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06专题报道SPECIAL REPORT
微电机行业回顾与展望:2017依旧艰难 2018年充满希望
2017年微电机市场如何?某公司工程师说:“今年给我的感觉就是‘难’‘惨’,订单销量在涨,但利润一直在降,公司没有赚到钱,我们的年终奖也没有了,晚会取消,双薪也没有了,工作到2月中旬就直接放假,今年,很惨啊!”
行至岁末,2018年新年钟声日益临近。《2018年世界经济形势与展望》报告指出,2017年全球经济增长速度达到3%,创2011年以来的最快增长,其中中国对全球经济增长的贡献率约占1/3。在全球经济大发展的社会环境中,中国微电机行业这一年也迎来了大发展,微电机新应用层出不穷,同时与遭遇了诸多挑战,环保、涨价困扰着行业企业,低价竞争势头越来越烈。
面对这个旧市场驱稳、新市场高速发展的新阶段,2018年也必将如2017年一样,在智能化大浪潮中演化出更多的不同。微电机世界网将通过几个关键词来回顾2017年,展望2018,试图为您总结行业的发展情况,以及重要事件和趋势,并希望借此为继续在巨变期迎接挑战的微电机企业剖析未来电机行业将走向何方。
一.三维度看微电机行业发展
微电机是技术密集行业,中国是世界微电机的主要生产大国和出口国,2015年全球微电机出货量175亿件,中国产量占124亿件;2016年全球出货量184亿件,中国产量占70.9%;有关专家预计2020年全球微电机出货量将达到230亿件,中国的产量将占到170亿件。
据微电机世界网了解,2017年微电机应用最多的依旧是信息行业,占微电机使用量的 29%;家用电器次之,占26%;武器、航空、农业、轻纺、医疗、包装等应用领域占 20%;汽车领域占13%;视像处理占 7%;工业控制及其他占 5%。而智能化、自动化、信息化大潮在生产、生活各个领域的推进,微电机行业2017年发展状况又是如何的呢?为此,微电机世界网记者专门从市场、企业、技术三维度入手,向业内人士做了简单的调查。
1.市场发展艰难 - 销量抵利润差
对于2017年的微电机市场,大部分企业表示市场状态良好,同去年相比,微电机销量有缓慢增长,但整体利润下滑严重。
卧龙电气集团是中国电机行业的龙头老大之一,继收购欧洲ATB、SIR、OLI之后,卧龙今年再次实施跨国并购,将美国通用电气公司旗下的电机业务收入囊中,如今它的微电机产品在国内市场占有率达20%以上。
但卧龙电气研发部前总工刘平宇在接受采访时对记者说:“今年电机市场的整体发展情况不是很好,2015年的新能源汽车骗补影响持续至今,加上今年国家政策推出的过于仓促,没有给市场、整机厂、配套商反应和准备的时间,大家都措手不及,甚至有一些企业做好的车型要么作废要么重新修改,无端走了很多的弯路。”
杭州通灵自动化股份有限公司项目经理孙启刚表示:“今年我们公司的发展情况很好,市场很火爆,整个行情都比较好。但由于原材料涨价了,今年的利润变低了,但是销量还是不错的。”
曾在上海电驱动股份有限公司任职的刘建成工程师回顾到:“2017年微电机市场发展的挺好的,但今年看过几次展会后,我发现国内企业的产品同质化现象特别严重,不管是功能还是性能,没有看到什么创新化的东西。”
东昌电机主要经营电动工具电机,拥有近二十年的电机制造生产经验,该司开发部工程师夏时军说:“今年的电机市场发展还算是不错的,我们公司今年电动工具电机的销量跟去年差不多,都是两千八百多万元左右的产值,但是现在市场竞争挺激烈的,原材料一直在涨,电机卖给客人,反而在降价。我们有一个项目是做传统串激电机,总共就一千八百多万元的产值,还亏了六十多万元,真的很难做。”
鑫宝达电机工程师曾威回顾说:“我们公司的电机主要是用在电动工具上面,主打优势还是替国产化,替换瑞士等国家的进口电机,每个月有固定的订单需求,月合同额在十万元左右,处于同行业中游水平。目前公司内部还成立专门的外贸部门,扩大与国际之间的交流,这些国家需求比较大。虽然我国的自动化发展程度还是比较低,普及率也比较低,但是我们很看好国内电动工具市场。”
2.企业竞争 — 价格战愈演愈烈
与市场相比,2017年的电机企业竞争可以说是四郊多垒,包括夏时军、孙启刚、刘平宇在内的多位工程师均表示今年电机行业竞争压力特别大,主要来自生产商、同行企业,以及上下游厂商的压力,现在电机企业几乎都在打价格战。
东莞国亮电机有限公司高级经理陈洪毅说:“企业之间低价竞销现象严重,参与者多,因为人人都想拿到订单,所以相互压价,加上技术跟不上,企业竞争越来越惨烈,偷工减料的情况也越来越突出。”
刘建成说:“现在企业竞争很惨烈,产品同质化严重,剩下的就是价格PK,这导致有不少企业倒闭,但倒闭是企业自身经营的不够好,倒闭是正常的,市场竞争比的就是产品特色、性能、价格,这是一个市场导向,只有优胜劣汰才能买到好东西。”
据微电机世界网了解,我国微电机制造商数量巅峰是 2010 年,拥有1112 家,经过多轮市场洗牌,近年来稳定在900多家,2015年10月国内微电机及其他电机制造商数量为 926 家,而今年又有二十多家电机企业接连倒闭。
深圳市研控自动化科技有限公司的副总经理唐国君表示:“我们公司的步进在国内运用比较大,像传统的纺织、雕刻、自动化设备之类都需要用到电机产品,今年涨幅比较大,需求量在增加,但整体利润一直在降。而且企业都在打价格战,现在只能通过销量来弥补价格上的下降。”
卢国标是佛山市顺德区樟龙电机有限公司的开发工程师,他回顾道:“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。”
可见,2017年的电机企业价格竞争愈演愈烈,人人都想抢到订单,但粥少僧多,加上技术水平有限,2017年中小电机企业角逐市场仍集中在中低端。
3.电机技术 - 高度集成一体化
日前,国际市场调研组织MR发布了一份报告,预估2022年全球微电机销售额有望突破400亿美元,10年内增长率有望达到6.9%,其中无刷直流电机的需求将引爆市场,但目前无刷电机的技术难点在于主控芯片是用国外的。
夏世军说:“我们电动工具领域的话,未来会越来越多的运用到无刷电机方案,控制器是半导体元件,它现在的价格降下来了,对无刷电机的需求会越来越多。而且现在有很多MCU也国产化了,如果MOS管的价格再降一点,我们就可以可以削弱台湾企业的优势,就会有更多客户使用无刷电机。”
苏州益高电动车辆制造有限公司孙华雷说:“我们公司是做EPS(电子助力转向系统)马达的,现在更多的EPS系统用的是无刷电机方案的,有刷的碳刷会磨损,要经常更换。”
刘平宇对记者讲,目前他们公司技术方面的问题不方便对外透露,但未来肯定是以高度集成化、小型化为主,后期会形成电机、减速器再加上电控高度集成一体化,这可以有效地控制成本。
刘建成说:“日本人做的电机控制器集成度非常高,而且设计的非常优化,我们可以向他们学习,但以目前的工艺水平,即使可以设计出来,但生产出来的品质、合格率会比较低,日本公司的水平、装配、设计都比国内的要到位,电机的话,北京精进电动的电机确实是很厉害,很难被超越。”
“不过,我看到一些小公司做的一些概念机很超前,不比国外的差很多,我们国家要积极推动,给予支持。”刘建成补充道。
总结:
在对2017年电机行业的发展状况做整体评价时,记者发现普遍受访者都较为满意今年的电机市场发展状况,但对于企业竞争,受访者则提出了相似的几个词语:“惨烈”、“激烈”、“利润下滑”。
某公司工程师对微电机世界网记者说:“今年给我的感觉就是‘难’‘惨’,订单销量在涨,但利润一直在降,公司没有赚到钱,我们的年终奖也没有了,晚会取消,双薪也没有了,工作到2月中旬就直接放假,今年,很惨啊!”
二.2017年微电机行业三大关键词
1.环保督查
从2016年1月中央环保督察在河北省开展试点以来,两年内中央环保督察完成对全国31省份的全覆盖,受理了13.5万件案,涉及企业近50000家,问责人数超过1.7万。电机行业作为制造业重要一环,在生产过程中污染问题同样严峻,如噪声污染、水污染、粉尘污染等,所以电机厂商在此次环保督查中也难逃一劫。
浙江机械制造业是浙江省的支柱产业,拥有近2000多家电机企业,仅湖州就占到国内市场份额的15%。此次督查,浙江成环保问题重灾区,责令1114家企业整改,立案处罚383家,其中有多家电机零部件生产企业因水源、土壤污染等原因被宣布停产、限产、关停。
陈洪毅说:“这次的环保督查对电机企业也产生不小影响,特别是零件供应方面,公司在浙江的供应商受到督查影响,零件供应紧张,原材料价格波动,这或多或少影响到电机企业正常运作。”
夏世军回顾到:“受到环保督查的影响,磁铁价格涨的很厉害,我们的电机主要应用在电扳手、电钻上面,客人还要求降价,到最后利润越来越薄,我们有一个项目是做串激电机的,总共就一千八百多万的产值,还亏了六十多万。”
不过刘建成表示电机企业今年的发展肯定有受到环保督查的影响,因为政府一刀切,有的企业扛不住,要么涨价要么就直接倒闭,但这终归是暂时的。
2.原材料涨价
记者在问及对于2017年电机行业发生的影响较为深刻的事件时,夏时军说:“我影响最为深刻的就是原材料涨价。”在环保督查趋势严峻的境遇下,涨价潮对一些企业无疑是雪上加霜。
多位业内人士表示,今年电机原材料综合采购成本增加了10%-20%。一边是原材料大幅涨价,另一边是国家新能源汽车补贴下调背景下车企要求电机企业降价20%-30%,在两种“力量”的相互挤压下,大部分电机企业面临着巨大的成本控制压力,利润空间大幅压缩。
日前,包括大洋电机、大地和在内的24家重点电机企业再次集体涨价。
刘平宇对记者说:“从今年的产销来说,是没有受影响,但由于上下游一直在压价,最后利润是越来越薄了,现在很多的大宗物料,当然系统材料会好一点,稍微回落到一个40万不到50万的一个位置,铜和铝也相应的回了一些,但总的来说,比今年的3~4月份还有15%-20%左右的一个涨幅,整体来说,电机承载的价格上涨了30%,但是整车厂对于电机电控,包括其他的一些配套厂,的价格压得很低,就是直接砍掉20%的一个数额,整个毛利从原先的30多降到现在的25左右。”
刘建成则表示,政府“一刀切”迫使企业不得不上调价格,但现在这种情况是暂时的,这背后也可能是有人在哄抬物价。”
3.新能源汽车退补
在政策扶持和财政补贴的双重刺激下,我国新能源汽车过去几年进入高速发展的快车道。汽协的数据显示,今年前11个月新能源汽车产销累计完成63.9万辆和60.9万辆,同比分别增长49.7%和51.4。
如今新能源汽车补贴退坡政策,却成了新能源制造行业以及上下游产业链的参与者头顶悬着的达摩克利斯之剑。近日,随着2018年新能源汽车补贴草案的流出,关于原定2019年实施的新能源补贴退坡政策(下降20%)将提前至2018年实施的消息席卷电机圈。
孙启刚表示,新能源汽车退补,那么电机补贴也一样没了,加上今年的销量太多了,明年、后年肯定是要下滑。
卧龙总工刘平宇说:“我预计2018年整个新能源汽车市场的产销量会在在90万台-100万台之间,而且明年还会是物流车的市场。据我所了解,一般的省会城市至少会有十几万辆的物流车市场的产量,如果把这一块全部切换成纯电动的话,全国大概也有个上百万的量。当然,各个地区的推进力度不一样,可能会有一个不同的发展速度,但乘用车,包括大巴车也会相应的通量,但是目前由于一些航行里程,以及市场接受度不是很高,它的现在趋势有所下降。所以我对明年的乘用车和商用车不是很看好,但是对物流车市场还是蛮看好的。”
“此外,2018年的国家政策在调整,会比2017年的政策来的早一些,这就给市场,包括各个配套商,有了足够的准备时间,基本上有7个月的时间去冲这个市场,这样子的话,这个市场的发展就可以特别快了。我预计从2018年的5月份就可以起量了。”刘平宇补充道。
刘建成说:“从社会学角度来说,国家补贴退坡是应该的的,老百姓需求就是一个很好的市场支持,没有必要持续支持。退补或者取消补贴,有助于削弱地方保护,大家需要一个公平竞争的环境,此外把知识产权、专利保护好,新产品就会不断的涌现出来。我看到一些小公司做的一些概念机很超前,不比国外的差很多,国家要积极帮助他们搞好实业,给予政策支持、创新支持,不需要太大的补贴。”
三.展望2018
微电机主要应用在音响类产品、家用电器、汽车等传统领域,中国是全球小微电机的第一大生产国,2015年生产小微电机124亿台,同比增长6.0%,全球占比70.9%。预计到2020年中国小微电机的产量接近170亿台,年均复合增长率(2016-2020年)在7.0%左右。
德昌电机、威灵控股、大洋电机、卧龙电气是我国主要的微电机制造商,其中德昌电机作为中国最大的小微电机制造商,年销售收入在10亿美元以上,2015年全球占比为4.3%。
未来随着传统应用领域市场逐渐饱和,需求放缓,小微电机的主要增长动力将来自新能源汽车、可穿戴设备、机器人、无人机、智能家居等新兴领域。
信息产业:受智能手机、平板电脑等市场需求拉动。未来传统消费电子市场逐渐饱和,可穿戴设备将成为行业新的增长点,继续带动小微电机需求增长。预计2020年中国可穿戴设备市场增速在25%以上。
3D打印:根据《The State of 3DPrinting 2016》数据显示,未来3年工业级3D打印CAGR达到44.22%,市场空间达到300亿美元。市场研究公司IQ4最新分析报告也指出,到2022年,全球医疗3D打印市场规模将达到38.9亿美元。
汽车领域:政策支持下,新能源汽车市场继续保持高速增长。2020年新能源汽车用小微电机市场增速在40%以上,2020年需求量可突破1.5亿台。市场调查公司Reportlinker报告称,2022年全球汽车电机市场价值将达到344.8亿美元。
