批稳定且持续的客户源,所以在中小型OEM市场上尤其具有垄断优势。
欧美伺服电机品牌——罗克韦尔、西门子、SEW
罗克韦尔
罗克韦尔是美国电机品牌,有加速系统设计、更高的绩效、更好的预测和预防停工期的能力、对制造业过程变化的更快反应等优势。
西门子
西门子是国内常见的德国电器品牌,西门子伺服电机名气较大。
SEW
SEW是英国电机品牌,在国内相对其它国外电机品牌较为少见,份额稍低,但其过硬的质量与稳定的工作状态也远远超过国内品牌,只是价差很大。
大品牌占据的市场份额相对均衡
未来:从25%增长发展起来,中国有潜力
如果把我国伺服电机的发展阶段做一个简单盘点,大概会有萌芽阶段、初步发展阶段和国产替代阶段等三个阶段。
萌芽阶段是指1995年到2005年,伺服系统研究力量主要集中在高校、科研院所,以军工、宇航卫星为应用方向,产品停留在研究、试制阶段。而2005-2010年,属于初步发展阶段,这时,人才不断丰富,国产品牌不断诞生,产品性能市场认可度不断提高,逐渐在民品领域应用。
而自2010年至今,则有很多的厂家加大推出第二代伺服产品,性能大幅提升,市场认可度上升。现在,在机床、机械手等自动化设备中进口替代正加速进行中。而有专家认为,未来五年,我国伺服系统行业受益于产业升级的影响,将保持较快增长,国产替代空间还很大。
我国伺服电机发展三阶段
从发展阶段也可以看出造成国内伺服电机品牌落后的原因:一、国内伺服电机产业基础研究较少,生产企业知识产权意识不足,申请专利较少,并且申请人多数为大专院校和研究所,将研发技术转化为生产的比例较低,严重影响其产业化进度。二、国内伺服电机生产企业起步晚,技术储备不足,创新能力较弱,同时研发投入较少,导致产品技术进步较慢,国产化水平较低,竞争力较差。
三、国内伺服电机生产企业以低价作为主要竞争策略,牺牲了产品利润,对于高附加值的产品的投入不足,产品技术改进和新产品推出进度慢。
同时,国内伺服电机政策扶持较少、下游应用不足。而伺服电机精度要求高,本身技术难度较大等等原因也造成了国内伺服电机品牌市场份额较小。
总结而言,就是一没有利益驱动,二是业内人士认为研究的性价比不高。
当然,发展到现在,也有一批国内伺服电机品牌实现了突破。
交流伺服系统市场规模
台系伺服电机品牌——东元、台达
东元电机
东元电机生产符合世界各国标准的产品,拥有承制功率从1/4HP到100000HP低中高压与14500V超高电压电动机的强大实力,包括NEMA电机、防爆电机、IE3电机和IE4电机等各类东元电机。
台达电机
台达是台系伺服电机的最畅销品牌,因为其较稳定的质量,和相对于欧美日系较低的价格,以最有性价比成为批量使用伺服电机时的不二选择。
国内伺服电机品牌——华中数控、广州数控
进近年来,国产品牌伺服系统的发展很是迅速,获得了一定的市场认可,比较有代表性的企业主要有华中数控、广州数控等。还有一些大企业进入了伺服系统行业,英威腾、汇川科技,安迪等。
国产伺服系统在技术与性能上还与国外产品有较大差距,产品的质量稳定性还不够。但是,价格低廉,并且售后服务较好,所以也能占据一定的市场。
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中国医疗器械制造行业市场发展预测分析
医疗器械行业其本身涉及到医药、机械、电子、塑料等多个领域,是一个多学科交叉、知识密集、资金密集的技术型产业。同时在研发、学术推广、售后服务等方面各领域间有较大跨度。上游产业对医疗器械的发展存在制约作用,而下游分销渠道的无序竞争,加重了行业的监管风险。
医疗器械行业其本身涉及到医药、机械、电子、塑料等多个领域,是一个多学科交叉、知识密集、资金密集的技术型产业。同时在研发、学术推广、售后服务等方面各领域间有较大跨度。上游产业对医疗器械的发展存在制约作用,而下游分销渠道的无序竞争,加重了行业的监管风险。
一、有利因素
(一)政策推动
新医改背景下,医保体系覆盖面范围扩大,人均筹资额和报销比例提升对医疗器械的发展起到积极推动作用;政策大力扶持创新医疗器械行业的发展。
(二)发展空间大
我国健康服务业涉及范围广,产业链长,而医疗器械作为健康服务业的基础支撑行业,具有巨大的发展潜力。在国家政策的导向和市场需求的带动下,中国成为巨大的医疗器械消费市场,医疗器械产业发展迅速。同时,在新医改的背景下,“以药补医”体制正在被纠正,医疗服务和医疗器械将迎来进一步快速发展。与此同时,我国医疗器械与药品的消费比例不到1:5,而在发达国家该比例已达到1:1。我国医疗器械产业还有广阔的成长空间。目前,我国医疗器械产业已初步建成了专业门类齐全、产业链条完善、产业基础雄厚的产业体系,成为我国国民经济的基础产业、先导产业和支柱产业。
(三)互联网+
医药电商成“互联网+”时代新蓝海。移动互联网塑造了全新的社会生活形态,“互联网+”行动计划不断助力企业发展,互联网对于医药行业的影响已进入到新的阶段,医药电商的消费人群不断扩大,在2015年有1.52亿网民使用网络医疗。尤其值得我们关注的是,当下医药电商企业已经不再是单纯的商品买卖平台,多元渠道、多元产品、多元服务、多元模式已将医药电商企业的触角延伸至整个医药产业链,成为推动医药电商乃至医药全产业链发展的力量。
二、不利因素
(一)专业人才不足
医疗器械行业属于技术密集型行业,涉及多学科的交叉融合,多种科技率先在医疗器械产品中应用。医疗服务行业中高素质的医疗技术人才和管理人才对医疗机构的发展起着非常重要的作用,而目前在我国医疗器械及医疗服务行业中,技术人才和管理人才都较为稀缺。
(二)与发达国家差距大
