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06活动报道ACTIVITY REPORT
推动转型升级 百家企业聚探电机技术新发展
7月28日,由大比特资讯主办、半导体器件网承办的“第九届(深圳)微电机驱动与控制技术暨微电机自动化生产与磁材应用研讨会”在深圳马哥孛罗好日子酒店隆重举行。吸引了德昌电机、比亚迪、友贸电机、地尔汉宇、华为、和而泰等众多知名企业的近400位行业人士莅临现场,共同见证电机技术的最新发展。
7月28日,由大比特资讯主办、半导体器件网承办的“第九届(深圳)微电机驱动与控制技术暨微电机自动化生产与磁材应用研讨会”在深圳马哥孛罗好日子酒店隆重举行。本次会议汇聚了精彩的演讲和产品方案展示,吸引了德昌电机、比亚迪、长虹电器、捷和电机集团、深圳拓邦股份有限公司、深圳市力辉电机有限公司、东昌电机、友贸电机、地尔汉宇、华为、和而泰等众多知名企业的近400位行业人士莅临现场,共同见证电机技术的最新发展。
研讨会现场 6月会上,ANSYS、斯帕克、Toshiba、ST、华大半导体、技领半导体、南京萨特、浙江大学、招宝磁业、兴飞良等知名企业和业界专家,对电机驱动与控制技术、电机自动化生产与磁材应用两大领域展开专题演讲。在演讲现场,演讲专家与参会工程师互动频繁,气氛活跃。
安世辅伦特(上海)工程软件贸易有限公司结构工程师黄晶带来了《ANSYS软件在电机设计中的最新进展》。ANSYS具有丰富的产品线,提供了集成化的电机设计解决方案,在电机设计和电驱动系统中有大量的应用。在新版本中,采用了全新的时间分解法来加速求解。通过等效电路提取,也能大大提高仿真计算速度。基于Workbench平台,可以进行双向的磁致伸缩。一阶形状函数的引入,也大大降低了计算时间。Maxwell和Fluent的耦合分析技术,可以保证得到准确的电机温升。另外,基于ANSYS强大的振动与噪声求解能力,可以对电机的振动与噪声进行仿真。
ANSYS结构工程师黄晶 《ANSYS软件在电机设计中的最新进展》 吉林华微斯帕克电气有限公司总经理陶少勇带来了《IPM模块在电机驱动领域的应用及解决方案》的分享。陶总首先介绍了吉林华微斯帕克公司基本情况,随后将IPM模块的设计制造能力、模块失效分析方法、公司的技术管理平台、IPM模块产品系列以及市场应用解决方案等情况一一道来。
斯帕克电气总经理陶少勇 《IPM模块在电机驱动领域的应用及解决方案》 东芝电子(中国)有限公司深圳分公司家电及工业技术副经理黄文龙带来了《东芝电机控制驱动器IC介绍》。得益于其独特的电机驱动技术,东芝的电机驱动器能提供很高的驱动效率。而且,由于采用了全新的模拟工艺技术,电机驱动器实现了小型封装。因此,它们不仅实现了稳定的电机控制,还减小了系统大小和功耗。
东芝家电及工业技术副经理黄文龙 《东芝电机控制驱动器IC介绍》 ST是全球领先的半导体公司,提供与日常生活息息相关的智能的、高能效的产品及解决方案。该司应用工程师许锡裕带来了《ST运动控制领域的驱动创新》,主要介绍了ST在三相电机,步进电机和直流有刷机应用中相关的产品,产品系列包括STSPIN:集成预驱动和MOSFE, 电压范围从1.8V到85V;STDRVE :主要是非隔离的600V半桥驱动和新推出的磁隔离驱动; 以及新推出的SOC:STSPIN32F0(A),集成ST MCU(STM32F031)和3相半桥驱动3.3VDC/DC, 12VLDO,一路比较器和4路(STSPIN32F0A 3路)运放。
ST应用工程师许锡裕 《ST运动控制领域的驱动创新》 华大半导体有限公司市场经理樊海涛带来了《高效低成本的电机控制专用MCU – HC32F150系列》。HC32F150 系列产品为华大半导体研制的基于ARM-Cortex M0+的32bit MCU,并且有针对性的对电机控制进行了设计优化。该系列MCU提供了强大的电机专用PWM控制器(PCA模块),以及电机控制必不可少的运算放大器和比较器,用于相电流的检测和过流保护。此PWM的输出和运算放大器、比较器的输出连接在一起。结合可模块内接口pin的动态分配功能,可以极大程度的简化用户的PCBA设计。
华大半导体市场经理樊海涛 《高效低成本的电机控制专用MCU – HC32F150系列》 技领半导体(上海)有限公司技术销售总监张鲲带来了《PAC系列节能控制器产品在电机控制领域的广泛应用》。PAC系列节能控制器产品是技领半导体公司为电机驱动应用量身定制的极具竞争力的产品。PAC凭借高性能的32位ARM内核,创新的集成了电源管理、高性能的电机驱动模拟外设;高效的实现了各类交直流输入电机驱动系统的单芯片控制方案。高集成度、高可靠性、低成本、FOC/BEMF的统一技术平台成为PAC产品在电机应用中独一无二的标志。
技领半导体技术销售总监张鲲 《PAC系列节能控制器产品在电机控制领域的广泛应用》 随着三合一标准EN62841-1-2015的正式执行,以电动工具为代表的电机、微电机产品出口市场面临着迫切的安规升级,在此要求下,如何确保安规的通过?在使用电流保护器件上又会遇到哪些典型问题?萨特科技的产品是如何解决这些问题的呢?针对这些问题,南京萨特科技发展有限公司产品经理罗容带来了《电机、微电机电流保护应用的痛点与解决方案》。
南京萨特产品经理罗容 《电机、微电机电流保护应用的痛点与解决方案》 随着国家节能减排的大力推进以及消费市场日渐提高的需求,各个领域都向高效节能发展,体积小、重量轻的高速电机将会得到充分的重视,并在新能源汽车、轨道车辆、航空、船舶等领域具有良好的应用前景。对此,浙江大学黄晓艳教授带来了《交通领域的高速电机应用》的演讲。黄教授主要介绍了高铁、电动汽车、飞机、船舶等载运工具中电机系统的基础问题及技术前沿。
浙江大学黄晓艳教授 《交通领域的高速电机应用》 宁波招宝磁业有限公司技术部经理林建强带来了《稀土永磁电机用烧结钕铁硼磁钢制造工艺介绍》,分享高矫顽力、低可逆温度系数、低失重特性的钕铁硼磁钢。林经理按照当前国内外稀土永磁材料原料及产地分布介绍国内各大产业群情况,针对烧结钕铁硼磁钢制造过程讲述了稀土永磁磁钢的制造工艺、制造流程、制造设备、质量控制等知识。
招宝磁业技术部经理林建强 《稀土永磁电机用烧结钕铁硼磁钢制造工艺介绍》 深圳市兴飞良电机设备有限公司总经理吴越带来了《全自动模块化衔接流水线》。全自动模块化衔接流水线是一种适用在多台非标自动化设备之间对物料进行自动收发、装卸、输送等功能的自动化装置。该产品采用多轴运动控制系统进行控制,通过触摸屏人机界面对动作进行设置,并采用伺服电机驱动滚珠丝杠+直线导轨机构做X\Y\Z直角坐标动作,结合一系列气缸动作,实现将物料在各种自动化设备上进行抓取装卸、收发摆盘等功能;通过电机驱动平皮带拖动周转治具流动和气缸动作,实现将物料在不同的自动化设备间进行传输。
兴飞良总经理吴越 《全自动模块化衔接流水线》 同时,为了方便工程师与各领域专家进一步交流沟通,会议现场还设置了展示区域,ANSYS、斯帕克、东芝电子、华大半导体、南京萨特、威雅利、益登科技、捷捷微、君耀电子、晶丰明源、恒芯半导体、精工电子、新洁能、深圳知用、招宝磁材、深圳兴飞良等企业都带来了其先进的技术和最新产品展示。
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08专题报道SPECIAL REPORT
电机企业蜂拥入局新能源汽车 应谨防神操作变豪赌
电机技术作为新能源汽车核心之一,自然吸引了众多企业加码布局。然而最近的一则消息,信质电机因豪赌新能源汽车领域失利,导致大股东易位,给电机行业敲了警钟。
在巨大市场前景的吸引以及国家政策推动下,新能源汽车热度与日俱增,成为“香饽饽”,引得各方资本竞相涌入,全产业链企业闻风而至。
电机技术作为新能源汽车核心之一,自然吸引了众多企业加码布局。然而最近的一则消息,信质电机因豪赌新能源汽车领域失利,导致大股东易位,给电机行业敲了警钟。
诸多政策加成 新能源汽车前景广阔
根据我国新能源汽车发展规划,至2020年,新能源汽车保有量达到500万辆。根据《2015年全球电动汽车及充电基础设施展望》,至2020年,全球电动乘用车的数量将达到2000万辆(含插电式混合动力车和燃料电池车)。
然而新能源汽车不仅有广阔的市场前景,还有一系列的政策扶持。虽然补贴标准有一定幅度的退坡,但基本上是暖风频吹。
6月13日,工业和信息化部公布了《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法(征求意见稿)》。根据文件内容,汽车企业自身必须能够生产销售足够量的新能源汽车,否则只能购买其他企业的新能源汽车积分,或削减自身传统燃油汽车产量。
《意见稿》明确要求,2018至2020年,新能源汽车积分比例分别达到8%、10%和12%。按此计算,若一家汽车企业2018年的产量为200万辆,则其当年的新能源汽车积分需要16万分,这就需要生产约4万辆纯电动汽车或8万辆插电式混动车。
全国乘用车市场信息联席会秘书长崔东树表示,“双积分”管理办法的推出体现了国家对乘用车行业节能减排的高度重视,有利于推进新能源汽车产业发展。
为了规范与促进新能源汽车的发展,据了解,工信部正在研究制定《关于统筹新能源汽车创新发展的指导意见》。
红利催生资本竞相布局