电动汽车电机控制器市场规模: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。
注塑市场:国内塑机行业十三五期间能够实现年均10%的增速,预计我国塑胶机械市场5年内将突破1000亿,其中注塑机约占40%-50%的产值,对应市场空间约500亿元。
机器人:全球工业机器人市场高速增长,预计2020年可突破3.0亿台,市场价值将达到33亿美元。Research and Markets测算,未来90%的工业机器人将使用伺服电机。
刘建成表示,未来自动化生产跟机器人行业,电机的需求量会非常大,现在人力贵,很多行业的设备组装都是靠机器,像广州、深圳、东莞等城市的自动化水平是最高的。
消费级无人机:未来,随着低空领域逐渐开放,中国无人机市场将迎来快速增长期,2020年消费级无人机市场增速在50%以上。中国2019年对伺服电机的需求有望达到73.7万台。
运动控制市场:MarketsandMarkets最新发布的市场研究报告,2022年全球运动控制市场(包括零配件:交流电机、电机、运动控制器、交流驱动器、电子驱动器;应用:包装、材料处理、金属加工、转换、定位)预计将达到228.4亿美元。
电动工具:《2016中国电动工具市场白皮书》,目前北美、欧洲和亚太成全球三大市场,占有70%的市场份额,其中亚太地区是全球制造动力工具中成长最快速的地区,有望在2019年市场规模估值中突破100亿美元,其中70%来自电动工具。
东昌电机有限公司王如总监表示,他们公司涉足电动工具电机生产有六七年,一年的业绩大概有三千万元左右,电机工具的独立性比较强,市场也很大,但国内使用电动工具的比较少,普及率比较低,而未来对工作效率要求会越来越高,所以这个市场空间很大。
此外,智能家居、医疗设备、自动化实验室等政策支持的新兴市场,在未来几年也将保持较快的增速,可进一步拉动小微电机的需求增长。
附1:行业回顾之企业大事件
1.中国HB步进电机龙头企业鸣志电器成功上市
2017年5月9日,上海鸣志电器股份有限公司成功上市。
鸣志电器的混合式步进电机、步进电机驱动器、集成式智能步进伺服控制技术在全球处于领先水平。可以说,鸣志电器是中国HB步进电机绝对龙头企业,也是中国唯一能在国际市场上与日本、德国、美国企业竞争的民族企业。
同样拥有步进电机业务的深圳市研控自动化科技有限公司负责人表示,步进电机性价比比较高,今年公司的步进销量比伺服电机的还要大,鸣志电器的成功上市,可以带动整个步进市场的进步。
2.信质电机收购天宇长鹰,更名“长鹰信质”进军无人机业务
信质电机9月25日晚间公告拟更名为长鹰信质,在今年8月完成了对天宇长鹰49%股权的收购,此次拟用长鹰标签替代以前的电机标签。
在收购天宇长鹰股权前,2017年上半年公司实现总营业收入11.02亿元,主要来源于电机类业务,而2016年天宇长鹰的营业收入占信质电机总营业收入比重只有0.1%,此次却要将几百万营业收入的天宇长鹰标签代替电机。
3.工信部批准电动汽车异步/永磁同步驱动电机系统标准 7月1日实施
近日,工信部公告并批准了426项行业标准,中有关电动汽车方面含两项标准,分别是电动汽车用异步驱动电机系统标准和电动汽车用永磁同步驱动电机系统标准。两项标准实施日期均为2017年7月1日。
电动汽车用异步驱动电机系统: 本标准规定了电动汽车用异步驱动电机系统的要求、试验方法、检验规则、标志与标识。本标准适用于电动汽车用异步驱动电机系统。电动汽车用永磁同步驱动电机系统:本标准规定了电动汽车用永磁同步驱动电机系统的技术要求、试验方法、检验规则、标志与标识。本标准适用于电动汽车用永磁同步驱动电机系统。
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。
附2.行业回顾之2017电机新品
1.日本精工研发出全球首款带变速箱的轮毂电机
外媒报道,日本精工株式会社研发出全球首款配备了机械变速箱的轮毂电机。该电机目前还处于样机阶段,该公司目前不打算将整个组件投放市场实现其商业化,仅仅计划将其中的某些部件推向市场。
鉴于驱动系统的多样化及环保意识的不断增强,混合动力车(HEV)、电动车(EV)及燃料电池车(FCV)已成为业内的主流发展趋势。为此,日本精工着眼于研发轮毂电机(in-wheel motors),该设备能应被用于各类驱动系统中,且不受车身结构的影响,如今该产品已引起市场关注,甚至有可能成为下一代驱动系统。目前已就该项新技术的实际应用展开了大量的研究。
2.Portescap推出低成本新型无刷电机
2017年12月5日,Portescap推出了22ECP35两极无刷直流电机,扩展了他们的新型Ultra EC系列无刷电机。
与同类比较电机相比,22ECP35两极无刷直流电机提供了30%以上的连续扭矩和100%的功率,可以在紧凑的短长度内获得扭矩和速度之间的正确平衡,同时不会影响无刷直流电机的平稳运行和长寿命。22ECP35可以适应医疗和工业市场上的大多数应用。
3.汇川技术发布全新一代IPM电机产品
2017年11月,汇川技术发布新一代IPM电机产品,永不退磁 、寿命长、经济节能,高效易用,将为注塑行业创造可观的经济效益和社会效益。
新一代IPM电机,特殊的电磁设计,结合伺服驱动器先进的性能算法,最大化利用磁阻转矩,具有损耗小、效率高的特点,相较传统表贴式转子电机稳态时,表面温度低15℃~35℃,实现电机永不退磁,环境适应性更强,大大延长了电机使用寿命。
(完) -
08焦点剖析FOCUS ANATOMY
美国减税了,中国电机行业需要减税吗?看大洋、方正电机怎么说
美国减税了,中国电机行业需要减税吗?你认为电机行业税收高吗?需要减税吗?,点上面↑链接 投下你的宝贵意见,也看看大家都是如何看待这个问题的
12月初,美国国会参议院以51票对49票,通过了减税规模为1.4万亿美元的税改法案,这将引发全球减税竞争,税负过重的中国制造,尤其是电机制造行业会失去竞争力吗?看看大洋电机、中山电机、方正电机怎么说。
美国税改引发全球减税竞争 中国减税有望!
美国税改对美国企业来说是100%的利好,它意味着美国企业的经营压力将大幅下降,很大程度上驱使美国在海外的留存利润大规模回到国内,刺激美国企业撤离中国市场。但这对我国的国际收支、外汇储备、人民币汇率都会产生较大的潜在冲击。
12月5日《日本经济新闻》报道,日本政府正在讨论将积极加薪和投资的企业所得税税率降至25%左右,参考美国等国的减税动作,日本有可能进一步扩大幅度。
另外,德国在2017年1月宣布对税制进行彻底改革,通过减税政策每年为企业和经济发展减负150亿欧元。英国的减税政策已于2017年4月生效,企业所得税和资本利得税都在降低。法国今年7月宣布,2018年该国强制性征税金额将减少约70亿欧元。同月,印度在全国范围内推行统一的商品和服务税。
可以说,全球减税竞争已经开始,虽然,中国宣称不会参与减税竞争,但类似局面恐怕难以避免。
据报道,12月7日的“美国新税法对中国的冲击”论坛上,国家税务总局原副局长许善达表示,政府为了应对美国大规模减税,正在优化增值税政策、完善企业所得税。他还认为,目前企业社保缴费率较高,企业负担重,个人所得税负担也应该降低,从而间接降低企业负担,增加企业竞争力。这似乎暗示中国也趋向于减税。
实际上,这几年中国其实也在降税,但同美国的直接减税不同,我们的方式比较间接委婉,比如 2016年5月1日开始实施的“营改增”,目前减税规模超一万多亿元。
不过也有多家企业表示,营改增后的税收压力反而加重,就今年有30%的重点物流企业反映税收负担增加。
1月12日,中国国家税务总局局长王军在北京介绍说,扣减出口退税后,2016年全国税务部门组织税收收入115878亿元,比上年增长4.8%。在GDP增速下降幅度不大的情况下,2016年税收收入增幅下降较多,实施减税政策是其中一个重要原因。
据税务总局收入规划核算司副司长郑小英介绍:“2017年前三季度,全国税务部门组织税收收入99237亿元(已扣减出口退税),同比增长10.6%。”
中国税负过重
美国作为全球最大的经济体,此次税改的意义就是不惜一切代价去抢人、抢钱、抢产业,各国相继推出减税计划也是为了削弱美国资本回流造成的影响。在上世纪80年代,美国里根总统主导的减税,刺破了日本的经济泡沫,还把苏联玩解体了。如今的中国经济,相当于上世纪80年代的日本,政治上更是取代了苏联的地位。加上目前特殊国内形势,企业需额外承受比其他国家高好几倍的企业税收压力。所以此次得到美国税改,对中国影响非常大。
中国的税费一直以来都很复杂,如果把所有的税费负担都统统计算,中国的宏观税负早已经赶英超美。据世界银行《世界纳税指数2017》报告显示,中国宏观税负高达68%,远超过大部分发达国家。
马光远说:“很多年前福布斯的一个全球税负痛苦指数的排行榜,在这个排行榜上,中国税负痛苦指数排名高居全球第二。”
北京大学研究院的一份报告显示,中国由于几近一半以上的利润都被税费侵占,当年江浙一带的中小企业,72.45%预计未来6个月没有利润或小幅亏损,对经营信心较低;3.29%预计未来可能大幅亏损或歇业,对经营持悲观态度。在利润下滑,税负沉重的情况下,一部分中小企业只能放弃实业,而勉强坚持做实业的,大部分靠偷税漏税苟延残喘。很多企业能够活着,的确是靠逃税求生存。
全国政协委员、上海财经大学教授蒋洪表示,我们国家在减税方面还没有下大决心,实际上很多减税的措施力度都不大。现在的营改增减税力度还太小。中国若再坐以待毙了,不采取行动,中国制造业在全球范围内竞争力只会越来越小,最终失去市场优势。
IMF经过购买力折算后的数据显示,中国用4倍于美国的劳动力,创造了略多于美国的产品和服务,中国的劳动生产率勉强超过美国的四分之一左右。所以,中美之间的制造业成本的差距,正在迅速缩小。
波士顿咨询公司2013年的研究报告指出,美国制造商品的平均成本只比在中国高5%。2015年,在美国低成本地区生产已经变得和在中国生产一样经济划算。更令人震惊的是,到2018年,美国制造的成本将比中国便宜2-3%。
对此,中国舆论场多次掀起税负争议,去年底中国还闹出“曹德旺跑了”风波。所以中国则应在间接税上做调整,尤其是作为中国目前最大税种的增值税。2016年《人民网-理论频道》就发表了一篇文章,承认我们的征税效率低,所以下一步应在减并增值税税率方面做出调整,通过减并税率的改革所产生的影响。
据微电机世界网了解,电机行业的增值税一般的电机应该是17%,有些电机公司因为营业执照上的经营范围是电机,水泵及其配件的销售,在开发票时选择开动力配件,其税率只有13%。
国内电机行业税收情况
目前我国的企业所得税税率为 25%,但对高新技术企业、外资企业都有相应的征收优惠。
中山市大洋电机股份有限公司是国家火炬计划重点高新技术企业,也是我国微电机行业龙头企业之一。得益于高新技术企业优惠税率、研发费用加计扣除等一系列税收优惠政策,大洋电机近三年累计减免企业所得税1.01亿元,研发费加计扣除4037万元。
大洋电机负责人说:“企业税费负担减了,发展动力增了,更乐于以科技创新引领未来发展。”
广东德昌电机有限公司主要从事微型电机、微型马达的研发生产,自2010年开始一直享受研发费用加计扣除和高新技术企业所得税减免优惠。2015年,该公司研发费用加计扣除3752万元,最终减免税幅度达33%。
据《证券时报》2012年的报道,方正电机于3月12日收到丽水市国家税务局根据财政部等部门发布的《鼓励软件产业和集成电路产业发展有关税收政策问题的通知》文件中规定的增值税超税负退税款358.9万元。
江淮电机有限公司是安徽省一家专业生产电机的高新技术企业,一直以创新力度强、产品科技含量高在市场上很有竞争力。2016年,该公司投入研发费用2386万元,按照50%的加计扣除标准,相当于减税536.9万元(按15%的优惠税率计算)。如果按照政府工作报告中提出的那样,将加计扣除比例由50%提高到75%,企业实际减税将达到626.3万元。
公司总经理江茜对记者说。“这样的力度,在以往真是不敢想象。企业投钱搞研发,真是越来越划算了。研发支出的加计扣除,实际上是国家在为企业创新‘买单’。这些年来,我们公司在这方面受益匪浅。”
企业表示:更担心明年的环保督查
比起税收压力,2018年1月1日起实施的《中华人民共和国环境保护税法》(以下简称环保税法),让众多企业惶恐不安。根据该法,应税大气污染物的税额幅度为每污染当量1.2元至12元,水污染物的税额幅度为每污染当量1.4元至14元。具体税额可由各地在法定税额幅度内确定。
上海、山东、浙江、湖北等地也根据不同污染物设定了不同税额标准。比如,湖北在水污染物的税额上,废水中的化学需氧量、氨氮、总磷和五项主要重金属的税额为每污染当量2.8元,其余水污染物的税额为每污染当量1.4元。
辽宁、云南还设立了过渡期税额。辽宁在两年过渡期内执行环保税法规定的最低征收标准,到2020年再重新确定税额标准;2018年,云南大气污染物每污染当量1.2元,水污染物每污染当量1.4元;从2019年1月份起,大气污染物每污染当量2.8元,水污染物每污染当量3.5元。
综上所述,以年产值5000万元为基准的中型生产企业为例,明年年度环保税额,应该在30-70万元。这意味着生产成本大大增加。。。
所以,相比起美国的税改影响,中国企业表示更担心明年的环保督查。据微电机世界网了解,今年我国的环保督查整倒了近三千多家企业,整顿了十万多家企业,对我国制造业造成重创。所以,在新的一年,中央环保力度若能适当放宽,那么即使美国税改造成的资本回流与货币影响会我国产生经济冲击,中国企业也有绝对的信心去重振制造业。
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10焦点剖析FOCUS ANATOMY
博泽、阿斯莫加快在华布局 座椅电机成2018年新机遇!