尽管我国医疗器械行已经过多年的发展取得了喜人的成就,但与发达国家相比,我国医疗器械工业基础薄弱,规模较小,产品价值较低,发展仍较为滞后。主要体现在:
1、从收入结构来看,中低端价值产品在目前国内医疗器械市场中仍占多数。
2、从收入规模上看,我国医疗器械企业的规模普遍较小。
3、从人才储备和研发能力上看,我国医疗器械行业人才储备和研发能力都相对薄弱。
我国是潜在的全球最大的医疗器械需求国,目前,跨国医疗器械企业向中国转移制造能力和研发力量的趋势越来越明显,行业内的竞争更趋激烈。因此,国内医疗器械企业必须继续保持快速发展的势头,以技术创新为核心,不断推陈出新开发出更多高品质、疗效确切的产品,提供更加人性化的治疗解决方案,才能使整个行业保持健康长远发展。
(三)小而散
我国1.5万家医疗器械企业,90%收入规模在2,000万元以下,年产值过亿元的仅有300余家,国内医疗器械技术水平与规模都有待提升。
(四)监管难
医疗器械行业其本身涉及到医药、机械、电子、塑料等多个领域,是一个多学科交叉、知识密集、资金密集的技术型产业。同时在研发、学术推广、售后服务等方面各领域间有较大跨度。上游产业对医疗器械的发展存在制约作用,而下游分销渠道的无序竞争,加重了行业的监管风险。
(五)低端市场仿制品泛滥
低端市场中仿制品泛滥,加速了低价恶性竞争,阻碍了中国医疗器械行业的健康发展。而高端市场长期被进口品牌占据,挤占了国产医疗器械企业的利润空间。如果无法从中低端市场攀升至高端市场,随着中国人口红利退潮,市场扩容的趋缓,低成本和规模效应势必不复存在,巨额毛利也将破灭。
截至2014年12月底,我国医疗仪器设备及器械制造业总资产达到1,832.4亿元,同比增长18.54%;截至2015年9月底,我国医疗仪器设备及器械制造业总资产达到2,113.6亿元,同比增长18.89%。
综合以上因素,我们预计,2017年中国医疗仪器设备及器械制造行业总资产将达到3,284亿元,未来五年(2017-2021)年均复合增长率约为16.77%,2021年中国医疗仪器设备及器械制造行业总资产将达到6,105亿元。
2014年1-12月,医疗仪器设备及器械制造业销售收入总额达到(规模以上工业企业销售收入之和)2,136.1亿元,同比增长14.63%;2015年1-9月,医疗仪器设备及器械制造业销售收入总额达到1,693.5亿元,同比增长11.63%。
综合以上因素,我们预计,2017年中国医疗仪器设备及器械制造行业收入将达到3,027亿元,未来五年(2017-2021)年均复合增长率约为13.20%,2021年中国医疗仪器设备及器械制造行业收入将达到4,970亿元。
2014年1-12月,医疗仪器设备及器械制造业利润总额达到219.3亿元,同比增长12.57%;2015年1-9月,医疗仪器设备及器械制造业利润总额达到146.1亿元,同比增长6.99%。
综合以上因素,我们预计,2017年中国医疗仪器设备及器械制造行业利润将达到265亿元,未来五年(2017-2021)年均复合增长率约为8.39%,2021年中国医疗仪器设备及器械制造行业利润将达到366亿元。
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雾霾催热环保无人机 电机市场又一生长点
据央视网消息,在这次督查行动中,督察组采用了科技手段,突出卫星遥感、无人机侦查、高架源监测等指引作用,为治霾督查提供了精准方向。
从12月16号到21号,连续多天的雾霾笼罩在京、津、冀、鲁、豫等城市上空,并在20号掀起舆论高潮,刷爆朋友圈。
针对这次空气重污染过程,环保部在14日晚就提前函告北京、天津、河北等六省市,提示各地及时预警,实施区域联动,共同应对重污染天气。并于15日紧急派出13个督查组对23个城市重污染天气应急响应情况进行督查,于16日全部到位。
据央视网消息,在这次督查行动中,督察组采用了科技手段,突出卫星遥感、无人机侦查、高架源监测等指引作用,为治霾督查提供了精准方向。
为强化环境执法监管,早在2014年11月国务院办公厅下发的《关于加强环境监管执法的通知》便提出,2017年底前,80%以上的环境监察机构要配备使用便携式手持移动执法终端,还提出要强化自动监控、卫星遥感、无人机等技术监控手段。
无疑,政府部门对于无人机在环境监管方面作用的看重,会带动专业无人机的应用,进而促进整个无人机行业的发展。
微型直流无刷电机作为无人机最重要的组成部分之一,其性能的优劣直接关系到无人机性能的好坏;无人机行业的发展,无疑也直接促进了电机的市场发展。
据研究数据显示,我国在高压输电线路巡视、油田管路检查和农业应用领域潜在需求约210000架专业级无人机。另加上环境监测和治理、高速公路应急救援、森林防火巡查、公共安全和反恐维稳方面、专业影视拍摄和快递,工业无人机的需求可达到300000架。
由于专业级无人机的载重和安全需要,工业级无人机一般为八旋翼至十六旋翼机型,所以就国内市场而言,电机需求量可达二百四十万到四百八十万台。
对比专业级无人机,消费级无人机市场可能更为庞大。峰岹科技应用部应用经理罗薛说道,“专业级无人机一年销售量大概是几十万台左右,消费类的量一年好几百万台,它们根本不是一个量级的。”
尽管如此,然而专业级无人机相对门槛较高,竞争较小,产品利润率也非常好。不过,无人机专用电机在几项重要技术指标不是传统电机所能比拟的,这就需要企业具有强有力的技术后盾,以抢占无人机专用电机市场。
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雾霾催热空气净化器 直流无刷电机受追捧