或是为了应对新的考核体系,或是看到了新能源汽车的发展前景,众多车企开始加紧调整产品结构。
近日,别克正式推出了旗下首款增程式混合动力车型VELITE 5,并计划在现有车型的基础上推出多款全混动和插电式混合动力车型;长城汽车也开始加快新能源产品布局。
6月1日,江淮汽车和大众汽车集团签署了合作协议,我国新能源汽车领域第一家整车合资生产企业诞生。同一天,北汽与戴姆勒也签署了合作框架协议,戴姆勒拟战略投资北汽新能源,以加强双方在新能源汽车领域的合作。
6月22日,又一重磅消息传来。特斯拉与上海市政府正就其在上海合资建厂的可行性进行探讨。
一汽大众佛山分公司总经理陈大鹏在接受记者采访时透露:“今年内将有大众品牌的纯电动车在佛山分公司二期试生产,并于2018年投产和上市。”
肇庆将与广州橙行智动汽车科技有限公司合作,生产后者旗下的“小鹏”新能源汽车。该项目计划总投资100亿元,其中一期投资40亿元,一期项目建成后,年产新能源电动汽车10万辆。小鹏汽车获得神州优车领投的22亿元A轮战略投资。
电机企业蜂拥而入
随着我国新能源汽车的一系列扶持政策陆续落地,市场需求不断增长,新能源汽车已成为电机行业发展的新方向,同时,也是我国电机企业发展的新机遇与新挑战。新能源汽车电机系统占整车成本接近15%,市场空间巨大。据测算,到2020年新能源汽车电机驱动系统需求将达500亿元至1000亿元人民币。
由于新能源汽车产销的快速增长,电机及电控系统的需求迎来爆发式增长,产业资本竞相布局。
除了精进电动、上海电驱动、南车时代等中国新能源汽车驱动电机的龙头企业,大洋电机、方正电机、信质电机、江特电机、云意电气等电机企业都已进入新能源汽车电机领域。大洋电机去年耗资35亿元收购上海电驱动100%股权;万向钱潮出资1.1亿元参股天津松正10%股权;方正电机收购了上海海能和杭州德沃仕100%股权。
不仅于此,今年还有越来越多的企业跃跃欲试,想要进入新能源汽车电机电控市场:
年初,香港华生电机有限公司投资的电机产业新城项目落地江门。
6月22日,由世界500强企业西门子公司与全球著名汽车零部件企业法雷奥公司共同投资设立的新能源车驱动电机项目,签约落户常熟国家高新技术产业开发区。
汇丰电机近日表示,公司纯电动汽车驱动电机的开发,已列入公司今后五年的规划,符合国家绿色环保、节省能源的发展方向。
骆驼集团拟收购克罗地亚的Rimac公司和Greyp Bikes公司,拟收购股权均为19.35%。骆驼集团认为,本次投资将有利于提高公司电动汽车电机、电控等相关零部件的技术水平。
江苏雷利接受记者采访时表示,未来将重点推进汽车领域电机组件和零部件市场的开发战略。现已具备规模化生产汽车配件相关的冲压产品,以及小批量新能源汽车电机组件产品的能力。未来将以内生加外延并用的方式逐步深入汽车领域,从细分零件转向汽车全领域电机组件的研发和生产。
企业表现有好有坏 受政策影响较大
越来越多的企业布局新能源汽车电机电控,是看重其市场之大,利润之丰。当然,电机企业在这块表现也不俗。
2016年,蓝海华腾在电动汽车电机控制器业务上实现收入5.55亿元,同比增长165.44%,
2017年一季度该公司实现营收1.34亿元,实现净利润3457.22万元,分别同比增长57%和34%。该公司表示,驱动业绩增长的主要因素依然是电动汽车电机控制器产品业务销售规模的增长。
汇川技术2016年在新能源汽车领域共实现销售收入8.45亿元,同比增长31%。
2016年江特电机实现了营业收入和净利润的翻倍增长,这是江特电机不断加码布局新能源汽车产业链的成果表现。
得益于新能源汽车动力总成系统的业务推动,信质电机2016年实现营业收入为17.84亿元,相比去年同期增长18.29%。
不过,也有企业受这块业务所累影响业绩,但多是因为政策原因。
江特电机6月27日晚间修正业绩预告称,预计今年上半年盈利同比下降30%-50%。业绩变动原因为:新能源汽车国家补贴政策调整,车型目录等的重新申报影响全资子公司九龙汽车上半年产销量;公司预计节能产品惠民工程高效电机推广补贴资金报告期内未能收到。
大洋电机公告亦称,今年一季度业绩下降主要是新能源汽车相关业务受政策影响后出现短期下降所致。
除了以上企业的业绩表现,信质电机的案例可能更有借鉴意义。
6月27日,信质电机公告拟转让子公司鑫永电机75%股权,交易价不低于1214.01万元。交易完成后,信质电机不再持有鑫永电机股权。信质电机解释,自收购鑫永电机股权以来,其盈利能力一直未达预期,对公司产品扩张未起到助推作用,拟将其对外转让。
鑫永电机曾是信质电机进军新能源汽车驱动电机业务的重点布局。2014年8月,信质电机耗资360万美元从Just Great Limited手中收购75%股权,次年6月,又向其增资337.5万美元,至此,信质电机在鑫永电机身上花费了697.5万美元,折算成人民币约为4729万元。
鑫永电机为台湾富田电机集团子公司,彼时,其研发的风力发电机、全电电动车(轿跑车)之电动引擎初步取得丰硕的成果。信质电机对此收购给予厚望。然而不到3年,信质电机就从鑫永电机撤退,该项投资亏损3515万元。
除了鑫永电机,信质电机还耗资0.8亿元入股苏州和鑫持股23.98%、收购美国电控公司RMS40%股权持股26%,前者是宇通客车混合动力大巴驱动电机独家供应商,先后为金龙客车、北汽新能源等多家厂家设计制造出多种型号电机及其控制器。
同鑫永电机一样,上述并购标的业绩也不理想。去年,信质电机对苏州和鑫减记了0.19亿元长期股权投资价值。
转型至新能源汽车驱动电机业务方面未达预期,信质电机实控人尹兴满家族或将让壳。
行业有门槛 进入须谨慎
对于电机企业来说,进军新能源汽车领域,并不仅仅是业务和技术的平移,反而存在诸多问题。
车企自供电机是其一。从全球来看,国外新能源汽车各方面起步较早,市场集中度较高。一般国际大型的整车厂商,从驱动系统设计到电机零部件的制造和组装都独立完成,只有部分独立的电机供应商才能进入其驱动系统供应链。目前,宝马、大众、丰田、日产的电机均由内部配套提供。
近日消息,大众投资11.49亿元的新能源动力电机项目将落户天津开发区;日本日立集团旗下日立汽车系统公司已与本田汽车公司达成正式合作协议,双方将出资达50亿日元成立新能源合资公司,主要业务面向电动汽车发动机研发。
不过,与国外已经成熟的配套供应相比,我国由于新能源汽车处于初期发展阶段,除比亚迪等老牌企业是自供电机电控组件,整车企业多数与不同电机电控企业合作。这给了电机企业发挥的空间。
其二是企业供货能力不足。据了解,目前国内电机企业能够为整车企业批量供货的很少。为了提高供货能力,企业纷纷进行自动化改造。
近日,江特电机与乾承机械签订合同,后者将为其提供年产20万台新能源电机自动化装配线,完成产业升级。此外,方正电机也投产了10万台汽车驱动电机自动化生产线。
技术差距是其三。整体而言,大功率电机技术没有实现重大突破,电动汽车并不具备与燃油车比肩的动力系统,这是国内外共同面临的问题。
目前我国新能源汽车,尤其是大力推行的纯电动汽车,与国外先进水平还存在差距。在电机领域,我国电机体积过大,能量密度低。在输出相同功率的情况下,国内电机要比国际先进水平的电机体积大一倍,质量也几乎翻番。尽管目前国内也有高水平电机企业,但为数不多。另外,在电控方面,除控制系统不够先进外,国内电控集成度不高是与国外先进水平的主要差距。
其四则是难以满足高端化需求。在高端电动车市场,宝马、特斯拉以及诸多新能源汽车新势力已经开始布局。相比之下,我国汽车发展稍显落后,电机企业更是如此。高端化转型升级势在必行,自主零部件技术和产品也应向高端化发展。
低速电机市场广阔 或迎爆发
在中国,电动车市场正迎来高速发展,包括常规的高速电动车和低速电动车。其中低速电动车主要面向2-3线城市替代电动自行车和电动摩托车、电动三轮车,生命力蓬勃。
数据显示,2015年国内低速电动汽车全年销量达60多万辆,2016年低速电动车年产量超过百万辆,年增速在50%以上。虽然没有得到政策的支持,但低速电动车完全依靠市场的需要发展起来,且发展的如火如荼。
据相关预测显示,到2020年,低速电动车的保有量将达到1000万辆,超过新能源汽车500万辆的保有量,低速电动车的市场规模将达到千亿级别。电机作为其产业链关键一环,势必将迎来发展期。
“从低速电动汽车发展势头来看,一旦全国性标准制定完成并出台,国内市场的产销量将会出现成倍增长。”全国乘用车市场信息联席会秘书长崔东树表示,“国内三四线城市、城乡接合部消费者的广泛需求让低速电动汽车市场充满了潜力。”
新国标的出台,势必将会造成低速电动车行业的洗牌,淘汰一批不满足行业门槛的中小企业,保留或引进优质企业。行业竞争将逐步规范、有序,在低速电动车整车、电池、电机、电控等方面,具有规模化生产和完善服务体系的企业将脱颖而出。
无疑,电动汽车市场广阔,“钱”景无限。诚然,借着新能源汽车发展的东风起飞是非常好的战略选择,但企业更应谋定后动,而非盲目跟风。
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10焦点剖析FOCUS ANATOMY
京东无人机“领证了”! 电机企业如何把握风口?
近日,顺丰速运拿到了中国首张无人机空域许可证,这为我国无人机送货的商业化扫除了最大的障碍。这样看来,无人机的普及或许比我们想象的要快。无人机产业链的企业,尤其是电机企业,对无人机行业可能发生的迅速变革,准备好了吗?