水清木华研究中心数据显示,2020年中国汽车座椅电机的出口年均复合增长率将达9.5%,其中A级车座椅电机的需求增长空间最大。方正、博泽、德昌等企业加快在华布局,德州仪器也提出了最近技术方案。
水清木华研究中心数据显示,2020年中国汽车座椅电机的出口年均复合增长率将达9.5%,其中A级车座椅电机的需求增长空间最大。方正、博泽、德昌等企业加快在华布局,德州仪器也提出了最近技术方案。
全球汽车座椅电机市场
一般的电动座椅都需要两个以上的电动调整装置,电机作为造就现代电动座椅的一项重要技术,在车辆操作机电一体化的趋势下,占总市场份额的25%,成为是微特电机的另一大应用市场。
据微电机世界网了解,全球的电动座椅95%以上配备于乘用车,而乘用车的档次直接影响电动座椅电机的配置率,座椅可调节的部位越多,所需要的电机数量就越多。
目前全球市场上B级车的电动座椅配置率达75%、C级车配置率在90%、D级车的配置率接近100%,而拥有接近80%销售率的A级车市场,电动座椅配置率却很低。因此,未来A级车的座椅电机的需求增长空间很大。
据水清木华研究中心2017年发布的《2016-2020年全球及中国汽车座椅电机行业研究报告》显示,全球8大座椅电机生产商中有4家日本企业,分别是电产、阿斯莫、万宝至、三叶电机,其市场份额合计在40%以上。此外,德国的博世、博泽,中国的德昌电机、胜华波集团也是全球主要的座椅电机供应商。
从上面的数据表可以看出,目前的全球汽车座椅电机市场格局比较稳定,日本厂商一直占据领先地位。中国的市场份额相对而言比较少,从事座椅电机生产的企业也比较少,据微电机世界网世界网了解,2015年北美座椅厂商占据全球市场近一半份额,日本厂商占比30%左右,欧洲厂商占比为13%。
不过未来新能源汽车大势,市场优势或将相中国倾斜。水清木华研究中心表示,2020年,中国的出口年均复合增长率将达9.5%。
海内外座椅电机供应商实况
2017年10月29日,方正电机发布的三季度公告显示,公司前三季度营业净利润同比增加20.36%,其中汽车座椅电机等业务快速增长,以方正湖北汽车零部件公司为主2017H1营收0.34亿。
而就在10月26日,传言了两年的特斯拉国产日前终于迎来官方的首次确认。方正电机作为二级供应商间接为特斯拉提供座椅驱动电机,特斯拉国产计划的确认,将为方正电机带来重大机遇。
方正电机表示,汽车座椅电动化趋势明显,未来增量空间很大,公司布局座椅电机较早,具备先发优势。今年公司规划新增两条产线,增加500 万台年度产能。目前公司座椅电机唯一客户延峰江森,每年供货量占延峰江森百分之十几的份额,犹存继续拓展空间。公司作为二级供应商向特斯拉供应的座椅电机今年量产,未来的增量空间在二江森供货占比的提升,特斯拉产销放量以及下游整车新客户的拓展。
汽车座椅电机是胜华波集团的支柱产品之一,从2001年开始加大在座椅电机上的研发力度,研发的“胜华波”牌座椅电机拥有专利技术。2003年与弗吉亚公司签订4000万美元座椅电机订单,从2004年开始到2010年向弗吉亚供应共700万台座椅电机以用于克莱斯勒的2款车型配套。近几年来,还为江森、李尔、麦格纳等企业配套, 2012年2月公司与宝马公司签订合同,为其配套座椅电机,当年仅供给宝马公司的月供货量即达到9万台。2015年汽车电机的产量达1000万台以上。
10月13日,克来机电公告透露,公司为特斯拉等多家客户提供座椅生产线同时在电机测试、电动车ESP、电动车ECU等电动车专用的汽车电子产品生产线也已经有产线提供。
由于看好中国汽车座椅电机市场,阿斯莫、博泽等国际厂商通过新建工厂、扩大产能等方式加快在华布局:
博泽是全球四十强汽车供应商,2016年12月在江苏太仓新建工厂,为吉利、沃尔沃等厂商供应车窗调节器、座椅导轨、座椅电机等,计划明年(2018年)开启投产。
低成本、高效率座椅电机技术方案
微电机世界网了解到,目前大多数的自动座椅采用旋转式的有刷直流(BDC)电机,但部分应用却开发出具有电子整流无刷直流(BLDC)电机,这可以减少电机重量并消除电刷的磨损和噪音。对此,德州仪器提出了两种技术方案:
1.座椅驱动电机
改变座椅位置的各种电机有不同之处,但也存在许多共同之处。通常需要双向调整座椅位置,这意味着驱动电子器件可以使电机电压进行双向转换(从正向转为反向或从反向转为正向),从而确保座椅具有双向调整功能,因此,这也就意味着电路中需要一组全桥(H桥)配置的开关(继电器或晶体管)如图1所示。
与单向运动的电机,如座椅风扇电机等相比,这种配置的电机采用更简单的驱动电路,如半H桥或高边驱动器等。
图1:具有H桥配置的晶体管可以确保电机双向旋转 机械齿轮系可以将高速、低扭矩的BDS电机旋转运动转换成高扭矩、低速的座椅调整运动。即使可以借助机械齿轮的优势,但有人坐的座椅必须通电才能进行调整,这就意味着需要给电机通电,使其有几安培的电流通过。目前大多数设计师都在使用笨重的汽车继电器或低RDS(ON)金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFETs)这两种电子驱动器件来作为全桥开关装置。
一个栅极驱动器通常能驱动四个N通道FET,可以使高边开关产生电压电平偏移。栅极驱动器通常还可以确保同一侧的高FET和低FET不同步,从而防止电源接地产生短路(或击穿电流)现象。
2.简化座椅驱动电机驱动器电子器件
由于座椅包含多种电机,有时可能有必要通过共享的开关MOSFET来简化驱动电子器件。图2展示能驱动两个电机的三个共享半桥。一般来说,N+1个半桥电路能驱动N个独立的BDS电机。
TI的两轴汽车电动座椅有刷直流电机驱动参考设计显示了单个三通道栅极驱动器芯片如何控制两个座椅电机。当然,由于电机运动方向组合的限制性需要使用更复杂的电子器件,例如共享电路的脉冲宽度调制(PWM)等,您可能需要在设计时考虑多个电机是否同步运行。正如设计指南中讨论的,共享电路的概念可以拓展至两个芯片控制五轴,等等。
图2:电机间共享MOSFET可以简化座椅电机驱动器电子器件 总而言之 未来的座椅设计将会涉及到更多的电机、驱动电子器件,并将继续从继电器转而使用MOSFET,座椅也将继续集成更多的功能。其中A级车的座椅电机的需求增长空间很大,而这也对电机的成本提出了考验。
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12焦点剖析FOCUS ANATOMY
新能源汽车退补打破地方壁垒,2018年电机市场趋势见好!
近日不少媒体狂吹2018年会是汽车企业的倒闭元年、怂恿消费者在2018恢复购置税前加快买车,滋长市场糜烂风气,加价提车被摆上明面。但据记者了解,新能源企业并没有觉得“亚历山大”,新能源汽车产业链报告也显示2018年电机竞争格局好于预期,目前大洋电机、正海磁材、微特电机正加速绑定汽车品牌厂商。
近日不少媒体狂吹2018年会是汽车企业的倒闭元年、怂恿消费者在2018恢复购置税前加快买车,滋长市场糜烂风气,加价提车被摆上明面。但据记者了解,新能源企业并没有觉得“亚历山大”,新能源汽车产业链报告也显示2018年电机竞争格局好于预期,目前大洋电机、正海磁材、微特电机正加速绑定汽车品牌厂商。
关于2018新能源汽车补贴
新能源汽车补贴退坡政策,已经成为所有新能源造车企业头顶悬着的达摩克利斯之剑,不少媒体称汽车制造行业以及上下游产业链的参与者都感到战战兢兢。
1 2月1 5日,全国乘用车市场信息联席会秘书长助理卢华平透露,新能源汽车补贴政策酝酿收紧,中国政府正在研究调整201 8年中央财政补贴政策,同时取消地方补贴也是大概率事件。
记者获悉的一份关于2018年新能源汽车补贴方案手稿显示,2018年新能源汽车续航里程150公里以下的产品补贴或将为零,150-200公里的补贴也将由3.6万下调为2万元,300公里以上会增加。
此外,我国小排量车购置税优惠政策也将于2017年底到期,也就是说自2018年1月1日起,车辆购置税将由目前的7.5%恢复到10%。中汽协秘书长助理许海东说:“受购置税优惠政策的影响,头两年销量都非常好,但随着政策边际效应的减弱,今年4季度增速表现平平。”
可见,政策刺激着整个汽车上下游行业发展,但市场在媒体的吹嘘下,开始陷入混沌,各大厂商加大广告宣传,打出了“抓住购置税减半的尾巴”这样的口号,进行年底销量冲刺,加价提车被摆上了明面。
打破地方保护主义 退补让市场竞争更充分
那么,在各大利好冷却退场的背景下,是否会使国内汽车市场再次出现断崖式下降?
影响确实是会有的,但优惠政策的取消并不意味着泼冷水,车市也不存在会有断崖式的下降,地方补贴减少,可以打破地方保护主义,让市场竞争更充分。小排量汽车购置税恢复,但明年新能源车辆依然享受免征购置税,这给予了新能源汽车夺取小排量汽车市场奶酪的机会,此消彼长,也是市场常态。
全国乘联秘书长崔东树表示:“小排量汽车购置税优惠政策取消,将会进一步突显新能源汽车的优势,这在一定程度上可以推动新能源汽车的发展。”
且与外界的担心不同,众多新能源企业表明十分了解政府补贴政策退坡的良苦用心,并没有觉得“亚历山大”甚至玩不下去,国家此举鼓励新能源汽车往高质量发展,逼迫新能源汽车企业在2020年补贴全部退坡后在市场上有立足之地,能够参与到大市场的竞争中去。
广汽新能源汽车有限公司副总经理席忠民表示:“补贴政策退坡就是让新能源汽车技术进步,融入到大市场中去跳群舞,甚至是跳领舞。”
新能源汽车营销公司首席品牌官胡恩平表示,补贴退坡在很多企业的预料之中,从2017年开始,我国新能源汽车已经进入了普及和全民消费的时代,目前也有很多没有补贴的城市开始有大量的新能源汽车推广。
但整车企业也有自己的紧迫感,大众、福特等国际汽车巨头不断通过设立新能源合资公司等多种方式布局,他们的发力点到2019年甚至是2020年,这就意味着给中国企业留下的时间已经不多了,从现在开始就是三年,2020年绝对是全面竞争的年代。
电机竞争格局好于预期 企业加速绑定客户
下游汽车市场硝烟弥漫,上游原材料市场涨价成狂,但中游的零部件行业,尤其是电机行业的竞争格局日趋见好。
得益于新能源汽车市场的爆发,电机行业又将引来新发展。汽车座椅、雨刷、天窗、轮毂、驱动系统等部位都需要用到电机,水清木华研究中心数据显示,2020年,中国汽车座椅电机的出口年均复合增长率将达9.5%;2021年全球汽车电动助力转向市场预计将达到242亿美元;到2020年,新能源汽车电机电控的市场空间将达到400亿元。
再者,电机企业普遍采用成本加成定价模式,原材料采购成本占电机总成本的90%以上。新能源汽车销量放量对稀土永磁材料用量大幅增长,电机企业毛利率基本稳定于25%左右,受稀土永磁涨价及补贴退坡等影响有限,上游原材料涨价确定性高,电机企业毛利率稳定成本传导通畅。
此外记者了解到,目前我国新能源汽车电机供应商达到128 家,市场参与者众多,但高端供应商数量少,未来市场空间广阔,预计2020 年新能源汽车电机市场规模将达158.51亿元,年复合增速31.08%,所以未来电机行业竞争格局好于市场预期,拥有百亿空间待发掘。
拥有10 年传统汽车座椅电机制造经验的方正电机,日前加速绑定荣威、丰田、福特、沃尔沃、奔驰、宝马等中高端品牌客户,成功打入上汽通用五菱、吉利等品牌驱动电机供应链,随着10 万台汽车驱动电机自动化生产线投产,来年的销量保证将大幅拉动公司业绩的增长。
正海磁材目前已开拓北汽、广汽、东风、上汽、吉利、众泰、中通、金旅、银隆、安凯等优质客户。大洋电机收购上海电驱动成为国内新能源汽车动力总成系统规模最大的独立供应商,目前拥有北汽、长安、众泰、福田、中通等一批优质客户,同时公司开展运营业务有望进一步绑定下游客户,增加客户黏性。
精进电动是美国电动汽车优秀品牌Fishker的供应商,目前已打入吉利、北汽、长城、一汽和广汽等优质企业供应链,在乘用车和商用车市场的市占率分别达30%和10%左右,驱动电机系统产销量和出口量稳居国内首位。
大地和是国内最早启动新能源汽车驱动系统研究的企业之一,驱动系统产能达20 万套。截止目前已开拓东风、申沃、安凯、江铃、海马和金龙等一批优质客户。微特电机与哈工大合作成立电机工程技术研究中心,开发电动车驱动电机项目并产业化,为公司客户包括厦门金龙、郑州宇通和江苏九龙等企业。
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14焦点剖析FOCUS ANATOMY
群雄逐鹿!垃圾处理器销售额暴涨600% 哪种电机最受宠?
在中国各行各业竞争激烈的情况下,唯一市场硝烟稀少的垃圾处理行业,备受各类投资者和消费者的关注,在今年618期间,京东垃圾处理器销售同比增长超过600%。
在中国各行各业竞争激烈的情况下,唯一市场硝烟稀少的垃圾处理行业,备受各类投资者和消费者的关注,在今年618期间,京东垃圾处理器销售同比增长超过600%。
国内渗透率不及10% 但普及可期
在国外,食物垃圾处理器已经得到了较广泛的使用,欧洲的普及率达到了70%,美国则高达90%以上,垃圾处理器几乎成为国外厨房内必备的用品。
而在中国厨余废物处市场还处于起步期间,食物垃圾处理器是近几年才开始进入市场,虽说每年销售数据都是两位数以上的增加,但普及率还不足10%。
InSinkErator是食物垃圾处理器行业的鼻祖,是世界500强*美国艾默生电气公司旗下品牌,爱适易电商负责人Nicole Liu介绍,前几年食物垃圾处理器的认知度较低,市场规模很小。
可喜的是,这并不妨碍消费者们对厨余垃圾处理器日益增长的迫切需求。
据京东618数据显示,近两年垃圾处理器在京东销售年度增长率一直保持在100%左右,开始被更多人知晓,并在今年京东618期间实现历史性突破,在京东自营销售额同比增长超过1000%。
Nicole Liu说:“目前每年行业保持迅猛增长,但由于真正的行业并未形成,该品类的渗透率还有很大的增长空间。从爱适易增长数据来看,垃圾处理器发展趋势正向如今的净水器、洗碗机等行业看齐”。
所以,未来几年垃圾处理器的开展趋势将很快,韩国、日本等亚洲国正处在高速发展的时期,这也必将巨大地促进中国市场的发展。目前北京、上海和广州等地在积极推进垃圾处理政策的制订和实施,大批量高档精装修房已使用了食物垃圾处理器,预计2017年食物垃圾处理器的套率将超过19%成为现代厨房的标准配置。
企业加快市场布局 电机怎么选?
垃圾处理机的价格为几百元到千元不等,市场上比较流行的是来自美国的产品,它们的最大特点是粉碎垃圾的质量较高,使用寿命在一二十年左右,而影响其寿命的核心在于提供动力部分的“电机”。
根据目前市场的产品分析,垃圾处理器若按电机类型划分,主要有直流型电机和交流型电机:
直流型的空转转速较高,一般在2000-4000转每分,其研磨效率及扭力大于交流型电机,负荷工作时(有食物垃圾进入)转数在2800转左右/分,使用寿命约10年左右。
但成本较交流型电机相比略低,直流型电机转速和扭力较高,研磨食物垃圾时速度大于交流型电机,但空转时噪音略微大于交流电机。
交流型的空转转速较低,一般在1800转/分以下,负荷工作时(有食物垃圾进入)转数和扭矩变化不大,与直流型电机相比,交流型电机处理食物垃圾时效率较低。制造成本较高,所以整机价格也较高,其使用寿命约5-8年。
现阶段,已有一批拥有自主品牌的国内企业也已经抢占了不俗的市场份额。据微电机世界网了解,2016年整个行业投入的垃圾处理器广告费已超过5亿元,已基本具备了产品终端热销期前的行业上游预热。
而绝大多数经济发达地区,也已经有部分企业和品牌成功招到经销商,建立品牌专卖店,开始品牌宣传和产品销售垃圾处理器发展趋势正向如今的净水器、洗碗机等行业看齐。所以,中国食物垃圾处理器群雄逐鹿的大时代即将拉开序幕!