近来,中国多地出现严重雾霾天气,PM2.5大大超标,其中以北京及其周边地区最为严重。受气候影响,全国各地以北方发达城市和这些城市的周边乡镇为主呈现出了东北和西北散点辐射式的空气污染。
近来,中国多地出现严重雾霾天气,PM2.5大大超标,其中以北京及其周边地区最为严重。受气候影响,全国各地以北方发达城市和这些城市的周边乡镇为主呈现出了东北和西北散点辐射式的空气污染。
十面“霾”伏的外在环境,必然导致空气净化器的热销。据市场调查公司北京中怡康时代市场研究(CMM)预测,今年空气净化器销量有望同比增长19.3%,受均价走高拉动,销售额则有望增长23.6%。
空气净化器成为一些空气污染严重的城市居民的首选。除了家庭内购置空气净化器,不少家长呼吁空气净化器成为部分城市中小学校和幼儿园的标配:“上海家长为学童‘众筹’购置空气净化器”、“北京家长担心雾霾凑钱为学校买空气净化器”此类新闻层出不穷。
清洁的空气不只是室内的需求,人们在室外也迫切需要,尤其是运动爱好者。针对此市场,中国首个专业级运动空气净化品牌—AS(AirSport)产品已经正式发布,其在京东发布的项目也已经众筹成功。
业内人士表示,近几年雾霾频发使得城市居民对于空气净化器的需求逐渐加大,空气净化产品已经从小众消费走向大众视野,预计整体需求量有望出现快速增长。
虽然空气净化器是家电行业中的明星品类之一,但是尚处于行业发展的初期。据中怡康数据显示,目前我国空气净化器普及率为5%,远远低于欧美发达国家的30%、日本25%、韩国80%的普及率。
为了规范行业和市场,资料显示,今年3月份国家出台了空气净化器新国标,对产品的基本净化量、噪声、能效等指标都做出了规定。中国家用电器研究院副总工程师、空气净化器国标起草组组长朱焰表示,新国标是一个合格线,只有符合新国标的产品才能进入市场。
电机作为空气净化器的动力来源,有着举足轻重的地位,在能效、噪声等指标上更是起着决定性作用。拥有众多优点的直流无刷电机,如效率高、体积小、噪声低、寿命长、可靠性高等,受到商家和消费者的追捧:市场上的空气净化器几乎都是采用直流无刷电机。
不过,直流无刷电机控制技术比较复杂、成本较高,本土企业在控制技术方面稍有欠缺。市场上的空气净化器,所采用的直流无刷电机多是进口自日本,这一点也成为不少空净品牌宣传的着力点。相较而言,国产电机在空净领域存在感不高,企业应在品质上下功夫,在夺得市场的同时也打出名声。
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卫浴企业进行全面自动化升级 电机迎来新市场
经济的发展以及消费需求的升级,智能化、自动化发展是卫浴行业必须的趋势,因此卫浴企业围绕消费者需求进行产品升级,把用户作为中心,挖掘其深层次的需求才是卫浴企业实现自动化升级、走向智造发展的关键。
产业项目是推动发展的有力引擎,所以重发展就当重视产业项目。据悉,近日泉州一批重点项目集中开(竣)工,包括产业、基础设施等方面为“五个泉州”建设增添新动能。尤其是智能制造产业的发展,南安九牧集团定制浴室柜等五大智能制造项目开工建设,将在2020年实现百亿销售目标。纵观当下卫浴市场,“发力智造”已成为各地区卫浴行业发展的一大趋势之一。
“智能+定制”打造高端定位的智能卫浴品牌
积极发力“智能制造”,为满足消费者个性化、舒适化、定制化需求,南安九牧集团投资15.6亿元,对工厂进行全面自动化升级,启动了五大智能制造项目的开工,力争至2020年实现百亿销售目标。据介绍,九牧2025智能制造定制浴室柜、定制大理石工厂项目建成后,年可实现50万(件)产能、10亿元以上产值;定制陶瓷工厂项目将引进全套德国技术,年产150万件高端陶瓷;九牧工业4.0智能马桶工厂项目可生产高端智能马桶、核心智能部件、智能马桶盖等产品,年产800万套、产值30亿元以上;智能橱柜工厂项目有望年产15万套、产值10亿元以上;九牧泛家居梦空间定制项目则将打造超级定制店,实现“一站式VR购物体验、一站式定制管家、一站式服务”。
当下,智能制造和产品定制化发展是行业发展的两大趋势,再加上实现生产自动化也已成为行业发展的必走之路,所以本次南安九牧集团发力智造实际上走在了时代潮流之前,为整个卫浴行业走上智能化、自动化以及定制化起到了很好的引导作用。
以用户为中心挖掘深层次需求
19日,国美控股集团30周年庆典暨新零售战略发布会举行,当天CEO方巍解释国美未来的发展要以用户需求为中心,挖掘用户的深层次需求,因为用户需求已经从单一的价格便宜变成了要除价格便宜还要有自己的个性,有自己的品质,有自己的品位。围绕用户做产品,做发展实为发展所需。
卫浴作为一大制造业,在产品的生产上面以及销售上面理应充分考虑用户需求,将用户需求做到极致,把用户作为中心,挖掘深层次的需求,为所有的消费者提供更优质的体验,这才是整个卫浴行业需要努力去做的。
小编总结
经济的发展以及消费需求的升级,智能化、自动化发展是卫浴行业必须的趋势,因此卫浴企业围绕消费者需求进行产品升级,把用户作为中心,挖掘其深层次的需求才是卫浴企业实现自动化升级、走向智造发展的关键。
而自动化设备需求量的增加,将带动电机行业的进一步发展;智能化的发展,也对电机提出了智能化的要求。电机企业应在保证品质的同时,不断的进行技术创新,提高自己的核心竞争力。
(完) -
24新品速递NEW ARRIVAL
东芝新的步进电机驱动器IC降低电机噪声和振动
东芝公司旗下存储与电子元器件解决方案公司今日宣布推出一款步进电机驱动器“TB67S209FTG”,该产品具有可降低电机工作期间的噪声和振动的结构。批量生产计划于12月底启动。
东芝公司旗下存储与电子元器件解决方案公司今日宣布推出一款步进电机驱动器“TB67S209FTG”,该产品具有可降低电机工作期间的噪声和振动的结构。批量生产计划于12月底启动。
