直流無刷電機西瑪電機應(yīng)用前景展望

時間：2019-12-03 10:01

　　直流無刷電機是永磁式同步電機的一種，而并不是真正的直流電機，直流無刷電機英文簡稱BLDC。區(qū)別于直流有刷電機，直流無刷電機不使用機械的電刷裝置，采用方波自控式永磁同步電機，以霍爾傳感器取代碳刷換向器，以釹鐵硼作為轉(zhuǎn)子的永磁材料，性能上相較一般的傳統(tǒng)直流電機有很大優(yōu)勢，是當(dāng)今最理想的調(diào)速電機。

　　無刷直流電機由電動機主體和驅(qū)動器組成，是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。 其功能是：接受電動機的啟動、停止、制動信號，以控制電動機的啟動、停止和制動；接受位置傳感器信號和正反轉(zhuǎn)信號，用來控制逆變橋各功率管的通斷，產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩；接受速度指令和速度反饋信號，用來控制和調(diào)整轉(zhuǎn)速；提供保護和顯示等等

　　據(jù)西瑪電機官方數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，2012到2017年間，應(yīng)用于汽車行業(yè)的直流無刷電動機出貨量將超過直流伺服電機和步進(jìn)電機，銷售將超過4.62億臺。汽車系統(tǒng)廣泛使用電力驅(qū)動系統(tǒng)，為電動機制造企業(yè)帶來了福利。

　　目前永磁無刷直流電機廣泛應(yīng)用于汽車中傳動系統(tǒng)和底盤應(yīng)用。主要的機械驅(qū)動應(yīng)用(如動力轉(zhuǎn)向、傳動驅(qū)動和發(fā)動機冷卻系統(tǒng))越來越傾向于使用電力驅(qū)動，這也使得無刷直流電機的使用數(shù)量大大增多。其中，電機使用壽命和功率都是空間有限的傳動系統(tǒng)和發(fā)動機冷卻系統(tǒng)必須考慮的品質(zhì)。

　　西瑪電機分析師說到：“雖然直流伺服電機廣泛應(yīng)用于汽車領(lǐng)域，不過，其市場發(fā)展?jié)摿s不及永磁直流無刷電機。直流無刷電機應(yīng)用領(lǐng)域相對更新，今年以來也一直快速發(fā)展。插電式電動汽車銷售的增長有望為無刷直流電機發(fā)貨量提供更高的增長空間”。
 
　　直流伺服電機銷售量有望在2017年前保持大幅增長，發(fā)貨量超過2012年水平30%。直流伺服電機，永磁無刷直流電機的發(fā)展都有賴于電機載體--汽車數(shù)量的增加。

　　他還表示：“永磁無刷直流電機供應(yīng)商因為整體汽車行業(yè)電機使用率升高而獲益。然而，低端應(yīng)用如(門鎖、電動車窗)等直流伺服電機的銷售遠(yuǎn)低于傳動系統(tǒng)和底盤應(yīng)用?！?/P>

　　西瑪電機分析師說估計，2013年，接近60%的電機應(yīng)用于傳動系統(tǒng)和底盤應(yīng)用，32%電機應(yīng)用于汽車其他行業(yè)。其中，額定功率高于30瓦的電機平均銷售價格比功率低于30瓦的售價高出三倍。因為價格的差異，動力系統(tǒng)和底盤應(yīng)用的電機供應(yīng)商能夠比低端應(yīng)用電機供應(yīng)商獲得更多收益?！?/P>

　　盡管直流伺服電機的使用隨著在機電行業(yè)應(yīng)用而普及，不過有預(yù)計認(rèn)為，永磁無刷直流電機的銷售在2012到2017年將超出直流伺服電機銷量的兩倍。西瑪電機報告稱直流伺服電機和永磁無刷直流電機銷售各自的平均年增長分別為3.5%和7%。

　　該研究報告覆蓋應(yīng)用于汽車行業(yè)的直流伺服電機、永磁無刷直流電機和步進(jìn)電機(牽引電機除外)，應(yīng)用領(lǐng)域包括：傳動/底盤系統(tǒng)、氣流、制動、自適應(yīng)頭燈、電動后視鏡、表盤、電動鎖，雨刷系統(tǒng)以及部分其他電動汽車系統(tǒng)。

無刷電機及有刷電機優(yōu)缺點對比

無刷電機的特點：
優(yōu)點：
a) 電子換向來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機械換向，性能可靠、永無磨損、故障率低，壽命比有刷電機提高了約6倍，代表了電動車的發(fā)展方向；
b) 屬靜態(tài)電機，空載電流小；
c) 效率高；
d) 體積小。

缺點：
a) 低速起動時有輕微振動，如速度加大換相頻率增大，就感覺不到振動現(xiàn)象了；
b) 價格高，控制器要求高；
c) 易形成共振，因為任何一件東西都有一個固有振動頻率，如果無刷電機的振動頻率與車架或塑料件的振動頻率相同或接近時就容易形成共振現(xiàn)象，但可以通過調(diào)整將共振現(xiàn)象減小到最小程度。所以采用無刷電機驅(qū)動的電動車有時會發(fā)出一種嗡嗡的聲音是一種正常的現(xiàn)象。
d) 腳踏騎行時較費力，最好是電力驅(qū)動與腳踏助力相結(jié)合。
 
有刷電機優(yōu)缺點：
優(yōu)點：
a) 變速平穩(wěn)，幾乎感覺不到振動；
b)溫升低，可靠性好；
c) 價格低，所以被較多廠家選用。
 
缺點：
a) 碳刷易磨損，更換較為麻煩，壽命短；
b) 運行電流大，電機磁鋼易退磁，降低了電機與電池的作用壽命。