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17焦点剖析FOCUS ANATOMY
全球微电机市场报告中的12个关键预测
2017年12月14日,Fact.MR's的最新报告预测,2017年全球微型电机的销售额超过300亿美元,亚太地区(除日本外)占据全球微型车市场的主导地位,预测期内(即2017-2022年)全球微型电机市场将保持年4%以上的复合增长率。
2017年12月14日,Fact.MR's的最新报告预测,2017年全球微型电机的销售额超过300亿美元,亚太地区(除日本外)占据全球微电机市场的主导地位,预测期内(即2017-2022年)全球微型电机市场将保持年4%以上的复合增长率。
过去几年,无刷直流电机在电动汽车领域的夸张之路异常强劲,但考虑到未来的环保问题,微电机制造商也一直致力于开发与电动车相关的便携式充电工具。现在市场上已经推出众多的高精度压电式电机技术创新,例如,New Scale Technologies开发的M3智能模块平台 - “SQUIGGLE电机”,已经成为革命性的高性能压电式小型微型电机。
关于M3 微电机模块
M3模块是完整的闭合回路运动系统,精度高、体积小。无需外加电路控制板,对于电池供电操作,这种高分辨率的模块具有低功耗、低输入电压的优势。
M3模块包含标准的微型SQUIGGLE电机和定位传感器,此传感器带有一个电机驱动芯片及用于高级板上PID控制的微处理器。这种灵活的M3设计平台主要针对OEM应用需求快速地配置相应的模块。
以下是Fact.MR's发布的全球Micro Motor Market的12个关键预测:
1.无刷微型电机将会是全球微电机市场最大应用技术,预计到2022年底,无刷微电机的销售额将超过20,000美元的收入。
2.预测期间,有刷电机的电机销售将会缓慢扩张。
3.基于市场应用情况,预测期内,汽车板块用电机将继续在全球微电机市场中占据主导地位,车用微电机的销售收入将占据四分之一以上的市场份额。
4.工业自动化将继续成为微电机的第二大应用领域。
5.整个预测期内,微电机在飞机应用中的需求将持续低迷。
6.基于功率消耗,12V-48V微型马达将在市场上保持主导地位。
7.超过48V微电机的销售收入预计将低于12V微型电机。
8.预计DC型微电机将继续成为市场首选产品,在预测期内销售额将保持适度增长。
9.预计到2022年,交流(AC)微电机的销售将出现缓慢的扩张。
10 .除日本以外的亚太地区(APEJ)在收入方面将继续在全球微电机市场占据主导地位,这一趋势将持续整个预测期。
11.欧洲将继续成为汽车微电机应用的第二大利润市场。
12.中东和非洲车用微电机市场的收入仍将保持较低水平,但预测期间的销量将高于平均水平。
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18业界要闻INDUSTEY NEWS
跨国并购再添新作 卧龙“吃下”美国通用电气旗下企业
越商在资本市场再次演绎财富传奇。12月25日,卧龙电气以1.42亿美元的收购价,成功并购美国通用电气公司旗下企业。
越商在资本市场再次演绎财富传奇。12月25日,卧龙电气以1.42亿美元的收购价,成功并购美国通用电气公司旗下企业。
美国通用电气是世界上最大的电器和电子设备制造公司,被业界称为“世界最大的工业巨头”。卧龙此次并购通用电气资产,主要包括通用电气工业电机墨西哥股份公司100%股权、通用电气电机服务股份公司100%股权及其他13家实体涉及与本业务有关的资产与雇员。
向着电机产业全球第一大步前行的卧龙控股集团,近年来一直致力于收购重组整合融合。6年前成功收购欧洲三大电机制造商之一的ATB集团之后,卧龙昂首挺进世界高端制造领域。卧龙控股集团董事长陈建成表示,此次在北美并购通用资产,补强了卧龙全球市场的“重要拼图”,必将加快实现全球经营基本格局。
据称,卧龙电气与通用电气强强联手后,双方将在品牌延伸、员工体系以及遍布全球的销售与服务网络等多方面展开战略合作。尤其是卧龙电气成功签署了通用电气GE商标许可协议,意味着卧龙制造的产品将通过GE的全球销售网络,迈向更广阔的国际市场。
(完) -
20业界要闻INDUSTEY NEWS
电机集成系统浪潮已至,扁线驱动电机是革命性方向
2017年12月21日,方正电机与大连豪森今日自动化签订《采购合同》,采购纯电动动力总成生产线1条,日前完成单机的功能调试。
2017年12月21日,方正电机与大连豪森今日自动化签订《采购合同》,采购纯电动动力总成生产线1条,日前完成单机的功能调试。
1.集成化驱动系统浪潮已至
动力总成作为新能源汽车的心脏,其质量、价格、效率、稳定性直接影响到整车的性能和成本。应用高效率、小体积、低成本特点的集成化驱动系统是提升整车性价比的重要手段,集成化代表了动力总成行业未来的发展趋势。方正电机也在集成式驱动系统方向的产业化道路上拉开序幕,正式迈向集成化动力总成企业。
2.扁线驱动电机是革命性方向
今年9月份方正在内的多家电机企业正式提出投产高功率密度的电机即扁线电机。从产品本身看,扁线电机具备体积小、材料省、功率密度高、温度性能好等多种优势,性价比高。随着新能源车产业的不断升级,在槽满率提升、散热性能提升、成本下降等方面具有瓶颈的圆线驱动电机极可能会被近几年开始普及的扁线电机取代,而且从海外知名电动车型Volt、Bolt、普锐斯的大规模应用扁线技术可以印证。
3.物流车、乘用车电机不断拓展
专家分析,受国家政策影响,2018年物流车、乘用车市场高涨,多家电机企业已开启布局,方正电机加速与东风、新吉奥、新龙马、北汽昌河合作,不断拓展乘用车领域的客户,今年下半年又成功进入了吉利帝豪EV、上汽通用五菱宝骏E100 爆款车型供应链,锁定定了未来几年电机业务的快速增长。
(完) -
22业界要闻INDUSTEY NEWS
松田电机抢占汽车电机智造高地 投入技改资金超3000万元
汽 车玻璃升降器一经亮相,就吸引了大量客户的眼球,而这项产品背后则代表了松田电机的最新研发技术智能防夹系统。
汽 车玻璃升降器一经亮相,就吸引了大量客户的眼球,而这项产品背后则代表了松田电机的最新研发技术智能防夹系统。
日前,松田电机入选浙江省隐形冠军培育库,从所在行业领域内崭露头角。近年来,松田电机大力推动技术发展,促进松田制造向松田智造转变,在国内市场以产品技术质量升级为基础,开拓中高端市场,客户结构从中小客户向国际知名客户转移,其主营产品系列在欧美市场也占有优势地位。
把智造放在首位 全面打响技改战
“我们最新开发的汽车玻璃升降器具备了电子防夹功能,乘员特别是小孩如果误动开关,不小心玻璃夹着手时,传感器会感觉到一定的力量,车窗玻璃会自动下降,防止乘员被夹住,充分体现现代科技的人文关怀。”松田电机销售部经理郑晓芳介绍,随着电子技术的飞速发展,松田电机的新产品系列也全面进入升级阶段。以这款产品为例,采用了该公司最新技术电子防夹模块和先进的制造工艺,具有电机运行效率高、噪音小等优势,充分满足当前整车节能减排和舒适驾乘体验的要求。
智能防夹升降系统是近年来松田电机实施“智造升级”战略的成果之一。整体不错,使用中却难以避免这样那样的小毛病,这是中国汽车制造当前面临的状况。一些关键零部件的生产工艺没能实现突破,是造成这种状况的重要原因。而松田电机则看到了其中的潜力,选择深入挖掘细分的缝隙市场,加强自主研发和技术攻关。
“真正的核心技术是买不来的。”松田电机总经理戴学志说,这就需要把“智造”排在首位。因此,作为一家已有20多年历史的传统汽车电机专业智造企业,积累了良好的制造基础和经验。但是面对日益激励的市场竞争,松田电机及时转舵,迎难而上,走上了“专特优精”的发展道路。
这几年,为不断满足顾客以及适应汽车工业市场的蓬勃发展,松田机电一直致力制造技术创新,大力推进自动化、信息化改造。在戴学志亲自组织和推动下,按照“坚持自动化,预备信息化,确保二十年不落后”的原则,大力实施技术改造,近年来每年投入技改资金超3000万元,占公司销售额10%以上。
目前,松田电机已建成7条全自动化电枢生产线;两条智能化、数字化电机装配线;多条精益生产式装配线;通过设计标准化、工序集约化引进多台多工位加工设备和专用设备,极大地提高了生产力,拥有年产500万台电机的生产能力。
在大力实施技改的战略下,松田电机的综合实力也得到稳步提升。2013年至2015年,变轨滑轮式汽车玻璃升降器等6项产品通过省级新产品鉴定;脉宽调制调压调速雨刮电机获2014年瑞安市科技成果二等奖。截至目前获得各项专利30多项。
进军高端汽配市场 产品升级显效益
“新的时代需要新的经营理念和模式。”戴学志说,在新的市场形势下,松田产品的未来趋势必须是往智能化、舒适化发展。现在松田研发的新产品都是以新能源、节能环保及电子模块为主要开发方向,减少产品耗能。同时,提升产品附加值,加大产品的性能优势。
眼下,通过“机器换人”自动化、集约化生产改造后,松田电机的产品结构越来越复杂。新产品开发从早期的简单复制发展到自主开发,形成了系列化、标准化、模块化开发模式。如今的松田产品在满足用户要求前提下具有自身设计元素,可依据客户需求制定特有的电机设计解决方案。
坚持制造转智造还带来了良性的边际效应。据戴学志介绍,今年松田电机的销售额同比增加21%。而且随着技术含量越来越高,加工工时越来越多,销售额不断增加的情况下,松田电机不仅没有大规模增加生产人员,反而减少了直接生产员工近100人,节省直接劳务资金支出近500万元、管理费用50万元,集约化生产及设备节能改造节约能源支出近10万元。另外,提高产品工业附加值,扩大产品销售规模,从而产生的利润每年至少增加150万元。
松田电机还顺利打入了汽配电机的中高端市场,进一步改善客户结构,从过去的中小客户向国际知名客户转移,发展了大陆集团、德尔福、AUTOZONE、AAP等国际知名公司。眼下,松田电机的风扇、鼓风机等产品已经在欧美等市场占有优势。“无论是不是‘隐形冠军’,最根本的是要把企业做大做强,用技术和产品去支撑,把品牌效益做出来。”戴学志说。
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24业界要闻INDUSTEY NEWS
商务部:2017年新能源汽车销售有望超过70万辆
12月21日,商务部新闻发言人高峰在发布会上介绍,今年以来新能源汽车市场继续保持着较快的增长态势,如今,又一个全新的动力时代到来了,以纯电动汽车为代表的新能源动力之花在各地全面绽放。
从近代工业看,人类获得动力经历了蒸汽机时代、内燃机时代,每个时代都催生了一次工业革命。如今,又一个全新的动力时代到来了,以纯电动汽车为代表的新能源动力之花在各地全面绽放。
12月21日,商务部新闻发言人高峰在发布会上介绍,今年以来新能源汽车市场继续保持着较快的增长态势,1-11月份累计销售60.9万辆,同比增长51.4%,全年销售量有望超过70万辆。
高峰指出,“长期来看,随着技术的发展和相关基础设施日益完善,消费者将更加青睐新能源汽车,新能源汽车的市场需求也会不断地扩大。”
在江苏地区,新能源车企业有数十家。经过培育打造,江苏现有省级新能源汽车特色产业基地4家、新能源汽车产业相关省级科技产业园7家,国家火炬计划特色产业基地6家。其中,盐城新能源汽车特色产业基地入驻63家企业,列入工信部公告目录的有31款车型,形成了涵盖乘用车、商用车、专用车的全门类、多品种的新能源汽车产品开发体系。
政策力挺 新能源汽车进入快速发展通道
11月21日,公安部正式宣布,为新能源电动汽车推出专属牌照,即刻起全国实行“绿色车牌”。绿色车牌享有其它车牌没有的“特权”。比如,凡悬挂绿色车牌,不受尾号限行;大量停车场免费两小时;而送货的快递车,只要是绿牌,随你送。
9月9日,工业和信息化部宣布,已经启动了相关研究,制订停止生产销售传统能源汽车的时间表。
此前,江苏省发布了《“十三五”新能源汽车推广应用实施方案》。方案要求,在“十三五”期间,全省推广应用新能源汽车标准车超过25万辆,到2020年形成以私人消费者购买和使用新能源汽车为主的推广应用格局。同时,到2020年力争建成充电桩20万个,满足20万辆新能源汽车充电的需求。此外,至2020年,江苏形成208座充电站(1664桩)的全省高速公路城际充电网络,平均服务间距不超过50公里,实现高速公路充电设施全覆盖。
一直被车企视作达摩克利斯之剑的《乘用车企业平均燃油消耗量与新能源积分并行管理办法》(以下简称双积分政策),终于敲定了时间,将于2018年4月1日起实施。
按照双积分政策的要求,2019年、2020年,车企的平均油耗目标分别为5.5升和5升。 随着油耗达标值逐步提高,平均油耗达标率将会逐渐下降,平均油耗负积分则会快速增加。如车企积分达不到相应要求,在其负积分抵偿归零前,对其燃料消耗量达不到车型燃料消耗量目标值的新产品,不予列入《道路机动车辆生产企业及产品公告》或者不予核发强制性产品认证证书。于是,未来很多企业还需要通过使用或者购买新能源汽车积分,用以将平均油耗负积分抵偿归零。显然,这项政策倒逼车企生产新能源汽车。
从消费者的角度看,上海、杭州、北京等城市,出台了新能源汽车的利好政策。比如说,在上海,购买新能源汽车可以不用花八九万元的牌照费;在杭州,新能源汽车可以不用摇号,直接上牌,还有免购置税等一系列优惠条件。这些政策,不断刺激着消费者优先购买新能源汽车。
汽车工业弯道超车
不过,新能源汽车消费却存在冷热不均。上海新能源汽车的消费需求旺于其它城市,显然,消费者是冲着不用牌照费而去。跟上海紧挨着的苏州,普通消费者购买新能源汽车,数量虽然比之前有所提升,但这个量显然跟厂家的期望相去甚远。
新能源汽车,由于不直接存在排放问题,因此被认为是环保车型。当然,从使用成本上看,新能源汽车的成本要远远低于传统燃油车。同时,在能量的转化上,传统燃油车的热效率几乎都在40%以下,而新能源汽车的转化率则远远高于传统燃油车。
除了这些因素外,其背后因素更耐人寻味。以往,无论是蒸汽机时代还是内燃机时代,中国对于动力的研究均落后于发达国家。虽然之前通过“市场换技术”,中国汽车工业发展得到快速提升,但在发动机、变速箱等核心领域,依然跟国外存在不小差距,甚至高度依赖国外。
新能源汽车方面,尤其是纯电动汽车,中国跟国外的差距显然要小一些,甚至有的品牌在电池电机的研发上,能跟国外汽车厂家齐头并进。
中国汽车工业要想短时间内赶超发达国家,新能源车的希望显然更大。
车企应对 更新换代 车企调整战略加快步伐