打印机、办公室自动化设备、ATM等银行终端、自动取款机、游乐设备和家用电器等均需要高速、高性能电机控制。最近,客户对步进电机控制的需求集中在降低噪音和振动方面,因为设备应用于日益多样化的环境。
降低步进电机的噪声和振动的关键在于利用精确的电流控制实现高效运行。电流调节功能——可选择混合衰减(SMD)[1]的采用支持该新IC通过选择适合于电机的适当SMD设置来降低噪声和振动。
采用东芝最先进的高电压模拟制程也提高了性能,因为其支持该驱动器实现50V的最大额定电压并集成了低导通电阻[2]MOSFET,使电机输出可在0.49 Ω(上管和下管总和:典型值)下工作。
主要特性
1.低噪音和振动
1/32步(最大值)步进高分辨率电机控制和搭载SMD的全新电机控制结构,降低了噪声和振动。
2. 发热量小
导通电阻较低(0.49 Ω(上管和下管总和典型值)),因而发热量减少。
3. 小型封装
采用小型QFN封装,允许客户减少散热问题并简化PCB设计模式,以便于散热。还将在空间和成本方面实现经济实惠的解决方案。
4. 内置错误检测电路
过热保护电路、过流保护电路和欠压锁定电路有助于促进设备安全性和可靠性。
新产品的主要规格
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26新品速递NEW ARRIVAL
采用整合桥式驱动器轻松完成马达控制设计
为了快速轻松实现新一代的马达控制设计,英飞凌推出了采用高整合度 NovalithIC 驱动器的 Arduino 功率扩展板。
对许多 500W 以下的汽车及工业应用致动器来说,符合成本效益的直流有刷马达,仍是最适合的马达选择。另一方面,目前的趋势是从继电器改为使用 PWM 驱动马达,实现变速应用所需,同时提升驱动器的使用方便性及能源效率。此外,新设计更要求装置必须同时兼具安全、诊断及保护功能。现在有了 NovalithIC 系列这类的整合桥式驱动器,将半桥式驱动器与驱动器阶段、诊断、电流测量与 MOSFET 整合于同一封装,有效满足前述的各项需求。为了快速轻松实现新一代的马达控制设计,英飞凌推出了采用高整合度 NovalithIC 驱动器的 Arduino 功率扩展板。
目前的明显趋势是,车内像是 HVAC 鼓风机、引擎冷却风扇、水泵和油泵、驻车刹车、前雨刷与后雨刷等由能源效率驱动的分散式负载,必须加入智慧设计,以提供“随需能源”。多数应用固然采用的是简单且低成本的直流马达,但使用 PWM 的动态直流马达控制,却能缔造更佳的效率、舒适性及安全性。就一般的燃料泵应用来说,其所能省下的燃油,比机械式解决方案多了 1% 以上。对于功率要求更高的应用,重心则在于效率更高且更耐用的电力整流无刷直流马达。
由皮带驱动的功能及手动功能,正由电子控制马达所取代,使得汽车所仰赖的电子马达数量不断增加。IHS 的市场研究员估算,2012 年使用的电子汽车马达为 23 亿部,预计到 2017 年将增加到 29 亿部,CAGR (年复合成长率) 为 5.7%,也就是说,每一辆车内平均会有 30 部马达。目前这些马达中有 68% 为直流有刷马达,无刷直流马达的数量只占 15%,但还在持续增加。工业市场的成长率 (CAGR 6.4%) 高于这个数字。每年卖出的马达多达数十亿部,年成长率也居高不下,足见家电及消费者市场是具有高潜力的市场。直流马达的优点包括绕法简单,并使用简单的磁铁,因此马达价格较低。但由于使用电流变换器,因此体积大,而且使用寿命短。BLDC 马达虽然效率较高、体积较小且使用寿命较长,但价格却较为昂贵。
整合式桥接驱动器
许多电子驱动器仍采用简单的开/关控制,使用继电器、线性模式电晶体或分离式电子元件,而且不具诊断功能。不过,现今的新兴趋势,开始转为采用更智慧、具备诊断功能的马达控制设计,主要着眼于改善效率及舒适度。一般的马达控制设计包含电压供应、通讯介面、微控制器、控制阶段、驱动器和 MOSFET (图 1)。有多种整合概念可将功能区块结合至 IC,其中一种很有效率的方式,即是使用整合马达桥接的驱动器 (图 2)。此种解决方案的微控制器,能够执行数位控制及进阶的诊断功能。在负载侧使用整合保护功能的单片式 H 桥接器或多片式 IC (半桥和/或 H-bridge),简化了开发马达控制元件所需要的工作。在驱动器侧整合保护功能的概念,则能为许多小型的单极性和双极性驱动器带来好处。
图1 : 常见马达控制设计的简化方块图
图2 : 整合马达桥接,可简化开发工作并减少电路板空间
方块图 (图 3) 说明了整合于单一封装内完整的低欧姆?受保护半桥。这可以用于单向的马达控制,假如将两部装置结合,也能用作 H-bridge (双向马达控制)。本文提到的英飞凌 NovalithIC 装置能够以高频的 PWM 切换,同时提供电流限值功能、欠压和过热保护。
图3 : 整合诊断及电流测量功能的 NovalithIC 方块图
此种概念能为电路板空间极为有限且受保护的高电流 PWM 马达驱动器提供最符合成本效益的解决方案,同时也具备下列优点:
· 非常低的高侧和低侧 MOSFET 间寄生电感
· 最佳化的 MOSFET 切换效能,降低功率耗损及 EMC 幅射量
· 透过 PWM 驱动马达,以进行扭力及转速控制
· 主动转动
· 整合电流测量
· 整合诊断与保护
· 微控制器相容的输入针脚
· 封装体积小巧且节省 PCB 空间
三合一:适合空间受限的应用