巨头加大布局
互联网研究机构艾瑞咨询近日发布《2016年中国无人机行业研究报告》,称我国小型民用无人机市场进入快速成长期,预计2025年,国内无人机市场总规模将达到750亿元人民币。
而近日顺丰速运拿到中国首张无人机空域许可证,为无人机市场的落地打下了基础,各巨头也纷纷加大无人机布局。
在5月19日的“一带一路”建设与国际产能技术合作研讨会上,无人机领军企业、广东亿航白鹭传媒科技公司董事长石哲元表示,计划在南沙投资200亿元,打造占地面积达2000亩的航空特色小镇和国家级超低空飞行营地,抢占粤港澳大湾区发展机遇。
而电机企业信质电机更是提前做好布局。日前该公司发布公告表示拟收购天宇长鹰,进军无人机业务公司。此次拟收购的天宇长鹰公司主要从事无人机的研发、制造和销售的国有军工类资产,行业壁垒较高,公司有望借助此次收购布局无人机领域。
植保市场增长迅猛
除了消费级,植保无人机也增长迅猛。据国土资源部数据,中国大约有15.46亿亩永久基本农田。在植保服务市场,每一季农作物都有多次喷洒作业需求;加上无人机整机市场,产业链上下游配件,航空植保专用药剂等……农业植保无人机市场前景令人充满期待。
出于对市场前景极为乐观的预期,大量无人机公司加速布局农业植保领域。
上月大疆副总裁徐华滨在深圳的一次会议上说:“我们在开发用于生产的无人机。”据了解,目前大疆计划向农业和灭蚊方向发展。
而零度智控的“守护者-Z10”已通过首批客户试用并全面升级,目前已正式投入生产。“守护者-Z10”采用了环抱式机体设计,机身由高强度碳纤维复合材料打造,额定载荷10kg,单次续航(作业)时间约15分钟,每次作业面积可覆盖15亩田地,是农业植保领域的一款便携型、简单易操作的无人机新品。
证券时报新三板显示,新三板上还有易瓦特、中讯四方、中翔腾航等无人机公司,都有计划或明确提出要发展农业植保无人机业务。
与之相应的是,农业植保无人机的发展,得到了决策层的重视,相关的政策和财政支持也已经被纳入议事日程。
2017年1月16日,农业部农机化司司长李伟国在“全国农机化工作会”上提到,将农业植保无人机作为试点进行补贴。而此前已经有河南、湖南、福建等省份实施或酝酿对农业植保无人机购机进行补贴。
市场虽大要求更高 电机应如何满足
顺丰速运拿到了中国首张无人机空域许可证,意味着市场落地可期。然而无人机快递对电机要求也会增加。例如无人机的续航时间、负载重量、滞空时间、抗打击能力等均会影响送货服务质量,而各种问题又和微电机这一核心器件息息相关,这就需要电机效率更高、功率密度更高、噪声足够小。
毫无疑问,迎来高速发展时期的专业级无人机对相关的电机和电机控制的要求更高。不过,门槛高也意味着竞争小,对企业来说是优选之一。
专业级无人机至少需要用到四至六颗无刷电机,用来驱动无人机的旋翼,电机驱动控制器则用来控制无人机的速度与方向。电机控制系统对无人机的稳定性至关重要,因此,专业级无人机的电机系统要更精准可靠,这也是无人机电机领域的电机企业需要改进的方向。
在传统电机市场形势不利的状况下,无人机电机市场还在迅速扩大。对于电机厂商,能否提供更加精确、更加稳定的电机及控制方案,是把握住专业级无人机高速发展的重要契机。
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12焦点剖析FOCUS ANATOMY
沃尔沃全部电动化、法国禁燃油车 电机企业的春天来了?
据外媒报道,瑞典汽车厂商沃尔沃上周三表示,2019年起将淘汰纯内燃发动机汽车,所有的车辆都将是电动车或者电动混合动力车。上周四,法国能源部长Nicolas Hulot表示,为将法国打造成为一个碳平衡的国家,计划从2040年开始,法国将全面停止出售汽油车和柴油车。
据外媒报道,瑞典汽车厂商沃尔沃上周三表示,2019年起将淘汰纯内燃发动机汽车,所有的车辆都将是电动车或者电动混合动力车。上周四,法国能源部长Nicolas Hulot表示,为将法国打造成为一个碳平衡的国家,计划从2040年开始,法国将全面停止出售汽油车和柴油车。至此,汽车电动化趋势进一步强化,电机企业应如何面对这个愈发明晰的市场?
汽车进入电气时代
沃尔沃首席执行官霍坎·萨穆埃尔松在一份声明中表示,2019年开始将不再生产纯内燃发动机汽车,计划在2019年至2021年间推出5款纯电动汽车以及数款电动混合动力汽车。沃尔沃一位发言人称,2019年之前推出的纯内燃发动机车辆还将继续生产,但是今后也会逐步被电动汽车代替。
据外媒报道,法国能源部长Nicolas Hulot表示,为将法国打造成为一个碳平衡的国家,计划从2040年开始,法国将全面停止出售汽油车和柴油车。Nicolas Hulot星期四在巴黎陈述法国气候规划时表示,为了淘汰使用超过20年及在2001年前出售的汽油车,法国将推出税收优惠政策。
虽然新能源汽车现阶段不够完善,但汽车从燃油走向电驱动,是全球的发展趋势。国内也是紧跟大潮,推出各种政策以促进新能源汽车的发展。
6月13日,工业和信息化部公布了《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法(征求意见稿)》。根据文件内容,汽车企业自身必须能够生产销售足够量的新能源汽车,否则只能购买其他企业的新能源汽车积分,或削减自身传统燃油汽车产量。
业内认为,这将大大推动传统车企在新能源汽车领域加大投入,督促企业拿出更多、更好的新能源汽车产品,加速推进新能源汽车市场的应用拓展。
除此之外,7月4日,中共中央政治局委员、国务院副总理马凯在北京调研新能源汽车产业发展,并召开了新能源汽车推广应用座谈会。马凯表示,当前我国新能源汽车发展仍处于爬坡过坎、攻坚克难的关键阶段,要始终坚持发展新能源汽车国家战略不动摇,继续按照“市场主导、创新驱动、重点突破、协调发展”的要求要做好全产业链、产业布局、发展和安全三大统筹,做好电池、充电、整车和机制“四个创新”。为此,工信部正在研究制定《关于统筹新能源汽车创新发展的指导意见》。
巨头加紧布局 电机企业须加强竞争力
随着我国新能源汽车的一系列扶持政策陆续落地,市场需求不断增长,新能源汽车已成为电机行业发展的新方向,同时,也是我国电机企业发展的新机遇与新挑战。预计到 2020 年, 我国新能源汽车电机市场规模将达到 306 亿元。
巨大的市场潜力吸引了越来越多的企业进军新能源产业链,布局新能源汽车电机与电控。
7月4日消息,大众投资11.49亿元的新能源动力电机项目将落户天津开发区。
汇丰电机近日表示,公司纯电动汽车驱动电机的开发,已列入公司今后五年的规划,符合国家绿色环保、节省能源的发展方向。
骆驼集团拟收购克罗地亚的Rimac公司和Greyp Bikes公司,拟收购股权均为19.35%。骆驼集团认为,本次投资将有利于提高公司电动汽车电机、电控等相关零部件的技术水平。
6月22日,由世界500强企业西门子公司与全球著名汽车零部件企业法雷奥公司共同投资设立的新能源车驱动电机项目,签约落户常熟国家高新技术产业开发区。
电机驱动控制系统是新能源汽车行驶过程中的主要执行结构。新能源汽车中的燃料电池汽车FCV、混合动力汽车HEV和纯电动汽车EV三大类都要用电动机来驱动车轮行驶。
由于发展时间较短,我国新能源汽车电机产业尚未完全成熟。虽然经过近年来国家对电动汽车用电机系统的集中研发和应用,我国已自主开发了满足各类新能源汽车需求的驱动电机系统产品,但是在电机控制技术方面,国内企业仍有很大的进步空间,如控制芯片、电子控制器等均是依赖外资企业。
虽然越来越多合资或外资企业进军国内抢占市场,但对于车企而言,选择合适的电机对提高电动汽车性价比意义重大。而追求性价比,是补贴逐渐滑坡的态势下企业最稳妥的选择。所以,电机企业在大力攻关新能源汽车核心技术的同时,应抓住市场形势,形成独有的竞争力。
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14焦点剖析FOCUS ANATOMY
万余企业被“环保督查” 电机产业亟需优化
新一轮的环保督查已经来袭,从4月份至今,京津冀2万余家企业被查出存在环境问题,6月30日至7月6日,广东250家企业存在环保问题,占总检察企业数的67%。范围之广,力度之大,涉及整个制造业,电机企业亦不能幸免。
最大规模的环保督查来袭
2017年4月开始,环保部从全国抽调5600名环境执法人员,对京津冀及周边传输通道“2+26”城市开展为期一年的大气污染防治强化督查,并密集通报每日督查结果。三个月以来,28个督查组共检查了32408家企业(单位),其中存在环境问题企业20602家,问题率达到63.6%。
广东省的大气和水污染防治专项督查自6月启动以来持续进行。据南方日报报道,在6月30日至7月6日进行的第五批次督查中,省派出的9个督查组共督查企业(单位)373家,检查发现存在环保问题企业(单位)250家,建议立案企业(单位)113家,分别占总检查企业数的67%、30.3%。
被督查地市环保部门高度重视督查组交办案件,坚持以问题为导向,积极调查处理,及时跟进整改进度。截至7月6日,各地共计已立案399宗,其中,限产停产108宗,查封扣押44宗,移送行政拘留6宗,移送涉嫌环境污染犯罪3宗,取缔关闭26宗。
然而督查力度不仅于此,根据今年发布的《广东省2017-2018年大气和水污染防治专项督查方案》,此次的专项督查为期9个月、18轮次,从2017年6月到2018年2月,将从全省调集约2000名环境执法人员。
环保督查常态化 电机产业待优化
这次大规模督查中,数量惊人的“散乱污”企业,是环保执法人员紧盯不放的重点对象。“散乱污”企业大致有这样一些特征:没有工商登记、没有环保手续;工艺落后,不符合产业政策;没有任何治理设施、污染较重;不符合当地规划布局。
制造业中大量纸箱包装、不锈钢、抛光、五金制造企业被关停整改,电机企业因生产过程中的水污染、粉尘污染等被波及,也有不少企业选择停产关门来躲避风头。
然而因为环保督查的常态化,以及政府对环保的逐渐加码,会让这些避风头的企业逃无可逃。
今年国务院发布生产者责任延伸(EPR)制度推行方案,要求发改委、环保部等政府部门需在2017年底前提出电器电子产品回收处理工作方案。
为了保障方案的推进,有关部门将严格执行相关法律法规和标准,依法依规处置达不到环境排放标准和安全标准的企业,查处无证经营行为。且会建立定期巡视和抽查制度,持续打击违规行为。