在政策背景下,车企纷纷寻找转型之路,加速研发新能源车型迎合市场。其中,北京现代在合资品牌中的步伐相对快一些,纯电动车新伊兰特EV车也已上市,第九代索纳塔插电式混合动力车即将上市。东风悦达起亚则布局了纯电动车华骐300E、K5混动两款车型,同时,该公司还规划到2020年将推出5款新能源车,包括1款D2级插电式混合动力轿车、2款小型SUV电动车、1款C2级电动轿车、1款C2级插电式混合动力轿车。别克则规划在2018至2019年,将有一至两款插电式混合动力车上市,2019年还将推出首款纯电动车。
自主品牌方面,比亚迪和北汽新能源继续各自的纯电动汽车之路。长安汽车发布了“香格里拉”计划:到2020年,完成三大新能源专用平台的打造;到2025年,长安汽车将全面停止销售传统意义的燃油车,实现全谱系产品的电气化。
同时,福特和大众,也纷纷在中国寻找新的合作伙伴,大众牵手江淮上马新能源车项目;福特和众泰联姻,建设纯电动乘用车生产基地。
抢占市场 新兴造车公司用互联网思维颠覆行业
正当传统车企努力发展新能源汽车时,有一批新兴造车公司也进入行业。这些公司跟传统车企不一样,虽然没有太多造车经验,却聘用了一批在传统汽车行业摸爬滚打多年的工程师,重新定义汽车,以期树立行业标杆。这样的企业,在江苏有不少,包括拜腾汽车、敏安汽车、蔚蓝等。
其中,拜腾汽车2016年3月份成立,准备在2018年CES国际消费电子展上进行产品的全球首秀,首款纯电动汽车将在2019年量产。更为重要的是,这些车企跟传统车企还不一样,他们更多是采用互联网的思维去造车,把汽车变为出行智能终端。同时,在车辆的内饰方面,也跟传统车完全不一样。拜腾汽车首席执行官兼联合创始人毕福康表示,“车上提供全新的用户界面和用户体验,包括共享体验屏等,好比从诺基亚转换成了智能手机。”
需求在变 新能源汽车销量上升但问题还需优化
纯电动汽车虽然得到快速发展,但续航里程和充电时间两大问题还没得到完全优化。目前,大部分纯电动汽车的实际行驶里程在200公里左右,作为上下班代步工具够用,但长途行驶还存在问题;同样,充电时间比较长也制约了发展,虽然也有快速充电模式,但从实际使用看,快速充电对电压等各方面都有较高要求。
不过,一个不可否认的事实是,路上行驶的新能源汽车渐渐多了起来。在南京比亚迪雨田4S店,前来了解新能源汽车的消费者变多了。从销量上看,今年的销量比去年增长大约90%以上。更为关键的是,从该店的销售员反馈情况看,以往购车者中不少属于尝鲜型消费,如今购车者更为理性,觉得自己真正需要新能源车才会购买。
中汽协的一个数据,或许更能说明问题:今年1-11月,新能源汽车的销量为60.9万辆,同比增长51.4%。其中纯电动汽车销量为50.4万辆,同比增长59.4%;插电式混合动力汽车销量为10.5万辆,同比增长21.8%。
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26业界要闻INDUSTEY NEWS
微特电机,汽车电动尾门的核心
电动尾门的工作原理包括电气和机械两个部分,电气部分组成有直流电机,文中这款【图】尾门升降电机核心部分采用无刷电机驱动,搭配齿轮箱,最大扭矩在455mN/m
不知您是否有这样的体验呢?小轿车的尾门按钮怎么打也打不开;打开了,单手拖还特重;一不小心,尾门松动了,砸伤了手,每当你去关闭尾门时,坐在车里的亲人和朋友感觉后备箱要拆了似的,噪音特别大。
图1 汽车电动尾门 随着电动尾门的普及,以上问题均可以得到解决。电动尾门是一套全新的汽车改装智能系统,驾驶者可以通过原车钥匙、尾门开关键和驾驶位按键来控制汽车后备箱的开启和关闭。它的功能优势显而易见,它解决了车主因身高问题无法操作SUV等大型车辆尾门的尴尬,帮助缓解车主因双手被“占用”无法关闭尾门的困难,同时也避免了尾门关闭噪音大,夹伤人等问题,电动尾门以“高端方便”的使用体验被广大车主所接受。
电动尾门的工作原理包括电气和机械两个部分,电气部分组成有直流电机、升降控制用的拔动开关(一上一下)、直流电源、保险丝及电缆电线等(一般没有门窗到顶的极限开关);机械部分组成有与电机边接的变速器、升降门窗的双摇杆机构(或齿轮齿条传动机构)等。当拔动开关按下或拉起,电源接通,电机正转或反转带动双摇杆机构运动,使得门窗升起或降下。
作为电动尾门的关键部件-电机,一直困扰的问题是噪音大,精密度不够,随着汽车电子技术的进步,克服行业难题,企业研发出多款应用于汽车电动尾门的微特电机,适应功能包括尾门撑杆、尾门门锁电机,通过对解决方案的优化设计,精密齿轮箱的结构调整,解决了汽车尾门电动撑杆精密齿轮箱力矩小的难点和汽车尾门撑杆精密齿轮箱的噪音问题。
介绍一款【图】-尾门升降电机核心部分采用无刷电机驱动,搭配齿轮箱,最大扭矩在455mN/m,经实验测试,在装配该升降电机的电动尾门在开合过程中的声音分贝为40dB左右,而根据《声环境质量标准》规定,白天声音〉70dB,夜间〉55dB才判定为噪音污染,资料显示,人耳听声的分贝范围,一般来说15分贝以下的我们就可以认为它属于"死寂"的了,20分贝以下的声音,我们认为它是安静的,20-40分贝大约是情侣耳边的喃喃细语。40-60分贝属于我们正常的交谈声音,60分贝以上就属于吵闹范围了,70分贝我们就可以认为它是很吵的,所以,力辉电动尾门升降电机还是比较“安静”的。
图2 尾门撑杆电机PBL-P22 图2 尾门撑杆电机PBL-P22 所谓电动尾门门锁指的是电动尾门的自动门吸功能,一般更加“智能”的电动尾门都带有电吸装置,在关门最后一瞬间能自动将尾门吸合锁紧,这比传统惯性机械关门更加安全智能。图3所示,尾门锁电机组件核心电机部分采用12V的直流电机,最大输出功率17W,使用寿命达3万次开合。
图3 电动尾门锁电机PT1824012 图3 电动尾门锁电机PT1824012 据了解,目前中高端汽车的车主,对电动尾门的接受度是非常高的,在2017洛杉矶车展上亮相的新车无一例外的采用电动尾门,不乏类似奔驰新CLS、新款马自达6、英菲尼迪新QX50、Jeep新牧马人等重磅新车,内饰件、功能件也是将舒适性、美观度、电动化、智能化做到了极致。
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28业界要闻INDUSTEY NEWS
永磁电机行业大变天!京磁股份卷铺盖走人!
近日,新三板钕铁硼生产企业京磁股份发表公告称即将从新三板摘牌。而在不久前的定增中,进场的机构包括先进制造产业投资基金。
我国稀土资源储量列世界第一。随着中国对稀土出口的控制,许多和稀土相关的产业链从外国转移到中国,其中就包括稀土钕铁硼永磁材料。
钕铁硼磁材具有高效率、小型化、轻量化的特点,在汽车电动助力转向系统(EPS)、风电发动机、新能源汽车电机等领域具有广泛应用。
近日,新三板钕铁硼生产企业京磁股份发表公告称即将从新三板摘牌。而在不久前的定增中,进场的机构包括先进制造产业投资基金。
无论是先进制造还是其管理人国投创新,在新能源汽车和汽车零部件产业链上都有着大量的投资和独到的目光。
此次先进制造参与京磁股份的增发,或许意味着钕铁硼材料的春天,真的不远了。
一
12月13日,京磁股份发布公告称,为配合公司业务发展需要及长期战略发展规划,公司拟申请股票在全国股转系统终止挂牌。
公告显示,为保护全体股东的合法利益,京磁股份实际控制人承诺:对异议股东的股份以合理的价格进行收购,回购价格将不低于异议股东取得公司股票的成本价格,具体价格以双方协商确定为准。
值得注意的是,京磁股份在前不久刚刚完成一次股票增发。其11月公布的股票发行报告书显示,公司以8.6元/股的价格发行2298.62万股,合计募集资金1.98亿元,用途为补充公司流动资金,偿还银行贷款,固定资产投资。
发行前,京磁股份每股净资产为2.93元,发行价格较之增值193.52%。发行后京磁股份对应的估值约为9.98亿元,以2016年4410.78万元的净利润计算,市盈率为22.62倍。
此次定增的发行对象共有四名,分别是3家机构和1名自然人:先进制造产业投资基金、北京新越成长投资中心、北京富汇天使高技术创业投资有限公司以及自然人单志国。
其中,先进制造与北京新越成长为私募投资基金。
先进制造的入场尤为引人注目。它是经国务院批准,由国家发改委、财政部、工业和信息化部牵头,中央财政资金与社会资本共同出资设立的国家级产业投资基金,管理人为国投创新。该基金首期规模200亿元,重点投向新能源汽车、工业机器人、轨道交通等高科技行业。
京磁股份主营生产的钕铁硼材料被广泛应用于汽车的电动助力转向系统(EPS)、新能源汽车的永磁驱动电机以及工业自动化机器人永磁同步伺服电机。这或许正是其吸引先进制造的投资逻辑所在。
公开资料显示,京磁股份主要从事烧结钕铁硼稀土永磁材料的研发、生产和销售,是目前国内最大的烧结钕铁硼永磁材料生产厂家之一。
2017年上半年,京磁股份实现营收3.37亿元,净利润1425.87万元,分别同比增长45.39%和20.57%。
不过,刚刚完成这么一笔堪称重大的融资,京磁股份就要弃新三板而去,所谋或和上市有关。同在新三板挂牌、和京磁股份业务类似的金力永磁已于去年12月16日公告上市辅导,目前处于已反馈的状态。
事实上,汽车制造业受发审委青睐,过会的确比较容易。今年,汽车制造业相关公司过会率高达9成——上24家过22家。
二
从京磁股份的产品结构来看,各进场方看中的应当是其未来在传统汽车、风电及新能源汽车市场中的增量。
如图所示,京磁股份2016年的产品结构中,喇叭用钕铁硼磁铁占了绝大部分,汽车、电机、风力发电用钕铁硼磁铁分别占15.58%、7.39%以及6.12%,占比尚小。
从全球范围来看,传统汽车占高性能钕铁硼需求的31%,新能源汽车占15%,风电和工业应用各占12%,消费电子另外占得12%。
从这个角度看,京磁股份在产品结构方面还具备很大的调整空间。毕竟,以汽车、风电以及工业为代表的领域才是公认的未来钕铁硼材料的发力方向。
当然,这也意味着相较于产品结构成熟的企业京磁股份还有较大的成长空间。
简单介绍一下钕铁硼。它是第三代稀土永磁材料,是目前能够量产的磁性能最好的磁性材料,堪称“万磁之王”。
由于具有能量密度高、原材料丰富和易于加工等特点,钕铁硼在现代工业和电子技术中获得了广泛应用,与信息化、自动化、机电一体化、国防、国民经济的方方面面紧密相关,在多个领域具有不可替代的优势。
例如,在传统汽车中,高性能钕铁硼被应用于电动助力转向系统(EPS)。应用了钕铁硼的EPS,和传统的液压助力转向系统(HPS)相比,不仅没有漏油等问题,还具有结构简单、易于维护、适配性强、成本低、手感好等优点,代表了转向系统未来的发展方向。
除此之外,钕铁硼也可用于传统汽车的微电机。随着汽车电子化程度的提高和对零件的小型化要求,预计其渗透率将持续提升。
在新能源汽车领域,钕铁硼的作用更加关键。在乘用车主流采用的永磁电机中,高性能钕铁硼扮演着不容忽视的角色。Tesla 的Model 3 就是采用稀土永磁电机。据推测,每辆纯电动车需要2.5kg钕铁硼,单辆客车所需的钕铁硼更是超过10kg。
安信证券预计,随着新能源汽车的景气,2017-2020 年全球新能源汽车对钕铁硼需求年均复合增速将达到19%,2020 年需求量达到15003 吨。
除了汽车领域,风电和工业机器人同样是钕铁硼的两大市场。
在风电领域,直驱永磁型发电机和双馈发电机是主要的两大机型,其中直驱永磁型发电机采用永磁技术使效率提高约3-5%。
而在工业应用领域,高性能钕铁硼的需求主要在高效工业电机等领域,优势是缩减体积和节能。
可以看到的是,在新能源汽车、风力发电、工业机器人等风口,钕铁硼材料都有巨大的应用空间,堪称“站在叠加风口的材料”。
面临这些发展趋势,包括京磁股份在内的各大钕铁硼材料生产企业都在积极适应。事实上,根据京磁股份半年报,其上半年的增长很大一部分来自对市场变化趋势的跟进。例如,在风力发电领域,其风力发电磁铁的收入较上年同期增长181.84%。
除了京磁股份,国内体量较大的钕铁硼材料生产企业还包括中科三环、正海磁材、宁波韵升、安泰科技以及金力永磁等。
面临即将到来的钕铁硼需求潮,这些企业究竟能否腾飞,拭目以待。
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30业界要闻INDUSTEY NEWS
三菱电机进军人机协作 首款协作机器人登场德国自动化展
在德国纽伦堡国际机械自动化展上,三菱电机推出了第一条人机协作生产线,包括一台新型工业协作机器人与没有安全隔栏的操作员一起工作。
在德国纽伦堡国际机械自动化展上,三菱电机推出了第一条人机协作生产线,包括一台新型工业协作机器人与没有安全隔栏的操作员一起工作。此次,三菱电机首次推出新型协作机器人MELFA,标志着该公司在人机合作(HRC)领域的发展迈出了第一步。
三菱电机表示,新型协作机器人与同类产品相比具有重要的差异性优势。 虽然市面上一些协作机器人的精确度相较工业版本可能会降低,但是三菱电机表示,其新型协作机器人的性能特征可与该公司的工业自主机器人系列相媲美。 这意味着,重复精度为±0.02毫米,尽管包含了灵敏度/扭矩传感器的误差。 展会所示的机器人模型的负载能力在5kg至 6kg之间,工作范围可达800毫米至1000毫米之间。
除了性能良好,三菱电机还通过技术创新解决了该款机器人的易用性,以及迄今为止所独有的控制和编程选项。 可插入机器人的触屏操作终端能够提供直观界面,“教”机器人任务,而无需任何特殊的编程专业知识。 示教功能包括“直接控制”模式,操作员可用手和控制力对机器人进行位置移动。 一旦设定完成,操作终端极易移除,使机器人有充分的行动自由。
在纽伦堡展览会进行宣传时,该款机器人也恰好在东京国际机器人展览会(iREX)上首次亮相。
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31业界要闻INDUSTEY NEWS
江特电机子公司认购澳大利亚Tawana股份已完成交割
江特电机公告称,全资子公司德国尉尔本次认购Tawana股份款项已经全部支付,增发股份已经全部完成交割,交易完成后德国尉尔成为Tawana单一第一大股东。
江特电机公告称,全资子公司德国尉尔本次认购Tawana股份款项已经全部支付,增发股份已经全部完成交割,交易完成后德国尉尔成为Tawana单一第一大股东。Tawana拥有西澳大利亚巴尔德山项目50%的权益,该项目锂矿选矿厂工程建设已经完成设计进度的88%,设计锂精矿年产能15.5万吨,预计首批锂精矿将于2018年一季度出货。
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33业界要闻INDUSTEY NEWS
24家重点电机企业集体涨价 行业成本压力还能耐受多少?