英飞凌 NovalithIC 系列内部的 3 晶片结构采用 D2Pak (TO-263-7) 封装,包含半桥驱动器、n channel MOSFET 和 p-channel MOSFET,以 chip-by-chip 和 chip-on-chip 结构排列 (图 4)。虽然一般通常需要五个晶片 (一个半桥驱动器和四个 MOSFET),但传统的 H-bridge 应用可透过两个装置予以取代,用以控制双向的有刷直流马达。如此不只减轻了黏着元件的工作,还可节省大约 30% 的空间。
图4 : 打开封装露出 chip-on-chip 和 chip-by-chip 结构的 NovalithIC
NovalithIC 装置将体积小巧之设计优点,引进到 250W 以上的应用内,而且不会增加冷却的负担。像是过电流保护、欠压锁定和过热保护等整合功能可大幅减轻设计工作,同时将系统成本 (BOM) 维持在低水平。
整合式驱动器 IC 能搭配逻辑位准输入运作,因此可直接由微控制器加以控制。运用最新的 p-channel MOSFET 技术,达到最佳化的切换形状,加上不需要电荷泵,因此大幅降低了 EME (电磁放射量) 和功率消耗。
减少寄生效应
在控制像是 PWM 控制的有刷直流马达等高动态系统时,常见问题之一就是干扰效应,例如像是内含电容器、高侧及低侧开关的电流变换器中的寄生杂散电感所产生的干扰。但即便是经过大量设计的最佳化配置,一部 200W 驱动器在高速 dl/dt 下都可能产生 5V 以下的负电压突波。这些寄生效应可透过整合式设计加以消除,因为整合式设计的线路长度近乎零,且在相近条件下只会产生大约 1V 以下的电压。
内建诊断与保护功能
像是电流测量等诊断功能对于高效率的马达控制来说极为重要,设计人员可按照个别的应用需求,决定要在电流测量的精准度上投入多少心力。以 NovalithIC 为例,则只要透过简单的生产线末端校正就能达到 ±10% 的准确度,温度补偿的误差甚至可降低到 ±3%。在未经使用者校正下,装置在额定输出范围及整个作业温度范围内最差的电流测量误差为+/-28%。
桥接驱动器使用额外的内部电流测量功能,侦测过电流的状况及保护装置,假如流经高侧或低侧 MOSFET 的电流达到指定的阈值,装置将切换为定义的模式,如此以在具电感负载 (马达) 下控制电流的限制。
最后,则透过保护功能,确保高可靠性。在本例中,逻辑晶片上有一个温度感测器,而逻辑晶片则直接放在 p channel MOSFET 上。一旦达到严重温度 (如 Tj > 摄氏155度),驱动器便会自动关闭,并在输出进入三态。之后假如温度下降到热迟滞标准 7K 以下,则可经由微控制器 (闩锁) 的讯号主动重新启动。
多用途:同一晶片可运用到各种马达控制应用
英飞凌的 NovalithIC 晶片符合 AECQ-100 标准,并可在最高 Tj = 150°C 的温度范围下运作,原则上适合各种汽车应用。以 BTN8982TA 为例,路径 (结合高侧与低侧 MOSFET) 可达到 RDS(on) 标准? 10mΩ,加上采用 D2PAK,具有优异的热效能,因此甚至不需提高冷却能力亦能处理超过 250W 的应用。实际的应用范例还包括所有的马达控制设计,例如有刷直流 (单向和双向),以及使用三个 NovalithIC 晶片的三相无刷马达。
其在汽车业的常见例子,则包括 HVAC 鼓风机、天窗控制器、驻车刹车、油泵 (图 5) 或电动椅。NovalithIC 同样适用于许多的工业电子应用 (图 6) 和家电,例如咖啡机、电动控制床和遮阳帘。
图5 : 单向马达控制,例如可用于油泵控制以节省燃油并减少排放
图6 : 双向马达控制,用于工业应用
加快并简化设计:Arduino 专用扩展板
英飞凌科技为 Arduino 设计社群推出许多专用的扩展板,让社群能取得更多的英飞凌半导体。Arduino 采用已定义外型尺寸的微控制器板,并在开放原始码 (硬体与软体) 平台推出,让电子原型设计更为快速方便。扩展板相容于 Arduino Uno R3,并可搭配英飞凌配备 XMC1000 系列 32 位元微控制器的 XMC1100 启动套件运作。所有的 XMC1000 产品均使用 ARMR CortexR-M0 处理器。
Arduino 专用直流马达控制扩展板 (内建 NovalithIC BTN8982TA) (图 7) 可简化半桥和全桥式马达控制应用的测试,加速直流马达控制设计的原型建构,且符合成本效益。扩展板可驱动两个单向直流马达或一个双向直流马达,在此应用下,扩展板将采用两个 BTN8982TA 全整合高电流半桥式驱动器。
图7 : Arduino 专用直流马达控制扩展板 (内建 BTN8982TA)
例如,Arduino 专用直流马达控制扩展板 (内建 BTN8982TA ) 能处理 30kHz 的高频率 PWM 输入。扩展板支援最高 250W 连续负载 (在 12V / 20A 下) 的有刷直流马达控制,但有电流限制的 BTN8982TA 允许的额定电流最高为 55A。
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28新品速递NEW ARRIVAL
横河电机发布现场无线振动传感器新品 数据更新更快
12月7日,横河电机宣布开发出基于ISA100 wireless标准的现场无线振动传感器,这款传感器兼备快速更新数据及电池寿命长的特点。该传感器通过实时检测工厂设备振动水平、更新数据,帮助用户尽早发现设备异常,实施预测性维护。
12月7日,横河电机宣布开发出基于ISA100 wireless标准的现场无线振动传感器,这款传感器兼备快速更新数据及电池寿命长的特点。该传感器通过实时检测工厂设备振动水平、更新数据,帮助用户尽早发现设备异常,实施预测性维护。