所以电机企业要想长远发展,还需在环保问题上的整改继续努力,添置或升级环保设施,完善环保手续,力争早日走向绿色可持续的发展道路。
且根据各地上报的情况初步统计,要查处的“散乱污”企业数量很多,但大多集中在低端产业,往往消耗大量资源能源,实际上其“质量”和经济效益并不高。大多是以低质产品来“低价竞争”,扰乱市场秩序。
而通过环保督查,将剔除行业的糟粕,完善电机企业的设置,尽管可能要承受一定的阵痛,但这也是一次产业优化调整的契机,将进一步促进行业健康良性发展。
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17焦点剖析FOCUS ANATOMY
丰田电动车充电只需几分钟!现在压力都在电机身上了
据《中日新闻》7月25日报道,丰田汽车正在研发长续航电动汽车,几分钟即可充满,并计划于2022年开始销售该款电动汽车。电动汽车推广最难之一的续航问题看起来就要解决了,市场放量可期,然电动汽车驱动电机还有一些问题亟待解决,以满足市场要求。
《中日新闻》指出,丰田的新款电动车将基于全新平台打造,由全固态电池提供动力。这种电池可增加电动车车辆续航里程,减少充电时间,可在几分钟内充满电。虽然对此报道,丰田公司发言人表示,该司无法立即对该报道发表评论。
相比之下,当前的电动车采用的是锂离子电池,即使在快充模式下,仍然需要20到30分钟才能充满,并且续航里程仅有300到400公里(185-250英里)。由于固态电池采用的是固态电解质而非液体电解质,比目前市场上的锂离子电池更安全。
不只是丰田在攻克电池难题,据悉,宝马等汽车制造商也在致力于开发全固态电池,并计划在未来10年内实现量产。
而电动汽车的续航、充电,以及锂电池的安全性,正是电动汽车推广遇到的几大拦路虎。充电这一问题有望解决,对电动汽车来说,无疑是里程碑式发展。
电动汽车最大的推广难题之电池困境解决有望,另外就是电机问题了。爬坡和急加速也是很多消费者对电动汽车抱以观望之心的原因。
同时,电机的性能问题也亟待解决,比如:如何保证长时间运转不会因为过热而出现问题;高过载以满足短时加速行驶与最大爬坡问题。另外高效率、小体积等特性自不必多言。
一项新事物的推广,技术是基本,政策引导是助力,消费者体验是关键。政策不遗余力引导电动汽车的发展:双积分政策、购车补贴、购车免税、购车免摇号等。据测算,到2020年新能源汽车电机驱动系统需求将达500亿元至1000亿元人民币。
同时,中国激进的充电站推进政策,也正在全力解决新能源汽车的充电难问题。2017年以来,陕西西安、江苏南京、广东深圳等十余座城市先后更新了充电设施补贴政策。深圳日前出台《2017年新能源汽车推广应用财政支持政策》,计划将新建直流充电设备的补贴标准从原有的300元/千瓦提升到600元/千瓦,交流充电设备补贴从150元/千瓦提升到300元/千瓦。
然而体验还是与技术挂钩。所以,电机企业面对如此广阔的市场前景,应大力攻关电动汽车驱动电机核心技术,抓住市场形势,提升品质,形成独有的竞争力。
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18焦点剖析FOCUS ANATOMY
2020年中国电动汽车电机控制器市场规模将达到281亿元
市场调查公司Reportlinker近日发布了《中国EV(电动汽车)电机控制器行业报告(2017-2020年)》,报告指出,预计2020年中国EV电机控制器市场规模将攀升至281亿元人民币,乘用车占主导地位。
电动机驱动控制系统(驱动电机和电机控制器)是EV运行时的重要执行机制,控制和驱动性能决定了车的一些主要性能指标。每辆EV或PHEV(混合动力汽车)都需要一套电机驱动控制系统。
电机控制器的价格因规格和性能要求而异。电动汽车电机控制器的市场价格通常为人民币30,000-50,000元/套(平均约4.5万元人民币),电动汽车单电机控制器人民币7000元/套,乘用车单机控制器汽车RMB7,500 /套,乘用车多功能控制器12000元/套。
由于双电机可以简化插电式混合动力系统,提高驾驶性能(如宝马2系PHEV,丰田普锐斯,比亚迪唐,比亚迪),承载双电机系统的EV(特别是PHEV)的比例将不断上升。
2016年中国对电动汽车控制器的需求量约为59万台,价值91亿元左右,主要集中在商用车辆领域。预计2020年EV电机控制器市场规模将攀升至281亿元人民币,乘用车占主导地位。
中国EV电动机控制器市场以国外品牌为主,他们由于价格比较高,因此在市场培育和早期发展阶段的份额比较低。国内公司主要分为两类:电动汽车制造商,一般为自己的车辆生产电动汽车控制器;为特定或非特定车辆制造商生产EV电机控制器的EV零件公司。
一些汽车制造商在掌握技术后,可能会自行加大电机电子控制研发力度,自主生产产品;然而,绝大多数没有这种能力的车辆制造商仍然选择第三方提供产品。因此,具有核心技术,成熟产品经验和良好成本控制的公司将成为主要受益者。
随着电动汽车控制器市场的竞争越来越激烈,中国EV电机控制器生产商成熟的产品和外资企业的深入参与,价格将趋于下降。另外,随着补贴下滑,车辆制造商的成本转移也将对电机控制器的价格产生重大影响。
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20业界要闻INDUSTEY NEWS
中通客车与大洋电机共同出资5亿元,成立氢燃料电池研发项目
7月27日晚间,中通客车发布公告称,董事会同意公司出资5000万元,与大洋电机(002249)、聊城开发区管委会合资成立通洋燃料电池科技(山东)有限公司,开展“氢燃料池系统及氢燃料动力总成系统的生产及研发”和“新能源汽车运营平台”等项目。大洋电机出资4.4亿元。
盖世汽车讯,7月27日晚间,中通客车发布公告称,董事会同意公司出资5000万元,与大洋电机(002249)、聊城开发区管委会合资成立通洋燃料电池科技(山东)有限公司,开展“氢燃料池系统及氢燃料动力总成系统的生产及研发”和“新能源汽车运营平台”等项目。大洋电机出资4.4亿元。
新公司经营范围为:纯电动、混合动力车辆驱动电机控制系统的研发、制造及市场营销;氢燃料电池、系统控制设备、零部件的研发、生产、销售;氢能源科技、系统控制技术、零部件的研发、咨询;新能源开发、技术转让、技术服务及技术咨询;新能源车辆动力系统零部件及总成的研发、生产、销售、技术咨询。
此外,公司出资8亿元设立全资子公司中通客车销售有限公司。主要经营范围是:汽车、汽车配件的销售及技术服务;汽车租赁;电动汽车充电设备的销售、安装与维护;汽车技术的咨询服务。
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22业界要闻INDUSTEY NEWS
国家稀土永磁电机研发带头人在温岭设立院士专家工作站
7月26日,位于温岭市大溪镇的浙江和超电机,正在举行“台州市院士专家工作站”授牌仪式,这代表着中国工程院院士、国家稀土永磁电机研发带头人唐任远,正式扎根温岭电机产业,为该产业的新一轮发展注入强大动力。
7月26日,位于温岭市大溪镇的浙江和超电机,正在举行“台州市院士专家工作站”授牌仪式,这代表着中国工程院院士、国家稀土永磁电机研发带头人唐任远,正式扎根温岭电机产业,为该产业的新一轮发展注入强大动力。
据了解,大溪镇共有企业6000余家,其中泵与电机是该镇的第一支柱产业。该镇党委、政府历来重视企业的科研创新,坚信“科学技术是第一生产力”,帮助企业走产学研一体化道路,不断提高科研能力,鼓励大胆创新。而和超电机,正是依靠自主研发,不断创新,在强强林立的区域走出了一条自己的道路。目前,该公司拥有各种国家专利15项,被评为浙江省科技型中小企业,“和超”商标也被评为市级著名商标。该公司建立院士专家工作站,将充分利用院士的科研能力,合作研发“超高效率系列永磁同步电机”,改良、创新产品,不断提升企业竞争力。而随着该工作站的建立,全镇泵与电机行业的“科技军备竞赛”必然进入一个新时期,从而带动全行业的良性、高速发展。
该院士专家工作站的挂牌成立,是大溪镇和和超电机的一件大事,也是温岭创新驱动载体建设的又一重要成果,标志着温岭在推进产学研合作、引进高层次人才方面探索出了新的一步,在重大项目开发、科技合作交流方面搭建起了一个新的平台,将为产业转型升级、创新驱动发展发挥示范作用和带动效应。
笔者还了解到,为了鼓励引进高层次人才、搭建先进研发平台,该市出台了一系列扶持政策,勇于创新、奋力拼搏的企业只要符合条件,都能获得优质服务、技术支持和资金奖补,迸发新的发展活力。
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24业界要闻INDUSTEY NEWS
卧龙控股牵手白云电器,加速实施“全球电机行业第一”的战略目标
以实施一系列海内外并购闻名业界的卧龙控股集团,7月18日通过股权转让,成功将珠三角著名企业白云电器的优质资本引入杭州湾上虞经济技术开发区大平台。
根据合作协议,卧龙电气转让持有的全资子公司卧龙电气集团浙江变压器100%股权,其中51%部分转让至广州白云电器,49%部分转让至关联方卧龙控股。
7月18日下午,卧龙电气和白云电器在杭州湾上虞经济技术开发区科创中心顺利进行股权交割。
陶关锋等区领导和卧龙集团董事长陈建成、白云电器董事长胡德兆一起见证股权交割
区委书记陶关锋,区委常委、杭州湾上虞经济技术开发区管委会主任金山中,副区长王永表,卧龙控股集团董事长陈建成,广州白云电器董事长胡德兆等,共同见证浙江变压器有限公司股权交割。
区委书记陶关锋讲话 陶关锋代表区委、区政府表示祝贺。他说,这是两大企业优势互补、合作共赢的重要成果,对于双方企业进一步聚焦核心业务,提升企业核心竞争力,助力实现发展战略目标具有十分重要的意义。这也是上虞推进招商引资、扩大开放合作中的重要成果,感谢卧龙和白云的强强合作,上虞从此又引进了一家国内国际知名的大型设备制造商,白云集团先进的技术、优秀的团队和卓越的管理,必将为上虞产业的创新发展带来新的动能。
陶关锋指出:希望白云电器以登陆长三角杭州湾区的上虞为新起点,加大投入建设,在充分释放产能的基础上,加快延伸产业链条,形成集群优势,吸引更多有远见的企业家到上虞投资兴业,致力将上虞打造成为“国际知名、国内领先”的变压器研发和制造基地。