近期,24家电机企业集体涨价,全国各大重点电机生产企业再次集体提价10%—12%,行业成本压力还能耐受多少?
随着去产能和环保督查的深入,电机主要原材料硅钢片、电解铜、铸件、铝锭、圆钢等价格一路飙升,导致电机产品制造的负利润现象严重,多家电机企业在接到上游企业的多轮调价后终于还是扛不住了,全国各大重点工业电机生产企业再次集体提价10%—12%。
下面是多家电机企业调价通知:
河南盛泰电机
河南盛泰电机调价8% 六安江淮电机
六安江淮电机提价10% 安徽皖南电机
安徽皖南电机提价12% 江苏大中电机
江苏大中电机提价12% 新乡鹏锦特种电机
新乡鹏锦特种电机提价5% 西安泰富西玛电机
西安泰富西玛电机提价10% 六安强力电机
六安强力电机调价5% 河南盛泰电机
河南盛泰电机调价8% 河南奔宇电机
河南奔宇电机提价8% 西门子电机(中国)有限公司
西门子电机除了贝得1TL003系列不变,贝得防爆1MT0上浮8%,贝得其他上浮10% 中达电机股份有限公司
中达电机所有系列上浮12%及缩短付款周期 山东华力电机集团
山东华力电机YE3YE2HM2低压及低压大功率上浮12%,高压电机系列上浮15% 六安市微特电机有限责任公司
六安微特电机所有系列上调10% 常州市南方电机有限公司
常州南方电机所有系列上调10% 曲阜金升电机有限公司
曲阜金升电机所有电机上浮8% 衡水电机股份有限公司
衡水电机按照不同区域调价10-15% 上海东元德高电机有限公司
东元电机高低压全系列提价12% 新乡市特种电机制造有限公司
新乡特种电机原基础价上调10% 上海德驱驰电气有限公司
上海德驱驰电机上调12% 双龙集团上海防爆电机盐城股份
上海德驱驰电机上调12% 上海德驱驰电气有限公司
双龙电机上调12%压缩账期一个月 天壕节能机电有限公司
天壕节能机电原基础价上调10% 南京高崎电机有限公司
南京高崎电机所有系列电机上调10% 安徽皖南电机股份有限公司
安徽皖南电机上调12% 湖北万邦电机股份有限公司
湖北万邦电机上调10% (完) -
34业界要闻INDUSTEY NEWS
郑煤机牵头收购博世电机获美国外国投资委员会批准
郑煤机牵头收购博世电机获美国外国投资委员会批准 郑煤机公告称,公司拟联合池州中安招商股权投资合伙企业(有限合伙)、China Renaissance Capital Investment Inc。
郑煤机牵头收购博世电机获美国外国投资委员会批准 郑煤机公告称,公司拟联合池州中安招商股权投资合伙企业(有限合伙)、China Renaissance Capital Investment Inc。 通过上市公司控制的SMG Acquisition Luxembourg Holdings S。à r.l。 所下设的全资下属企业New Neckar Autoparts Holdings and Operations GmbH & Co。 KG,以现金方式向Robert Bosch Investment Nederland B.V。 购买其所持有的 Robert Bosch Starter Motors Generators Holding GmbH 100%股权(以下简称“本次重大资产购买”)。
美国CFIUS已于美国时间2017年12月4日签发有关美国外国投资委员会(CFIUS)已经正式审阅公司本次重大资产购买所涉及的间接收购SEG Automotive North America LLC(原名为 Robert Bosch Motors Generators LLC)100%股权的交易材料。
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35新品速递NEW ARRIVAL
Synaptics推两款全新显示驱动器IC
人机界面解决方案开发商Synaptics日前宣布,推出两款全新解决方案R66455(FHD+)和R66451(WQHD+),进一步扩展其显示驱动器IC产品组合。
人机界面解决方案开发商Synaptics日前宣布,推出两款全新解决方案R66455(FHD+)和R66451(WQHD+),进一步扩展其显示驱动器IC产品组合。功能丰富的Synaptics ClearView R66455和R66451 DDIC集成了Synaptics领先的图像处理技术和全新的前沿技术,旨在增强OLED显示屏效果。两款解决方案的主要特性包括支持高至20:9的超长显示屏,以及支持屏幕圆角和凹口设计,可更好适配摄像头和传感器。
Synaptics高级副总裁兼移动部门总经理Kevin Barber表示:“Synaptics是一个值得信赖的技术领导品牌,与全球显示制造商保持着深厚的合作关系。我们非常高兴地宣布,已有超过10款全新OLED DDIC设计被中国和日本的主要面板制造商采用。当显示厂商大力提升产量满足广泛的OEM厂商需求时,Synaptics通过同时支持面向OLED面板的触摸控制器和显示驱动器技术,具备赢得市场的独特优势。”
功能丰富、低功耗的ClearView R66455和R66451 OLED DDIC集成了Synaptics最新的OLED图像处理技术,包括柔性伽玛控制、支持高动态范围(HDR)以及公司独有的亚像素渲染技术(SPR)。Synaptics的流畅调光技术、圆角处理以及先进的DeMura补偿功能可提升OLED性能。R66451可用于柔性/刚性显示面板的薄膜覆晶(COF)封装,或柔性显示面板的塑料覆晶(COP)。R66455适用于柔性/刚性显示面板的薄膜覆晶(COF)封装。
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36新品速递NEW ARRIVAL
TMC2041 - Trinamic新型双轴步进电机驱动器
TRINAMIC公司宣布推出集成了MOSFET电源开关的新型双轴步进电机驱动器:TMC2041。电机电源电压为26V时电流可达到1.5A峰值电流,适用从NEMA8到NEMA17的电机驱动。Trinamic的高性能spreadCycle™斩波器,可实现精确平稳的电机操作,另外使用coolStep™可节能75%。
TRINAMIC公司宣布推出集成了MOSFET电源开关的新型双轴步进电机驱动器:TMC2041。电机电源电压为26V时电流可达到1.5A峰值电流,适用从NEMA8到NEMA17的电机驱动。Trinamic的高性能spreadCycle™斩波器,可实现精确平稳的电机操作,另外使用coolStep™可节能75%。
12.png“TMC2041成功地将Trinamic的多项技术创新融合到一个产品中,在2个步进电机的单片式易用电机驱动器中,它达到了电机电压和电流规格的最大值。”Trinamic公司创始人兼首席执行官MichaelRandt解释说,“易用性和经济性是我们竭力追求的目标,以致我们研发的产品可以在任何应用中对步进电机进行卓越的控制,减轻设计人员对特定电机控制技术的需求。“
TMC2041具有易于使用的步进和方向接口,并可能通过SPI读取各种诊断值,适用于通用的运动控制算法。集成的步进脉冲插值单元microPlyer™可接受每步全脉冲16个脉冲分辨率,并细分到256个微步,从而使运动更加平滑。
紧凑型TMC2041非常适用于办公室自动化,3D打印机,医疗等场合,因为这些环境通常具有严格的噪音限制。该芯片采用QFN48(7x7)封装,从2017年9月开始供货,1000片为包装,售价为3.09美元。匹配的评估套件及经过验证和测试的参考设计让工程师能实现更快速的设计。
TMC2041 - Trinamic新型双轴步进电机驱动器
参数特性:
•驱动两个2相步进电机
•驱动能力高达2x1.1A线圈电流(2x1.5A峰值)
•作为选项可驱动其中一个电机2.2A(3A峰值)
•电压范围4.75-26VDC
•用于配置和诊断的SPI和单线UART
•分辨率高达每步256微步
•MicroPlyer™微步插值
•SpreadCycle™高动态电机控制斩波器
•StallGuard2™高精度无传感器电机负载检测
•CoolStep™电流控制节能高达75%
•完整的保护和诊断
•尺寸紧凑7x7mm2QFN48封装
关于TRINAMIC
TRINAMICMotionControl拥有世界上电机运动控制应用顶尖技术-最先进的集成电路,模块和机电一体化系统使当今的软件工程师快速可靠地开发出高效平稳和静音工作的高精度驱动器。Trinamic总部位于德国汉堡,在爱沙尼亚的塔林和美国的芝加哥都设有子公司
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37新品速递NEW ARRIVAL
永阜康科技推出四路DMOS全桥电机驱动IC-HR3988。
HR3988是一款四路DMOS全桥驱动芯片,能够驱动多达2个步进电机或4个直流电机。每个全桥输出额定值高达36V, 1.2 A。
HR3988是一款四路DMOS全桥驱动芯片,能够驱动多达2个步进电机或4个直流电机。每个全桥输出额定值高达36V, 1.2 A。其内部集成了固定衰减时间的PWM电流稳压器和2 位非线性数模转换器,支持步进电机的全步、半步、1/4步控制,或直流电机的正向、反向、滑行模式控制。其PWM电流稳压器采用的混合衰减模式可有效降低电机的可闻噪声,增加步进精确度,并减小功耗。管教功能与Allegro公司的A3988完全兼容,可完全替换,价格有极大的优势!在PWM工作模式下,内置的同步整流控制电路能够有效减小电路功耗。该芯片还具有过热关断、欠压锁定以及CROSSOVER电流保护等保护功能,其无需特定的上电顺序。HR3988目前提供一种贴片封装:带有裸露散热片的TQFP48 (7 mm × 7 mm),能有效改善散热性能。该封装为无铅封装,引框采用100%雾锡电镀。
特点 36V 额定输出能力; 4 路全桥; 可驱动2 个步进电机. 大电流输出; 逻辑电源同时兼容3.3 和5 V; 同步整流; 欠压锁定(UVLO)保护电路; 过热关断保护电路; CROSSOVER 电流保护电路。封装形式带散热片的TQFP48
引脚信息
引脚定义
典型应用电路
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38新品速递NEW ARRIVAL
Diodes公司的三相半桥闸极驱动器简化BLDC与PMSM的马达驱动
Diodes 公司推出了 DGD2136,这是一款完全整合的三相闸极驱动器 IC 芯片,专为 BLDC 和 PMSM 马达驱动应用 (常见于家用电器、电动与园艺工具、空调机、缝纫机和工业马达中) 设计。
Diodes 公司推出了 DGD2136,这是一款完全整合的三相闸极驱动器 IC 芯片,用来在半桥配置中驱动 N 信道 MOSFET 或 IGBT。浮点高侧驱动器与靴带式运作,让 DGD2136 能够切换高达 600V;低至 2.4V 的标准逻辑位准输入,则提供简单的控制接口。这款闸极驱动器是专为 BLDC 和 PMSM 马达驱动应用 (常见于家用电器、电动与园艺工具、空调机、缝纫机和工业马达中) 设计。
BLDC 与 PMSM 马达的使用增加,反映出产业的方针:改善电动马达的效率,并实现零维护的目标,将整体拥有成本降到最低。为了满足此要求,DGD2136 针对 3 相应用进行优化,可驱动由 N 信道 MOSFET 或 IGBT 构成的三个半桥。高电压制程让浮点高侧驱动器能够以高达 600V 运作,而驱动器的输出也运用高脉冲电流缓冲器,将驱动器的跨导问题减到最少。
此装置采用多重保护机制:透过外部电阻器来感测过电流,以关闭所有输出;匹配的传输延迟功能运用内部延迟时间与击穿逻辑,可在两种输入值都高时 (故障状态),防止两种输出的值变高;VCC 欠压锁定功能会关闭个别的高侧输出;对于 VS 接脚高 dv/dt 瞬时的内建耐受能力,则可将假触发的风险降到最低。DGD2136 也具备故障讯号输出功能,可用来监控驱动级,并可搭配 RC 输入接脚使用,以提供可调整的重设时间功能。
DGD2136 闸极驱动器采用业界标准的 SO-28 封装。
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39新品速递NEW ARRIVAL
兰格公司发布新品OEM直流无刷电机 挑战传统电机优势!
近日,流体输送和控制设备厂家——兰格恒流泵有限公司发布的新品直流无刷电机系列OEM蠕动泵,带电机驱动,
近日,流体输送和控制设备厂家——兰格恒流泵有限公司发布的新品直流无刷电机系列OEM蠕动泵,带电机驱动,寿命长,可靠性高,噪音小,调速简单,旋钮手动调节或0-4V,可选配多种蠕动泵泵头,主要配套在设备、仪器中使用,并且底板、面板安装兼容,底板与面板可分离,操作迅捷方便、实用性强。与传统有刷电机相比,直流无刷电机(Brushless Direct Current Motor, BLDCM)具有极大的优势。克服了有刷直流电机的先天性缺陷,以电子换向器取代了机械换向器,因此直流无刷电机既具有直流电机良好的调速性能等特点,又具有交流电机结构简单、无换向火花、运行可靠和易于维护等优点。
兰格直流无刷调速OEM产品
兰格直流无刷调速OEM产品简介
产品调速方式
兰格公司近日发布的新品直流无刷电机系列OEM蠕动泵,带电机驱动、寿命长、可靠性高、噪音小、调速简单、旋钮手动调节或0-4V,可选配多种蠕动泵泵头,主要配套在设备、仪器中使用,并且底板、面板安装兼容,底板与面板可分离,操作迅捷方便、实用性强。
产品带有内置控制电路,客户不用再设计电路板,只要给泵输入启停,方向,转速信号,泵就可以自行运行。兰格也提供带电位器调节转速的方案,客户无需输入转速信号,手动调节电位器就可以控制转速。
产品选型指南
初选考虑因素
流量:根据流量(包括精度)初选泵头
物理化学耐受性:根据物理化学耐受性、流量及初选泵头初选软管
控制:根据客户现场实际情况选择控制方式
(0-4V外控、调速旋钮控制转速)
电源要求:根据客户现场提供的电源接口选配不同型号的产品
(DC12V DC24V)
安装方式要求:根据客户需求的安装方式选配不同型号的产品
底板安装、面板安装、客户特殊安装
综合考虑因素
通道数等相关要求
软管寿命等相关要求
流体的温度、粘度等相关特性
吸程、扬程等相关要求
使用方式等相关信息
工作环境等相关条件
可接受价格等相关要求
其它要求
具有众多优势的兰格直流无刷电机,可广泛应用于科研、医疗、食品等行业的精密仪器配套,是追求高精度、低噪音、高性能的理想选择。如对以上产品有兴趣,详情请垂询兰格公司或当地经销商。
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40解决方案SOLUTION
无刷电机在风扇电机上的应用方案
无刷直流电机一般采用方波驱动,采用霍尔传感器获得转子位置,通过此信号强制换相.这种方案控制方法简单,成本低,在目前电动车方案中应用广泛.但由于方波驱动换相时会出现电流突变,导致转矩脉动较大,因此噪声指标差,难
无刷直流电机因无励磁绕组,无换向器、无电刷、无滑环,使其结构比一般传统的交、直流电动机来得简单,运行较为可靠,维护较为简单。与鼠笼型感应电动机相比较,其结构的简单程度和运行的可靠性大体相当。由于没有励磁铁耗和铜耗,功率在300W以下时,其效率比同规格的用电流励磁的电机高10%~20%;和感应电动机相比,效率更高。
无刷直流电机一般采用方波驱动,采用霍尔传感器获得转子位置,通过此信号强制换相.这种方案控制方法简单,成本低,在目前电动车方案中应用广泛.但由于方波驱动换相时会出现电流突变,导致转矩脉动较大,因此噪声指标差,难以在家电应用领域推广.而正弦驱动可以避免换相时的电流突变,虽然最大转矩会降低,但在噪声指标上有明显的优势.