现场无线系统是安装在工厂的现场仪表、分析仪、检测控制仪表与上位系统之间采用无线通信方式的系统。随着生产效率的提高及安全意识的提升,工厂对现场数据采集的需求不断增加,无线系统以其安装成本低,可安装在布线困难的地点等有线系统无法比拟的优点,市场需求日益增加。
振动传感器对压缩机、泵和电机状态的监测及预测性维护有非常重大的意义。监测振动的常规方法包括:振动传感器通过有线通信将信息传递给上位系统,维修人员通过巡检收集振动信息等。随着现场无线系统的普及,安装简单、成本低廉的无线振动器的需求不断增长。
横河电机自发布世界上第一个基于ISA100 Wireless标准的无线设备和无线系统以来,不断扩大测量温度、压力、流量等参数的无限设备产品的阵容。这次又增加了振动传感器,根据振动水平可以在早期阶段检测到仪表异常,及时更新设备。
这款无线振动传感器的主要部件有现场无线多功能模块FN510、压电式加速度传感器LN01、无线通信模块FN110。通过网关设备FN510采用ISA100 Wireless通信协议与上位机系统如DCS进行数据交换,工厂操作员和维护人员可以实时监测设备的振动水平。有防爆和非防爆两种类型可供选择。数据更新周期最快可设定为10秒,这是监测工厂设施振动水平的理想周期。当振动传感器的更新周期为1分钟时,一组电池可以工作十年,既节省了更换电池的成本,也减少了维护工作量。同时基于ISA100 Wireless的特长和横河的技术能力,我们已经实现了高可靠性无线网络的完全冗余通信,可以发送和接收不同类型的长距离传感器信号。
(完) -
29新品速递NEW ARRIVAL
POSITAL(博思特)新推专为电机设计微型编码器
POSITAL(博思特)FRABA家族新成员KIT编码器将为伺服电机和其他机械设备制造商提供一种可以集成装入他们产品中的,坚固、精准且性价比高的旋转运动测量方案。
POSITAL(博思特)FRABA家族新成员KIT编码器将为伺服电机和其他机械设备制造商提供一种可以集成装入他们产品中的,坚固、精准且性价比高的旋转运动测量方案。
新款KIT编码器是基于POSITAL(博思特)高度成熟的增量型磁性旋转编码器技术而研制的。现如今,这些测量仪器的核心部件正以独立部件的形式可以被集成装入其他产品中。这为电机和其他设备制造商带来了诸多便利:相比于外部独立增量型编码器,集成的KIT编码器使得制造商可以缩小产品尺寸同时降低产品成本。相比于光码盘解决方案,POSITAL(博思特)的磁性编码器技术具有更高的防油污灰尘的特性,同时也能更好地抵御冲击和震动的损坏。将它们装入电机或其它产品时无需额外成本和无尘室等装配条件,这使得这些检测单元拥有更高的可靠性和使用寿命,同时还减少了生产成本。内置的自动校准功能可以自动补偿传感器与转轴之间的对齐误差。
新的POSITAL(博思特)KIT编码器的研制是基于公司原先相当成熟的电磁传感器技术。一组安装在电机轴端的永磁铁产生一个不断旋转的磁场,被一组安装在设备内的霍尔传感器记录下来。这些传感器将信号发送至一个32位的微处理器,在那里由先进的信号处理算法计算出转轴的角位置。这套系统可以通过编程功能将输出的单圈脉冲(PPR)从1到16384改为任意数值。编码器的脉冲数可以简单的通过软件改变,因此制造商在构建其控制系统时具有很高的灵活性。
KIT编码器也能为无刷直流电机以极数可变(2,4,6或8)的形式提供交互信号(UVW)。对于磁场噪声大的环境而言(例如,带电磁制动器的伺服电机),一个特殊的磁屏蔽可以使霍尔效应感应探头免受外部磁场的干扰。电子部件,包括霍尔传感器和一个32位微处理器被打包装入了一个36mm直径和20mm高度的单元内。运行温度范围为-40至105℃。
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31解决方案SOLUTION
72V集成模式BLDC直流无刷电机驱动解决方案
德国elmos公司日前宣布推出一款适用于直流无刷电机(BLDC)控制的单芯片方案E523.52。该芯片的最大输入电压为72V,集成了一个16bit的微控制器,为马达控制特别设计的硬件外设,多路电源发生器,MOSFET预驱动模块以及运算放大器。在使用N沟道MOSFET的情况下,E523.52最大可驱动100
德国elmos公司日前宣布推出一款适用于直流无刷电机(BLDC)控制的单芯片方案E523.52。该芯片的最大输入电压为72V,集成了一个16bit的微控制器,为马达控制特别设计的硬件外设,多路电源发生器,MOSFET预驱动模块以及运算放大器。在使用N沟道MOSFET的情况下,E523.52最大可驱动1000W左右的直流无刷电机。
E523.52还配备了一个DC/DCBUCK电源,该电源用于生成MOSFET栅极驱动电压,额定输出为11V/100mA,同时该BUCK电源的输出还作为3.3VLDO的供电电源,该3.3VLDO用于向微控制器提供电源,额定输出为3.3V/30mA,该LDO可以在芯片外部外扩晶体管如果有更高的电流需求。E523.52内置的MOSFET驱动模块硬件实现了多种MOSFET的监控和诊断功能。同时,E523.52通过了AEC-Q100认证。
E523.52适合的直流无刷电机应用包含24V~48V供电的车载系统以及24V~72V的工业产品应用。
elmos提供了免费的应用评估代码,包括无传感器的方波控制和无传感器的正弦波控制。只需要一块demo板和供电电源,就可以在较短的时间内运行客户的电机。