陶关锋表示:珠三角优秀企业的加盟,也激励着我们政府部门不断优化服务,不断改善营商环境,以“最多跑一次”的服务理念和“店小二”式的工作作风,亲商、安商、富商,为投资商创造最优的环境最好的服务,让投资企业与上虞共成长。
广州白云电器董事长胡德兆讲话 据悉,白云电器是中国电力装备行业享有很高声誉的排头兵企业,在输配电及控制设备领域已精耕细作30余载,多年来始终保持强劲的发展态势。通过并购重组浙江变压器,白云电器意在补齐产品短板,完善产品链条,丰富产品体系,致力于打造全球领先的电气系统集成服务商。
卧龙控股集团董事长陈建成讲话 转让51%的浙江变压器股权,卧龙董事长陈建成认为,这是卧龙“有所为、有所不为,做加法、也做减法”的战略遵循,体现了卧龙毫不动摇“加速聚焦到电机产业”的战略决心。未来发展中,卧龙将不断推进非电机产业的处置工作,腾出更多精力,集中更多资源,加速实现“全球电机行业第一”的战略目标。
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26业界要闻INDUSTEY NEWS
科力尔电机IPO通过证监会审核 将成为永州第一家民营上市企业
上市后,科力尔电机将成为永州市第二家上市企业和第一家民营上市企业。
根据证监会官方公告显示,在7月14日下午证监会主板发审会2017年第106次会议上,湖南科力尔电机股份有限公司首发获得审核通过。科力尔电机公司拟在深交所发行不超过2200万股,发行后总股本不超过8800万股,计划募集2.68亿元,投资于罩极电机、贯流风机技改与扩能建设、高效直流无刷电机产业化项目、3KW及以下伺服电机系统产业化项目和深圳研发中心建设和信息化升级建设项目。上市后,科力尔电机将成为永州市第二家上市企业和第一家民营上市企业。
科力尔电机是一家从事微特电机的开发、生产与销售的公司,罩极电机和贯流风机产销量居全国第一,相继获得“湖南省出口名牌”、“湖南省优秀非公有制企业”等荣誉,并连续两年入选美国《福布斯》杂志发布的中国中小企业最具发展前景的“中国潜力100榜”,进入了中国电子元件行业100强、中国机械行业500强。公司主要产品包括单相罩极电机、串激电机、步进电机、直流无刷电机。公司主要客户为伊莱克斯(Elec-trolux)、惠而浦(Whirlpool)、通用电气(GE)、阿瑟力克(Arcelik)、松下(Panasonic)、三星(Samsung)、Vestel 等世界知名家电企业。
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28业界要闻INDUSTEY NEWS
神力投资6亿建设高端电机生产基地
为适应新形势,神力投资6亿元建设高端电机生产基地,扩大生产能力,加大研发投入,拓宽产品应用领域。
常州神力电机股份有限公司是行业领先的专业电机定转子铁芯制造商,去年11月上市,成功跻身资本市场。为适应新形势,神力投资6亿元建设高端电机生产基地,扩大生产能力,加大研发投入,拓宽产品应用领域。
神力高端电机生产基地建设项目总用地200亩,一期用地95亩。记者在现场看到,目前2个仓库的部分钢结构框架搭建已完成,5个车间已通过基础验收,准备进行主体建设。
常州神力电机股份有限公司监视会主席潘山斌接受采访时表示:“原来的生产基地只有70亩地,但是我们的客户群都是世界五百强的企业,有的在国内有的在国外,所以生产规模发展以后,原来的生产基地远远不够,所以继续发展。”
常州神力电机股份有限公司主要生产各类电机定转子以及电机相关配件,2014年起,神力每年生产15万吨硅钢片,主要客户包括通用电气(GE)公司、美国科勒公司、日本三菱等国际知名企业。去年11月,神力在上海证券交易所上市,为企业发展带来新的机遇。
神力新基地总投资6亿元,规划新建生产车间5万平方米,新增自动焊接、冲压、数控加工中心等生产设备120台套,项目投产后预计年产各类定转子冲片、电机铁芯10万套。
常州神力电机股份有限公司监视会主席潘山斌说道:“现在和高科技单位联系,校企合作,我们准备要搞一个大概百人左右的研发团队,研究的是高科技的产品。本来的每年的销售额大概在5亿元左右,基地投用后大概要到8亿元左右。”
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30业界要闻INDUSTEY NEWS
骄傲!国内首个“超稀土”电机转子在嵊州研发成功
7月7日,嵊州市新马电器有限公司获得嵊州市科技局一万元的科技创新券,该公司用铁氧体配方材料,研制的高效节能电机转子配套的电机,经国家权威质检部门检测,各项技术指标均高于同类稀土转子高效节能电机,成为全球首家研发“超稀土”电机转子和“超稀土”高效节能电机的企业。
一、全球首家研发“超稀土”电机转子
7月7日,嵊州市新马电器有限公司获得嵊州市科技局一万元的科技创新券,该公司用铁氧体配方材料,研制的高效节能电机转子配套的电机,经国家权威质检部门检测,各项技术指标均高于同类稀土转子高效节能电机,成为全球首家研发“超稀土”电机转子和“超稀土”高效节能电机的企业。
二、研发历程
嵊州市经济开发区的新马电器有限公司是一家成立不到两年的小公司,如今秘密研发出了4款高效电机产品,其中用铁氧体代替稀土材料,成为国内首个撑控“超稀土”电机转子技术的企业,引领行业先河。
嵊州市是中国电机之乡,稀土高效节能电机是许多企业研发与生产的方向,稀土学名为钕铁硼材料,使用这种材料制作电机转子多与直流电机配套,具有体积小、重量轻、效率高、特性好等一系列节能高效的优点。但是有工业"黄金"之称的稀土,因为其不可再生性,价格不断上涨,资源紧缺,国际上有专家提出尝试用铁氧体材料替代稀土的尝试,但是因配方和烧结技术的原因,性能一直没有超过稀土,成为技术命题。
为了让铁氧体电机的各项性能和稀土电机不相上下甚至超越稀土电机,新马电器有限公司的工程师高立新花费了大量心血。他赶赴日本、台湾请教相关专家,跑了20多家科研机构,经过上百次测试,前后花费一年时间,终于研制成功。
三、性能与优势
目前,该企业铁氧体转子装配的电机在绝缘等级许可的情况下,可以达到300摄氏,这一要求与国际航空设备的电机相符,而稀土转子工作温度一般不能突破150摄氏度。
在性能提高的同时,由天铁氧体主要材料为氧化铁,在转子制作成本上,比稀土节省20%。目前企业正在加紧通过3C认证,预计今年国庆可供货上市。
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31业界要闻INDUSTEY NEWS
江苏雷利:今年整体业绩超预期 将发力汽车电机领域
江苏雷利10日在接受机构投资者调研时表示,今年二季度的订单较去年同期将出现较大幅度增长。受益于家电厂商等客户今年以来需求的不断增加,公司预计今年整体业绩将超过预期目标。
江苏雷利10日在接受机构投资者调研时表示,今年二季度的订单较去年同期将出现较大幅度增长。受益于家电厂商等客户今年以来需求的不断增加,公司预计今年整体业绩将超过预期目标。
深交所互动易网站披露,主营产品为空调电机、洗衣机排水泵、冰箱电机组件等产品的江苏雷利日前接受了东吴证券的调研。公司今年的业绩预期、未来3年内的竞争策略、公司业绩增幅较大的原因被重点关注。
数据显示,江苏雷利今年一季度和2016年全年营收实现了稳步增长。其中,公司2016年净利润同比增长74.26%,今年一季度净利润同比继续增长21.42%。上市公司表示,2016年净利润增速较快的原因在于产品销售结构改善带来的毛利率提升,而今年一季度公司业绩的增长则得益于行业整体的智能化发展趋势。此外,空调相关产品由于受到季节性影响,今年一季度亦获较快增长。
对于未来的核心经营策略,上市公司表示,将在目前以空调电机、排水泵等单电机为主业的基础上,开发具备独立自主知识产权的高效、节能、智能家用电器配套电机产品。同时,随着家用电器向智能化发展的趋势,公司也将迎来新的机遇并投入一定资源。“未来2-3年将新增900万套智能化组件产品的生产能力,实现收入8亿左右,占现有收入的50%。”
除了家电领域,江苏雷利表示,未来将重点推进汽车领域电机组件和零部件市场的开发战略。现已具备规模化生产汽车配件相关的冲压产品,以及小批量新能源汽车电机组件产品的能力。未来将以内生加外延并用的方式逐步深入汽车领域,从细分零件转向汽车全领域电机组件的研发和生产。
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33业界要闻INDUSTEY NEWS
力久电机实验室顺利通过国家一致性核验工厂审查
据悉,全国共有52家实验室参加国家一致性核验工厂审查,根据《能源效率标识检测实验室备案实施总则》及数据一致性核验相关内容,对各实验室数据一致性核验结果进行核查,仅有二十几家通过,山东力久公司实验室就是其中之一。
2017年6月23日,上海电器科学研究院严蓓兰所长携专家组来到山东力久电机,进行实验室一致性核验工厂审查。
2016年末,受中国标准化研究院的委托,上海电器科学研究院国家中小电机质量监督检验中心对电机能效备案实验室进行管理。为了能够提升电机备案实验室的整体能力,使电机能效备案实验室能力符合规定的要求,上科所对能效备案实验室进行工厂审查。
此次工厂审查包括质量保证能力评审和现场试验。质量保证能力评审包括组织、管理要求、质量控制、文件控制、记录、人员、设施和环境、检测、设备、量值溯源等;现场试验由电机能效备案实验室的人员进行样机能效试验,评审专家对整个实验过程的规范性进行评审,并对实验结果的符合性进行确认。
首次会议后,专家组与力久电机的陪审人员兵分两路,一路在三楼会议室评审质量保证能力,一路则在实验室审查现场试验。审查现场紧张有序,严肃而和谐,专家组严谨的工作态度、精湛的业务知识及高度的文化素养无不给我们留下深刻的印象。
近四个小时的工厂审查结束后,专家组与力久电机的陪审人员召开工厂审查末次会议。会议上严所长和专家组邱毓鸿总监对这次工厂审查过程中存在的一些问题作了总结,严所长对实验室人员的能力和试验的规范性给予了高度评价。
下午五点钟,工厂审查结束,严所长郑重宣布:力久电机能效备案实验室工厂审查顺利通过。
据悉,全国共有52家实验室参加国家一致性核验工厂审查,根据《能源效率标识检测实验室备案实施总则》及数据一致性核验相关内容,对各实验室数据一致性核验结果进行核查,仅有二十几家通过,山东力久公司实验室就是其中之一。