通常永磁同步电机的控制都采用DSP,并且电机需要提供光电编码盘来精确检测转子位置,可以实现高精度控制,甚至可用在伺服系统中,但成本会很高,家电应用对价格非常敏感,而且有些应用对性能要求不高,比如电风扇,传统的DSP矢量控制正弦驱动高成本方案也比较难推广.因此本文提出的采用8位单片机集成PWM发生器的正弦驱动方案有较高的市场价值.
一般正弦驱动直流无刷电机的气隙磁场是正弦波(也称为永磁同步电机)或是正弦波注入高次谐波后的磁场波形,定子多采用分布绕组,因此反电动势也是正弦波。三路霍尔传感器安装在转子上,每隔60°电角度输出变化一次,以此作为正弦波的同步信号,保证没有累积误差.
二、 硬件结构
本方案的核心是一颗集成PWM发生器的8位单片机SH79F168,采用优化的单机器周期8051内核,内置16k Flash存储器,兼容传统8051所有硬件资源,采用JTAG仿真方式,内置16.6MHz振荡器,同时扩展了如下功能:
双DPTR指针. 16位 x 8乘法器和16位/8除法器.
3通道12位带死区控制PWM,6路输出,输出极性可设,中心和边沿对齐模式
集成故障检测功能,可瞬时关闭PWM输出.
内置放大器和比较器,可用作电流放大采样和过流保护.
提供硬件抗干扰措施.
提供Flash自编程功能,可以模拟用做EEROM,方便存储参数.
主系统架构采用三相全控桥,自举升压驱动IC,控制地和功率地共享,采用IC内置放大器和ADC实现电流电压采样,节省电压/电流互感器,同时利用IC内部集成的比较器和PWM故障检测功能实现过流保护.
三、 霍尔相序自动测定
不论使用何种控制方式,都必须先知道Hall信号与转子位置的对应关系。Hall信号每60°电角度变化一次,共有6个值,以二极三相集中绕组为示意,如图1,图2所示。
图1中可以看到三个Hall传感器在空间中依次相差120°电角度,转子磁极宽度为180°,设Ha安装在图2的A绕组处,Hb在B绕组处,Hc在C绕组处。Hall在S极下输出1(高阻输出,外部上拉),N极下输出0,则转子顺时针旋转时,Hall信号的变化顺序是101,001,011,010,110,100(MSB=Hc,LSB=Ha),每个Hall状态保持60°电角度的时间。以转子磁势的位置来划分Hall区域,如图3所示。
图3 Hall信号区域的划分 可以看出Hall信号区域的划分完全是由Hall传感器的安装位置决定的。二二方式通电时,如AB相通电,则定子磁势Fa的位置如图3所示,正好在110和010区域的分界处,此时若转子磁势Ff在图标位置,则转子将顺时针转过60°电角度,然后Hall信号的输出变为010,这时必须立刻使AC相通电,使Fa指向图4所示的位置,这样就可以带动转子转动。传统的方波控制就是采用这种方式.
图4 转子位置变化后相应定子磁势位置 为了实现自动判别Hall输出信号与转子磁动势的位置关系,常采用的办法是将转子固定在图4的6个不同区域中,记录下对应的Hall信号值。在图4中,若持续给AC相通电(电流从A流入,C流出),则Fa会停在图标的位置,而Ff最终也将停在Fa的位置,而这个位置正好在两个不同的Hall信号区域之间,这样就无法准确的测出Hall输出信号与转子磁动势位置的对应关系。
本方案采用的方法是三相通电,先给AB,AC相通电,如图5所示,定子磁动势指向一个Hall区域的正中间,这样转子也将停在此位置,此时记录下Hall的输出。然后给AC,BC相通电,如图6所示。
以此类推,接下来给BA,BC通电;BA,CA通电;CB,CA通电;AB,CB通电,分别记下相应的Hall值。有一点需要注意,最初给AB,AC通电时,若此时转子磁动势Ff的位置正好如图7所示,则转子将没有力矩,无法转到Fa的位置,出现死角,为了避免这种现象,采用正交驱动强制定位,在给AB,AC相通电之前先给BC两相通电,就可以避免。
四、 正弦波控制方式
得知Hall输出信号与转子磁动势位置的关系之后,图7中,Ff位于图标的位置,方波驱动方式下,此时若给BC相通电,则Ff将逆时针旋转,为了能够让Ff旋转一周,此后的通电顺序是BC-AC-AB-CB-CA-BA-BC……。反之,为了让Ff顺时针旋转,通电的顺序应该是CB-CA-BA-BC-AC-AB-CB……。
由电机基础理论可知:
T = K * Fa * Ff * sinθ
式中K为常数, Ff为定子磁动势, Fa为转子磁动势, θ为定子磁动势和转子磁动势的夹角,明显θ=90度时转矩最大.方波控制以六步运行, θ在60°到120度之间变化,因此不是恒定转矩,正弦波控制的目的就是控制定子磁链方向, 尽量保持定子磁链方向和转子磁链方向垂直.(这也就是DSP矢量控制追求的目标——定子磁链定向控制).这样转矩最大且恒定.
要想获得上述效果,必须精确知道转子位置,一般的做法是采用光电编码盘,但成本较高,鉴于家电应用对动态性能要求不高,电机转速不会突变,在60度电角度内可以认为电机匀速运行,因此本方案采用目前无刷电机标配的霍尔传感器.
图8中,一个360°电角度周期内电流按照t0到t6的顺序变化。因此可以在程序中作出一个360度正弦波的表,每隔60度分段,通过读取3路霍尔的当前值,软件取不同的段,取出的数据和外部输入的速度给定系数(0~1之间)相乘,然后送入PWM发生器的占空比寄存器,就可以复现一个完整的360度正弦波,按上述描述,不考虑电机的瞬态响应,两次读表的间隔时间根据以下方法确定:定时器纪录电机转子每转过60度电角度所花费的时间,根据上两次60度电角度转子所花时间来预测下一个60度电角度需要多长时间.将此时间片除以60度表的数据量,就可以得知每次取表的间隔时间.
图8 三相电流示意图 五、 超前换相角处理
上述方案实现的是理想状态下的电压驱动波形,只是保证电压矢量是和转子磁势方向基本垂直,实际上由于电机是感性负载,电机定子电流矢量滞后于定子电压矢量,因此定子磁势也滞后于定子电压矢量,也就是说,如果按照上述SPWM波形驱动电机,定子磁势和转子磁势夹角将小于90度,导致电机转矩不是最大,定子电流存在直轴分量,产生去磁效应,导致控制器的功率因素不高,因此需要加入超前换相处理.以便定子磁势和转子磁势夹角尽量接近90度.
实现起来其实很简单,只要在做正弦表时,将初始角度超前就可以了,不需要更改软件结构.更灵活一点的处理方法是给取表执针加一个偏移量,这样可以根据负载状况灵活设置超前换相角.
六、 如何调速
从上文可以看出,SPWM的调制波频率不是随意给出的,而是根据Hall信号的变化随时调整的,属于自控式变频,如果要调节电机速度,不能更改调制正弦波频率,而是修改调制波幅度,因此软件中取出的正弦表值会和外部的速度给定系数相乘后再写入PWM发生器的占空比寄存器中,调制幅度修改后,电机上的等效电压变化,然后速度发生变化,而正弦调制波的频率则依据转子霍尔信号被动调整.
七、 总结
采用上述方案做成的控制器,实际运行效果比用方波控制噪声小,转动平滑,可实现无级调速,尤其适用于家用电风扇无刷电机控制或空调风扇控制。
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41解决方案SOLUTION
基于51单片机的步进电机控制器在玻璃管加热控制系统中
步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应的角位移或线位移的电磁机械装置,是一种输出与输入数字脉冲对应的增量驱动元件,具有快速启动和停止的能力。但大多数设计人员常常习惯于用逻辑电路实现复杂的步进电机的控制,虽然已经取得很大成效,但实现起来成本高、费时多....
1 前言
步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应的角位移或线位移的电磁机械装置,是一种输出与输入数字脉冲对应的增量驱动元件,具有快速启动和停止的能力。但大多数设计人员常常习惯于用逻辑电路实现复杂的步进电机的控制,虽然已经取得很大成效,但实现起来成本高、费时多,而且一旦组成了电路,就很难再改动,因此不得不完全重新设计控制器。微处理器与微计算机的先进技术和低廉的价格,给步进电机的控制开创了一个新的局面。人们完全可以借助于软件来对步进电机实施控制,从而实现复杂而成本又不高的控制系统,同时还可以很灵活地通过改变程序来改变控制方案。为此,我们基于 89C51单片机设计了步进电机控制器用于玻璃管加热系统。该控制器具有线路简洁、性能良好、成本低、可靠性高等特点,在实际应用中取得了良好效果。
2 控制系统硬件设计
2.1 玻璃管加热器的原理
直径400mm 的圆盘上每隔15°有1个固定器,用于安放直径3mm,长度50mm-70mm的玻璃管,圆盘上方有一个火焰喷头,用于对玻璃管进行加热。先在圆盘上装上 24个玻璃管,开机定位后开始工作,步进电动机开始运转,当每转过15°时,延时T秒(T的大小可以设定为3,4,5三种状态,本系统的默认值为3,通过软件控制可以使时间偏差小于0.1秒)当一个玻璃管加热完毕后,步进电机转动移动到下一个玻璃管,所用时间为1秒,通过软件可以使定位偏差小于 0.1mm,后重复上一步工作。机械传动原理图主视图如图1所示,俯视图如图2所示。
图1 机械传动原理图主视图 图2 机械传动原理图俯视图 2.2 单片机控制系统硬件设计
该系统控制器的核心采用89C51单片机,具有4K的可擦除程序存储器,易于系统的扩展和程序的改进。采用P1口的四位作为键盘输入控制,用K1,K2, K3控制延时状态,K1按下延时3秒,K2按下延时4秒,K3按下延时5秒。K4控制运行方向选择,在顺时针和逆时针之间进行切换。数码管采用串行显示方式,对运行状态给以显示,LED1显示显示方向选择,“-”表示顺时针旋转,“|”表示逆时针旋转。LED2显示的是延时时间,可显示3,4,5三种状态。参见图3电气控制框图。
图3 电气控制框图 3 控制系统软件设计
3.1 软件实现的功能分析
控制系统可以按要求来设定方向选择,延时时间等,操作者可以方便的观察控制系统的工作情况。
(1) 步进电动机的最小步距角为1.5°,每转的步数为240步/转;
(2) 圆盘上15°一个固定器,一共可以安放24个玻璃管;
(3) 圆盘转过15°的时间为1秒;
(4) 数字显示部分为延时时间(可以设置为3,4,5秒);
(5) 喷头与圆盘保持垂直以减少误差。
3.2 控制系统的主程序流程图
根据系统所应完成的任务,设计主程序流程图如图4所示:
图4 主程序流程图 图4中:
左1:走一步延时10ms用来寻找定位点,找到定位点后进入正常运行状态;
左2:置数,用于设置10步一停,240步一判断;
左3:正常运行状态,走1步延时0.1s,10步一停,延时T(T=3,4,5);
左4:240步为一周,旋转一周后判断是否有干扰丢步,若有,重新寻找定位点。
系统启动后,首先对端口及显示进行初始化,显示清零,步进电动机三相绕组处于失电状态,然后对数字键和功能键的扫描。当操作通过数字键的一个设定值后,设定值以十六进制存入RAM单元,再以十进制通过动态LED显示出来;操作者确认后,按下左(或右)行功能键,步进电动机就会带动圆盘转动,延迟的时间通过静态LED显示出来。
3.3 步进电动机正反转驱动子程序的设计
本系统所选用的步进电动机为110BF3-15型,它有三相绕组,向三相绕组输入脉冲输入脉冲的顺序有三种,分别为单三拍、双三拍、三相六拍。本系统选择双三拍输入方式。输入方式是靠软件来控制的。双三拍控制软件是最简单的软接口之一。首先要以8255A的PA口为输出口,接着把控制信息送到PA0~PA2中,对应的I/O线为“1”(高电平有效),则步进电动机相应的相绕组通电,步进电机转子就转动。要求转子以不同的方向转动,三相绕组的通电顺序就不同,则相应的控制字也就不一样,双三拍绕组通电控制信息表如表1[2]。
由表1可知,正反转所需要的信息串为03H→06H→05H→03H,这时按AB→BC→CA→AB顺序通电。反转时所需的信息串为05H→06H→03H→05H,这是按照顺序CA→BC→AB→CA通电。
表2为步进电动机不同步相控制方式的控制字(十六进制,下同)。
表1 步进电动机相绕组通电控制信息表 表2 不同步相控制方式的控制字 考虑步进电动机的正反转之后,双三拍控制软件清单如下[3]:
DS :MOV A,#00H ;初始化使PA0~PA2为输出
MOV DPTR,#0C000H ;
MOVX @DPTR,A ;
MOV DPTR,#0C000H ;为AB相通电
MOV A,#03H
MOVX @DPTR,A
LCALL DELY ;调延时
MOV DPTR,#0C000H ;为BC相通电
MOV A,#06H
MOVX @DPTR,A
LCALL DELY ;调延时
MOV DPTR,#0C000H ;为CA相通电
MOV A,#05H
MOVX @DPTR,A
LCALL DELY ;调延时
DELY:MOV 0CH,#0FH ;延时子程序
RET
以上是步进电动机三相绕组正向通电子程序,反向通电子程序类似,若要改变电机转速,只要改变MOV 0CH,#0FH指令中的立即数的值即可。图5为步进电动机正反转驱动子程序流程图:
图5 正反转驱动程序流程图 4 结束语
本系统操作方便,控制灵活,精确度高,可靠性好,已达到了预期的设计要求,大大减轻了体力劳动强度,改善了工作条件。在软、硬件实现上为了提高系统的可靠性及精度,均采用了相应的抗干扰措施。
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42解决方案SOLUTION
无刷电机是什么?其实就是驴跟胡萝卜原理
无刷电机是什么?其实就是驴跟胡萝卜原理
下图是无刷电机的转子结构
在这个转子内侧,有两个永久性磁铁,一个是N极,一个是S极。这种结构属于外转子型的无刷电机,即电机的转子在外面,而定子在内部。如下图所示:
电机的定子结构是线圈,也就是电磁铁。定子在内部是固定不动的,那么,大家来想一下,如何才能让这个电机转起来呢?
其实这个很容易想到,利用磁铁异性相吸的原理,如果我给定子线圈通电如下所示,会发生什么情况呢?