E523.52有着卓越的可靠性,高度集成的封装(QFN36L7)减小了所需的PCB尺寸,内置的3组半桥驱动(3路高端驱动+3路低端驱动)直接由6路PWM信号,一个RUN使能信号进行控制,内部的温度检测保护和高效的封装散热性能使得芯片的工作环境温度为-40~125摄氏度。
完善的内部集成功能使得PCB板级的设计变得简单,另外,其内置的BEMF测量模块,使得用户在测量相电压时无需使用外部分压电阻,进一步简化板级的设计。
性能特点:
适用工作电压12V到72V,最低可在7V条件下工作
内置PFM模式的DC-DC单元,能够为负载提供11V,最高100mA的稳定电源。
可驱动三相全桥的MOSFET,每一相的最大驱动电流可达200mA。具备可编程死区时间和保护功能。
内嵌16位汽车级RISC处理器,4KRAM,硬件MAC以及电压分压监测电路。
32KBflash,能够实现ECC错误保护。
带QEI模式的4路定时器捕捉和比较单元。
1MS/s12位ADC自主采样序列引擎,可以对内存直接存取,实现和PWM同步。
应用领域:
48V电池的普通汽车及商用汽车应用
可用于工业领域,适用于24V到72V供电的BLDC电机驱动。
典型应用电路图:
E523.52典型应用电路图
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32解决方案SOLUTION
新一代电流控制技术助力 步进马达效能大跃进
许多机器采用步进马达设计以提升经济性,更安静、更平滑和更高能效。为提供更好的用户体验。现在新一代解决方案以最少的额外电路实施新的控制策略,使无刷直流(BLDC)马达能实现高能效和平滑性。
许多机器采用步进马达设计以提升经济性,更安静、更平滑和更高能效。为提供更好的用户体验。现在新一代解决方案以最少的额外电路实施新的控制策略,使无刷直流(BLDC)马达能实现高能效和平滑性。
BLDC马达低噪又省电 成本偏高美中不足
世界各地每天都有人在使用内置马达驱动的上百万台小型电子装置,利用步进马达实现低成本的运动控制,简单而不需要复杂的微处理器驱动器。这些装置包括多功能的办公室打印机或扫描仪、销售终端机、缝纫机和众多工业应用。
许多情况下,步进马达尽管不是完美或理想的方案,但却最符合各种需求。马达噪声会形成干扰,特别是在工业场景中,大量马达在相同区域同时运行时。此外,马达降低转速仍会耗电,不仅不环保,也影响了手持应用的电池使用时间。而且,低总能效导致高散热,有时产品的设计必须再加上散热风扇,这增加了成本、复杂度和电力需求,并降低了系统的可靠性。
可替代的马达类型,如无刷直流(BLDC)马达,可克服步进马达这些众所周知的缺点。它们的能效极高,采用优化的马达控制,其自由步态(Step-free)的运动控制更安静平滑,消耗的功率更少,产生的热量也更低。
相对的,采用BLDC的整体系统成本往往更高。部分原因在于控制BLDC必须在一个微控制器内运行更复杂的演算。而且从步进马达改为BLDC,机械子系统需要大规模的重新设计,还须要开发控制软件。这些需求显著增加项目成本和延长上市时间。最终设计完成后,团队必须花时间收集长期的可靠数据。
媲美BLDC效能 步进马达再升级
更好的方案是,步进马达驱动可拥有比拟BLDC的效率,低噪声,但不需庞大的重新设计或昂贵的控制组件,如此一来,设计人员可创造出更安静、环保、可靠,且毋需散热风扇的新一代装置。
两个关键领域的改进能让步进马达控制器的现有机制实现彷若BLDC的性能,产品设计者也有机会实现其设计目标。这两个领域便是马达驱动电流的调整和步进脉冲产生的方法。
以安森美半导体为例,该公司的LC898240电流控制器提供了根据马达负载变化自动优化驱动器定电流设置的一种方案。这使步进马达能高效驱动,类似于BLDC的运动,同时尽量减小噪声和能耗。马达的负载则藉由监测图1所示马达绕组里的BEMF(反电动势)波形而得。
图1 根据负载调节电流,实现更高能效、更安静的运行。
LC898240作为配套组件连接到传统的马达驱动器,能扩展步进马达的控制功能。
藉由负载相关的绕组电流调节,并支持高能效马达驱动、独立产生马达步进脉冲,因此实现不需微处理器的运行。该特性藉由片上电子抹除式可复写只读存储器(EEPROM)实施,片上EEPROM用于储存九个不同用户可选的440步脉冲波形,提供各种不同应用的脉冲序列的选择。
该IC还可编译来自微处理器的输入控制讯号,因此作为微处理器控制驱动的接口转换器。图2显示了储存于LC898240 EEPROM中的配置文件如何用于马达驱动IC。
图2 默认储存于EEPROM中的脉冲配置文件支持无微处理器运行。
结合配套芯片/单芯片强化马达驱动能力
LC898240可使用现有各等级的马达驱动IC,灵活根据马达驱动IC能力,利用各种不同的马达驱动电流将BLDC的运动优势带入步进马达驱动。配套IC的功能还整合到一个单芯片驱动IC LV8702V,能藉由内部BEMF波形监测适应马达负载,如LC898240般运行。图3说明了单芯片高能效步进马达驱动器的机会。
图3 采用驱动器IC进行电流控制的波形监测。
LV8702V整合方案的高能效导通模式与传统驱动方式的高能效关断模式的性能比较,显示高能效模式驱动可降低达80%的功耗,如图4所示。
图4 空载2000pps显著降低,从而提供更高能效。
图5则显示马达和LV8702在每种模式下的热图像。高能效模式驱动是电流控制模式,降低驱动器和马达的表面温度分别达46℃和28℃。这也突显了显著提升系统可靠性的可能。
图5 更低的机箱温度说明了更高的能效与可靠性。
经济实惠 步进马达发展潜力佳