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34业界要闻INDUSTEY NEWS
日立汽车系统及Honda成立电动车用电机合资公司
日立汽车系统株式会社(社长执行董事兼CEO:关 秀明/以下简称日立汽车系统)与本田技研工业株式会社(董事长:八乡 隆弘)于今日,在日本茨城县日立中市的日立汽车系统厂区内,设立了从事电动车用电机研发、生产及销售的合资公司。
日立汽车系统株式会社(社长执行董事兼CEO:关 秀明/以下简称日立汽车系统)与本田技研工业株式会社(董事长:八乡 隆弘)于今日,在日本茨城县日立中市的日立汽车系统厂区内,设立了从事电动车用电机研发、生产及销售的合资公司。
关于本合资公司,如今年2月7日公布内容所示,以2月3日签订的基本协议为基础,双方多次协商,于3月24日正式签订合资合同,并展开了更进一步的筹建工作。新公司还被其所在地茨城县认定为“公司总部职能转移促进补贴”的对象。
今后,新公司将结合两家公司的经验见识,为各汽车厂商提供具有竞争力的电机,满足其向全球扩张的需求。
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35新品速递NEW ARRIVAL
Allegro MicroSystems发布全新四路DMOS全桥PWM电机驱动器IC
新产品具有自适应百分比快速衰减(APFD)功能,可以降低电流纹波,提高微步进准确度,减小可闻噪音
Allegro MicroSystems,LLC发布一款全新的四路DMOS全桥驱动器IC A5990,它可驱动两个步进电机或四个直流电机,每个全桥的额定输出高达1.6A和40V。Allegro的A5990集成有固定的关断时间脉宽调制(PWM)电流稳压器和2位非线性数模转换器(DAC),从而能够以整步进、半步进和四分之一步进行步进电机的控制,或者以向前、反转和滑行模式控制直流电机。对于每个全桥,可以通过独立的电流控制参考电压输入实现高分辨率微步进控制。A5990 PWM电流稳压器具有外部可调节的关断时间,可根据电源电压和电机参数调整电流控制(每个桥对可独立调节)。A5990还具有自适应百分比快速衰减(APFD)功能选项,可自动连续地调节关断时间的快速衰减部分,能够提高步进的准确度,降低电流纹波和功耗。此外,A5990还可以设置为采用Allegro™专利技术的混合衰减模式,固定百分比快速衰减为30.1%。
A5990具有内部同步整流控制电路,能够降低PWM运行期间的功耗。为了让器件在不使用时的功耗降至最低,A5990可以进入低电流睡眠模式。A5990的保护功能包括带有迟滞的热关断、欠压锁定(UVLO)、过流保护(OCP)和交叉电流保护。不需要特殊的上电排序。
A5990采用EV封装,即6mm × 6mm的40引脚QFN封装,整体封装标称高度为0.90mm。该封装为无铅封装,采用100%雾锡电镀引脚框。A5990的目标市场主要是双轴多电机系统,包括CCTV(云台上下和左右转动控制)、3D打印、销售点(收据和彩票打印机)、办公自动化(激光打印机、复印机等)、医疗(诊断系统)和工业自动化(ATM和取放设备)市场等等。
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36新品速递NEW ARRIVAL
东芝推出两款三相无刷电机驱动IC
东芝半导体与储存产品公司宣布推出两款三相无刷电机驱动IC ; 适用于12V电源的“TC78B015FTG”和24V“TC78B015AFTG”,其支援家用电器及工业设备等小型风扇电机并实现高转速。量产品即日开始供应。
东芝半导体与储存产品公司宣布推出两款三相无刷电机驱动IC ; 适用于12V电源的“TC78B015FTG”和24V“TC78B015AFTG”,其支援家用电器及工业设备等小型风扇电机并实现高转速。量产品即日开始供应。
伺服器风扇等散热风扇兼具体积小与高转速的特点,确保高散热能力。其两款新IC採用小型封装,除了减少了小型电机的有限电路板空间外,利用单感测器驱动和无电阻电流检测也轻鬆实现减少外部元件。单感测器驱动确保比无感测器驱动更加可靠的电机运作并将霍尔感测器的数量从叁个减少为一个。无电阻电流检测系统则减少电源消耗,集以上之优点则有助于设计者在有限电路板上的空间需求。
新IC利用150度换相系统实现了高转速。与正弦波整流系统相比,其转速更高旋转更稳定,也比传统120度整流系统震动更小。採用低导通电阻(上下总和:0.24Ω(typ.))确保减少高频驱动导致电机电流增加所产生的热能,实现大电流驱动(最高可达3A)。
产品特性
小型封装:WQFN36封装,有助于小型风扇的有限电路板空间
节省电路板空间:单感测器驱动与无电阻电流检测系统,减少外部元件
高转速:150度整流系统实现比正弦波整流系统转速更高旋转更稳定
低耗损:0.24Ω(typ.)低导通电阻减少电机运行期间IC的耗损
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37新品速递NEW ARRIVAL
意法半导体(ST)新推出贴装智能低功耗模块,节省高能效电机驱动电路的空间
意法半导体SLLIMM™-nano系列IPM产品新增五款节省空间的贴装智能功率模块(IPM),提供IGBT或MOSFET输出选择,用于电机内置驱动器或其它的空间受限的驱动器,输出功率范围从低功率到最高100W。
意法半导体SLLIMM™-nano系列IPM产品新增五款节省空间的贴装智能功率模块(IPM),提供IGBT或MOSFET输出选择,用于电机内置驱动器或其它的空间受限的驱动器,输出功率范围从低功率到最高100W。
新模块的导通能效和开关能效都很高,特别是在最高20kHz硬开关电路内表现更为出色。通过管理开关电压和电流上升率 (dV/dt, di/dt),内部栅驱动电路能够将电磁辐射(EMI)抑制到最低。高散热效率封装提升产品的可靠性,支持无散热器设计,同时2.7mm爬电距离和2.0mm电气间隙确保在紧凑的双列直插SMD封装内实现安全隔离。模块引脚配置重新优化设计,可简化电路板布局。
多种家电和工业设备,例如小风扇、电动卷帘、冰箱压缩机、洗碗机、污水泵、热水循环泵、普通小功率电机,都能从意法半导体的新IPM模块的小尺寸、高能效、高可靠性、安全性和低噪声中获益。
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38新品速递NEW ARRIVAL
东芝三相无刷电机驱动器适合高转速小型电机驱动
东芝(Toshiba)旗下的存储与电子元器件解决方案公司新推出二款三相无刷电机驱动器,分别是适用于12V电源的TC78B015FTG,和适用于24V电源的TC78B015AFTG。新组件支持适合家用电器和工业设备的小型风扇电机,可实现更高转速。
东芝(Toshiba)旗下的存储与电子元器件解决方案公司新推出二款三相无刷电机驱动器,分别是适用于12V电源的TC78B015FTG,和适用于24V电源的TC78B015AFTG。新组件支持适合家用电器和工业设备的小型风扇电机,可实现更高转速。
理想情况下,服务器风扇等散热风扇兼具体积小和高转速的特点,可确保较高的散热能力。东芝的新产品采用小型封装,可安装于小型电机的有限电路板空间上。它们还利用单传感器驱动和无电阻器电流检测系统减少外部组件数量。单传感器驱动可确保比无传感器驱动更可靠的电机运行并将霍尔传感器的数量从三个(三传感器驱动所必需)减少为一个。该无电阻器电流检测系统可减小电源消耗,无需使用大功率电流检测电阻。这些优点均有助于减小线路板上的空间需求。
利用150度换相系统实现了高转速。与正弦波整流系统相比,其转速更高,且旋转更稳定,而且比传统120度整流系统振动更小。采用低导通电阻(上限和下限总和:0.24Ω(典型值))确保减少高频驱动导致电机电流增加所产生的热量,实现对大电流驱动(最高可达3A)的支持。
新产品采用WQFN 36(5mm x 5mm x 0.8mm)封装,可安装于小型风扇的有限电路板空间上。单传感器驱动和无电阻器电流检测系统可以节省之前安装外部组件所需的空间。于150度整流系统实现比正弦波整流系统更高的转速和更稳定的旋转,比120度整流系统更小的振动。另外,新组件典型损耗0.24Ω,低导通电阻可减小电机运行期间的IC损耗。
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39解决方案SOLUTION
安世亚太电机及机电一体化解决方案
由于电机工作原理和结构的复杂性,在研发过程中涉及到电磁、强度、刚度、疲劳寿命、密封、散热、噪声等多方面的工程问题和物理问题。借助数字化仿真分析技术,可以克服传统设计方法过于依赖经验和试验、成本高、周期长的不足,全面提升电机的研发设计水平。
机电一体化是目前电机发展的一个主要趋势,因此,电机设计也不能仅仅局限于电机本体,需要关注包括电机本体、电机驱动系统、传感器系统、机械和液压系统等在内的整个机电一体化系统等,并将这些不同领域的问题结合起来,在设计初期就综合考虑。所以工程师必须有一个既能实现电机本体设计,又能进实现电机驱动系统设计和机电系统多域系统仿真的全集成化设计及分析平台。
现代机电一体化的高性能电机设计,首先是基于快速分析方法从众多方案中获得若干个较优总体方案;然后针对此少量的较优总体方案进行详细分析,详细分析电机本体的电磁特性、散热特性、结构特性、振动特性、噪声、安全寿命,以及控制器设备的信号完整性、电磁兼容性和散热特性等,综合多个性能参数的要求,反复分析和优化。最终根据多个性能参数的权重获得一个最优化设计方案。
现代机电一体化的高性能电机的详细设计流程如下图所示:基于电机的整体性能指标,细分为电机本体性能指标和控制器性能指标,同时进行两者的设计,并保证两者的联调协同能够正常执行,不会出错。
电机本体设计分析过程:
(1) 基于电机性能指标,首先进行电磁性能的分析,获得电磁驱动力/力矩特性、以及电机热生成参数(即:电机定转子等各个部件上的热耗);
(2) 基于电磁分析获得的热耗进行流体动力学及散热性能分析,获得电机详细的温度场分布,以及速度场和压力场参数;