很显然,外面的转子由于异性相吸的原理会逆时针转动,让自己的N极靠近定子电磁铁的S极,自己的S极靠近定子的N极。很简单吧。看他们慢慢的靠近了。
如果两个磁极靠近了怎么办呢?还能继续转动吗?显然他们不想继续转动了。不过我们有办法。我们让下一个线圈通电,刚才这个线圈不通电,即上图中标B的线圈通电流。这样永磁铁就开始继续赶路追寻下一个目标了。如下图所示
这个过程就好比你拿了一个胡萝卜去勾引一头驴,你的胡萝卜和驴以同样的速度在运动,蠢驴永远也追不上胡萝卜,但是蠢驴终归是蠢驴,它会一直追下去。
就这样,无刷电机就转起来了,这当然是无刷电机最简单、最基本的运行原理而已。它是有明显的缺点的,它转动的时候会抖动,一会快一会儿慢,就像这头奔跑的蠢驴一样,它看见胡萝卜就跑,看不见的时候就不想跑,快追上胡萝卜的时候跑得快,离胡萝卜远的时候跑的慢,怎么办呢?干脆在给这个驴后面放个鞭子,拿鞭子打它让他赶紧的跑。于是乎就有了这样的电机,如下图所示
在上图中,前面一个电磁铁线圈在勾引永磁铁,后面一个电磁铁线圈在推动永磁铁。就好像一头驴,前面有吃的东西,后面有鞭子,这样这头蠢驴就开始卖力的马不停蹄的奔跑了。。
有人说无刷电机这么简单?No,这里面的关键技术是你怎样让内部的定子线圈产生在合适的时间产生合适的电流?这简单吗?其实没有电力电子技术的支持一点也不简单啊。
那么定子线圈怎么知道什么时候通什么电流,怎么知道驴什么时候追上来了,什么时候移动胡萝卜?
其实我们在无刷电机里面安装了霍尔传感器,霍尔传感器能够感受转子永磁铁的位置,也就是驴的位置,它能够及时的把驴的位置报告给定子线圈控制器,控制器根据这个信息来控制定子内部的线圈电流流向。就这样无刷电机就转起来了。
我们可以看到,无刷电机的定子线圈内部的电流其实也在不停的改变方向,所以其实是交流电,但是我们说的是无刷直流电机啊!是的,我们用的是直流电源啊,直流电源通过无刷电机的驱动器变成了交流电,这个过程其实是无刷电机的比较核心的技术。
普通直流电机线圈内部也是流通的交流电,但是普通电机是通过电刷和换向器的合作把直流电变成了交流电,电刷这个装置像一个刷子一样一直在摩擦,使得普通直流电机结构复杂,使用寿命不够长,,而无刷电机用的是电力电子技术实现了电流的逆变(直流变交流),没有了电刷这个结构,所以叫做无刷电机。是一种技术的进步。
上个图吓唬一下你们
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43解决方案SOLUTION
舵机、步进、伺服电机有什么区别?拆解开就知道了
其实三者不是并列关系,因为步进电机和伺服电机是可以在功能上对比的;而舵机指的是伺服电机在航模、小型机器人等领域下常用的一个特殊版本,一般来说比较轻量、小型、简化和廉价,并附带减速机构。而步进电机和伺服电机本质上的最大区别在于,一个是开环控制,一个是闭环控制。
有人说「伺服电机其实是个系统」,也有人说的「伺服电机确实就是电机」谁对呢?其实都不算错。这里的区别主要在于如何定义电机。
如果从原理角度来看,只把最核心的定子转子算作电机,那伺服电机当然是个系统,因为伺服控制电路是在电机之外的。如果从设备分类来看,整个外壳里面都算电机,那伺服电机就是个单独的电机啦。
其实在工程上并不像做理论研究那样需要特别严格的定义,至少在伺服电机到底是什么东西这点上,大家都是没有分歧的,也不可能有人单独拿一个不带伺服电路的核心电机出来销售吧。
现在就来说说这三者的主要区别。其实三者不是并列关系,因为步进电机和伺服电机是可以在功能上对比的;而舵机指的是伺服电机在航模、小型机器人等领域下常用的一个特殊版本,一般来说比较轻量、小型、简化和廉价,并附带减速机构。而步进电机和伺服电机本质上的最大区别在于,一个是开环控制,一个是闭环控制。
步进电机接收的是电脉冲信号,根据信号数量转过相应的步距角。通俗来讲就是你推一下,我动一下。动的角度就是步距角,是步进电机的固有属性。假如步距角是15°,表示每接收一个脉冲电机就转过15°。所谓开环,就是只管控制,不管反馈。
步进电机接收脉冲后转动,但不保证一定能转到。比如脉冲频率过高或者负载较大,就会造成失步,也就是没转到位。所以说使用步进电机的场合,要么不需要位置反馈,要么在其他设备上进行位置反馈。比如模型小车的车轮、光驱的光头、摄像机云台,以及各种行业机械设备等。
步进电机一般长这样:
内部结构则是这样:
步进电机与普通直流交流电机的原理均不同,步进转动靠的是定子线圈绕组不同相位的电流以及定子和转子上齿槽产生的转矩。而伺服电机则是闭环控制,即通过传感器实时反馈电机的运行状态,由控制芯片进行实时调节。
一般工业用的伺服电机都是三环控制,即电流环、速度环、位置环,分别能反馈电机运行的角加速度、角速度和旋转位置。芯片通过三者的反馈控制电机各相的驱动电流,实现电机的速度和位置都准确按照预定运行。伺服电机能保证只要负载在额定范围内,就能达到很高的精度,具体精度首先受制于编码器的码盘,与控制算法也有很大关系。
与步进电机原理结构不同的是,伺服电机由于把控制电路放到了电机之外,里面的电机部分就是标准的直流电机或交流感应电机。一般情况下电机的原始扭矩是不够用的,往往需要配合减速机进行工作,可以使用减速齿轮组或行星减速器。伺服电机常用于需要高精度定位的领域,比如机床、工业机械臂、机器人等。
常见的伺服电机长这样:(里面有三环控制电路)
内部结构是这样:(这款是空心杯无刷直流电机)
而舵机则是国人起的俗称,因为航模爱好者们最初用它控制船舵、飞机舵面而得名。伺服电机的英文是servomotor。舵机呢?有人也叫servomotor,有人简称为servo。大概就是「伺服电机」和「小伺伺」的关系吧。
从结构来分析,舵机包括一个小型直流电机,加上传感器、控制芯片、减速齿轮组,装进一体化外壳。能够通过输入信号(一般是PWM信号,也有的是数字信号)控制旋转角度。由于是简化版,原本伺服电机的三环控制被简化成了一环,即只检测位置环。
廉价的方案就是一个电位器,通过电阻来检测,高级的方案则会用到霍尔传感器,或者光栅编码器。给模型用的舵机很多干脆就是塑料外壳加塑料齿轮组。比如著名的廉价舵机SG90,俗称9g舵机(因为重量是9g):
稍一拆解就看到里面是这样的:
可以看到塑料齿轮组、电机、电位器、电路板等。随着消费级小型机器人在近两年的热潮,小型轻量的舵机一下子成了最合适的关节元件。但机器人关节对性能的要求远高于船舵,而作为商业产品也比DIY玩家对舵机质量要求高得多。
一些有追求的消费级机器人公司,会在六足全地形机器人HEXA上使用的19个舵机均使用了全铝合金外壳、金属轴承、钢齿轮组。全是为了保证这个小东西被买回家后也能一直活蹦乱跳下去而不是玩几天就坏掉。
不过这样的舵机成本不低,同品质的在市场上至少需要150元,况且我们自己实现的不受力时进入省电模式、超静音无抖动、360度无死角自由定位等特性,在其他舵机上根本是没有的。
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44解决方案SOLUTION
迄今最全的无刷电机工作及控制原理分享
先前分享过关于无刷电机的工作原理一些知识,不少朋友表示有点太深看不懂,最近腾出来点时间就给大家从头开始一点一点剖析讲解吧,确保只要有高一物理知识的朋友就能够看得懂,希望有兴趣的朋友耐心往下看,相互学习!
先前分享过关于无刷电机的工作原理一些知识,不少朋友表示有点太深看不懂,最近腾出来点时间就给大家从头开始一点一点剖析讲解吧,确保只要有高一物理知识的朋友就能够看得懂,希望有兴趣的朋友耐心往下看,相互学习!
本人在此抛砖引玉,希望大神或者某些涉及研发工作的朋友出来探讨指点。
首先给大家复习几个基础定则:左手定则、右手定则、右手螺旋定则。别懵逼,我下面会给大家解释。
左手定则,这个是电机转动受力分析的基础,简单说就是磁场中的载流导体,会受到力的作用。
让磁感线穿过手掌正面,手指方向为电流方向,大拇指方向为产生磁力的方向,我相信喜欢玩模型的人都还有一定物理基础的哈哈。
右手定则,这是产生感生电动势的基础,跟左手定则的相反,磁场中的导体因受到力的牵引切割磁感线产生电动势。
让磁感线穿过掌心,大拇指方向为运动方向,手指方向为产生的电动势方向。为什么要讲感生电动势呢?不知道大家有没有类似的经历,把电机的三相线合在一起,用手去转动电机会发现阻力非常大,这就是因为在转动电机过程中产生了感生电动势,从而产生电流,磁场中电流流过导体又会产生和转动方向相反的力,大家就会感觉转动有很大的阻力。不信可以试试。
三相线分开,电机可以轻松转动
三相线合并,电机转动阻力非常大
右手螺旋定则,用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方
向一致,那么大拇指所指的那一端就是通电螺旋管的N极。
这个定则是通电线圈判断极性的基础,红色箭头方向即为电流方向。
看完了三大定则,我们接下来先看看电机转动的基本原理。
第一部分:直流电机模型
我们找到一个中学物理学过的直流电机的模型,通过磁回路分析法来进行一个简单的分析。
状态1 当两头的线圈通上电流时,根据右手螺旋定则,会产生方向指向右的外加磁感应强度B(如粗箭头方向所示),而中间的转子会尽量使自己内部的磁感线方向与外磁感线方向保持一致,以形成一个最短闭合磁力线回路,这样内转子就会按顺时针方向旋转了。
当转子磁场方向与外部磁场方向垂直时,转子所受的转动力矩最大。注意这里说的是“力矩”最大,而不是“力”最大。诚然,在转子磁场与外部磁场方向一致时,转子所受磁力最大,但此时转子呈水平状态,力臂为0,当然也就不会转动了。补充一句,力矩是力与力臂的乘积。其中一个为零,乘积就为零了。
当转子转到水平位置时,虽然不再受到转动力矩的作用,但由于惯性原因,还会继续顺时针转动,这时若改变两头螺线管的电流方向,如下图所示,转子就会继续顺时针向前转动,
状态2 如此不断改变两头螺线管的电流方向,内转子就会不停转起来了。改变电流方向的这一动作,就叫做换相。补充一句:何时换相只与转子的位置有关,而与其他任何量无直接关系。
第二部分:三相二极内转子电机
一般来说,定子的三相绕组有星形联结方式和三角联结方式,而“三相星形联结的二二导通方式”最为常用,这里就用该模型来做个简单分析。
上图显示了定子绕组的联结方式(转子未画出假想是个二极磁铁),三个绕组通过中心的连接点以“Y”型的方式被联结在一起。整个电机就引出三根线A, B, C。当它们之间两两通电时,有6种情况,分别是AB, AC, BC, BA, CA, CB注意这是有顺序的。
下面我看第一阶段:AB相通电 当AB相通电,则A极线圈产生的磁感线方向如红色箭头所示,B极产生的磁感线方向如图蓝色箭头所示,那么产生的合力方向即为绿色箭头所示,那么假设其中有一个二极磁铁,则根据“中间的转子会尽量使自己内部的磁感线方向与外磁感线方向保持一致”则N极方向会与绿色箭头所示方向重合。至于C,暂时没他什么事。
第二阶段:AC相通电 第三阶段:BC相通电 第三阶段:BA相通电 为了节省篇幅,我们就不一一描述CA\CB的模型,大家可以自己类推一下。以下为中间磁铁(转子)的状态图:
每个过程转子旋转60度
六个过程即完成了完整的转动,其中6次换相。
第三部分:三相多绕组多极内转子电机
我们再来看一个复杂点的,图(a)是一个三相九绕组六极(三对极)内转子电机,它的绕组连线方式见图 (b)。从图(b)可见,其三相绕组也是在中间点连接在一起的,也属于星形联结方式。一般而言,电机的绕组数量都和永磁极的数量是不一致的(比如用9绕组6极,而不是6绕组6极),这样是为了防止定子的齿与转子的磁钢相吸对齐。
其运动的原则是:转子的N极与通电绕组的S极有对齐的运动趋势,而转子的S极与通电绕组的N极有对齐的运动趋势。
即为S与N相互吸引,注意跟之前的分析方法有一定的区别。
好吧,还是再帮大家分析一下吧,
第一阶段:AB相通电 第二阶段:AC相通电 第三阶段:BC相通电 第四阶段:BA通电 第五阶段:CA通电 第六阶段:CB通电 以上为六个不同的通电状态,其中经历了五个转动过程。每个过程为20度。
第四部分:外转子无刷直流电机
看完了内转子无刷直流电机的结构,我们来看外转子的。其区别就在于,外转子电机将原来处于中心位置的磁钢做成一片片,贴到了外壳上,电机运行时,是整个外壳在转,而中间的线圈定子不动。外转子无刷直流电机较内转子来说,转子的转动惯量要大很多(因为转子的主要质量都集中在外壳上),所以转速较内转子电机要慢,通常KV值在几百到几千之间。也是航模主要运用的无刷电机
顺便啰嗦一下吧。无刷电机KV值定义为:转速/V,意思为输入电压每增加1伏特,无刷电机空转转速增加的转速值。比如说,标称值为1000KV的外转子无刷电机,在11伏的电压条件下,最大空载转速即为:11000rpm(rpm的含义是:转/分钟)。
同系列同外形尺寸的无刷电机,根据绕线匝数的多少,会表现出不同的KV特性。绕线匝数多的,KV值低,最高输出电流小,扭力大;绕线匝数少的,KV值高,最高输出电流大,扭力小。我先前测试过穿越机2204电机的极限电流,单电机能彪上25A,而2212系列电机15A都上不了。
外转子无刷直流电机的结构:
分析方法也和内转子电机类似,大家可以自己分析一下,根据右手螺旋定理判断线圈的N/S极,转子永磁体的N极与定子绕组的S极有对齐(吸引)的趋势,转子永磁体的S极与定子绕组的N极有对齐(吸引)的趋势,从而驱动电机转动。
经典无刷电机2212 1000kv电机结构分析。
图为DJI 2312S电机和XXD 2212电机的(解剖图) 其结构如下:定子绕组固定在底座上,转轴和外壳固定在一起形成转子,插入定子中间的轴承。
图为xxd2212线圈拆解图 图为12绕组14极(即7对极),电机绕组绕发图 后面画出了6种两相通电的情形,可以看出,尽管绕组和磁极的数量可以有许多种变化,但从电调控制的角度看,其通电次序其实是相同的,也就是说,不管外转子还是内转子电机,都遵循AB->AC->BC->BA->CA->CB的顺序进行通电换相。当然,如果你想让电机反转的话,电子方法是按倒过来的次序通电;物理方法直接对调任意两根线,假设A和B对调,那么顺序就是BA->BC->AC->AB->CB->CA,大家有没有发现这里顺序就完全倒过来了。
AB相通电 AC相通电 BC相通电 BA相通电 CA相通电 CB相通电 要说明一下的是,由于每根引出线同时接入两个绕组,所以电流是分两路走的。这里为使问题尽量简单化,下面几个图中只画出了主要一路的电流方向,还有一路电流未画出,另一路电流的具体情况放在后面进行分析,涉及到电路检测换相位置。
(完) -
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