步进马达是有吸引力的驱动机制方案,用于成本敏感的应用,如办公装置、交易装置和某些工业装置。为满足市场需求,以有吸引力、经济的价格实现更佳性能和可用性,马达控制策略的两个关键方面得以增强,从而提供高能效、热量减少、更安静流畅的运行。这可利用增添电流控制和基于查找的脉冲产生来实现,利用离散或整合的驱动电路,灵活支持微处理器控制或无微处理器运行,实现最佳系统性能、成本和方案尺寸。
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33解决方案SOLUTION
ROHM的电机用电源解决方案,致力于降低全球的功耗
全球约50%的功耗为电机所消耗,随着空调、冰箱和工业用机器人等使用电机的产品向世界各地普及,预计未来电机的功耗会越来越大。
1、背景
全球约50%的功耗为电机所消耗,随着空调、冰箱和工业用机器人等使用电机的产品向世界各地普及,预计未来电机的功耗会越来越大。
在此背景下,全球性能源问题不断加剧,各发达国家将电机驱动高效化视为解决能源问题的一项非常重要的有效措施。
在中国,白色家电的节能规范,尤其是空调领域,于2010年6月颁布实施了变频空调能效比(SEER:Seasonal energy efficiency ratio:季节能效比)新标准,特别是制冷能力不超过4.5kW的空调,执行新标准后,相对于以往标准能效比改善约23%。
此外,其后在中国的中期规划第十二个五年规划(2011年至 2015年)中,提出①改善妨碍可持续发展的环境问题;②解决危害国民健康的环境问题等政策,以期“进一步完善环保目标”。
值此中国节能政策的转换期,ROHM通过中国小型电机协会和相关电机企业,为中国的节能与低碳社会提出电机高效率驱动技术解决方案,并持续为其普及做出贡献。本文以下将介绍ROHM的电机事业活动。
2、ROHM的事业活动
ROHM作为全球知名半导体制造商,通过支持各种电机应用的高效化、变频化,不断为全球降低功耗贡献力量。ROHM以驱动电机的功率元器件、驱动功率元器件的栅极驱动器、控制栅极驱动器的电机控制器等产品阵容为主,拥有众多业界顶级性能的产品。
此外,公司内部施行包括半导体晶圆制造工序(前期工序)和装配工序(后期工序)的一条龙生产体制,为客户提供集功率元器件和栅极驱动器于一体的IPM(Intelligent Power Module)、以及IPM再加控制器的控制电路内置型IPM。
如上所述,ROHM拥有从元器件到模块的丰富齐全的产品阵容,通过产品组合,提供满足客户要求与需求的最佳电源解决方案。(图1)
图1、电机用电源解决方案
下面将介绍图1的电机用电源解决方案中的(1)功率元器件、(3)IPM和(5)控制电路内置型IPM。
2-1、功率元器件
ROHM以全球首家量产沟槽式结构SiC-MOSFET等引领行业发展的SiC元器件为中心,不断强化可在高耐压、大电流的大功率领域实现更低损耗的功率元器件产品阵容。
SiC以外的元器件,也通过改良集IGBT和Super Junction MOSFET的各自优良特性(大电流特性、低电流特性、高速开关特性)于1枚芯片的HybridMOS和Super Junction MOSFET,利用高速Trr(反向恢复时间)实现更低损耗的ROHM独有的PrestoMOS等,推进灵活运用原材料特点的功率元器件开发。(图2)
图2、各具特色的功率元器件
2-2、IPM
ROHM通过融合上述独有的功率元器件技术、IC控制技术及两者结合的模块技术这三大技术,推出了ROHM的IPM。产品已将功率元器件和驱动用栅极驱动器调谐到最佳状态并一体化封装,因此可大幅度减轻应用的负担。其性能非常适用于空调室外机与冰箱的压缩机、洗衣机和AC伺服等要求电流达到10A~30A的应用。
产品阵容中包括采用600V耐压IGBT的IGBT-IPM产品并已经开始出货。为方便用户购买,ROHM还积极推进网上销售,在中国已经可以从Digi-Key Electronics购买,而AMEYA360、Right IC等中国本地的在线平台即将展开相关销售业务。
图3、IPM产品阵容
此外,前述PrestoMOS增设栅极驱动器的IPM作为MOS-IPM已经于2015年开始出货。而且,也正在研讨开展采用SiC元器件的SiC-IPM开发。如上所述,本公司各具特点的独有功率元器件,能够实现IPM化,可以说ROHM在对高效化和减轻应用负担有需求的市场上已夺得先机。
2-3、控制电路内置型IPM(一体化封装电机驱动器)
ROHM通过融合上述独有的功率元器件技术、IC控制技术及两者结合的模块技术这三大技术,推出了ROHM另一产品控制电路内置型IPM(一体化封装电机驱动器)。
将600V耐压的PrestoMOS、驱动用栅极驱动器再加上控制电路进行一体化封装化,IPM最大限度发挥出各元器件所具有的高性能,无需开发微控制器软件即可实现电机应用的高效化、变频化。其性能最适于风扇和室内空调电机驱动等要求电流达到1.5A~2.5A的应用。
图3、控制电路内置型IPM产品阵容
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图3所示,通电模式有3种,驱动器输出电流有2种。而且,这6种产品均实现相同小型表面贴装封装(同等功能产品中为行业最小级别)、相同引脚配置,非常有助于应用拓展时的缩短开发周期以及降低成本。从2015年已经在中国开始出售产品,由于优异的易用性,其采用量大增。
3、结论
这次简单介绍了ROHM拥有的电机用电源解决方案中的功率元器件、IPM和控制电路内置型IPM(一体化封装电机驱动器)。
ROHM通过高性能驱动器、控制器驱动等各具特点的功率元器件,支持工业设备、空调和冰箱等电机应用的高效化、变频化,进而为世界降低功耗不断做出贡献。
(完)