(3) 基于电磁分析的力/力矩特性、流体热分析的温度场特性,进行结构强度、热应力、变形分析。
(4) 如果上述设计分析每一步均能满足设计指标要求,则进而进行振动、噪声、疲劳寿命分析;如果上述设计分析过程有一步未满足要求,则需要回归模型,重新改进,并按此分析流程循环。直至满足所有技术指标为止。
(5) 更为重要的是:上述电机本体的设计过程中,电磁、热、流体、结构、振动、噪声等性能设计及分析不是简单的叠加或单一的串联;而是相互交织,互相耦合关联的过程。
电机控制器的设计分析过程:
(1) 基于控制器性能指标,确定控制策略,并按照控制策略完成电路设计;
(2) 基于所设计的电路进行信号完整性分析;
(3) 进行电磁兼容分析。
高性能电机的仿真分析需要包括如下几个部分:机电系统级快速设计分析、电机快速仿真分析及方案优选、电机详细仿真分析及优化、以及控制器详细仿真分析及优化。
其中电机详细仿真分析及优化又需要细分为:
(1) 电机的电磁仿真分析
电机的电磁设计问题主要包括电机磁路法设计问题、电机电磁场有限元分析以及电机驱动系统设计等问题。此分析主要解决的工程问题为:电机稳态运行和故障工况分析;电机运行参数计算;电机驱动系统设计;电机退磁分析;电机的电磁优化分析;电机损耗和电磁力分析;电机在启动和停机过程中的电磁特性;矩角特性;电磁力和电磁力矩;铁芯和线圈的损耗、焦耳热、漏磁系数;电机的电路计算;场路耦合问题等等。
(2) 电机的温升与散热仿真分析
电机发热是不可避免的。如果电机的温升太高,会影响电机绝缘的性能,带来比较大的热变形和热应力,威胁到电机的正常工作。。此分析主要解决的工程问题为:焦耳热引起的热变形和热应力;“绕组-绝缘-转子-定子”系统的导热和温控问题;电机启动过程的瞬态温度场模拟;电机通风散热问题。
(3) 电机的强度/刚度仿真分析
电机在结构设计中需要考虑工作状态下的应力和变形。此分析主要解决的工程问题为:离心力作用下的转子强度;电磁力/力矩作用下的转子和定子强度、刚度;额定扭矩下的转轴强度;转子超速和飞逸的安全性问题;定子-转子气隙设计与扫膛问题;热套、过盈配合中过盈量、配合力以及过盈装配应力;轴承的密封性问题;螺栓预紧和螺栓强度。
(4) 电机的振动特性与冲击仿真分析
转子、定子的动特性在电机的设计中也非常重要。例如定子的固有频率、转子的临界转速是否能够避开转动频率、工作频率、激励频率,从而避免发生共振;对某些动态激励,还需要评估电机产生的振动是否满足设计和规范要求,保证系统振动不超标,不产生有害的振动。此分析主要解决的工程问题为:转子、定子系统的共振问题;转子系统的不平衡问题;转子、转轴的临界转速问题;外部载荷冲击下的强度问题。
(5) 电机的寿命与安全仿真分析
电机在工作过程中,定子与转子之间相互作用着交变的电磁力。伴随着电机一次次启动,转子转轴也承受变化的扭矩作用。因此,有必要评估定子、转子在交变电磁力作用下的疲劳寿命,预测转轴(包括键槽)和联轴器在脉动扭矩和冲击扭矩作用下的疲劳寿命,对疲劳引起的断裂问题进行防范。此分析过程主要解决的工程问题为:转子、轴颈、联轴器和中间轴的使用寿命和断裂安全性问题;转子、定子能够抵御外部载荷的冲击,满足疲劳强度的要求,具有足够的疲劳寿命;其它零部件的疲劳问题。
(6) 电机的噪声仿真分析
电机运转存在噪声问题,噪声源可能来自气流、结构固有振动、轴承以及交变电磁力引起的强迫振动。降低噪音也是电机设计需要考虑的因素,包括:气体湍流引起的气动噪声问题、交变电磁力引起定子和转子振动产生的磁致噪声问题、不平衡引起的轴承噪声问题。
(7) 电机的机构运动分析
电机作为机电一体化的一部分,主要是起传动作用,因此有必要进行机构运动分析,包括:电机运动机构刚体运动分析;电机运动机构启动、加速、稳态运行模拟;运动机构行程、速度、加速度模拟;与控制仿真软件联合进行控制伺服仿真分析。
(8) 电机的优化设计分析
针对电机的电磁、结构/强度、散热、振动等特性,在设计过程中,一方面是通过仿真分析对既定的设计方案进行校核,确认是否满足设计性能指标;另一更重要的方面则是针对既定的设计方案,不断改进优化设计,获得最优化的设计方案。为了获得最优方案,还需要实现单学科性能参数的优化,以及多学科综合性能指标的优化。/p>
(9) 电机的加工工艺过程分析
机电一体化结构中,部件的加工制造过程也非常重要,加工完成的部件,也会对整体的机电结构的性能产生影响,甚至引起失效。在确定了机电结构之后,加工生产前,通过对工艺过程进行分析,可以提前发现加工的缺陷,避免模具的损失和生产周期的延长。
(10) 电机分析的二次开发与客户化定制
在电机设计的过程中,通常会遇到一些重复性的工作问题。比如需要提取同样功能的参数、需要进行同样的工况分析、电机的设计结构相似或者有比较特殊的处理要求等等。采用二次开发技术和客户化定制方案,可以针对客户进行定制化的解决方案,把工程师从繁杂的仿真分析工作中解放处理,集中精力处理难度更高的问题。
同样,控制器详细仿真分析及优化又需要细分为:控制器信号完整性仿真分析、控制器电磁兼容仿真分析和控制器电子散热仿真分析,以及单学科性能参数的优化和多学科综合性能指标的优化。
表1推荐的CAE解决方案
安世亚太科技股份有限公司,成立于1996年,注册资金一亿元人民币,是我国最大的仿真技术供应商,也是国家工信部授权的国家级工业软件与先进设计研究院。
公司总部设在北京,员工近700人,全国拥有十三家分子公司、一家精密制造产业示范基地,客户3000多家。是国家规划布局内的重点软件企业、“瞪羚计划”企业、“十百千工程”重点培育企业和两化融合管理体系贯标咨询服务机构。
此外,安世亚太公司和欧洲最大的仿真咨询公司德国CADFEM成立了全资子公司,为国内客户提供一流的仿真软件定制、二次开发、仿真体系建设和仿真咨询业务。
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40解决方案SOLUTION
步进电机应用及解决方案
为满足市场高性能的需求,安森美半导体的LC898240/LV8702可通过两种新的工作方式来改进现有方案,充分解决传统步进电机存在的问题,是高性价比创新的步进电机解决方案。
对于电机驱动芯片,高能效、低噪声、安全可靠、使用方便及高性价比一直是用户长期追求的目标。随着电机驱动产品使用的日益广泛,更高的要求也会被提出。
步进电机因使用简单,成本优势明显而应用广泛。如在多功能打印机/扫描仪、缝纫机、提款机等工业领域。但步进电机并不是最完美和理想的方案,特别是在多马达同时工作的环境下,音频噪声尤其严重。此外, 即便在低转速条件下,仍然会产生功耗,以致对某些手持设备电池的寿命有所影响。低能效引起的过热也不可忽视。 在某些情况下,系统不得不另加冷却风扇, 导致成本和系统的复杂程度增加,降低了系统的可靠性。
设计人员有时会选用BLDC(直流无刷电机)来克服步进电机的缺点,实现高效、平稳和低噪声效果,从而降低功耗和发热。但随之而来的是成本上升,很多情况下不得不使用MCU,这同样会导致系统设计难度大大提高。从步进电机到BLDC,对于机械子系统设计而言也是很大的改变,设计周期加长及长期可靠性测试也大大延缓了面市时间。
因此,用户需根据特定的应用需求选购合理的电机控制方案,同时需兼顾考虑低噪声、高能效、高可靠性及成本等因素。
LC898240/LV8702步进电机解决方案
安森美半导体的电机驱动产品有超过25年的历史,公司一直致力于高效、静音、高性价比以及简单实用的方案开发,配以积累的技术和不断的创新,方案在步进、BLDC(直流无刷)、汽车等领域得到广泛的应用,始终处于市场领先地位,赢得众多客户的良好口碑。
为满足市场高性能的需求,安森美半导体的LC898240/LV8702可通过两种新的工作方式来改进现有方案,充分解决传统步进电机存在的问题,是高性价比创新的步进电机解决方案。LC898240通过监测马达线圈的BEMF波形来判断负载变化,以调整电机电流和步进脉冲的方法来改善现有的步进方案,而无需改变机械系统来实现类似于BLDC的性能,提高整体能效并降低输出噪声。
LC898240可以作为辅助设备和传统电机驱动芯片一起工作。除了具备调整电流功能实现高能效外,其内置EEPROM, 可存储产生九种工作时序,每种时序达440步,实现无MCU的工作模式,便于用户灵活选择。
LV8702是集成LC898240功能的单芯片产品,集BEMF检测反馈及电机驱动功能为一体,更易于使用,其高效模式可较传统步进电机降低达80%的功耗。
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41解决方案SOLUTION
君耀保护器件助力电机驱动
在现代社会,电机存在于我们生活中的方方面面,例如高铁、汽车、冰箱、空调、咖啡壶、抽油烟机、电梯、车床、生产机器人、水泵等等。这些产品中电机的可靠性直接着人们的人身健康和财产安全,工程师常通过电路设计来提高电机产品的安全性,其中保护器件的合理选用则是重中之重。
在现代社会,电机存在于我们生活中的方方面面,例如高铁、汽车、冰箱、空调、咖啡壶、抽油烟机、电梯、车床、生产机器人、水泵等等。这些产品中电机的可靠性直接着人们的人身健康和财产安全,工程师常通过电路设计来提高电机产品的安全性,其中保护器件的合理选用则是重中之重。君耀电子是电路保护领域的领军企业,为电机产品提供优质的保护元器件。
针对电机的电源线路,君耀电子可以提供浪涌承受能力高达10KA的压敏电阻 MOV和陶瓷气体放电管 GDT。单相电机的电源保护电路如图(一),在 L、N线之间并联MOV构成差模保护,在L/N和PE线间并联MOV和GDT构成共模保护;三相电机的电源保护电路如图(二),在L1、L2、L3与N线间并联MOV,在N线和PE之间并联GDT构成保护电路。其中MOV 在实际应用中受到超过其规范的浪涌电流冲击后失效模式多为短路,在这过程中如果电源线上的Fuse不能及时脱扣,那么MOV就会有起火的风险。对于这方面的隐患,君耀电子的带热脱扣的压敏电阻TMOV和防爆阻燃型MOV能起到很好的规避效果。TMOV,顾名思义,当MOV芯片短路失效时通过TMOV内部的温控保险丝及时与主电路脱扣避免起火;防爆阻燃型MOV,通过给MOV增加防爆阻燃的材料和外壳,达到MOV芯片失效时也不会起火燃烧和炸裂的目的。常规MOV、TMOV、防爆阻燃型MOV和GDT如图(三)..
MOV/TMOV/防爆阻燃型MOV选型建议:压敏电压560~820V,通流量6500~10000A;GDT选型建议:600~1000V(无绝缘耐压要求),3000~3600V(有绝缘耐压要求),放电电流3~10KA.。浪涌指标:1.2/50uS&8/20uS,6KV/2ohm,0°、90°、180°、270°,每个相位各正负5次,间隔60S.
图(一) 图(二) 图(三) 在电机驱动和控制系统中,IGBT是核心部件,但是IGBT的电压和电流耐受能力较差,一旦出现意外就会损坏。IGBT的保护电路如图四所示。栅极和发射极间的过电压多是由静电聚积在栅极电容上引起或者电容密勒效应引起。传统IGBT电路是在栅极和发射极间并联稳压管来限制过电压,但是稳压管在此处的响应时间和耐电流能力远远不够从而导致IGBT损坏,因此建议选用响应速度更快耐电流更强的瞬态电压抑制二极管来保护,如图(四)中的TVS1.如果施加在集电极和发射极间的直流电压过高或者集电极发射极间的浪涌过高,同样会引起IGBT的损坏。对于这种情况可以通过在集电极和栅极或者集电极和发射极之间变脸TVS来对过电压进行抑制,如图(四)中的TVS2.
TVS1选型建议:600W,15~16V;TVS2选型建议:1.5KW,电压根据CE耐压进行选择。TVS实物如图(五)。
图(四) 图(五) 在电机控制器中通常采用CAN总线进行通信,CAN总线的通信距离可达上千米,容易受过压脉冲的冲击导致损坏。故CAN总线的保护电路如图六所示,在CAN-H、CAN-L和地线间并联TVS阵列(即静电保护器件),对过压脉冲进行钳位以保护对应的芯片。君耀TVS阵列具备响应速度快、过压脉冲承受能力大、寄生电容小以及封装尺寸小的优点。
TVS阵列选型建议:SOT23封装,反向截止电压5~24V。浪涌指标:IEC61000-4-2,level 4.
图(六) 君耀电子竭诚为电机制造商提供优质的电路保护产品和良好的服务,愿与客户一同缔造高品质电机。
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42解决方案SOLUTION
永磁直流伺服电机浅析,永磁伺服电机的热阻与时间常数测试
伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机(servo motor )是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置。
伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机(servo motor )是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置。目前,在数控机床进给驱动中采用的直流电动机主要是大惯量宽调速永磁式直流伺服电动机,本节将主要对这种电动机进行分析介绍。
永磁直流伺服电机分析
1.永磁直流伺服电动机基本结构与特点
这种电机的基本结构如图所示,其同普通直流电动机的结构类似,也是由定子、转子、电刷和换向器等组成。该种电动机的定子磁极是个采用铝镍钴合金、钕铁硼、或稀土钴等材料所做成的永久磁体,矫顽力很高,能够产生极大的峰值转矩以满足高的加、减速要求;且即使在较高的磁通密度下保持性能稳定(即不出现退磁)。转子的铁心上斜槽数目较多,且在一个槽内分布有几个虚槽以减少转矩波动。电刷的材料也经过仔细筛选,使得其可以在较大的加速度状态下也有良好的换向性能。低波纹测速机等其它检测元件如旋转变压器、脉冲编码器可以装在电动机轴上,从而可得到精密的速度和位置检测信号,以反馈到速度控制单元和位置控制单元。该种电动机既具有一般直流电动机便于调速、机械性能较好的优点,又具有小惯量直流电机快速响应性能的优势。
2.永磁直流伺服电动机工作原理
直流电动机工作原理的示意图如图所示。
在转子绕组中的任何一根导体,只要一转过中性线,从定子S极下的范围进入了定子N极下的范围,由于电刷和换向器的作用,那么这根导体上的电流一定要反向;反之则由定子N极下的范围进入定子S极下的范围时,导体上的电流也要发生反向。因此转子的总磁势正交,在转子磁场与定子磁场相互作用下产生了电动机的电磁转矩,从而使电动机转动。
机械特性是电机的静态特性,是稳定运行时带动负载的性能,此时,电磁转矩与外负载相等。当电机带动负载时,电机转速与理想转速产生转速差Δn,它反映了电机机械特性的硬度,Δn越小,表明机械特性越硬,性能越好。
永磁伺服电机的热阻与时间常数测试
热阻是反应阻止热量传递的综合参数,电机热阻是指从电机内的热源(绕组、铁心等)到冷却介质之间对热流的阻抗。热时间常数又叫热响应时间,电机的热时间常数是指在恒定功耗的技术规定条件下,电机绕组温升达到稳定值的63.2%所需时间。
电机的热模型包含了几种热时间常数,为了便于分析我们通常选用一种模型(图1:电机热模型)对热时间常数及热阻完成测试,下面本文对永磁伺服电机的热阻测试和热时间常数测试进行详细介绍。
1、永磁伺服电机热阻、热时间常数试验条件
测试试验时为方便电机自身均匀散热,被试电机可以在低速(低于5r/min)下运行,散热板与其他接触部分作隔热处理。试验在恒温条件下进行。若是风机电机,试验应在风机电机的规定的冷却条件下进行。
说明:
P——功率损耗,单位为瓦特(W);
TC——热容,单位为焦每开(J/K);
Rth——热阻,单位为开每瓦(K/W)
(△θ)a——在环境温度下的温升,单位为开(K);
θa——环境温度,单位为摄氏度(℃)。
2、永磁伺服电机热阻、热时间常数试验程序
永磁伺服电机热阻、热时间常数试验时依据以下步骤进行:
(a) 用不大于最大连续电流值的电流驱动电机并使电机达到热平衡状态;
(b) 确定温升(△θ)a;
(c) 用(△θ)a乘以0.368,结果加上环境温度θa;
(d) 将电源断开,记录电机的温度下降到c)步骤计算出的温度值所需的时间t;
(e) 用P=I^2R计算功率损耗,式中I为电流值,R为温度在θf时的绕组电阻。
(f) 热时间常数τth=TC*Rth,是在d)步骤中记录的时间t,则热阻Rth=(△θ)a/P,试验过程中相关参数的确定可参见图示2。
说明:
τth=——热时间常数,单位为分(min);
θf——热稳定时的温度,单位为摄氏度(℃);
θa——环境温度,单位为摄氏度(℃);
θt——在t时刻的温度,单位为摄氏度(℃)。
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44技术荟萃TECHNOLOGY CLUSTER
ANSYS软件在电机设计中的最新进展
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运动控制领域的驱动创新
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东芝电机控制驱动器IC介绍
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华大半导体高效低成本的电机控制专用MCU
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PAC系列节能控制器产品在电机控制领域的广泛应用
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49技术荟萃TECHNOLOGY CLUSTER
电机、微电机电流保护应用的痛点与解决方案
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50技术荟萃TECHNOLOGY CLUSTER
IPM模块在电机驱动领域的应用及解决方案
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51技术荟萃TECHNOLOGY CLUSTER
全自动模块化衔接流水线
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52技术荟萃TECHNOLOGY CLUSTER
稀土永磁电机用烧结钕铁硼磁钢制造工艺介绍
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